Titel: Eigenschaften und Verhalten des Duranametalles.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 293 (S. 18–20)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj293/ar293005

Eigenschaften und Verhalten des Duranametalles.

Mit der von der Firma Hupertz und Harkort, Dürener Metallwerke, dargestellten und unter obigem Namen in den Handel gebrachten Kupferlegirung hat Professor Dürre in Aachen eine grosse Reihe von Versuchen angestellt, um die |19| elastischen und Festigkeitseigenschaften, sowie die technische Verwendbarkeit zu ermitteln. Er fand, dass das Duranametall den bis jetzt bekannten und untersuchten ähnlichen Materialien gegenüber eine Reihe von Vorzügen zeigt, die seine Verwendbarkeit für einen grossen Kreis von Arbeiten wahrscheinlich machen und auch schon erwiesen haben.

Das Duranametall ist eine der Hauptsache nach aus Kupfer bestehende Legirung, deren Zusammensetzung sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck richtet, und wird in gewöhnlichen Messingschmelzöfen dargestellt. Die Giesstemperatur ist ungefähr dieselbe, wie beim Schmelzen ähnlicher Kupferlegirungen; das Metall erscheint beim Giessen dünnflüssiger als die gewöhnliche Bronze. Man pflegt die zur mechanischen Bearbeitung bestimmten Stücke in Metallformen, entsprechend geschwärzt u.s.w. zu giessen, während für Gusswaaren getrocknete Sand- oder Masseformen angewendet werden.

Der Bruch der Legirung ist dicht, hakig, körnig bis seidig, eine Textur, die schon unter dem Einfluss des Einhiebes beim Brechen mehr Fasern erlangt, welche Erscheinung auf die allmähliche Veränderung der Textur bei der Bearbeitung hinweist.

Die interessanteste Eigenschaft des Duranametalles ist seine hochstufige Bearbeitbarkeit in der Wärme. In geeigneten Oefen, thunlichst geschützt, zwischen dunkel- und kirschroth erhitzt, gelangt es zur Bearbeitung unter Hämmern und Walzwerken bis zum Verschwinden der Glutfarbe und noch weiter, da bei dem Duranametall sich die bekannte Eigenschaft der Metalle und Legirungen, in gewissen Temperaturgrenzen, die zwischen der beginnenden Rothglut und der gewöhnlichen Temperatur liegen, brüchig und unbildsam zu werden, erst in verhältnissmässig niedriger Temperatur zeigt.

Der Eindruck, den man beim Zusehen der Bearbeitung gewinnt, ist der, den die Bearbeitung sehr weichen Herdschweisseisens macht; besonders die Bearbeitung unter einem Dampfhammer zeigt die ausserordentliche Bildsamkeit der Legirungen und verräth nichts von der Härte und Festigkeit, die dem Material bei gewöhnlicher Temperatur eigen ist. Es gelingt, Blöcke von bis 5000 k und mehr zu Hohlkörpern von grosser Länge abzuschmieden, und unter Pressen würde das Verhalten wohl noch günstiger sein. Neben dieser auffälligen Bildsamkeit zeigt das Duranametall äusserst bemerkenswerthe Cohäsionseigenschaften, welche durch eine grosse Anzahl eigener und fremder Versuche festgestellt sind und die Legirung als zu den verschiedenartigsten Verwendungen geeignet erscheinen lassen.

Durch gewisse Abänderungen der Zusammensetzung und Behandlung werden vier verschiedene Arten von Duranametall erzeugt, die als ähnliche Legirungen anzusehen sind und für welche folgende Festigkeitswerthe garantirt zu werden pflegen:

Zerreissfestigkeit Streckgrenze Dehnung
Harte Legirung 63 k/qmm 52 k/qmm 9 Proc.
Halbharte „ 51 42 12
Weiche „ 40 35 31
Ganzweiche „ 32 14 50

Wie Versuche der kaiserlichen Marine ergaben, welche seit Jahren Duranametall für die Torpedofabrikation benutzt, werden stellenweise Zerreissfestigkeiten bis 67,02 k/qmm für die härteste und 51,3 k/qmm für die halbharte der oben angeführten Sorten erzielt.

Aus Hunderten von Zerreissproben sind nachstehende Zahlen entnommen, welche sich auf Stäbe beziehen, die den Fabrikationsblechen und -Stäben entstammen und von den seit Jahren damit beauftragten Beamten des Werkes untersucht worden sind.

