Titel: | Versuche über Stahl-Legirungen von J. Stodart, Esq. und Faraday, Assistenten beim königlichen Institute. |
Fundstelle: | Band 3, Jahrgang 1820, Nr. XIII., S. 91 |
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XIII.
Versuche über Stahl-Legirungen von J. Stodart, Esq. und Faraday, Assistenten beim königlichen Institute.Wir empfehlen diese hoͤchst interessante Beobachtungen der Aufmerksamkeit
der Stahlarbeiter und Stahlfabrikanten mit dem Wunsche, daß fuͤr die
deutsche Industrie viel nuͤzliches aus ihnen hervorgehen moͤge.
D.
Aus dem Philosophical Magazine by Tilloch. Juli 1820. Nro. V. S. 26.
Stodarts Versuche über Stahl-Legirungen mit Rücksicht auf Stahl-Verbesserung.
Bei der Unternehmung einer Reihe von Versuchen uͤber Eisen- und
Stahl-Legirungen mit verschiedenen andern Metallen hatte man eine doppelte
Absicht; man wollte naͤmlich theils ausmitteln, ob durch Kunst eine Mischung
bewirkt werden koͤnne, welche sich zur Verfertigung von
Schneid-Instrumenten besser eignete, als Stahl in seinem reinsten Zustande;
theils, ob ein solches Gemische sich unter gleichen Umstaͤnden der Oxydation
minder unterworfen erweisen wuͤrde; auch wurden neue
Metall-Verbindungen fuͤr reflektirende Spiegel zugleich Gegenstand der
Untersuchung.
Solch eine Reihe von Versuchen konnte freilich nicht ohne Beseitigung bedeutender
Schwierigkeiten begonnen werden: doch bot das Laboratorium des koͤniglichen
Institutes, wo dieselben unternommen wurden, das Mittel dar, vielen derselben
gehoͤrig begegnen zu koͤnnen. Der Gegenstand war neu, und
eroͤffnete ein großes und interessantes Feld. Man kann eine fast zahllose
Menge verschiedener Metall-Verbindungen machen – nach der Natur und
den relativen Verhaͤltnissen der Metalle, welche einer Legirung faͤhig
sind. Nie hat man aber durch Versuche dargethan, ob reines Eisen, verbunden mit
einer kleinen Portion Kohlenstoff, das beste Material zu Schneidewerkzeugen bilde;
oder, ob nicht eine Zuthat, z.B. Erden oder ihre Basen, oder eine andere metallische
Substanz, auf eine vortheilhafte Weise mit dem Stahl verbunden werden koͤnne;
und, wenn dieses der Fall waͤre, welches die Materialien seyen, und worin das
Verhaͤltniß derselben bestehe, um die beste Legirung hervor zu bringen
fuͤr diesen so erwuͤnschten und wichtigen Zweck. Dieß ist bekanntlich
eine schwierige Aufgabe, welche eben so viele Zeit als Geduld bei der Untersuchung
erfordert, und es mag daher wohl den bisherigen geringen Fortschritten zur
Entschuldigung dienen.
Bei Analysirung des Wootz oder indischen Stahles findet man nur eine kleine Portion
von Thonerde und Kieselerde, welche Erden (oder deren Grundlagen) dem Wootz seinen
eigenthuͤmlichen Character geben. In Beziehung auf die Bestandtheile dieses
vortrefflichen Stahles genugsam aufgeklaͤrt, versuchte man eine solche
Verbindung herzustellen, und es wurden zu diesem Behufe verschiedene Experimente
gemacht; viele waren ohne Erfolg; entsprechend fand man aber folgende Methode. Man
erhizte reinen Stahl in kleinen Stuͤcken, und einigemal auch gutes Eisen,
vermischt mit Holzkohlen-Pulver sehr stark und laͤngere Zeit hindurch;
auf diesem Wege bildeten
sich Verbindungen des Kohlenstoffes mit Metall, welche eine sehr dunkle metallgraue
Farbe hatten, dem Anscheine nach dem schwarzen Tellur-Erz aͤhnlich,
uͤbrigens sehr krystallinisch. Beim Zerbrechen zeigten sich die Facetten bei
kleinen Koͤrnern, welche nicht mehr als 500 Gran wogen, haͤufig
uͤber ein achtel Zoll in der Breite. – Die Resultate mehrerer
Experimente uͤber die sehr gleichfoͤrmig erschienene Komposition gaben
94·36 Eisen, + 5·64 Kohlenstoff. Dieß wurde zerbrochen, in einem
