Titel: Ueber die Natur des Stahles.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1888, Band 270/Miszelle 5 (S. 190–192)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj270/mi270mi04_5

Ueber die Natur des Stahles.

Ueber die Natur des Stahles machte Dr. Kosmann auf der letzten Hauptversammlung des Vereines deutscher Ingenieure folgende, die heutigen Anschauungen kurz zusammenfassende Bemerkungen:

„An dieser Stelle kann ich mir nicht versagen, mit wenigen Worten die zur Zeit wogenden Ansichten hinsichtlich der Constitution des Stahles zu streifen. Das längst bekannte und oft erörterte verschiedene Verhalten des gehärteten und des ausgeglühten oder langsam erkalteten Stahles gegen die Behandlung mit Säuren sowie die abweichende Beschaffenheit des aus den beiden Stahlsorten abgeschiedenen Kohlenstoffes haben dazu geführt, sowohl |191| für den Kohlenstoff als das metallische Eisen allotrope Zustände anzunehmen. Rinman bezeichnete den Kohlenstoff des gehärteten Stahles als Härtungskohlenstoff, denjenigen des ausgeglühten Stahles als Cementkohlenstoff; Osmond und de Weerth nehmen ein a-Eisen für den ungehärteten, ein #-Eisen für den gehärteten Stahl an. Demgegenüber behauptet Dr. F. Müller, daſs der ungehärtete Stahl eine Auflösung des in verdünnter Säure unlöslichen Eisencarbids Fe3C im Eisen enthalte, während der gehärtete Stahl als eine Legirung von Kohlenstoff und Eisen zu betrachten sei; Osmond zu Folge bildet der gehärtete Stahl eine Auflösung von Kohlenstoff im Eisen. Die beiden letzteren Ansichten dürfen so ziemlich auf dasselbe herauskommen.

Diesen letzteren Erklärungen bezüglich des Zustandes des Kohlenstoffes im gehärteten Stahle ist entgegenzuhalten, daſs das Verhalten des gehärteten Stahles gegen Säuren und des mittels letzteren abzuscheidenden Kohlenstoffes keinen zwingenden Grund abgibt, den gehärteten Stahl als eine Legirung anzusehen, sondern daſs die Erscheinungen sehr wohl dahin führen, in gehärtetem Stahle ebenfalls den Kohlenstoff als in chemischer Bindung vorhanden anzusehen. Man hat nur festzuhalten, daſs der gehärtete und ungehärtete Stahl Verbindungen verschiedener Wärmetönung sind und daher eine metamere Verbindung derselben Elemente, mithin ein Product verschiedener Gruppirung ihrer Moleküle darstellen.

Der gehärtete Stahl ist die Verbindung höherer Wärmetönung und geringerer Volumendichte, der ungehärtete Stahl besitzt eine niedere Verbindungswärme und gröſsere Volumendichte. Diese gegenseitige Stellung erweist sich dadurch, daſs beim langsamen Abkühlen des glühenden Stahles in einer Temperatur zwischen 700 und 8000 C. ein sichtbarer Austritt von Wärme stattfindet, welcher nothwendig von einer Verdichtung der Moleküle begleitet sein muſs; und während der gehärtete Stahl keine magnetische Leitungsfähigkeit besitzt, ist der langsam abgekühlte Stahl magnetisch.

Die Kohlenstoffverbindung höherer Wärmetönung muſs nun, im Einklänge mit der Erscheinung an analogen Verbindungen, in höherem Maſse von Säuren angreifbar sein, als die Kohlenstoffverbindung niederer Wärmetönung, und für die Zersetzung des gehärteten Stahles ist auch die Beschaffenheit der Lösungsmittel in Betracht zu ziehen. Chlorwasserstoffsäure entwickelt höhere Lösungswärme als Schwefelsäure; diese wiederum höhere Lösungswärme als Salpetersäure und der galvanische Strom.

Demgemäſs entwickeln sich bei der Behandlung mit Salzsäure Kohlenwasserstoffe, nicht etwa unter Einwirkung des nascirenden Wasserstoffes, sondern weil das Eisencarbid in der unter dem Angriffe der Salzsäure entstehenden höheren Bildungswärme in gleicher Weise Kohlenwasserstoff entwickelt, wie ihrerseits Eisensulfid und Eisenphosphid Schwefelwasserstoff und Phosphorwasserstoff entwickeln; verdünnte Schwefelsäure läſst schon etwas mehr Kohlenstoff zur Ahscheidung gelangen, und Salpetersäure scheidet, ebenso wie der galvanische Strom, fast sämmtlichen Kohlenstoff ab.

Der gehärtete Stahl, als Eisencarbid betrachtet, verhält sich in dieser Beziehung ganz analog gegen Säuren, wie z.B. Schwefeleisen und andere Schwefelmetalle. Salzsäure und Schwefelsäure entwickeln bei der Digestion derselben Schwefelwasserstoff. Salpetersäure aber scheidet den Schwefel als solchen ab; bringt man aber Salzsäure mit Schwefelverbindungen höherer Wärmetönung zusammen, wie z.B. mit Schwefelcalcium oder Alkalisulfideu, so erzeugt in diesen auch Salzsäure eine Abscheidung von Schwefelmilch unter gleichzeitiger Entwicklung von Schwefelwasserstoff.

In der That wird nach den Untersuchungen von Ledebur und Baedeker über die Beizbrüchigkeit des Stahles gehärteter Stahl stärker von Säuren angegriffen als ungehärteter, sowohl wegen der geringeren physikalischen Dichte, als weil die Kohlenstoffverbindung eine innigere Gruppirung. eine höhere chemische Affinität der Moleküle darbietet. Gehärteter und ungehärteter Stahl vorhalten sich daher zu einander wie weiſses und graues Roheisen an einem Hartguſsstücke, dessen abgeschreckte äuſsere Schale im weiſsen Roheisen den Kohlenstoff chemisch gebunden enthält, während nach dem Inneren zunehmend der Kohlenstoff sich allmählich ausscheidet oder sich zu festeren Kohleneisen-Verbindungen |192| umsetzt. Es sprechen daher alle Gründe dafür, daſs wir auch in dem gehärteten Stahle den Kohlenstoff in chemischer Bindung vorhanden anzusehen und jene anderen Deutungen von einer Legirung von Eisen und Kohlenstoff aufzugeben haben.

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