Um sich von der Richtigkeit der gemachten Angaben zu überzeugen, Hess Prof. Dürre in seiner Gegenwart mehrere Proben von den drei härteren Sorten ausführen, welche nachstehende Resultate ergaben:

I. Material für Torpedotheile.

Absolute Festigkeit 74,6 bis 75,1 k/qmm
Streckgrenze 61,1 64,4
Dehnung 7,0 7,5 Proc.
Querschnittsverminderung an
der Bruchstelle

10,9


13,34


Nr.

Breite
mm

Dicke
mm

Querschnitt
qmm

Beginn

Bleibende

Bruch
k
Absolute
Festigkeit
k/qmm

Dehnung
%

Streckgrenze
k/qmm
Dehnung
I. Stäbe mit hoher Festigkeit, hoher Streckgrenze, bei geringer Dehnung!
149/150 ergaben im Mittel: 67,9 6 63,3
II. Stäbe mit hoher Festigkeit, etwas weniger Streckgrenze und mittlerer Dehnung!
270
271
274
275
18,2
18,2
18,6
18,9
4,55
4,54
4,46
4,53
82,8
82,6
83,0
85,6
4200 ±0
4200 ±0
4100 ±0
4300 ±0
4400 ¼%
4400 ¼%
4300 ¼%
4300 ¼%
5700
5600
5600
5700
68,8
67,8
66,1
66,6
15
15½
20½
20½
50,7
50,8
49,4
50,2
im Mittel 67,3 18,0 50,3
III. Stäbe mit hoher Dehnung!
XVI 1
I 1
X 1
15,2
25,5
25,5
8,05
2,04
1,02
122,4
52,0
26,0
1500 ±0
600 ±0
250 ±0
1600 ¼%
700 ¼%
300 ½%
5000
2100
800
40,9
40,4
30,8
58
58½
58½
12,3
11,5
9,6
im Mittel 37,4 58,0 11,1
IV. Gussproben!
I. Mit hoher Festigkeit, hoher Streckgrenze und geringer Dehnung!
241
242
ergab:
60,4
56,2
13
12
29,1
30,9
im Mittel 58,3 12½ 30,0
II. Mit hoher Festigkeit, verringerter Streckgrenze und hoher Dehnung!
245
240
ergab:
58,8
59,7
25
26½
22,8
22,2
im Mittel 59,2 26,0 22,5
|20|
II. Material für Blechconstructionen.
Absolute Festigkeit 43,6 bis 45,4 k/qmm
Streckgrenze 30,7 32,7
Dehnung bis etwa 32,5 Proc.
Querschnitts Verminderung an
der Bruchstelle

35,2

III. Material für gestanzte Sachen.
Absolute Festigkeit 41,7 bis 42 k/qmm
Streckgrenze 11,7 13,2
Dehnung 58,5 59,0 Proc.
Querschnittsverminderung an
der Bruchstelle

46,43


50,92

Wie die Zahlen zu I und III beweisen, herrscht zwischen den früheren Angaben des Werkes und diesen Versuchsergebnissen eine hinlängliche Uebereinstimmung, um die Sicherheit der Fabrikation ausser allen Zweifel zu stellen und die Brauchbarkeit des Productes zu beweisen.

Das Material zu II ist ein dehnbareres, dagegen etwas weniger festes Material als das in der vorigen Tabelle unter II angeführte, und die gefundenen Resultate weisen ihm hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften eine Stelle zwischen II und III jener Tabelle an. Es geht aus den vorstehenden Festigkeitsziffern deutlich hervor, dass die Firma Dürener Metallwerke in der Lage ist, in ihrem Duranametall eine äusserst leistungsfähige Kupferlegirung in dem Sinne zu liefern, dass für bestimmt ausgesprochene Zwecke die geeignetste Verbindung technischer Eigenschaften mit einer befriedigenden Gleichmässigkeit garantirt werden kann, und somit für eine grosse Zahl von Constructionen und Fabrikaten ein Rohmaterial von grösster Sicherheit in Verwendung und Gebrauch vorliegt.

