Titel: Ehrenwerth, über Risse in großen Gußstücken.
Autor: Ehrenwerth, Fritz v.
Fundstelle: 1873, Band 207, Nr. XV. (S. 56–58)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj207/ar207015

XV. Ueber Risse in großen Gußstücken und in Bessemerstahl-Ingots insbesondere; von Fritz v. Ehrenwerth in Heft.

An großen Gußstücken aus Roheisen, sowie insbesondere an den Ingots aus Tiegelgußstahl und Bessemerstahl treten häufig Risse an der Oberfläche ohne irgend eine äußerlich bemerkbare Ursache auf.

Es sind diese Risse wohl zu unterscheiden von jenen welche durch Hindernisse entstehen, die die Form des Gußstückes, irgend ein Ansatz u.s.w. der gleichmäßigen Zusammenziehung beim Erkalten, dem Schwinden entgegensetzen, und ist ihr Vorkommen ganz verschieden von jenem der letzteren. – Während diese letzteren immer eine Richtung einhalten, welche die Ursache des Reißens, das Hinderniß des Schwindens sogleich erkennen läßt, und in dieser Richtung meist die ganze, von diesem Hinderniß abhängige Dicke oder Stärke des Gußstückes durchziehen, treten sie nur oberflächlich auf, reichen nicht tief in das Innere der Masse und verfolgen ausnahmslos eine Richtung normal auf einer der größeren Dimensionen des Gußstückes oder Ingots. – Bei Bessemer-Ingots und großen Gußstücken aus weißem Roheisen, welche sich der Plattenform mehr oder weniger nähern, sich somit nach zwei Richtungen in wenig verschiedener Ausdehnung erstrecken, habe ich die Beobachtung gemacht, daß sie sich sogar kreuzen, ja es ist mir ein Fall vorgekommen, in welchem die breiteren Seiten eines flachen Bessemer-Blockes von Sprüngen und Rissen so durchzogen waren, wie allenfalls ein naßgeschlagener und trocken gewordener Lehmboden. Nichts destoweniger besaß der Stahl die vorzüglichste Qualität und hat sich unter dem Hammer tadellos verarbeiten lassen. Es werden die Risse überhaupt um so zahlreicher, je heißer das Roheisen oder der Stahl in die Formen oder Coquillen gebracht wird, je weniger diese vorgewärmt worden sind, je rascher das Gußstück abkühlt und je weniger Dehnbarkeit, Tenacität das vergossene Material, sey es nun Roheisen, Stahl, oder irgend ein anderes Metall, seiner Natur nach besitzt.

Immer aber halten sie eine Richtung ein, quer auf eine oder zwei größere Dimensionen des Ingots.

Nach dem Grade der Dehnbarkeit des Metalles und der Vorwärmung der Form oder Coquille richtet sich ferner die Tiefe, auf welche die Risse in das Innere des Gußstückes sich erstrecken. Je weniger dehnbar |57| das Material des Ingots ist, desto tiefer reichen unter sonst gleichen Umständen die Risse in das Innere.

Ingots aus beim Gießen aufschäumendem, vollständig entkohlten oder überblasenen Bessemermetalle sind leicht rißfrei zu erhalten, so lange dieses von Kürze vollkommen frei ist, und die Risse nicht etwa in Folge fehlerhaften Gießens sich einstellen. – Sobald die Qualität des Stahles eine weniger gute, und er nur merkbar mit Kürze behaftet ist, kommen sofort die Risse zum Vorschein, wenn auch der Abguß ohne jeden Anstand und in vollkommen glatte, fehlerfreie Coquillen erfolgt.

Ingots aus strahligem, weißen Roheisen in nicht bedeutend vorgewärmten Coquillen, kommen in Bruchstücke zersprungen aus diesen, oder zerspringen bei einem ganz leichten Hammerschlage und zeigen die Bruchfläche mehr oder weniger angelaufen, ein Beweis daß die Sprünge sich gebildet hatten, als die Masse noch heiß genug war, um Anlauffarben anzunehmen.