Moͤrser zu Pulver gestoßen, dann mit reiner Alaunerde vermengt, und das Ganze
in einem dichtverschlossenen Schmelztiegel lange Zeit heftig erhizt. Nachdem man den
Tiegel vom Feuer entfernt, und geoͤffnet hatte, fand man eine Legirung von
weiser Farbe, sehr koͤrnigter Textur, und aͤußerst sproͤde; bei
der Analyse ergaben sich 6·4 perCent Alaunerde, und ein nicht genau
geschaͤzter Kohlenstoff-Theil. Es wurden 700 Theile guten Stahles mit
40 Theilen des Alaunerde-Gemisches (alloy)
zusammen geschmolzen, und ein gutes Probierkorn (button)
gebildet, welches ganz haͤmmerbar war. Als man dieses wirklich in eine kleine
Stange geschmiedet, und die Oberflaͤche poliert hatte, erhielt man nach
Anwendung verduͤnnter Schwefelsaͤure, jenen herrlichen Damask, welchen
man gegenwaͤrtig ganz besonders dem Wootz zuschreibt. Es wurde noch ein
zweites Experiment mit 500 Gran des naͤmlichen Stahles und 67 ℔ von
dem Alaunerde-Gemische gemacht; und auch dieses Resultat war gut; es ließ
sich wohl schmieden, und war ebenfalls damascirt. Diese Probe hat alle
schaͤzbaren Eigenschaften des besten Bombay-Wootz.
Direkte Versuche haben ausser Zweifel gesezt, daß der Wootz auch nach wiederholtem
Schmelzen seine Eigenthuͤmlichkeit, einer damascirten Oberflaͤche
behaͤlt, wenn derselbe geschmiedet, polirt, und darauf mit verduͤnnter
Saͤure behandelt wird. Dieses Aussehen wird offenbar durch eine Dissection
der Krystalle
mittelst der Saͤure hervorgebracht: denn obgleich die Krystalle durch das
Haͤmmern rund gebogen werden, so kann man doch ihre Formen leicht durch die
Kurven erkennen, welche das Verbinden und Haͤmmern bewirkt hat. Bei diesem
gleichfoͤrmigen Aussehen der Oberflaͤche des Wootz laͤßt sich
mit hoher Wahrscheinlichkeit behaupten: daß die so sehr bewunderten Saͤbel
von Damaskus von diesem Stahle bereitet werden; und wenn
es so ist, so laͤßt sich nicht wohl bezweifeln, daß der Damask selbst nur
eine Darstellung von Krystallisation sey. – Daß beim Wootz dieß die Wirkung
der mechanischen Verbindung zweier Substanzen, wie Eisen und Stahl, auf welche die
Saͤure verschieden sich aͤußert, nicht seyn koͤnne, erweiset
sich durch den Umstand, daß wiederholte Schmelzung moͤglich ist, und diese
Eigenthuͤmlichkeit doch nicht verloren gehet. Allerdings ist es richtig, daß
man durch Zusammenschmieden eines Eisen- und Stahl-Drathes eine
damascirte Oberflaͤche erzeugen koͤnne; aber diese Erscheinung
verschwindet wieder, wenn diese damascirten Proben geschmolzen werden. Nimmt man an,
daß die damascirte Aussen-Seite von der Entwicklung der krystallinischen
Structur abhaͤngig ist, so kann man die Superioritaͤt des Wootz in
Behauptung dieses Effektes leicht erklaͤren, als Wirkung seiner
Krystallisations-Kraft, wenn er auf eine ausgezeichnetere Weise und in
bestimmtem Formen, als der gewoͤhnliche Stahl erhaͤrtet. Man kann dieß
nur einiger Verschiedenheit in der Zusammensezung der beiden Koͤrper
zuschreiben. Da uͤbrigens dargethan worden ist, daß darin die Erden nur in
kleinen Quantitaͤten entdeckt werden, so kann man auch mit Grund schließen,
daß die Erden in der Verbindung mit Eisen und Kohlenstoff die Masse
krystallisirbarer machen, daß die durch den Hammer ausgedehnte und verzerrte
(obgleich nicht zerstoͤrte) Form den Damask wirklich verursache. Es ist sehr
wahrscheinlich, daß der Wootz Stahl sey, welcher zufaͤllig mit den Erdmetallen verbunden
ist; selbst die in verschiedenen Metall-Scheiben,
ja auch in der naͤmlichen Scheibe beobachtete Irregularitaͤt spricht
fuͤr diese Meinung, die Erden moͤgen im Erze seyn, oder vom Tiegel
herruͤhren, in welchem die Schmelzung geschieht.
