Titel: Kick, über verschiedene Stahlverbesserungsmittel.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 264 (S. 498–501)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj264/ar264158

Mittel zum Schweiſsen, Härten und Verbessern von Stahl.

In den Technischen Blättern, 1886 S. 169 bespricht Prof. Friedr. Kick in Prag auf Grund gemachter Proben verschiedene Mittel zum Schweiſsen, Härten und Verbessern von Stahl, welche im Handel als sogen. Geheimmittel, d.h. ohne Angabe der Zusammensetzung o. dgl. vertrieben werden, daher nähere Mittheilungen über dieselben allgemeineres Interesse besitzen.

Das von A. Schenker's Wittwe in Rheinfelden hergestellte, auch von E. Blum in Zürich zu beziehende sogen. Stahlpulver Nr. 1 soll die Eigenschaft besitzen, Stahl zu verbessern, und sowohl als Schweißpulver dienen, als auch verbranntem Stahle die ursprüngliche Beschaffenheit und Härte geben. Dieses Pulver besteht aus ⅓ Borax, ⅓ Chlorammonium und ⅓ organischer Substanz (Harz, weiſses Pech) mit einer Spur von Kieselsäure. Die Farbe desselben entspricht jener gepulverten weiſsen Peches.

Die Gebrauchsanweisung lautet: „Man macht den anzuschweißenden Stahl rothwarm, überstreut ihn mit dem Pulver und läſst erkalten, macht hierauf das Eisen weiſsglühend und reinigt es von Zunder. Dann trägt man den Stahl kalt auf, streut auf die Vereinigungsstelle nochmals Pulver und, nachdem man Schweiſshitze gegeben, wird schnell mit leichten Schlagen angeschweiſst, der Gegenstand fertig gemacht und wie gewöhnlich abgehärtet.“

Durch Beifügen dieses Pulvers beim Schmieden von Drehstählen o. dgl. gewinnen diese sehr. Bei bloſser Stahlhärtung wird der rothwarme Stahl allseits mit diesem Pulver bestreut, behutsam nochmals rothwarm gemacht und dann in gewöhnlichem, abgestandenem Wasser gehärtet.

Das Pulver Nr. 2 zum Schweißen von Gußstahl mit Hitze besteht aus 25 Proc. |499| Eisenoxyd, 15 Proc. Chlorammonium, 50 Proc. Kieselsaure, 10 Proc. kohlensaurem Kalk. Das Pulver ist fein und zeigt die Farbe des Eisenoxydes. Die Gebrauchsanweisung sagt: „Man richtet den Stahl und das Eisen zum Schweiſsen wie gewöhnlich zu; wenn Eisen und Stahl gut rothwarm, so dreht man den anzuschweiſsenden Stahl in dem Pulver herum, geht damit ins Feuer, wiederholt solches 2 bis 3 mal und, wenn zuletzt der Stahl Hitze hat, so taucht man ihn noch einmal ins Pulver und schweiſst mit ganz leichten Schlägen.“

Pulver Nr. 3 nur zum Härten von Stahl, besonders zum Abhärten beim Nachspitzen, soll dem „ermatteten“ Stahl die ursprüngliche Kraft wieder geben. Es besteht aus 40 Proc. Kalisalpeter, 58 Proc. organischer Substanz (wahrscheinlich Klauenpulver) und etwa 2 Proc. Kieselsäure. Die Farbe entspricht dem Klauenpulver.

Die Gebrauchsanweisung sagt, daſs das zur gehörigen Hitze gebrachte Werkzeug von allen Seiten mit diesem Pulver bestreut, nochmals im Feuer zum Glühen gebracht und sodann schnell abgekühlt wird. – Auf die Leichtentzündlichkeit dieses Pulvers wird hingewiesen.

Pulver Nr. 4 sogen. Eisenpulver wird zur oberflächlichen Härtung von Schmied- und Flußeisen verwendet und soll bei 3 maligem Abbrennen und Aufstreuen so tief wie 6 stündiger Einsatz härten. Dasselbe besteht aus 15 Proc. Chlornatrium, 25 Proc. Braunstein (20 Proc. Mangansuperoxyd und 5 Proc. Kieselsäure), 10 Proc. Natriumcarbonat und 50 Proc. organischer Substanz (wahrscheinlich Klauenpulver). Farbe rothlich braun.

Nach der Gebrauchsanweisung macht man das (nicht rostige) Eisen in Holzkohlenfeuer schwach rothwarm, überstreut es hierauf mit Pulver und bringt es behutsam neuerlich ins Feuer. In demselben wird es nun gut rothwarm gemacht, herausgenommen, dicker mit Pulver bestreut, welches man nun auſserhalb des Feuers einwirken läſst, bis das Eisen dunkel geworden. Hierauf wird dasselbe zum 3. Male ins Feuer gebracht, stark rothwarm gemacht, herausgenommen, abermals mit Pulver bestreut und noch glühend in weichem Wasser gehärtet. Will man ein gröſseres Stück Eisen, z.B. den Lagerhals einer Welle gut härten, so nimmt man einen Lappen, bestreut denselben 6 bis 7mm dick mit Pulver und umwindet die Stelle so, daſs das Pulver gleichmäſsig aufgetragen wird, umwindet dann mit einer Schnur und bedeckt das Ganze 3 bis 4cm dick mit Lehm; nach Trocknung des letzteren wird das Wellenstück ins Kohlenfeuer gelegt und 2 bis 3 Stunden rothglühend erhalten, hierauf in Wasser abgekühlt. – Dieses Pulver eignet sich auch als Einsatzpulver vorzüglich.

