Titel: Greener, über die Bereitung der feineren Eisen- und Stahlsorten.
Autor: Greener, William
Fundstelle: 1850, Band 115, Nr. XXVII. (S. 134–138)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj115/ar115027

XXVII. Ueber die Bereitung der feineren Eisen- und Stahlsorten für Flintenläufe, Säbelklingen und Eisenbahnachsen; von W. Greener in Birmingham.

Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Oct. 1849, S. 306.

Für keinen Industriezweig bestrebte man sich mehr, die feineren Eisensorten zu verbessern, als zur Fabrication der Gewehrläufe, welche früher aus alten Hufnägeln verfertigt wurden, jetzt aber aus gewalztem Stahl erzeugt, sogar größere Sicherheit darbieten. Man wird natürlich fragen, warum letzteres Verfahren, wenn es so vortheilhaft ist, nicht auch auf andere Fabricationszweige angewandt wurde, wo Menschenleben noch größerer Gefahr ausgesetzt sind, als bei einem Gewehrlauf. Die erste Neuerung an dem alten Verfahren der Gewehrlauffabrication, nämlich ihrer Verfertigung bloß aus alten Hufnägeln, nahm der verstorbene Hr. Adams in Wednesbury vor, welcher vor zwanzig Jahren das sogenannte Damascener-Eisen einführte, welches aus abwechselnden Lagen von Stahl und Eisen besteht, die zu Stäben ausgestreckt, dann durch Drehung mit einander verflochten und hierauf zu Läufen zusammengeschweißt werden. Dieses Verfahren war von bestem Erfolge sowohl in Bezug auf Schönheit, als auf Stärke; letztere war um 50 Procent größer als bei dem Eisen aus Hufnägeln.

Die nächste Verbesserung war, daß man den Stahl mit den Hufeisennägeln, nämlich 1 Th. von ersterem auf 2 Thle. der letztern inniger vereinigte, indem man alten abgenützten Stahl in Stücke zerschnitt, mit den Hufnägeln sorgfältig vermengte und sie reinigte, dann zu einem Deul zusammenschweißte und walzte. Das Fasernsystem schien hier ein besseres zu seyn, denn die Mischung war durchaus von gleicher Zähigkeit, obgleich die Composition weniger Stahl enthielt. Wegen der Schwierigkeit, alte Hufnägel von hinreichender Güte zu erhalten, weil das ursprüngliche Eisen mit der Zeit schlechter wurde, mußte man die Fabrication |135| dieser Sorte fast ganz aufgeben, oder die Qualität derselben ist, wo sie noch erzeugt wird, so gering, daß sie kaum den dritten Rang einnimmt.

Die nächste und wichtigste Verbesserung war die Fabrication von Gewehrläufen bloß aus altem, abgenütztem Stahl, wozu meistens alte Kutschenfedern gesucht werden; indem man diese in Stücke zerschlägt, vollkommen reinigt, und dann im Gebläseofen zusammenschweißt, erhält man ein Product, welches an Zähigkeit, Zartheit und Dichtigkeit alles früher erzeugte faserige Metall übertrifft. Seine Festigkeit in einer Kettenprobirmaschine ermittelt, verhält sich wie 8 zu 2 1/2 zu der des alten Hufnägelgemisches. Die vollkommene Sicherheit der daraus verfertigten Läufe ist bewundernswürdig; wenn sie gut gearbeitet sind konnte man sie mit keinem bisher versuchten Schießpulver zersprengen.

