Titel: Zur Frostbrüchigkeit des weichen Thomasflusseisens.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 284/Miszelle 2 (S. 23)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj284/mi284mi01_2

Zur Frostbrüchigkeit des weichen Thomasflusseisens.

Ueber die Frostbrüchigkeit des weichen Flusseisens (Converter und Herdflusseisens) hat nach der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, Nr. 12 Jahrg. 40, Prof. A. Vavra in Prag Untersuchungen angestellt und zunächst über die Biegeversuche mit Thomasflusseisen Mittheilung gemacht. Letzteres Material hatte im Anlieferungszustande folgende Festigkeitseigenschaften:

Zugfestigkeit (max. Inanspruchnahme) 3600 bis 4200 k/qc,
Bruchdehnung (auf 20 mm Länge) 32,7 22,7 Proc.
Contraction (bei einem Querschnitt
von 30 × 10 mm)

65,4


50,1

Arbeitsmodul für die Bruchgrenze 1084,2 926,4

Seiner chemischen Zusammensetzung nach bestand das untersuchte Material aus:

Kohlenstoff = 0,068 Proc.
Silicium = 0,030
Mangan = 0,215
Phosphor = 0,019
Schwefel = 0,020
Eisen (Differenz) = 99,648

Diese Analyse ist ein Durchschnittswerth aus Analysen von 11 Ingots einer Charge, und zwar von deren Schopf- und Fussenden.

Die untersuchten Probestäbe wurden mittels einer Circularsäge aus Breiteisen von 200 × 10 mm, dann aus Winkeleisen von 80 × 80 × 10 mm und aus Trägern von 180 × 90 mm Querschnitt im kalten Zustande herausgeschnitten und an den schmalen Seiten glatt abgefeilt; dieselben hatten eine Länge von 500 mm und einen Querschnitt theils von 80 × 10 mm, theils von 30 × 10 mm.

Bei umfassenden Versuchen erwies sich das genannte Material im kalten Zustande in hohem Grade zähe und bestand selbst die schärfste Beanspruchung anstandslos.

Zur Erzeugung von niedrigen Temperaturgraden wurde in erster Reihe der natürliche Frost, dann flüssige Kohlensäure als Abkühlungsmittel gewählt und verwendet.

Bei dem natürlichen Frost konnte damals eine nur massige Abkühlung, und zwar von – 3° und – 5° erlangt werden. Bei beiden Temperaturen wurden je sechs Biegungen mit Streifen von 80 × 10 mm Querschnitt durchgeführt. Dabei wurden die Schenkel auf einander gefaltet, wie durch die nebenstehende Skizze veranschaulicht wird.

Textabbildung Bd. 284, S. 23
Nach der Biegung wurde die gestreckte Seite sowohl, als auch die gestauchte völlig gesund gefunden, indem die erstere keine Sprünge, die letztere keine gefährliche Quetschung aufwies, so dass die Stäbe nach deren Biegung von jenen, welche bei der normalen Temperatur von 20° gebogen wurden, nicht zu unterscheiden waren. Der einzige Umstand, welcher bei den Frostbiegungen auffallend erschien, war die grössere Steifheit, also eine geringere Durchbiegung der dem Froste ausgesetzten Stäbe unter einem Schlage von bestimmter Stärke.

Zur Erzielung von bedeutend niedrigeren Graden, nämlich bis etwa – 30°, verwendete man flüssige Kohlensäure. Die Einwirkung der Kälte dauerte 15 Minuten, nach deren Ablauf das Thermometer noch 22° zeigte. Darauf wurde der Stab abgewischt und schnell gebogen.

Das Verhalten dieses Stabes bei der Biegung war jenem bei – 5° gebogenen ähnlich, indem der Stab selbst beim vollständigen Falten der beiden Enden auf einander nicht die geringste Spur von Anbruch zeigte und nur eine grössere Steifheit, also eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen Biegungen verrieth. Das Biegen dauerte etwa 2 Minuten; man kann also annehmen, dass sich die Temperatur des Stabes während dieser Zeit nur unbedeutend geändert haben konnte.

Weitere Versuche wurden unter Anwendung von Kältemischungen angestellt, welche den Vortheil boten, dass der Kältegrad sicher bestimmt werden konnte, und auch wegen der längeren Dauer ein thermaler Beharrungszustand eintreten musste.

Die Versuche ergaben, dass bei einem Thomasflachstabe 30 × 10 mm bei – 20° keine Spur von Anbruch weder an der gestauchten noch an der gespannten Seite sich zeigte.

Bei einem gehärteten Probestabe desselben Materiales und derselben Dimensionen wurde der vorher kalt um 90° gebogene Stab bei – 20° auf einem Schmiedeamboss gerade gerichtet, ohne den geringsten Anbruch zu zeigen. Auch die übrigen Versuche mit unverletzten Stäben bei – 18, – 16 und – 13° angestellt, liessen eine Einwirkung der Kälte nicht erkennen. Ferner wurden dem Versuche mehrere eingefeilte, also verletzte Stäbe unterworfen.

Der Verfasser kommt zu folgendem Schlussergebniss: Aus der Thatsache, dass die verletzten und darauf auf eine niedrige Temperatur gebrachten Stäbe aus Thomasflusseisen eher zum Bruche gebracht werden, als bei der normalen Temperatur, oder wenn massig erwärmt, ergibt sich, dass die Kälte auf die Brüchigkeit des Thomaseisens wohl von Einfluss ist; da jedoch die nicht verletzten Stäbe bei einer Abkühlung selbst bis auf – 22° nicht zum Bruche gebracht wurden, so ergibt sich, dass die Verletzung an und für sich von einem grösseren Einflüsse auf die Brüchigkeit ist, als die niedrige Temperatur.

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