Von anderer Seite, Karl Küpfer in Biel (Schweiz), kommen nachstehende Mittel in den Handel:

Die Härtemasse A, eine braunrothe, fadenziehende Masse, welche wahrscheinlich aus 50 Th. Fischthran, 40 Th. ordinärem Colophonium und 10 Th. Terpentinharz besteht, wird sowohl zum Härten, als Verbessern verbrannten Stahles benutzt. Die Werkzeuge oder sonst zu härtenden Stahlstücke werden in Holzkohlenfeuer rothglühend gemacht und in diese Masse getaucht, bis sie schwarz geworden sind; hierauf werden sie ungeputzt neuerlich ins Feuer gegeben, rothglühend gemacht und in einem Härtewasser B gehärtet. Verbrannter Stahl wird 3 mal dunkelroth glühend („braun“) gemacht und in der Masse abgekühlt. Ueberschmieden ist gut, aber nicht nöthig. Hart gewordene Masse wird durch Fischthran aufgefrischt.

Das Härtewasser B wird dadurch bereitet, daſs man reines Brunnenwasser kocht (unbedeckt), dann erkalten läſst, vom Bodensatze abgieſst und auf je 1l Wasser 25g eines Gemenges auflöst, das nach der Analyse aus 40 Proc. Kalisalpeter, 59 Proc. Chlorammonium und einer Spur schwefelsaurem Natrium besteht (letzteres vielleicht nur als Verunreinigung). Dieses Salzgemenge kann in einem Säckchen in das Wasser eingehängt werden, bis es gelöst wurde, was „nach 8 bis 10 Tagen sicher der Fall ist“. Dieses Härtewasser kann in einem Erdölfasse bedeckt jahrelang aufbewahrt und benutzt werden. Hat es an Wirksamkeit verloren, so wird es durch Zusatz obgenannten Gemenges aufgefrischt. Neben diesem Härtewasser steht gewöhnliches Wasser zum Abkühlen der Schmiedezangen u. dgl. in Verwendung.

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Das Stahlhärtepulver C besteht aus 5 Proc. Natronsalpeter, 15 Proc. Chlorammonium, 25 Proc. gelbem Blutlaugensalz und 55 Proc. organischer Substanz (Klauenpulver). Die zu härtenden Werkzeuge werden in Holzkohlenfeuer langsam rothglühend gemacht und hierauf auſserhalb des Feuers gleichmäſsig mit diesem Pulver bestreut, welches, wenn schwarz geworden, entfernt und so lange durch frisches ersetzt wird, als der Stahl glühend ist. Das letztemal läſst man das Pulver auf dem Stahle und macht denselben neuerlich rothglühend, kühlt dann in der oben erwähnten Härtemasse A ab, macht abermals glühend, um schlieſslich das Stück im Härtewasser D zu härten. Diese Härtemethode soll sich für Bohrer, Dreh- und Hobelstähle besonders eignen und soll der Stahl, wenn er aus dem Härtewasser D grau herauskommt, unmittelbar verwendet werden; wenn der Stahl aber „weiſs“ erscheint, so soll er noch etwas nachgelassen werden, aber nicht bis zur gelben Farbe. Fräsen, welche mit obigem Härtepulver behandelt wurden, sollen in heiſsem Härtewasser B abgekühlt werden.

Das Härtewasser D besteht aus einer concentrirteren Salzlösung als B und zwar wird auf 10l Wasser 2k Pulver genommen, dasselbe gelöst und 0k,5 reine Schwefelsäure zugesetzt. Vielleicht ist das Pulver dasselbe wie jenes bei B verwendete; die Analyse ergab jedoch 54 Proc. Kalisalpeter und 46 Proc. Chlorammonium nebst Spur von schwefelsaurem Natrium.

Betrachten wir die angegebenen Geheimmittel näher, so stellen sich die Pulver Nr. 1 und 2 als Schweißpulver dar:

Nr. 1 Nr. 2
⅓ Borax 25 Eisenoxyd
⅓ Chlorammonium 15 Chlorammonium
⅓ weiſses Pech 50 Kieselsäure
10 kohlensaurer Kalk
Sand,

wobei die zweite Mischung nur geeignet ist, eine leichtflüssige Schlacke zu bilden und durch den Chlorammoniumzusatz auch die Oxydation der zu schweiſsenden Stücke in Folge der sich bildenden Dämpfe dieses Salzes zu hindern. Daſs das Pulver Nr. 1 auch geeignet ist, kohlend und daher verbessernd auf den Stahl einzuwirken, erhellt aus dem Gehalte an Pech, welches auf dem glühenden Stahle abbrennt, während der Borax eine deckende, leicht flüssige Schlacke bildet.

