Titel: Ueber die Wirkungen des Umschmelzens auf die Festigkeit des Roheisens.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1854, Band 131, Nr. IX. (S. 26–28)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj131/ar131009

IX. Die Wirkungen des Umschmelzens auf die Festigkeit des Roheisens.

Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Octbr. 1853, S. 368.

Hr. Fairbairn hat auf Veranlassung der British Association Versuche angestellt „über die mechanischen Eigenschaften der Metalle welche Folge wiederholter Schmelzungen sind, woraus sich der Punkt der größten Festigkeit und die Ursachen der Verschlechterung ergeben.“ Zu den Versuchen diente eine Tonne mit heißem Winde erblasenen Roheisens von Eglinton. Die Verhältnisse von Zuschlag und Kohks wurden bei jedem Umschmelzen genau gemessen, so daß sie für jede Operation gleich waren. Das Roheisen wurde in Stäbe von 1 Zoll im Quadrat Stärke und 4 Fuß Länge gegossen; dieselben wurden an beiden Enden auf feste Unterlagen gelegt, in der Mitte belastet und mit der Belastung nach und nach so lange fortgefahren, bis der Stab zerbrach. Von jedem Versuch wurde ein Stab aufbewahrt und die übrigen wurden wieder eingeschmolzen. Diese Umschmelzungen und jedesmaligen Proben wurden 17mal wiederholt und die Menge des Roheisens war alsdann so vermindert, daß eine Fortsetzung der Versuche nicht mehr möglich war. Die erhaltenen Resultate beweisen, daß die Festigkeit des Roheisens bis zum zwölften Umschmelzen zunimmt, dann aber sehr rasch abnimmt. Das erste Zerbrechungsgewicht betrug 403 Pfd. und bei dem zwölften Umschmelzen betrug es 725 Pfd. Beim dreizehnten belief es sich aus 671 Pfd.; beim fünfzehnten auf 391 Pfd.; beim sechzehnten auf 363 Pfd.; nach dem siebenzehnten Umschmelzen betrug das Zerbrechungsgewicht 330 Pfund. Nach dem vierzehnten Umschmelzen schienen die Molecule des Metalles eine entschiedene Veränderung erlitten zu haben; an den Kanten des Bruchs befand sich ein Heller, silberweißer Streifen, während die Mitte den gewöhnlichen krystallinischen Bruch beibehalten hatte. Bei den folgenden Schmelzungen war der ganze Bruch dem des Gußstahls ähnlich. Hr. Fairbairn beabsichtigt das Eisen nach jedesmaligem Umschmelzen analysiren zu lassen, um die chemischen (?) Veränderungen zu ermitteln, welche bei jedesmaligem Schmelzen stattgefunden haben.

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Zusatz.
Ausdehnung des Gußeisens bei wiederholtem Erhitzen.

Die merkwürdige Erscheinung, daß Gußeisen, nach vorausgegangener Erhitzung und dadurch bewirkter Ausdehnung, beim Wiederabkühlen sich nicht völlig auf seinen ursprünglichon Rauminhalt zusammenzieht, sondern eine bleibende Vergrößerung zeigt, daß sogar mit mehrmals wiederholter Erhitzung und Abkühlung jedesmal eine neue bleibende Vergrößerung hinzutritt, scheint zuerst von Prinsep beobachtet worden zu seyn, welcher 1829 in Brewster's Edinburgh Journal of Science (polytechn. Journal Bd. XXXIII S. 76) eine Mittheilung darüber machte. Prinsep fand, daß eine gußeiserne Retorte, deren Rauminhalt er durch Abwägung des in ihr Platz findenden Quecksilbers genau bestimmte, anfangs 9,13 Kubikzoll faßte, nach dem ersten Erhitzen und Wiederabkühlen 9,64 Kubikzoll und nach dreimaligem Erhitzen zur Schmelzhitze des Silbers 10,16 Kubikzoll. Die zurückgebliebene körperliche Ausdehnung hatte hiernach 11,28 Procent erreicht, was einer linearen Ausdehnung um 11,28/3 = 3,76 oder völlig 3 3/4 Procent, d. i. etwas über 1/27 entspricht.

Seitdem ist dieses Verhalten des Gußeisens mehr bekannt geworden, indem es bei verschiedenen Gelegenheiten sich der Wahrnehmung aufdrängt. Im Besondern werden Roststäbe in großen Feuerungsanlagen dadurch allmählich krumm, daß sie sich mehr und mehr verlängern, endlich mit ihren Köpfen an den ihnen zum Auflager dienenden Rostbalken anstoßen, sich festklemmen und so ein Hinderniß fernerer Verlängerung finden, welches sie durch seitwärts oder aufwärts gerichtete Krümmung umgehen.

Dr. P. W. Brix theilt in seinem Werke „Untersuchungen über die Heizkraft der wichtigeren Brennstoffe des preußischen Staats“ einige auf diesen Gegenstand bezügliche Erfahrungen mit. Bei zahlreichen Messungen, welche derselbe mit Roststäben seines Dampfkesselofens vornahm, zeigte sich, daß die bleibende Längung nach einer jeden Erhitzung zunahm, die Zunahme aber desto kleiner war, je öfter man den Stab bereits erhitzt hatte, und endlich ganz aufhörte meßbar zu seyn. So war bei einem Roststabe von 3 1/2 Fuß Länge schon nach dreitägigem Gebrauche bei mäßigem Feuer eine bleibende Längung von 3/16 Zoll vorhanden; am |28| 17. Tage betrug dieselbe 7/16 Zoll, und nach dreißigtägiger Heizung hatte sie 13/16 Zoll (nahe an 2 Procent) erreicht, schien aber noch nicht in ihrem Maximum zu seyn. Bei einem andern Roststabe derselben Art wurde nach längerem Gebrauch eine bleibende Längung von 1 1/4 Zoll oder fast 3 Procent beobachtet.

Berücksichtigt man nun, daß diese Stäbe, während sie in der Hitze sind, noch eine weitere, vorübergehende Verlängerung erfahren, so kommt man mit Dr. Brix zu dem Schlusse, daß ein neuer, noch nicht gebrauchter Roststab einen Spielraum von etwa 1/24, d.h. 1/2 Zoll auf jeden Fuß seiner Länge zur Ausdehnung haben muß. Es ist allerdings üblich, den Stäben eine solche Länge zu geben, daß sie im kalten Zustande nur lose zwischen die Rostbalken passen; allein der Spielraum wird, wie es scheint, gewöhnlich zu gering genommen. (Mittheilungen des hannov. Gewerbevereines, 1853, Heft 4.)

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