Ich darf hier wohl auch das häufige, von selbst erfolgende Springen der Flossen und größeren Gußstücke aus weißem Roheisen sowie jenes bei ungeeignetem Roheisen so schwer zu vermeidende Springen der Hartwalzen nach dem Gusse anführen.

Die Erstreckung der Sprünge in die Tiefe kann man bei Bessemer- oder Gußstahl-Ingots, selbst wenn sie äußerlich ganz rißfrei zu seyn scheinen, sehr gut beobachten, wenn man sie nach dem Erkalten bricht. Da treten die Risse an der sonst metallischen Bruchfläche als muschelförmige, mehr oder weniger ausgedehnte, sich vom Rande etwa wenige Linien bis 1 und 1 1/2 Zoll in das Innere ziehende, angelaufene Flecken hervor, und zwar häufig an, der Längenausdehnung der Ingots nach, ganz verschiedenen Stellen, so daß z.B. bei Ingots mit quadratischem Querschnitte und größerer Länge die Risse auf der einen Seite näher dem Kopf- oder Fußende liegen, während sie auf der anderen wieder mehr die Mitte des Blockes einhalten.

Obschon nun diese Risse und Sprünge in den vorangeführten Fällen immer ohne eine äußerlich sichtbare Veranlassung erfolgen und ihr Entstehen und Auftreten von jenem der durch behindertes Schwinden verursachten ganz verschieden ist, so hat man gleichwohl bisher meist dieselbe Ursache, das Schwinden, oder das ungleiche Schwinden dafür angenommen.

Nach meinen Beobachtungen und Erfahrungen aber hat man den Grund dafür gerade in entgegengesetzter Richtung zu suchen, nämlich in der beim Uebergange vom flüssigen in den festen Zustand, beim Erstarren oder Gefrieren erfolgenden Ausdehnung. Kommt nämlich das |58| flüssige Metall, sey es nun Roheisen oder Stahl, in die Form oder Coquille, so erstarrt sogleich der mit den Wanden in Berührung kommende Theil desselben, während das Metall im Inneren des Gußstückes flüssig bleibt und bei seiner später erfolgenden Erstarrung und damit verbundenen Ausdehnung die äußere Rinde schon fest vorfindet und bersten machen muß, wenn ihr die Dehnbarkeit fehlt, um der Ausdehnung ohne Riß Folge leisten zu können.

Es ist wohl auch klar, daß das Schwinden einen Riß in einem nahezu parallelepipedischen Stücke Gußeisen oder Stahl bei reiner Coquille nicht verursachen kann, nachdem durch dasselbe die Oberfläche des Stückes wohl nur zusammengezogen, gepreßt, nicht aber bersten gemacht werden könnte.

Die behandelten Risse sind Aeußerungen eines, in der ganzen Natur herrschenden Gesetzes; sie werden hervorgebracht durch dieselbe Kraft, welche die Flasche zerbricht, in der man Wasser zum Gefrieren bringt, welche das Krachen des Gletscher- und Seen-Eises, das Schwimmen des Eises auf dem Wasser, des festen Roheisens auf dem flüssigen verursacht.

Daraus ergeben sich nun die Vorsichtsmaßregeln gegen das in der weiteren Verarbeitung, z.B. der Guß- oder Bessemerstahl-Ingots oft sehr unangenehme Auftreten der Risse ganz von selbst: 1) möglichst geringe und, da dieß nicht immer seyn kann, doch möglichst gleichmäßige Ausdehnung der Ingots oder Gußstücke nach allen drei Dimensionen, mit anderen Worten, Annäherung an die den tropfbaren Flüssigkeiten eigenthümliche Tropfen- oder Kugelform; 2) möglichst langsame Abkühlung des Gußstückes, daher auch gutes Vorwärmen der Form der Coquille, und 3) möglichst große Dehnbarkeit, Tenacität des zum Gusse verwendeten Materiales, richtige Auswahl der diese Eigenschaften besitzenden Roheisensorten. (Zeitschrift des berg- und hüttenmännischen Vereines für Kärnten.)

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