Bei Bereitung des Alaunerde-Gemisches zur Nachbildung des Wootz hatten wir
Gelegenheit die kuͤnstliche Bildung von Reißblei (Plumbago) zu beobachten. Als etwas von dem vorher erwaͤhnten
Eisen-Carburet zerstoßen, mit frischer Holzkohle vermischt, und dann
geschmolzen worden war, fand sich dasselbe in ein vollkommnes Reißblei umgewandelt.
Dieß war nicht der Fall bei der ganzen Masse; das Metall schmolz bald und gieng zu
Boden; nach bedeutend langen Verweilen im Schmelzofen erhielt die Oberflaͤche
des Probekorns einen Zuwachs von Kohlenstoff, und wurde Reißblei. Es war weich,
zertheilbar, glaͤnzend; auf dem Papier abfaͤrbend, und hatte jede
Eigenschaft dieses Koͤrpers, so daß es fast auf keine Weise davon
unterschieden werden konnte. Das Innere dieses Reißblei-Korns war ein
krystallinisches Karburet; eine Portion desselben gepulvert, und mehrmal mit
Holzkohle geschmolzen, konnte zulezt nicht mehr zum Schmelzen gebracht werden; auch
zeigte sich, da es vermoͤg des freien Kohlenstoffes bei einer maͤßigen
Hize verbrannt wurde, daß das Ganze des Stahles in Reißblei umgewandelt war: der
Versuch, dieses Pulver zu schmelzen, gelang nicht.
Folgendes beweiset, daß wir kuͤnstlichen Wootz zu einer Zeit gewannen, wo dieß
keineswegs Gegenstand unseres Forschens war.
Bei einem Versuche, Titanium zu reduziren und dasselbe mit Stahl zu verbinden, wurde
eine Portion Menachanit mit Holzkohle erhizt, und ein
geschmolzenes Korn erlangt. Ein Theil dieses Korns wurde mit etwas gutem Stahl
geschmolzen; das Verhaͤltniß war 96 Stahl, und 4 Menachanit Korn. Es entstand ein
Gemisch, welches sich unter dem Hammer gut anließ; die daraus geschmiedete kleine
Stange war sichtbar verschieden von Stahl, und uͤbertraf ihn ganz bestimmt.
Man schrieb dieß dem Vorhandenseyn von Titanium zu, konnte jedoch keines darin
finden; auch im Menachanit Korn selbst war keines zu entdecken. Das Product war
Eisen- und Kohlenstoff, verbunden mit Erden oder ihren Basen, und war in der
That vortrefflicher Wootz. An dieser Probe brachte man durch Einwirkung
verduͤnnter Saͤure schoͤnen Damask hervor. Seitdem wurden
mehrere Versuche gemacht, Titan-Oxid zu reduziren; es wurde tuͤchtig
mit Holzkohle, Oehl u.s.w. erhizt; aber alle Versuche mißlangen bisher; das Oxyd
wurde in ein schwarzes Pulver verwandelt; jedoch nicht geschmolzen. Wenn man dagegen
etwas Oxyd mit Stahl-Feilspaͤne mischte, und ein wenig Holzkohle
beifuͤgte, so gerieth der Stahl bei tuͤchtiger Erhizung in Fluß, und
bildete ein schoͤnes Kuͤgelchen, welches mit einem
dunkelfaͤrbigen, durchsichtigen Glas bedeckt war, und an den Seiten des
Schmelztiegels fest saß. Der Stahl enthielt kein Titanium, das Glas aber zeigte sich
als Titan-Oxyd, mit etwas Eisen-Oxid. Diese Versuche machten es uns
zweifelhaft, ob das Titanium jemals zu dem Metallzustande reduzirt worden sey. Von
den Wirkungen der Hize auf die Schmelztiegel, welche weich, und beinahe fließend
wurden, bisweilen in fuͤnfzehn Minuten, hatten wir wirklich keinen Grund
anzunehmen, daß der Hiz-Grad geringer gewesen sey, als jener, welchen wir
fruͤher durch einen Ofen erhalten hatten: – der bei diesen leztern
Versuchen gebrauchte Ofen war ein Zugofen (a blast
furnace), welcher fortwaͤhrend mit einem tuͤchtigen
Luft-Strom versehen war; die Feuerung bestand in guten Staffordshire Cokes
(abgeschwefelten Steinkohlen) mit etwas Holzkohlen; es wurden hessische und
kornwallische Schmelztiegel, beide gut in einander lutirt, gebraucht; – ja
man vereinigte sogar drei mit einander, und dennoch konnten sie die starke Hize
nicht aushalten.
