Titel: Ueber Aluminium als Zusatzmaterial zum Flusseisen von Carl v. Geijerstam.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 292/Miszelle 2 (S. 143–144)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj292/mi292mi06_2

Ueber Aluminium als Zusatzmaterial zum Flusseisen1) von Carl v. Geijerstam.

Nachstehende Versuche wurden hauptsächlich mit Bessemerflusseisen, zum Theil auch mit Martinflusseisen ausgeführt, and zwar wurde zu den Proben nur ein Material mit mehr als 0,6 Proc. Kohlenstoff verwendet, da die Blasen bei weicherem Stahl im Allgemeinen weit weniger Ungelegenheiten als bei härteren Sorten verursachen.

Anfangs bediente sich der Verfasser eines Ferroaluminiums mit etwa 10 Proc. Aluminiumgehalt. Bei den Versuchen mit Bessemermetall erfolgte der Zusatz in der Birne nach beendigtem Blasen. Zu diesem Zweck wurde die Legirung in Stücke von etwa der Grösse eines Hühnereies zerschlagen, rothwarm gemacht und mittels einer Schaufel in den Converter geworfen, dann mit einer hölzernen Stange so schnell wie möglich umgerührt, um den Zusatz mit dem Stahl zu vermischen. Bei Anwendung einer hinreichenden Menge von Ferroaluminium erhielt man vollkommen blasenfreie Blöcke. Nichtsdestoweniger sind mit dieser Methode mehrere Uebelstände verknüpft, die auf der grossen Neigung des Aluminiums, sich zu oxydiren, beruhen. Die Blöcke bekommen nämlich eine unschöne und unegale Oberfläche, insbesondere am oberen Theil, was offenbar darauf zurückzuführen ist, dass die durch die Oxydation des Aluminiums entstandene Thonerde sich zum Theil in Form eines grauen Häutchens auf der Blockoberfläche ablagert. Ferner ist es nicht leicht, den richtigen Augenblick zum Giessen abzupassen, denn dieses darf nicht früher geschehen, als bis der Zusatz geschmolzen und die Mischung erfolgt ist, aber auch nicht so spät, dass das Aluminium zum grössten Theil verbrannt ist.

Versuche, reines Aluminium im Converter oder in der Gusspfanne zuzusetzen, lieferten schlechte Ergebnisse, weil das reine Metall leichter oxydirt wird als Ferroaluminium.

Am besten ist es daher, während des Giessens in gleichen Zeiträumen kleine, genau gewogene Stücke von Reinaluminium in die Coquillen zu werfen. Die Oberfläche der Blöcke bleibt dann bedeutend glatter und schöner als in dem oben beschriebenen Falle, und überdies hat man vollkommene Sicherheit, dichten Stahl zu erhalten, weil ein bedeutend geringerer and mehr berechenbarer Theil des Zusatzes oxydirt wird. Allerdings muss man dabei den Uebelstand wieder mit in den Kauf nehmen, dass dichtes Material grosse Neigung zum Lunkern hat. Die Pfeifen erstrecken sich oft über ein Drittel der Blocklänge und noch mehr; in Hinsicht auf die dabei entstehenden grossen Abfälle erweist sich daher diese Methode als unökonomisch. In der Praxis ist es leider nicht möglich, den Zusatz von vornherein so genau auszumitteln, dass die Blöcke gleichzeitig dicht und ohne Pfeifen werden.

Der Verfasser hat weiter gefunden, dass der Aluminiumzusatz zum Kohlenstoffgehalt und der Temperatur des Stahls in einem bestimmten Verhältniss steht, und er stellt die Behauptung auf, der Zusatz müsse um so grösser sein, je geringer der Kohlenstoffgehalt und je niedriger die Temperatur des Stahls ist. Von Interesse ist ferner die Bemerkung, dass bei grossen Blöcken ein im Verhältniss zum Blockgewicht etwas grösserer Zusatz erforderlich ist als bei kleineren. Dies beruht offenbar auf dem Umstand, dass der Stahl in ersteren länger flüssig bleibt als in letzteren, wodurch ein grösserer Theil des Aluminiumzusatzes vor dem Erstarren oxydirt wird.

Die physikalischen Eigenschaften des mittels Aluminiumzusatzes hergestellten Stahls gehen sowohl aus den in der Göteborger Materialprüfungsanstalt ausgeführten Zerreissproben (vgl. Tabelle I) als auch aus den vom Verfasser ausgeführten Schlagproben (vgl. Tabelle II) zur Genüge hervor. Der Aluminiumzusatz erfolgte bei sämmtlichen Proben in den Coquillen und war nicht grösser, als nöthig, um den Stahl dicht zu machen, somit verhältnissmässig grösser bei den weicheren als bei den härteren Sorten. Aus den Ergebnissen der Untersuchungen geht hervor, dass Aluminium, in dieser Weise angewendet, einen vortheilhaften Einfluss auf die Festigkeitseigenschaften des Stahls ausübt, indem seine Festigkeit ziemlich unverändert bleibt, während die Dehnbarkeit zunimmt. Die Einwirkung scheint überdies auf den härteren Stahl vortheilhafter zu sein als auf den weicheren.