In der letzten Zeit hat Hr. Greener über diesen Gegenstand Versuche im großen Maaßstabe angestellt; er nimmt Stücke Gußstahl vom zartesten Nro. 3 in der Scala der Carbonisirung (Vereinigung mit Kohlenstoff); nachdem sie in flache Stäbe ausgewalzt sind, werden sie in kleine Stücke zerschlagen, gut gemengt und, wie oben, im Gebläseofen zusammengeschweißt, dann zu runden Stangen ausgewalzt, wieder zusammengeschweißt, abermals ausgewalzt, und hierauf in Gewehrläufe verwandelt, indem man sie behufs des Damasts spiralförmig verflechtet oder nicht. Läufe aus solchem Stahl (den er gewalzten Stahl nennt) sind in der That vollkommen sicher; um sich davon zu überzeugen, wurden beide Enden eines leichten Flintenlaufes mit Schwanzschrauben versehen, dann 8 Drachmen (drei gewöhnliche Ladungen) Schießpulver hineingebracht, die Schwanzschraube wieder angebracht und das Pulver durch eine Oeffnung von der gewöhnlichen Größe der Zündlöcher abgefeuert; die Dichtigkeit und Zähigkeit des Metalls waren so groß, daß es der ungeheuren Kraft dieser großen Pulverladung widerstehen konnte, indem die Gase aus dem Zündloch wie der Dampf aus einem Sicherheitsventil entwichen.

Das beschriebene Verfahren ist die Verbesserung des Faserngefüges mit erhöhter Dichtigkeit des Metalls. Der ungleiche Kohlenstoffgehalt der Metalle bildet bei so ungeheurer Ausdehnung ungleiche Fasern ohne alle krystallinische Structur des Metalls – letztere muß bei Flintenläufen oder andern Gegenständen, welche starken Schlägen, Explosionen oder Stößen ausgesetzt werden, stets von nachtheiligem Einfluß seyn.

Die Säbelklingen sind ein anderer Fabricationszweig, für welchen sich diese Verbesserung vorzüglich eignet. Hr. Greener ist vollkommen |136| überzeugt, daß die Araber auf ähnliche Weise ihre fein gehärteten Damascenerklingen erzeugen – nämlich durch Anwendung von zweierlei Stahl mit verschiedenem Kohlenstoffgehalt, innigstes Vermischen und methodisches Verflechten derselben in vielen wunderlichen Richtungen. Er glaubt, daß sie nicht durch Erhitzen und nachheriges Eintauchen der Klingen in eine abkühlende Flüssigkeit, wie wir, härten. Wenn wir eine Damascenerklinge mit einer Säure behandeln, so ist das gewalzte Gefüge ganz sichtbar; würde die Klinge erhitzt und eingetaucht, so müßte Krystallisation eintreten und jenes Gefüge für immer verschwinden. Er wollte damit den Vorzügen unseres Verfahrens, die Säbel zu härten, nicht zu nahe treten, sondern nur der Thatsache erwähnen, daß in Europa noch keine den Damascenern an Zähigkeit gleichkommenden Waffen erzeugt wurden.

Der Regierungs-Inspector der kleinen Waffen erklärte unlängst vor einem Comité des Hauses der Gemeinen, „daß die in Birmingham fabricirten Säbel sich nicht zum Gebrauch in der Armee eignen.“ Hr. Greener überzeugte sich, daß das Härten mittelst Krystallisirens des Stahls (d.h. das Härten auf gewöhnliche Weise) bei weitem nicht das beste Verfahren sey. Er fand daß die Damascenerklinge in ihrem faserigen, oder durch Hämmern gehärteten Zustande, um 100 Procent schwerer bricht, als die beste englische Klinge; man Härte sie aber auf unsere Weise, und sie wird keine größere Zähigkeit darbieten als die englische Klinge. Die Damastzeichnung wird dadurch zerstört, daß sich der Kohlenstoff gleichmäßig verbreitet; sie wird dann durch Säuren nicht mehr zum Vorschein gebracht, sondern ist völlig verschwunden. Betrachtet man sie unter der Loupe, so überzeugt man sich, daß, was jetzt eine bloße Krystallmasse ist, früher eine System von Fasern von der niedlichsten und schönsten Anordnung war. Die Eigenschaft aller krystallinischen Gefüge aber, durch die wiederholten Wirkungen der Vibration ihre Zartheit zu verlieren und sich zu trennen, ist allen Physikern bekannt. Daraus ist der Schluß zu ziehen, daß Klingen, welche aus verschiedenen Stahlsorten bestehen, durch Verdichtung ihrer Fasern gehärtet (getempert) werden müssen, was durch wiederholtes Walzen, Hämmern, oder viele andere Operationen bewerkstelligt werden kann, die uns bei unserem so vervollkommneten Maschinenwesen zu Gebote stehen. Auf diesem Wege können wir jeden Soldaten mit einem ebenso guten, wenn auch nicht so kostspieligen Säbel, wie die Damascener bewaffnen.