Meteor-Eisen enthaͤlt, wie die Analyse immer bewaͤhrte, Nickel.
Die Verhaͤltnisse sind verschieden, wie sich bei den chemisch untersuchten
Proben zeigte. Das nordische Eisen fand man nur mit drei proCent Nickel,
waͤhrend das von Siberien fast 10 proCent gab. Die Analyse des leztern
theilte uns sehr gefaͤllig J. G. Children Esqu.
mit. Es macht uns wahres Vergnuͤgen, hier mit seiner Genehmigung Nachricht
von seinem hoͤchst genauen Verfahren zu geben.
Sieben und dreißig Grau siberisches Meteor-Eisen gaben 48·27
Eisen-Peroxyd, und 4·52 Gran Nickel-Oxyd, Nimmt man nun
fuͤr Nickel die Zahl 28 an, so sind diese Quantitaͤten gleich:
Eisen
33. 69
Nickel
3. 56
–––––
37. 25
Nimmt man ferner diese Quantitaͤten genau an
Eisen
33. 5
Nickel
3. 5
–––––
37.
so sind die Verhaͤltnisse im Hundert
Eisen
90. 54
Nickel
9. 46
––––––
100. 00.
Ein zweites Experiment, mit 47 Gran, gab 61 Gran Eisen-Peroxyd = 42. 57 Eisen.
Die Ammoniakal-Aufloͤsung von Nickel ging zufaͤllig zu Verlust;
vom Eisen berechnet sind die Quantitaͤt im Hundert
Eisen
90. 57
Nickel
9. 42
–––––
99. 99.
Ein drittes Experiment mit 56 Gran gab 73. 06 Gran Eisen-Peroxyd = 50. 99
Eisen- und 5. 4 Nickel-Oxyd = 4. 51 Nickel oder im Hundert
Eisen
91. 00
Nickel
8. 01
Verlust
0. 99
––––––
100. 00
Das Mittel von diesen dreien gibt im Hundert 8. 96 an Nickel.
Das Meteor-Eisen wurde in Gold-Scheidewasser aufgeloͤßt, und das
Eisen durch reines Ammonium niedergeschlagen, gut gewaschen, und in Gluͤhhize
gesezt.
Beim ersten Versuche wurde die ammoniakalische Aufloͤsung zur Trockenheit
abgedampft, das Ammonium sodann durch Hize entfernt, und das Nickel-Oxyd in
Salpetersaͤure neuerdings aufgeloͤst, und mit reinem Kali
praͤzipitirt, nachdem die Mischung einige Sekunden gekocht hatte.
Beim dritten Versuche wurde der Nickel von der ammoniakalischen Aufloͤsung auf
einmal mit reinem Kali geschieden. Die erste Methode verdient den Vorzug; denn eine
geringe Portion Nickel-Oxyd entging beym lezten Experimente der
Praͤzipitation, woher vermuthlich der angegebene Verlust ruͤhren
mag.
Alle Praͤzipitate wurden bis zum Rothgluͤhen erhizt.
J. G. C.
––––––––––
Wir versuchten das Meteor-Eisen nachzuahmen, was auch vollstaͤndig
gelang. Es wurden zu etwas guten Eisen (Hufeisen-Naͤgel) drei perCent
reiner Nickel gethan; dieses zusammen in einen Schmelztiegel gebracht, und in einem
Zugofen mehrere Stunden hindurch einer hohen Temperatur ausgesezt. Die Metalle kamen
in Fluß, und bei der Untersuchung des Korns fand sich der Nickel in Verbindung mit
dem Eisen. Als das Gemisch zum Schmieden kam, zeigte es sich unter dem Hammer ganz
dehnbar und so gut zu bearbeiten wie reines Eisen. Die Farbe nach der Polirung war
selbst eher weisser. Diese Probe wurde zugleich mit einer kleinen Stange
Meteor-Eisens einer feuchten Atmosphaͤre ausgesezt, und beide rosteten
nur ein wenig. Man vergaß damals auch ein Stuͤck reinen Eisens dieser
Einwirkung auszusezen; wahrscheinlich wuͤrde unter gleichen Umstaͤnden
das reine Eisen mehr angegriffen worden seyn.
