Titel: Ueber Metall-Legirungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1883, Band 250 (S. 30–35)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj250/ar250013

Ueber Metall-Legirungen.

Chromeisen, Wolframeisen und Phosphorkupfer werden nach L. Guétat und J. Chavanne in St. Chamond, Frankreich (D. R. P. Kl. 40 Nr. 21902 vom 3. August 1881) dadurch gewonnen, daſs die auf nassem Wege hergestellten unlöslichen Salze reducirt werden.

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Zur Herstellung von Chromeisen behufs Einführung bestimmter Mengen von Chrom in Eisen und Stahl wird die neutrale Lösung der Doppelverbindung von Kalium-Calciumchromat oder Natrium-Calciumchromat mit der äquivalenten Menge Eisenchlorür gemischt, der Niederschlag von Eisenchromat gewaschen, geröstet und mit einer hinreichenden Menge Kohlenstaub gemischt in sorgfältig verkitteten Graphittiegeln bis Weiſsglut erhitzt.

Wolframeisen wird in entsprechender Weise durch Reduction des durch Zersetzung von wolframsauren Alkalien mit Eisenchlorür erhaltenen Niederschlages von wolframsaurem Eisen hergestellt.

Um Phosphorkupfer zur Einführung bestimmter Mengen von Phosphor in Kupfer oder Kupferlegirungen herzustellen, wird Kupferchlorid mit Calciumphosphat zersetzt und das erhaltene Kupferphosphat ebenfalls in Graphittiegeln reducirt.

Nach G. A. Dick in London (D. R. P. Kl. 40 Nr. 22620 vom 2. November 1882) sollen Kupfer-Zinn und Kupfer-Zinklegirungen durch Zusatz kleiner Mengen Eisen erheblich an Zähigkeit und Härte zunehmen. Wird nun Eisen in geschmolzenem Zinke erhitzt, so lösen sich je nach der Temperatur bis 9. Proc. Eisen auf; bei Dunkelrothglut soll regelmäſsig Zink mit 8,5 Proc. Eisen erhalten werden. Es wird empfohlen, röhrenförmige Tiegel von etwa 0cbm,5 Inhalt in einem Ofen zu erhitzen, in diesen Stücke von Schmiedeisen zu legen und dann Zink aufzugeben, während man das mit Eisen gesättigte Zink am Boden zeitweilig abläſst. Man setzt zu dieser Zink-Eisenlegirung die erforderliche Menge Kupfer oder Zinn hinzu und gieſst in Barren aus. Zur Reduction der in diesen Legirungen enthaltenden Oxyde setzt man Mangankupfer hinzu. Bei Herstellung der Kupfer-Zinn-Eisenlegirungen löst man das Eisen im Kupfer auf, indem man eine abgewogene Menge Schmiedeisen in einer abgewogenen Menge geschmolzenen Kupfers längere Zeit stark erhitzt, berechnet aus dem sich ergebenden Gewichtsverluste des Eisens den Gehalt von Eisen in dem Kupfer und führt dann dieses viel Eisen enthaltende Kupfer nach Bedarf mehr oder weniger mit reinem Kupfer in die Legirung ein.

Zur Reinigung von Metallen und Metall-Legirungen empfiehlt J. L. Seyboth in Wien (D. R. P. Kl. 40 Nr. 21939 vom 7. April 1882) kohlensaures Kalium oder Natrium sowie Calciumphosphat, in wenig Wasser gelöst, mit gepulverter Holzkohle oder Papiermasse zu einem steifen Breie zu mischen und dann in Stücken den geschmolzenen Metallen oder Legirungen hinzuzusetzen.

J. Dépièrre und P. Spiral (Berichte der österreichischen chemischen Gesellschaft, 1883 S. 45) erörtern die Zusammensetzung der in der Zeugdruckerei verwendeten Walzen. Hauvel (vgl. Technologiste, 1878 S. 369) hält eine halbharte Bronze folgender Zusammensetzung für die Walzen am geeignesten:

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Kupfer 86 Th.
Zinn 14
Zink 2

Dagegen fand Bendel für ein englisches Walzenmetall:

Kupfer 5,6 Th.
Zink 78,3
Zinn 15,8

Wenngleich dadurch eine harte, feinkörnige Legirung erhalten wird, so dürfte dieselbe doch leicht von den beim Drucken verwendeten Farben angegriffen werden. Von den beim Drucken verwendeten Rakeln konnten die Verfasser nur folgende 3 Analysen erhalten:

Kupfer Zink Zinn
Gelbe französische Rakel nach Salvétat 78,75 12,50 8,75
englische Rakel nach Berthier 80,50 10,50 8,00
deutsche Rakel nach Elsner 85,80 9,80 4,90.