Unter einander nahe verwandt sind ferner die Pulver Nr. 3, 4 und C:

Nr. 3 Nr. 4 Nr. C
40 Kalisalpeter 25 Braunstein 5 Natronsalpeter
58 Klauenpulver 15 Chlorammonium 15 Chlorammonium
10 kohlensaures Natron 25 Blutlaugensalz
50 Klauenpulver 55 Klauenpulver

Die oxydirend wirkenden Substanzen, Kalisalpeter, Braunstein, Natronsalpeter, scheinen hier deshalb zugesetzt, um durch theilweise Verbrennung des Klauenpulvers die Einwirkung dieser im Ueberschusse vorhandenen organischen Substanz auf den Stahl zu erhöhen. Die kohlende Wirkung dieser drei Pulver ist durch das Klauenpulver bezieh. Blutlaugensalz auſser Frage.

Die Härtemasse A (50 Th. Fischthran, 40 Th. Colophonium, 10 Th. Terpentinharz) muſs wie alle Härtefette eine langsamere Abkühlung und eine desoxydirende Einwirkung hervorbringen. Welchen Einfluſs der Kalisalpeter und das Chlorammonium im Härtewasser B und D üben und ob derselbe auf eine Erhöhung der Wärmeleitungsfähigkeit des Wassers in Folge dieser Zusätze zurückgeführt werden kann, muſs fraglich bleiben.

Als Schweißpulver wird von Paul Herzog, Fabriksdirektor in Peterswaldau (Reg.-Bez. Breslau), im Praktischen Maschinenconstructeur, 1886 S. 203 ein Gemenge von Borax, Salmiak, blausaurem Kali und rostfreien Eisenfeilspänen empfohlen. (Vgl. auch Härteofen 1886 261 * 293.)

Zur Anfertigung des Pulvers nimmt man: 500g Borax, 70g Salmiak, 70g blausaures Kali, 35g Eisenfeilspäne (rostfrei), stöſst dieses in einem zugedeckten Mörser zu Pulver und bringt es in einen Tiegel von Eisenblech. Darauf versetzt man die Mischung mit Wasser, so daſs ein dicker Brei entsteht und |501| kocht diesen über einem leichten Holzfeuer unter stetem Umrühren so ein, daſs nur die Flamme an den Tiegel schlägt. Bei richtiger Handhabung bildet sich dabei eine Masse, welche dem Bimssteine ähnlich ist, nur grün und grau gefärbt; diese läſst man erkalten, worauf man sie zu Pulver stöſst, welches dann zum Gebrauche fertig ist.

Bei der Schweiſsung von Stahlstäben mit Stahl- oder Eisenstäben ist der Vorgang folgender: Man staucht die Stäbe an den zu verschweiſsenden Enden an und schrotet sie zur Klaue auf. Nachdem beide zu verbindende Theile in einander gesteckt sind, bringt man sie im Holzkohlenfeuer zu schwacher Weiſsglut und streut das obige Pulver mit Hilfe eines eisernen Löffels auf, läſst es anschmelzen und schlägt in passendem Rundgesenk nach nochmaligem Aufstreuen von Pulver mit schwachen Schlägen die Schweiſsstelle zusammen. Man soll durch dieses Mittel und Verfahren ebenso wohl Zwirnspindeln, als Kolbenstangen gut zu schweiſsen vermögen.

Als Härtemittel schlägt J. L. Bleichsteiner in der Deutschen Uhrmacher-Zeitung ein Gemenge von 3 Th. blausaurem Kali, 1 Th. Borax, 1 Th. Salpeter und ⅓ Th. Bleizucker vor. Der rothwarm gemachte Stahl wird mit diesem Gemenge bestreut, neuerlich rothwarm gemacht und in Regenwasser gehärtet.

Stahlverbesserungsmittel von Adam Schaefer in Philadelphia (Nordamerikanisches Patent Nr. 341173) besteht aus einem Gemenge von Colophonium, Leinöl,. Glycerin und gepulverter Holzkohle. Dieses im erwärmten Zustande innig gemischte Gemenge bleibt nach dem Erkalten flüssig. Es wird in der Weise benutzt, daſs man den gut rothwarm gemachten Stahl in das obige Gemenge taucht, denselben damit gut überzieht und neuerlich erhitzt und wie gewöhnlich härtet. Verbrannter Guſsstahl soll angeblich durch dieses Mittel „regenerirt“, weicher Bessemerstahl soll dadurch härtbar werden und der Bruch an Feinheit gewinnen; auch soll schmiedbarer Eisenguſs eine bessere Härte annehmen als durch Einsetzen.

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