Eben solchen Erfolg hatte ein Versuch, die Mischung des Siberischen
Meteor-Eisens nach Hrn. Childrens Analyse nachzubilden. Wir schmolzen etwas
von dem naͤmlichen guten Eisen mit 10 perCent Nickel; die Metalle wurden
vollkommen vereiniget, nur minder dehnbar, da sie unterm Hammer gerne brachen. Nach
dem Polieren behielt die Farbe einen Strich ins Gelbe. Ein Stuͤck dieser
Mischung, welches man ziemlich lange, gleichzeitig mit einem Stuͤcke von
reinem Eisen, in feuchter Luft ließ, rostete, wie dieses etwas, doch nicht gleich
stark; indem jenes mit dem Nickel im Verhaͤltnisse zum reinen Eisen nur
leicht angegriffen war; woraus denn erhellet, daß Nickel in Verbindung mit Eisen
einige Wirksamkeit der Oxydation vorzubeugen habe, doch keineswegs in dem Grade, wie
man bisweilen behaupten wollte.
Sonderbar ist es, daß der Nickel mit Stahl legirt, anstatt das Rosten zu hindern,
dasselbe vielmehr ausserordentlich beschleunigt.
Im Verfolge der Untersuchung wurde auch Platin und Rhodium mit Eisen verbunden; doch hat diese Zusammensezung keine interessanten
Eigenschaften entwikelt. – Mit Gold haben wir keinen Versuch gemacht.
Verbindung mit andern Metallen verspricht nach unserer Erfahrung keinen besondern
Nuzen. Die Resultate sind verschieden, wenn Stahl
gebraucht wird; nur uͤber einige Zusammensezung vermoͤgen wir
Nachricht zu geben.
Nebst andern Metallen wurden nachfolgende mit englischen und indischem Stahl versezt
und zwar in verschiedenen Verhaͤltnissen: naͤmlich Platin, Rhodium,
Gold, Silber, Nickel, Kupfer und Zinn.
Alle ebengenannten Metalle scheinen eine Verwandtschaft zum Stahl zu haben, welche
stark genug ist, um eine Verbindung zu bewirken; Verbindungen von Platin, Rhodium,
Gold und Nickel koͤnnen bei zureichender Hize erlangt werden. Bei Platina ist
es merkwuͤrdig, daß es in Beruͤhrung mit Stahl in Fluß geraͤth
bei einer Temperatur, welche auf den Stahl selbst noch nicht wirkt. Bei der
Silber-Legirung sind sehr bemerkenswerthe Umstaͤnde zu beachten.
Erhaͤlt man Stahl und Silber miteinander eine Zeitlang im Flusse, so bildet
sich ein Gemisch, welches ganz vollkommen zu seyn scheint, so lange die Metalle im
fluͤßigen Zustande sind; beim Festwerden und Abkuͤhlen werden
Kuͤgelchen von reinem Silber aus der Masse herausgedruͤckt, und zeigen
sich auf der Oberflaͤche des Korns. Wird ein solches Gemisch in eine Stange
geschmiedet, und dann mit verduͤnnter Schwefelsaͤure darauf
eingewirkt, so erscheint das Silber nicht in Verbindung mit dem Stahl, sondern in
Faͤden durch die ganze Masse durch; so daß das Ganze das Ansehen eines
Faser-Buͤndels aus Silber und Stahl hat, als waͤren sie durch
Anschweißen vereiniget worden. Dieser Anblik der Silberfasern ist aͤußerst
schoͤn; oͤfters sind sie ein Achtelzoll lang, und sie leiten auf den
Gedanken, daß sie dem Stahle mechanischer Weise Zaͤhigkeit ertheilen muͤßten, in
Faͤllen wo man keine sehr vollkommene Schaͤrfe des Instrumentes
verlangt.
Manchmal, wenn Silber und Stahl sehr lange Zeit im vollkommnen Flusse gewesen sind,
werden die Seiten des Schmelztiegels, oͤfter auch der Deckel, mit einem
feinen und schoͤnen Thaue von kleinen Silberkuͤgelchen bedeckt: diesen
Erfolg kann man nach Gefallen hervorbringen.