Nach den Untersuchungen der Verfasser sind 3 Klassen zu unterscheiden: 1) Kupfer, mit 95 bis 100 Proc. Kupfer; 2) Messing, mit etwa 60 Proc. Kupfer und 40 Proc. Zink und 3) Legirungen. In Tabelle 1 sind die physikalischen Eigenschaften der untersuchten Stücke angegeben, wobei aber zu bemerken ist, daſs bei den Druckwalzen, wo die Härte des Metalles eine ziemlich wichtige Rolle spielt, die chemische Zusammensetzung nicht allein die Eigenthümlichkeit des Metalles ausdrückt; sie ist auch abhängig von der Art und Weise des Härtens und des Anlassens, welche bei der Fabrikation der Walze maſsgebend war.

Tabelle 1.

Muster
Farbe
Klasse
Dichte

Korn

Härte

Anmerkungen
1 roth 1 8,82 grob hart
2 1 8,83 fein
3 1 8,82 grob sehr weich
4 1 8,83 sehr fein mittel
5 gelb 3 8,40 grob hart Blasen
6 2 8,25 sehr fein, gleichm.
7 3 8,58 fein, ungleichmäſsig sehr spröde
8 roth 1 8,88 sehr fein hart Verbrannt
9 1 8,80 grob weich Zum Drucke geeignet
10 gelb 2 8,15 sehr fein hart Sehr ungleich
11 3 8,45 grob, gleichmäſsig
12 3 8,50 fein, wenig homogen sehr spröde Viele Blasen (1835)
13 roth 1 Sehr gut
14 1 8,90 fein hart Schlecht
15 gelb 3 8,35 Sehr gut
16 3 8,20 Blasen
17 2 8,10 fein, gleichmäſsig Sehr schlecht
18 roth 1 8,90 fein Gut
19
20 gelb 2 8,20 grob, wenig gleichm. weich
21 2 8,15 fein, gleichmäſsig hart
22 2 8,22 mittel weich
23 roth 1 8,85 fein hart
24 gelb 2
25 graugelb 3 Von Farben angegriffen
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Die chemische Zusammensetzung der Proben ergibt sich aus folgender Tabelle 2:

Tabelle 2

Nr. der
Proben

Kupfer

Zinn

Blei

Zink

Bemerkungen
Kupfer 3
4
8
9
1
2
14
18
23
99,11
99,16
99,13
99,03
98,93
99,67
99,40
99,84
99,52
0,05
0,02
0,03
0,03
Spuren



0,12
0,12
0,19
0,12
0,14
0,07
0,48
Spuren
0,57
0,58
0,45
0,60
0,67



Etwas Aluminium.
Desgl. und Schwefel.
„ „ „
„ „ „
„ „ „
Messing 6
10
20
22
21
17
60,33
61,70
64,41
68,60
58,25
57,68
0,03
0,08
0,21


Spuren
0,68
0,64
2,86
0,39
0,43
0,42
38,68
37,51
31,88
30,53
41,02
41,41




Alle enthalten Spuren
von Arsen und Eisen.
Legirungen 11
12
7
5
15
16
24
25
74,51
76,96
77,63
74,12
79,42
72,15
70,40
15,0
2,80
2,55
2,58
2,37
4,17
3,27

2,18
1,88
1,94
2,22
1,23
1,71
0,60
19,85
17,83
17,16
20,59
14,49
22,16
28,0
84,0

Besonders zum Drucken geeignet sind auſser Rothkupfer die Legirungen, welche 25 bis 30 Proc. Zink und 75 bis 70 Proc. Kupfer enthalten. Blei wirkt selbst in einer Menge von 0,5 Proc. nachtheilig und zeigten die verschiedenen Blei haltigen Muster Blasen. Phosphor konnte in keiner Probe nachgewiesen werden und doch sind die Verfasser der Ansicht, daſs man mit Walzen aus 1 bis 2 Proc. Phosphor haltigem Kupfer vortreffliche Resultate erzielen würde, sowohl in Beziehung auf Widerstand gegen chemische Einflüsse als auch mit Rücksicht auf Härte, Feinheit des Kornes, Gleichartigkeit und Dauerhaftigkeit. Auch für die 30 bis 35 Proc. Zink haltigen Messingarten dürfte sich ein Zusatz von 1 Proc. Phosphor empfehlen.

Die Einwirkung organischer Säuren auf Blei und Zinn und die Legirungen beider wurden von F. P. Hall untersucht.1) Während R. Weber (1879 232 153) die Wirkung der Essigsäure auf solche Legirungen prüfte, verwendete Hall Säurelösungen, welche 5,75 Proc. Essigsäure, Weinsäure oder Citronensäure enthielten. In 200cc dieser Lösungen wurden Bleche gelegt aus Bleizinn und Bancazinn, welches neben 99,78 Proc. Zinn Spuren von Blei und Kupfer enthielt, und die Probegläser bedeckt 2 Wochen hindurch auf 25 bis 35° erhalten. Zur Feststellung der Wirkung dieser

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Tabelle 3.

