Titel: P. Zetzsche, über gegossener Stahlblöcke.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 258 (S. 21–23)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj258/ar258008

Ueber die ungleichmäſsige Zusammensetzung gegossener Stahlblöcke.

Mit Abbildungen.

Die durch den englischen Chemiker Stubbs aufgefundene Verschiedenheit in der Zusammensetzung eines Stahlblockes, besonders die Anhäufung der Grundstoffe Phosphor, Schwefel, Silicium und Kohlenstoff in dem Theile des Blockes, welcher am längsten flüssig bleibt, wurde zuerst an gröſseren Guſsstücken nachgewiesen. Snelus wiederholte dann den Versuch an einem gröſseren Blocke, welcher absichtlich durch Zusatz von Schlackeneisen stark mit Schwefel und Phosphor angereichert war; auch er fand diese Verschiedenheiten in der Zusammensetzung und wies deren Einfluſs auf die Festigkeitseigenschaften nach. Der Block wurde zerschnitten und einzelne Scheiben zu Zerreiſsproben ausgeschmiedet. Eine Probe am Boden ergab 54k/qmm bei 21,8 Proc. Dehnung, während die Probe am Kopfende 74,6k/qmm bei nur 8,8 Proc. Bruchdehnung zeigte.

Paul Zetzsche in Kulebaki (Ruſsland) hat nun sowohl die Verschiedenheiten der chemischen Zusammensetzung, als auch deren Einfluſs auf die mechanischen Eigenschaften bei gewöhnlichen zu Radreifen verwendeten Blöcken aus Martinstahl nachgewiesen. Den Ergebnissen seiner Untersuchung, welche in Stahl und Eisen, 1884 S. 646 mitgetheilt sind, ist Folgendes entnommen.

Ein beliebiger Guſsblock (Ingot) von 250k Gewicht wurde unter dem Hammer gelocht und nach dem Erkalten ein Stück herausgeschnitten, |22| wie in nachstehender Figur 1 angedeutet. Der Stahl war dicht und besaſs feines gleichmäſsiges Korn im Bruche. Das schraffirte Stück wurde etwas ausgeschmiedet und dann in Richtung des mittleren Durchmessers auf 38mm rund ausgewalzt. Aus dem Rundstabe wurden nun 5 Probestäbe herausgeschnitten, auf 18mm gedreht und bei einer Körnerlänge von 200mm zerrissen. Bezeichnet sind die Stäbe von Nr. 1 bis 5, so daſs Nr. 1 dem nach dem Blockmittelpunkte gelegenen Ende entspricht, während Nr. 5 das dem Rande zunächst gelegene Ende ist.

Fig. 1., Bd. 258, S. 22
Die chemische Untersuchung lieferte folgende Procentwerthe:

Stab Silicium Mangan Kohlenstoff Phosphor
1 0,07 0,37 0,59 0,11 (Blockinneres)
2 0,06 0,41 0,58 0,11
3 0,04 0,43 0,56 0,09
4 0,03 0,46 0,53 0,09
5 0,02 0,50 0,52 0,08 (Blockäuſseres)

Wie man sieht, scheinen die Metalloide nach dem am längsten flüssigen Theile des Stahlblockes zu wandern, während die Metalle nach dem am frühesten erkaltenden Theile gehen, also an Reinheit gewinnen.

Textabbildung Bd. 258, S. 22
Die Probestäbe sind auf einem selbstzeichnenden Zerreiſsapparate zum Bruche gebracht worden und die auf demselben erhaltenen Festigkeitsdiagramme a. a. O. abgedruckt; die Contraction wurde gleichzeitig mit eingetragen, so daſs die Diagramme den in Fig. 2 gezeigten Charakter haben. In der oben genannten Quelle ist nun als Bruchfestigkeit zwar der richtige höchste Werth der Spannung cb angegeben, aber als Bruchdehnung dann nicht der zugehörige Werth der Dehnung a c, sondern der Werth ad genommen, der offenbar die örtliche Dehnung an der Bruchstelle während des Bruches selbst mit enthält, welche von den mannichfaltigsten Zufälligkeiten abhängt. Der Linienzug afg der Contraction läſst dies besonders scharf erkennen; von dem Punkte f an wirft sich die Contraction nur auf die schwächste Stelle. Die geringsten Zufälligkeiten |23| können nun an dieser Stelle die verstärkte Contraction verhindern, so daſs sieh das betreffende Probestück nach den im J. 1879 vom Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen angenommenen Abnahmebedingungen (Bruchbelastung + Contraction > n) als nicht genügend erweist, obgleich es im Uebrigen sich als vollkommen brauchbar gezeigt hat. Ein solcher Zwischenfall kam bei der Probe Nr. 4 vor, bei welcher das Stück plötzlich riſs; von dem Diagramme fiel nur das Stück bcde fort und man wird kaum behaupten können, daſs es deswegen weniger brauchbar als die anderen Proben gewesen ist.

Die den Diagrammen entommenen Werthe sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Stab Bruchfestig-
keit cb
k/qmm
Bruch-
dehnung ac
Proc.
Contraction
bei Beginn des
Risses
am Ende des
Risses
1 58,2 16,5 19 43,7
2 55,7 15,5 19,5 47,8
3 54,2 18,0 21 45,8
4 53,0 18,0 21 21,0
5 53,4 18,5 22,5 49,9

Die im Blockinnersten gelegene Probe Nr. 1 ergab die gröſste Bruchfestigkeit verbunden mit kleinerer Dehnung, während der dem Blockrande entnommene Probestab 5 die kleinere Bruchfestigkeit mit gröſster Dehnung zeigte.

E. M.

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