Anfangs waren wir nicht so gluͤcklich durch chemische Proben Silber in diesem
Erzeugnisse zu entdecken; weil wir jedoch den Stahl durchaus verbessert fanden, so
glaubten wir seine Vortrefflichkeit einer Wirkung des Silbers, aber einer
Quantitaͤt desselben, welche zu unbedeutend waͤre, um entdeckt werden
zu koͤnnen, zuschreiben zu muͤssen. Endlich sahen wir uns durch
spaͤtere Versuche in Stand gesezt, das Silber zu entdecken, selbst bei einem
Verhaͤltnisse von weniger als 1 in 500.
Bei Bereitung der Silber Legirung war die zuerst versuchte Proportion ein Theil
Silber auf 160 Stahl; die resultirenden Produkte waren gleichfoͤrmig
Stahl- und Silberfasern, waͤhrend zugleich das Silber unter dem
Festwerden in Kuͤgelchen herausdrang, und auf der Oberflaͤche des
geschmolzenen Kornes hing; einige dieser Koͤrner gaben beim Schmieden eine
noch groͤßere Zahl von Silberkuͤgelchen. In diesem Zustande
mechanischer Textur erzeugten die kleinen Stangen, einer feuchten Luft ausgesezt,
sichtbar die voltaische Wirkung, und diesem Umstande messen wir die rasche
Zerstoͤrung des Metalles durch Oxidation bei; indem eine solche Destruktion
nicht statt findet, sobald zwei Metalle chemisch vereiniget werden. Diese Resultate
zeigten die Nothwendigkeit, die Silber-Quantitaͤt zu vermindern. Man
versuchte nun einen Theil Silber auf 200 Stahl; es erschienen wieder Fasern und
Kuͤgelchen in Menge; mir 1 zu 300 minderten sich zwar die Fasern, doch waren
noch dergleichen vorhanden; auch bei dem Verhaͤltnisse von 1 zu 400 traten sie
noch hervor. Als 1 Theil Silber zu 500 Stahl ganz verschmolzen war, ging ein
vollkommnes Korn hervor; kein Silber war auf dessen Oberflaͤche zu sehen; es
zeigten sich auch nach dem Schmieden und Einwirken einer Saͤure keine Fibern
mehr, selbst wenn man die Legirung mit einem sehr guten Vergroͤßerungsglase
untersuchte. Die Probe war auffallend leicht zu schmieden, ob sie gleich ziemlich
hart war; das Aussehen war in aller Hinsicht ganz gut. Auch bei einer zarten
Prob-Anwendung gab jeder Theil der Stange Silber. Dieses Gemisch ist
entschieden besser als der vorzuͤglichste Stahl, und diese Vortrefflichkeit
kommt unbestreitbar von der Verbindung mit einer kleinen Silber-Portion her.
Der Versuch wurde oͤfter wiederholt, mit immer gleichem Erfolg. Man
verfertigte verschiedene Schneidezeuge der besten Art aus dieser Mischung. Sie
stehet vielleicht nur jener vom Stahl mit Rhodium nach. Die Bereitung ist durchaus
nicht kostspielig; der Silberwerth betraͤgt so wenig, daß er nicht genannt zu
werden verdient. Wahrscheinlich wird man zu manchen wichtigen Kunstzwecken von
dieser Komposition Gebrauch machen. – Ein Versuch wurde auch gemacht die
Stahl-Mischung mit Silber durch Cementiren zu erreichen; ein kleines
Stuͤck Stahl in ein Silberplaͤttchen eingewickelt, das im
Verhaͤltnisse wie 1 zu 160 war, wurde in den Schmelztiegel gelegt, der
angefuͤllt mit zerstossenem gruͤnen Glase einer Hize ausgesezt wurde,
welche hinreichte um Silber zu schmelzen, und man erhielt es drei Stunden in der
Weißgluͤhhize. Bei der Untersuchung fand man das Silber geschmolzen und am
Stahle haͤngend; kein Theil hatte sich vereiniget. Der Stahl hatte wegen der
langen Dauer der so hohen Temperatur gelitten.