Schließlich noch einiges über die heutzutage nicht minder wichtige Construction der Eisenbahnachsen. Die Erfahrung lehrt, daß man |137| durch Vereinigung von 1 Drittheil Stahl mit 2 Drittheilen Eisen die Stärke der Masse verdoppelt; warum soll diese Verbesserung nicht auch für Eisenbahnachsen und andere Maschinentheile, von welchen oft die Sicherheit mehrerer Hundert Menschen abhängt, angewandt werden?

Hr. Greener vermuthet, daß die bei Eisenbahnachsen, nachdem sie einige Tausend Meilen zurückgelegt haben, rasch eintretende Krystallisation der galvanischen Elektricität zuzuschreiben sey; es werden dabei Achsen von dem faserigsten, homogensten Eisen in vollkommen krystallinischen Zustand übergeführt, welcher sich auf einige Zolle über ihren Zapfen hinaus erstreckt. Hr. Greener unterzog nämlich verschiedenartige Drähte, von gewöhnlichem Eisendrahte an, bis zum Draht aus seinem gewalzten Stahl, einem starken und zwei Stunden andauernden elektrischen Strom, welcher wirklich die Faser der schlechtem Eisensorten in krystallinischen Zustand überführte – deren Zähigkeit nun ganz vernichtet war, so daß sie mit der Sprödigkeit des Glases brachen.29) Dagegen wurde der stark faserige Zustand sowohl des Gemisches von Stahl und Eisen, als des faserigen Stahls nicht in demselben Verhältniß verändert, selbst nicht, nachdem der elektrische Strom die doppelte Zeit hindurchgegangen war. Er schließt daraus, daß Mischungen von Stahl und Eisen nicht nur die Dauerhaftigkeit und Sicherheit der Achsen erhöhen, sondern wohl auch den Verbrauch an Schmiermaterial verringern würden.

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Hr. Stephenson, als Vorsitzender der Versammlung der Civilingenieure, bemerkte über Vorstehendes, daß wenn der elektrische Strom auch die Natur des Eisens verändern könne, es doch keineswegs erwiesen sey, daß die Eisenbahnachsen diesem elektrischen Einfluß wirklich unterworfen seyen. Ferner zweifle er, daß wenn ein Stück Eisen vorher vollkommen faserig war, die Erzitterung je sein Gefüge verändere. Die Balanciers der Cornwallis'schen Dampfmaschinen z.B. seyen einem sehr starken Drucke ausgesetzt und doch würden sie nie krystallinisch; die Verbindungsstange einer Locomotive sey ebenfalls einer großen Vibration und starkem Druck ausgesetzt, da sie bei einer Geschwindigkeit von 40 (engl.) Meilen per Stunde in der Secunde 8 Schwingungen macht; |138| er habe aber die Abnützung einer solchen Stange drei Jahre lang beobachtet und es sey im Gefüge des Eisens keine Veränderung wahrzunehmen gewesen. Er müsse daher die Richtigkeit der Annahme des Hrn. Greener bezweifeln.

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Man vergleiche über den Einfluß des elektrischen Stroms auf kupferne Ketten, polytechn. Journal Bd. CXIV S. 358.

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