Titel: Ueber die Wirkung eines Stahlzusatzes beim Schmelzen von Eisen im Cupolofen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318/Miszelle 1 (S. 301–302)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/mi318mi19_1

Ueber die Wirkung eines Stahlzusatzes beim Schmelzen von Eisen im Cupolofen.

Es ist eine bekannte Tatsache, dass ein Stahlzusatz beim Schmelzen von Eisen im Cupolofen die Festigkeit des erhaltenen Gusses erhöht. Bis zu welchem Grade dies der Fall ist, und welches die günstigste Zusatzmenge ist, dürfte dagegen weniger bekannt sein. Um Genaueres hierüber zu erfahren und zu sehen, ob sich nicht ein Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Kohlenstoff im Eisen und seiner Zugfestigkeit finden lässt, sind die in nachstehender Tabelle (die neuerdings in „The Foundry“ veröffentlicht wurde) angegebenen Versuche gemacht worden. –

Die Zahlen über Zug- und Biegungsfestigkeit sind Durchschnittsworte von 2 bis 3 Versuchsstäben. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit dienten Stäbe von 28,6 mm Durchmesser, zur Bestimmung der Biegungsfestigkeit Vierkantstäbe von 25,4 mm Querschnittkante, deren Auflager 305 mm von einander entfernt waren.

Der Hauptgesichtspunkt bei der folgenden Zusammenstellung war, den Siliciumgehalt bei den Versuchen jeder Gruppe ungefähr auf gleicher Höhe zu halten.

Aus der Tabelle ergibt sich z.B., dass No. 1 und No. 2 nur einen verhältnismassig geringen Unterschied in der chemischen Zusammensetzung zeigen, mit Ausnahme von Mangan und Graphit. Wenn das Mangan in No. 1 günstig auf die Festigkeit des Stabes eingewirkt haben sollte, so liesse sich die höhere Festigkeit von No. 2 nur durch den geringeren Gehalt an Graphit oder durch den Stahlzusatz erklären.

Vergleicht man in der Gruppe II die Schmelzungen No. 3–7, so findet man ein Ansteigen der Festigkeit bei gleichzeitiger Zunahme des Stahlzusatzes und Abnahme des Gesamtgehaltes an Kohlenstoff. Eine Ausnahme macht allerdings No. 7, wo 37 ½ v. H. Stahl zugesetzt wurden und der Gesamtgehalt an Kohlenstoff niedriger war, als bei irgend einem anderen Versuch; trotzdem zeigt dieser Stab eine geringere Festigkeit, als No. 5 und No. 6. Da dies jedoch ein vereinzelter.Fall ist, so darf man ihn kaum als Beweis dafür ansehen, dass ein Stahlzusatz von 37 ½ v. H. nicht mehr gut ist. Bei No. 11 mit ebenfalls 37 ½ v. H. Stahlzusatz und einem grösseren Kohlenstoffgehalt als No. 7 zeigt sich eine etwas höhere Festigkeit.

Ein Blick auf die Gruppe III, No. 8–11 zeigt, dass No. 9, obgleich 12 ½ v. H. Stahl zugesetzt wurden, keine grössere Zugfestigkeit

|302|

Tabelle.


Gruppe

Schmelz-
ung
No.
Gehalt des Gusseisens an
Stahl-
zusatz
v. H.

Zug-
festigkeit
kg/qmm

Biegungs-
festigkeit
kg/qmm

Silicium
v. H.

Schwefel
v. H.

Phosphor
v. H.

Mangan
v. H.
Gebundener
Kohlenstoff
v. H.