Obgleich bei diesem Versuche die Vermischung des Stahles mit Silber nicht gelang, so
hat man doch Ursache zu
glauben, daß mit andern Metallen dieser Zweck bei einem solchen Verfahren erreicht
werden koͤnne. Hiezu berechtiget folgender Umstand. Es wurde Draht von Platin
und Stahl von gleichem Durchmesser zusammengenommen, und durch einen erfahrnen
Arbeiter vollkommen zusammen geschweißt. Es geschahe dieß eben so leicht, wie beim
Stahl und Eisen. Nach dem Schmieden gab man der Aussenseite Politur, und ließ eine
Saͤure darauf einwirken. Sogleich stellte sich eine neue schoͤne
Oberflaͤche dar, indem Stahl und Platin dunkle und weise Adern bilden. Kann
man dieß mit sehr feinem Draht bewirken, so erhaͤlt man eine damascirte
Oberflaͤche von ausgezeichneter Schoͤnheit. Dieser Versuch, welcher
lediglich gemacht worden war um sich von der Schweißbarkeit des Platins zu
versichern, wird hier nur angefuͤhrt, weil man beobachtete, daß einige der
groͤßten Stahl-Adern sehr das Aussehen haben, als wenn eine Legirung
mit einer Portion Platin vorangegangen waͤre. Ein schaͤrferes
Betrachten der Oberflaͤche mit bedeutenden Vergroͤßerungsmitteln
bestaͤttigte diese sonderbare Thatsache. Einige direktere Versuche werden in
der Folge mit dieser Mischung durch Cementation gemacht werden. –
Mischungen von Stahl und Platin wenn beide im Flusse sind, werden sehr vollkommen und
zwar in jeder Proportion, in welcher man dieses versucht. Gleiche Theile nach dem
Gewichte bilden eine schoͤne Mischung, die eine feine Politur annimmt, und
den Glanz nicht verliert; die Farbe ist die moͤglich zarteste fuͤr
einen Spiegel. Die spezifische Schwere dieser schoͤnen Komposition ist 9.
862.
Neunzig Theile Platin mit 20 Stahl lieferten eine vollkommene, den Glanz
gaͤnzlich behaltende Mischung. Die spezifische Schwere betraͤgt 15.
88: diese beiden Massen lassen sich haͤmmern, sind aber noch zu keinem
besondern Zwecke angewendet worden.
Zehn Theile Platin zu 80 Stahl gaben ebenfalls eine vortreffliche Komposition. Diese
wurde gerieben, und sehr fein polirt, um als Spiegel probirt zu werden; allein ein
feiner Damask macht sie hiezu durchaus unbrauchbar.
Die Verhaͤltnisse von Platin, welche sich als geeignet darstellen, den Stahl
fuͤr Schneid-Instrumente zu verbessern, sind von 1 zu 3 perCent. Die
Erfahrung hat es uns noch nicht moͤglich gemacht, das ganz genaue Verhaͤltniß, welches die moͤglich beste Mischung
dieser Metalle sichert, anzugeben, 1. 5 perCent mag so ziemlich das Richtige seyn.
Als man die Verbindung von zehn Theilen Platin mit 80 Theilen Stahl in Hinsicht auf
einen Spiegel darstellte, wurden auch die gleichen Verhaͤltnisse mit Nickel
und Stahl versucht; diese hatten gleichfalls den Damask, also keine Tauglichkeit
hiezu. Es ist in der That interessant, die Verschiedenheit zwischen diesen beiden
Legirungen in Beziehung auf deren Geneigtheit zur Oxydation zu betrachten. Platin
und Stahl zeigte nach Monathe langem Liegen nicht einen einzigen Flecken auf der
Oberflaͤche, waͤhrend Stahl und Nickel ganz uͤberrostet war;
und doch befanden sie sich unter ganz gleichen Umstaͤnden. Ein klarer Beweis,
daß Nickel mit Stahl der Oxydation weit mehr unterworfen sey, als mit Eisen.
Auch die Stahl-Mischungen mit Rhodium erscheinen als sehr schaͤzbar.
Der Mangel an diesem Metall erlaubt keine Anwendung ins Große. Dem Dr. Wollasten verdanken wir nicht bloß den Versuch mit
Rhodium, sondern auch der reichlichern Herbeischaffung dieses Metalls, eben so die
sehr wichtige Belehrung uͤber Feuerung, Schmelztiegel etc.; diese
Freigebigkeit macht es uns moͤglich unsere Versuche mit dieser Mischung
fortzusezen: diese, und was sonst bemerkenswerth seyn wird, sollen in einer
kuͤnftigen Nummer dieses Journals gegeben werden. Die von uns gebrauchten
Verhaͤltnisse waren 1 zu 2 perCent. Die schaͤzbaren Eigenschaften der
Rhodium-Legirung sind Haͤrte und hinreichende Zaͤhigkeit,
wodurch sowohl beim Schmieden als Haͤrten das Springen verhuͤtet wird.