Säure Gröſse der
Metall-
oberfläche

Zusammne-
setzung
Gewichts-
verlust

Gelöst

Gelöst
Gesammt-
Menge des
Gelösten
Blei
qc
Zinn
qc
Blei
Proc.
Zinn
Proc.
g Blei
g
Zinn
g
Blei
Proc.
Zinn
Proc.
Legi-
rung
Reines
Metall
Essigsäure 46,4
46,4

92,7
92,7

139
139

139
139

92,7
92,7

46,4
46,4
100,0
34,1

100,0
60,8

100,0
80,84

65,9
100,0

39,2
100,0

19,16
100,0
0,4320
0,4525

0,5470
0,5145
0,2820
0,6195
0,6570
0,2135
0,4216
0,0432

0,5444
0,0558

0,6137
0,4887

0,3312
0,2906

0,3552
0,2798

0,1589
0,1936

11,54


13,57


75,46

88,46


86,42


24,54

0,3744


0,4110


0,6476

0,7122


0,8242


0,8073
Weinsäure 46,4
46,4

92,7
92,7

139
139

139
139

92,7
92,7

46,4
46,4
100,0
34,1

100,0
60,8

100,0
80,84

65,9
100,0

39,2
100,0

19,16
100,0

0,0280
0,0210
0,6605
0,0385
0,0150
0,0655
0,0345
0,0115
0,0452
0,0029

0,0586
0,0042

0,0654
0,0080

0,0269
0,0212

0,0332
0,0164

0,0269
0,0113

9,73


11,23


22,92

90,27


88,77


77,08

0,0298


0,0374


0,0349

0,0664


0,0750


0,0787
Citronensäure 46,4
46,4

92,7
92,7

139
139

139
139

92,7
92,7

46,4
46,4
100,0
34,1

100,0
60,8

100,0
80,84

65,9
100,0

39,2
100,0

19,6
100,0
0,3540
0,1690
0,1175
0,4355
0,1725
0,1080
0,4870
0,2305
0,1030
0,3521
0,0165

0,4348
0,0210

0,4875
0,0982

0,1461
0,1264

0,1355
0,1111

0,1221
0,1071

10,15


13,42


44,58

89,85


86,58


55,42

0,1626


0,1565


0,2203

0,4785


0,5439


0,5946

Säuren wurde dann der Gewichtsverlust der Bleche, auſserdem durch Fällen der Lösung mit Schwefelwasserstoff' und Behandeln des Niederschlages mit Schwefelammonium die Menge des gelösten Bleies und Zinnes bestimmt. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 4.

Säure
Metall-
oberfläche

Zusammen-
setzung
Gewichts-
verlust

Gelöst

Gelöst
Blei
qc
Zinn
qc
Blei
Proc.
Zinn
Proc.
g Blei
g
Zinn
g
Blei
Proc.
Zinn
Proc.
Essig-
säure
46,4
46,4

139
139
100
34,1

65,9
100,0
0,0900
0,0365
0,0430
0,0886
0,0052

0,0289
0,0446

15,25

84,74
Wein-
säure
46,4
46,4

139
139
100
34,1

65,9
100,0
0,0365
0,0085
0,0080
0,0343
0,0018

0,0084
0,0057

17,65

82,35
Citro-
nens
46,4
46,4

139
139
100
34,1

65,9
100,0
0,0560
0,0250
0,0120
0,0510
0,0018

0,0249
0,0134

6,74

93,25
|35|

Die Metalle werden weit stärker angegriffen, wenn die Luft zutreten kann als in geschlossenen Gefäſsen. Aus Weiſsblech hergestellte Conservebüchsen sollten daher nach dem Oeffnen bald entleert werden, besonders wenn sie mit Blei haltigem Lothe hergestellt wurden. Die Versuche mit geschlossenen Gefäſsen ergaben z.B. obige in Tabelle 4 zusammengestellte Resultate.

Vergleichende Versuche zwischen offenen und geschlossenen Gefäſsen ergaben dem entsprechend folgende Resultate:


Gelöst von
Essigsäure Weinsäure Citronensäure

Offen
Ge-
schlossen

Offen
Ge-
schlossen

Offen
Ge-
schlossen
Blei 0,4216 0,0886 0,0542 0,0343 0,3521 0,0510
Legirung 0,3744 0,0341 0,0298 0,0102 0,1628 0,0267
Zinn 0.2906 0,0446 0,0212 0,0057 0,1264 0,0134

Von 12 Proben Stanniol des Handels enthielten 9 Proben 60,03 bis 95,75 Proc. Blei. Auch das zum Verpacken von Nahrungsmitteln verwendete Stanniol enthält oft Blei, wie folgende Analysen von Stanniol, welches Chokolade (vgl. Nr. 1, 3 und 8), Preſshefe (Nr. 2 und 7), Neuchateller Käse (Nr. 5 und 6) enthielt und mit welchem Schachteln für Plätzchen beklebt waren (Nr. 4), zeigen:

Nr. Zinn Blei
1 100,10 Proc
2 99,70
3 99,96
4 9,94 89,87 Proc.
5 22,45 75,27
6 20,77 73,19
7 99,63
8 19,34 79,99
|33|

American Chemical Journal, 1883 Bd. 4 S. 440. Gef. eingesendeter Sonderabdruck.

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