Als ein weiterer Vortheil kann unter Umständen das geringere specifische Gewicht gelten, welches nach Untersuchungen der chem.-techn. Versuchsanstalt in Charlottenburg 8,3 beträgt, wogegen Rothguss, Phosphor- und Manganbronze 8,85 bis 8,9 spec. Gew. haben.

Eine andere Eigenschaft des Duranametalles ist die Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation, welche dasselbe geeignet macht, Einflüssen aller Art, wie sie in industriellen und anderen Betrieben auftreten, die Spitze zu bieten. Mehrjährige Versuche im Werkslaboratorium Hessen die grosse Haltbarkeit erkennen, vorwiegend allerdings dem verschiedenen Seewasser (Ost- und Nordseewasser) gegenüber, sowie Säuren mit ungefähr 90 bis 98 Proc. Wasserzusatz. Die Gewichtsverminderung durch Lösung betrug bei diesen bis zur Dauer von 45 Monaten fortgesetzten Versuchen höchstens 2,3 Proc., bei 14monatlicher Berührung aber höchstens 1,4 Proc., wobei zu bemerken ist, dass das Ostseewasser und die Salzsäuremischungen weniger, das Nordseewasser, sowie die Schwefelsäuremischungen etwas mehr angriffen.

Aus diesem Verhalten kann man die grosse Brauchbarkeit des Duranametalles als Schiffsbeschlagsblech, sowie als Constructionstheil und Werkzeug für alle Verhältnisse und Verwendungen folgern, wo corrodirende Einflüsse sich bemerklich machen, abgesehen natürlich von solchen chemischen Reactionen, bei denen starke Aetz- und Lösungsmittel die Verwendung unedler Metalle und Legirungen überhaupt ausschliessen.

Für technologische Processe aus dem Kreise der Gährungschemie, der Zuckerfabrikation u.s.w. dürfte Duranametall mindestens ebenso geeignet sein als Kupfer und ist, weil in der Hitze schmiedbar, auch leichter zu bearbeiten. Eine erfolgreiche Verwendung hat deshalb das Duranametall bereits für Holländermesser gefunden, deren Herstellung eine besondere Specialität der Firma bildet. Dieselben müssen einerseits eine hohe absolute Festigkeit, eine hohe Elasticitätsgrenze bei nicht zu geringer Dehnung haben, andererseits eine entsprechende Härte bei grösstmöglicher Unempfindlichkeit gegen Säuren- und Alkalien besitzen.

Es ist durch Zeugnisse belegt, dass die Versuche mit Holländermessern aus Duranametall so ausserordentlich günstige Resultate geliefert haben, dass man annehmen kann, dieselben würden alle anderen nach und nach verdrängen. Versuche mit solchen erfolgreich benutzten Messern ergaben 10 Proc. Dehnung bei 54 k Zerreissfestigkeit, während gleiche Fabrikate aus Phosphorbronze 32 k Zerreissfestigkeit bei derselben Dehnung zeigten. Werkzeuge aus dem härtesten Duranametall werden daher für alle solche Betriebe sich eignen, wo dünnflüssige breiige Massen aus feinstem Schlamme gemischt werden oder mechanische Zertheilungen stattfinden.

Auch bei feineren keramischen Processen, z.B. bei der Porzellan- und Steingutfabrikation, könnte man vielleicht an Stelle von eisernen Werkzeugen solche von Duranametall benutzen; jedenfalls sind die hierbei dargestellten und verarbeiteten plastischen Massen gegen farbige Metalloxyde äusserst empfindlich, doch wird es eingehender Erwägungen seitens der Praxis bedürfen, in wieweit eine Metalllegirung hierbei Platz greifen kann. Im Uebrigen können die verschiedenen Arten des Duranametalls selbstverständlich an die Stelle aller anderen gleichfarbigen Kupferlegirungen treten, wenn es sich um sonstige Verwendungen handelt.

Die Firma lässt Gegenstände verschiedenster Art, meist verziert, walzen oder pressen, und dürften sich Zierleisten, Röhren u. dgl. eben so gut aus dieser Legirung als aus anderen von gleicher Dehnung darstellen lassen.

Alles in Allem erscheint das Duranametall als ein Industrieproduct, welches die Aufmerksamkeit der Technik in hohem Maasse verdient, und es ist zu wünschen, dass die bisher nachgewiesenen Erfolge zu weiterer Verbreitung der interessanten Legirungsgruppe führen.

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