Diese eminirende Haͤrte ist so bedeutend, daß beim temperiren (tempering) der kleinen schneidenden Werkzeuge, welche
von einer solchen Legirung gefertigt worden waren, dieß volle 30° F. mehr als
der beste Wootz erhizt werden mußten, waͤhrend doch der Wootz selbst volle
40° mehr Hize erfodert als der beste englische Gußstahl. – Es sind
thermometrische Grade benannt, weil diese Methode die einzig richtige ist beim
Temperiren (tempering) des Stahls. Gold bildet mit Stahl
eine gute Komposition. Wir haben noch nicht genug Erfahrung, um uͤber die
Eigenthuͤmlichkeiten abzusprechen, doch verspricht dieselbe nicht so viel wie
die Mischung von Silber, Platin und Rhodium.
Ein Stahl mit zwei perCent Kupfer giebt eine Legirung; auch geschieht dieß mit Zinn.
Ueber den Werth derselben haben wir aber Zweifel. Sollten sich bei fernern Versuchen
diese Verbindungen, welche mehr Zeit erfodern als wir bisher darauf verwenden
konnten, ebenfalls als interessant oder nuͤzlich darstellen, so werden wir
die Resultate ohne Ruͤckhalt mittheilen.
Unsere Versuche waren bisher auf kleine, selten uͤber 2000 Gran im Gewicht
betragende, Metall-Quantitaͤten beschraͤnkt, und wir glauben,
daß die Operationen des Laboratoriums bei einem groͤßern Maßstabe nicht immer
entsprechen. Doch erhellet keineswegs, warum nicht gleicher Erfolg die Bearbeitung
mir groͤßern Metallmassen lohnen solle, wenn der gleiche Fleiß und dieselben
Mittel in Anwendung kommen.
Bei der Leichtigkeit, Silber zu erhalten, moͤchte allerdings diese Legirung
mit Stahl die schaͤzenswertheste Mischung unter allen jenen geben, die wir
versucht haben. Die Anwendungen alle aufzaͤhlen wollen, hieße jedes
Schneidewerkzeug auffuͤhren. Sehr wahrscheinlich wird sich dieselbe auch bei Bereitung von
Staͤmpeln als gut bewaͤhren, besonders bei einer Verbindung mit dem
besten indischen Stahl. Versuche mit Silber im Großen werden nun bald gemacht, und
auch diese Resultate sollen, wie sie immer seyn moͤgen, treu dargestellt
werden.
Uebersicht der spezifischen Schwere von
Gemischen etc., welche hier erwaͤhnt worden sind.
Eisen, ungehaͤmmert
7 · 847
Wootz, ungehaͤmmert (Bombai)
7 · 665
Wootz, gehaͤmmert (tilted) (Bombai)
7 · 6707
Wootz, in Scheiben (Bengal)
7 · 730
Wootz, geschmolzen und gehaͤmmert
7 · 787
Meteor-Eisen, gehaͤmmert
7 · 965
Eisen und 3 perCent Nickel
7 · 804
Eisen und 10 perCent Nickel
7 · 849
Stahl und 10 perCent Platin (Spiegel)
8 · 100
Stahl und 10 perCent Nickel (Spiegel)
7 · 684
Stahl und 1 perCent Gold, gehaͤmmert
7 · 870
Stahl und 2 perCent Silber, gehaͤmmert
7 · 808
Stahl und 1·5 perCent Platin, gehaͤmmert
7 · 732
Stahl und 1·5 perCent Rhodium, gehaͤmmert
7 · 795
Stahl und 3 perCent Nickel, gehaͤmmert
7 · 750
Platin 50, und Stahl 50,Das berechnete Mittel der spezifischen Schwere dieses Gemisches ist
11·2723, die spezifische Schwere von Platin und Stahl nach
Anfuͤhrung dieser Uebersicht angenommen. ungehaͤmmert
9 · 862
Platin 90, und Stahl 20,Das berechnete Mittel der spezifischen Schwere ist
16·0766. ungehaͤmmert
15 · 88
Platin, gehaͤmmert und gerollt
21 · 25
(Quarterly Journal of
Literature.)