Was das weiche Flusseisen mit 0,15 Proc. Kohlenstoff betrifft, so sind die Zusätze zu demselben so ausserordentlich gering gewesen, dass sie nur zur Noth einen Einfluss haben konnten, den indess die Festigkeitsproben gleichfalls erkennen lassen. Alle Proben mit demselben Kohlenstoffgehalt stammen von ein und derselben Hitze, jedoch von verschiedenen Blöcken, weshalb keine andere Ungleichheit bei dem Material vorkommen kann, als die, welche auf dem Aluminiumzusatz beruht. Die Schlagproben ergaben, wie dies aus nachstehender Zusammenstellung hervorgeht, bei dem Aluminiumstahl noch bessere Resultate.

Tabelle I.


Probestäbe

Zug-
festig-
keit
k/qmm
Dehnung in
Proc. der ursprüng-
lichen Länge

Con-
traction
in
Proc.


Beschaffenheit der Proben

Länge
in mm
Durch-
messer
in mm

Querschnit
qmm
für
100 mm
Länge
für
200 mm
Länge
200 20,0 314,16 58,4 0,8 0,7 0,0 1,05 Proc. Kohlenstoff ohne Aluminiumzusatz, ungeglüht.
200 20,1 317,31 2,2 2,2 1,05 „ „ mit „ „
200 20,0 314,16 83,2 10,8 9,1 15,4 0,75 „ „ ohne „ „
200 20,0 314,16 83,4 12,7 10,1 13,5 0,75 „ „ mit „ „
200 20,0 314,16 61,1 2,0 2,0 2,0 1,05 „ „ ohne „ geglüht.
200 20,0 314,16 3,2 3,2 1,05 „ „ mit „ „
200 20,0 314,16 74,6 13,2 12,4 12,6 0,75 „ „ ohne „ „
200 20,0 314,16 72,7 14,8 13,8 15,4 0,75 „ „ mit „ „
200 20,1 317,31 50,6 2,1 2,1 1,07 1,00 „ „ ohne „ vom oberen Theil.
200 20,0 314,16 70,7 8,4 7,2 6,67 1,00 „ „ mit „ „ „ „
200 20,0 314,16 69,3 20,0 14,7 43,00 1,00 „ „ mit „ „ unteren „
200 20,0 314,16 79,4 11,8 10,6 12,58 0,70 „ „ ohne „ „ oberen „
200 20,0 314,16 61,8 17,3 15,5 14,44 0,70 „ „ mit „ „ „ „
200 20,0 314,16 58,4 19,4 10,6 24,31 0,70 „ „ mit „ „ unteren „
200 20,1 317,31 34,7 43,0 35,2 76,23 0,15 „ „ ohne „ „ oberen „
200 20,0 314,16 35,4 40,1 31,4 75,00 0,15 „ „ mit „ „ „ „
200 20,0 314,16 38,8 35,0 27,6 57,75 0,15 „ „ mit „ „ unteren „
|144|

Tabelle II.

Die Proben wurden mit einem Rammbär von etwa 300 k Gewicht ausgeführt. Die Probestäbe waren gewalzte Stäbe von 35 mm im Quadrat und 750 mm Länge. Abstand zwischen den Stützpunkten = 300 mm.


Beschaffenheit der Probe.
Fallhöhe
mm

Ergebniss
1,05 Proc. ohne Aluminiumzusatz 750 Probe zerbrach nach dem 1. Schlag.
1,05 „ mit „ 750 „ „ „ „ 5. „
1,05 „ ohne „ 1,000 „ „ „ „ 1. „
1,05 „ mit „ 1,000 „ „ „ „ 3. „
0,75 „ ohne „ 1,000 „ „ „ „ 2. „
0,75 „ mit „ 1,000 Probe nach dem 9. Schlag im 40°. Winkel gebogen
ohne zu zerbrechen.
0,75 „ ohne „ 1,200 Probe zerbrach nach dem 3. Schlag.
0,75 „ mit „ 1,200 „ „ „ „ 2. „
1,00 „ ohne „ vom oberen Theil 750 „ „ „ „ 1. „
1,00 „ mit „ „ „ „ 750 „ „ „ „ 6. „
1,00 „ ohne „ „ unteren „ 700 „ „ „ „ 2. „
1,00 „ ohne „ „ „ „ 700 „ „ „ „ 2. „
1,00 „ mit „ „ „ „ 700 „ „ „ „ 4. „
0,70 „ ohne „ „ „ „ 1,250 „ „ „ „ 2. „
0,70 „ mit „ „ „ „ 1,250 Probe war nach wiederholtem Schlag im 40°. Winkel
gebogen ohne zu zerbrechen.
0,70 „ ohne „ „ oberen „ 1,500 Probe zerbrach nach dem 1. Schlag.
0,70 „ ohne „ „ „ „ 1,500 „ „ „ „ 2. „
0,70 „ ohne „ „ unteren „ 1,500 „ „ „ „ 2. „
0,70 „ mit „ „ oberen „ 1,500 Probe war nach wiederholtem Schlag im 40°. Winkel
gebogen ohne zu zerbrechen.
0,70 „ mit „ „ „ „ 1,500 Dasselbe.
0,70 „ mit „ „ unteren „ 1,500 Dasselbe.
|143|

Nach einem Auszuge aus Jernkontorets Annaler, 1893, durch Stahl und Eisen, 1894 Nr. 9.

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