Graphit
v. H.
Gesamt-
Kohlenstoff
v. H.
I 1
2
1,43
1,50
0,047
0,065
0,564
0,532
0,82
0,33
0,67
0,64
3,14
2,44
3,81
3,08

25
16,20
21,40
32,2
35,9


II
3
4
5
6
7
1,76
1,76
1,77
1,83
1,75
0,062
0,139
0,069
0,100
0,089
0488
0,515
0,339
0,610
0,598
0,53
0,57
0,49
0,55
0,35
0,51
0,43
0,56
0,51
0,74
3,12
2,94
2,87
2.44
2,12
3,63
3.37
3,43
2,95
2,86

12 ½
12 ½
25
37 ½
15,57
19,00
22,80
25,80
21,20
30,9
35,0
39,5
41,5
39,6

III
8
9
10
11
1,96
2,12
2,16
1,97
0,104
0,037
0,060
0,093
0,446
0,410
0,315
0,470
0,44
0,26
0,20
0,48
0,63
0,38
1,06
0,57
3,18
3,26
2,30
2,83
3,81
3,64
3,36
3,40

12 ½
12 ½
37 ½
15,40
15,38
18,44
22,80
28,2
31,2
33,8
38,6

IV
12
13
14
2,35
2,53
2,36
0,061
0,104
0,064
0,515
0,490
0,327
0,56
0,54
0,24
0,54
0,60
1.08
3,40
2.56
2,15
3,94
3,16
3,23

25
25
15,44
23,44
22,20
27,8
36,0
40,5

besitzt, als No. 8, wo sich kein Stahlzusatz findet. No. 10 mit 1,06 v. H. gebundenem Kohlenstoff und 12 ½ v. H. Stahl zeigt eine geringere Festigkeit, als man erwarten sollte. Vor dem Schmelzen besassen alle 4 Güsse ungefähr den gleichen Mangangehalt von 0,5 v. H. Da nun No. 9 und No. 10 bedeutend weniger Mangan aufweisen, als No. 8 und 11, so ist die geringere Festigkeit der ersteren darauf zurückzuführen, dass das Schmelzen ihren Mangangehalt so sehr reduzierte.

Schliesslich lassen in Gruppe IV, No. 13 und No. 14, ein erhebliches Ansteigen der Festigkeit gegenüber No. 12 erkennen. –

Im allgemeinen ergibt sich, dass alle Proben von Güssen mit 25 v. H. Stahlzusatz fester sind, als diejenigen mit nur 12 ½ v. H. Eine Ausnahme bildet nur No. 5, die fester ist als zwei der Proben mit 25 v. H. Stahl.

Die Versuche wurden mit Roheisen, Ferrosilicium und Stahlspähnen angestellt; Gusseisenspähne wurden nicht verwandt, um eine bessere Kontrolle über den Gehalt an den einzelnen Elementen im Eisen zu haben. In einigen Fällen, wenn viel Stahl zugesetzt wurde, musste man Ferrosilicium zufügen, um den Gehalt an Silicium auf die gewünschte Höhe zu bringen. Um festzustellen, wie Ferrosilicium und Stahl sich mit dem Roheisen mischten, wurden von No. 13 zwei Proben entnommen. Das ganze enthielt 500 kg Stahl, 200 kg Ferrosilicium (mit 8,5 v. H. Silicium) und 1300 kg Roheisen. Von dem Guss wurden aus dem Cupolofen zu verschiedenen Zeiten Proben entnommen, von denen eine 2,53 v. H. und eine andere 2,54 v. H. Silicium aufwies. – Zwei in gleicher Weise von der No. 11 genommene Proben hatten 1,97 v. H. und 1,94 v. H. Silicium, wobei die Charge sich zusammensetzte aus 750 kg Stahl, 225 kg Ferrosilicium und 1025 kg Roheisen. – Proben vom Guss No. 2 mit 500 kg Stahl und 1500 kg Roheisen zeigten 1,50 v. H. und 1,52 v. H. Silicium. Diese drei Fälle geben hinreichend den Beweis, dass Roheisen, Stahl und Ferrosilicium sich innig gemischt haben. –

Obgleich die Versuche nur in geringer Zahl gemacht worden sind, so zeigen sie doch, dass ein Stahlzusatz von 25 v. H. die Festigkeit um ungefähr 50 v. H., ein solcher von 12 ½ v. H. sie um ungefähr 25 v. H. erhöht. Die Proben mit 37 ½ v. H. Stahl weisen kaum eine grössere Festigkeit auf, als die mit 25 v. H. Hiernach scheint die Grenze des für die Erhöhung der Festigkeit günstigsten Stahlzusatzes zwischen 25 und 37 ½ v. H. zu liegen.

A. K.

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