Titel: | Ueber Legirungen von Kupfer, Zinn, Zink und Blei mit Mangan; von J. F. Allen. |
Fundstelle: | Band 198, Jahrgang 1870, Nr. CXXII., S. 517 |
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CXXII.
Ueber Legirungen von Kupfer, Zinn, Zink und Blei
mit Mangan; von J. F.
Allen.
Vorgetragen in der Versammlung der British Association zu Liverpool. –
Aus Chemical News
vol. XXII p. 194; October 1870.
Allen, über Legirungen des Mangans mit Kupfer, Zink und Blei
etc.
Im Jahre 1826 wurde ein von der Firma Zernecke in Berlin
fabricirter Löffel analysirt und für die Legirung folgende Zusammensetzung
gefunden:
Kupfer
57,1
Procent
Mangan
19,7
„
Zink
23,2
„
Diese Analyse ist in dem über „Kupfermangan“ handelnden Capitel
des in Quedlinburg erschienenen „Handbuches der
Metalllegirungen“ von Ich. Zeuner
angeführt.
Berthier stellte eine große Anzahl von Legirungen des
Mangans mit verschiedenen anderen Metallen dar und beschrieb die Haupteigenschaften
derselben.
Dr. Percy theilte mir mit, daß
er sich vor einigen Jahren mit eingehenden Untersuchungen über Manganlegirungen
beschäftigt hat, über welche jedoch nichts veröffentlicht wurde.
Es existiren in diesem Betreff auch Patentspecificationen; eine vom Jahre 1862 lautet
auf Emil Stöhrer und eine zweite vom Jahre 1864 auf Dr. Oscar Prieger,Polytechn. Journal Bd. CLXXVII S.
303. welche beide die ursprüngliche Entdeckung dieser
Classe von Legirungen beanspruchen.
Obgleich demnach Legirungen von Kupfer, Zink und anderen Metallen mit Mangan schon
seit wenigstens vierzig Jahren den Metallurgen mehr oder weniger bekannt und ihre
schätzbaren Eigenschaften beschrieben waren, ist es doch thatsächlich bisher noch
Niemand gelungen, das Manganmetall für technische Verwendungen zu reduciren,
ausgenommen in Verbindung mit Eisen.
Bei meinen Untersuchungen über die Manganlegirungen verzichtete ich von Anfang an auf
die Darstellung von metallischem Mangan, weil dieselbe mit bedeutenden
Schwierigkeiten verknüpft ist. Ebenso verwarf ich von Anfang an die Verwendung
irgend eines Manganerzes, wegen des fast stets in denselben vorhandenen Eisens und der
gleichfalls selten fehlenden Kieselsäure.
Ich stellte aus dem Manganchlorür der Chlorblasen ein verhältnißmäßig reines
Manganoxyd dar, mengte dasselbe innig mit feingepulvertem Kupferoxyd (nicht mit
metallischem Kupfer) und feinem Holzkohlenpulver, beschickte mit diesem Gemenge
einen Graphittiegel und setzte denselben im Windofen drei bis vier Stunden lang
einer intensiven Hitze aus. Als ich dann den Tiegel aus dem Ofen nahm, fand ich
unzählige kleine Körner eines glänzenden weihen Metalles im Kohlenpulver zerstreut.
Ich schlämmte dieselben aus, brachte sie wieder in den Tiegel zurück und es gelang
mir dann leicht, sie zu einem Regulus zusammenzuschmelzen, welcher mit einer grünen
glasartigen Schlacke überzogen war.
Ich wiederholte dieses Verfahren so lange, bis ich einige Zaine erhalten hatte, mit
denen ich Versuche über die Hämmerbarkeit und Geschmeidigkeit der Legirung
anstellte.
Diese Legirung war in heißem Zustande sehr hart und sehr spröde; nach dem Erkalten
war sie zwar noch hart, ließ sich jedoch mit Leichtigkeit auswalzen und zeigte einen
hohen Grad von Elasticität. Dieselbe enthielt ungefähr:
Kupfer
75
Procent
Mangan
25
„
Nachdem ich von dieser Kupfer-Manganlegirung eine hinreichende Menge
dargestellt hatte, versuchte ich, durch Zusatz verschiedener Zinkmengen dreifache
Legirungen zu erzeugen; auch diese ließen sich mit dem besten Erfolge auswalzen.
Mehrere dieser Kupfer-Zink-Manganlegirungen zeichnen sich vor dem
Neusilber und dem Messing dadurch aus, daß sie, während sich das erstere nur im
heißen und das letztere nur im kalten Zustande im Walzwerke strecken läßt, sowohl im
heißen als kalten Zustande zwischen Walzen bearbeitet werden können.
Nach Beendigung der Laboratoriumversuche construirte ich einen Ofen, in welchem ein
100 Pfd. Metall fassender Graphittiegel den erforderlichen Platz fand.
Ich erhielt im Großen dieselben Resultate wie im Laboratorium; nur zeigte es sich
daß, als der Inhalt des Tiegels einige Minuten vor dessen Herausnehmen aus dem Feuer
umgerührt wurde, der größere Theil des Metalles (welches vorher feine, ein
sorgfältiges Ausschlämmen erfordernde Körner gebildet hatte) sich jetzt am Boden
absetzte und zu einem
Barren oder Zaine vergossen werden konnte, indem die Schlacke ebenfalls in Fluh
gerathen war und das Kohlenpulver auf derselben schwamm. Dieser Versuch wurde so oft
wiederholt, bis mehrere Centner von der Legirung dargestellt worden waren, so daß
ich dieselbe verschiedenen Proben zu unterwerfen und sowohl die Gestehungskosten,
als auch den Handelswerth derselben annähernd zu berechnen im Stande war.
Die 5 bis 30 Proc. Mangan enthaltende Legirung von Kupfer und Mangan ist sowohl
hämmerbar als geschmeidig und besitzt eine bedeutend größere Zähigkeit als
Kupfer.
Durch Zusammenschmelzen mit Zink erhielt ich eine dreifache Legirung, welche in
manchen ihrer Eigenschaften dem Neusilber sehr nahe steht. Die
Kupfer-Manganlegirung verbindet sich auch mit Blei, Zinn und anderen
Metallen; aus diesen Legirungen ließ ich Güsse herstellen, welche zu Zapfenlagern
für Maschinen verwendet wurden.
Nicht die Natur des Manganmetalles an und für sich war es, welche bisher seine
ausgedehnte Verwendung für industrielle Zwecke verhinderte, sondern die Kosten
seiner Darstellung. Der Abgang an Mangan ist sehr bedeutend, da über 10 Proc.
desselben nicht reducirt werden und eine Schlacke bilden; die Abnutzung der
Graphittiegel und des Ofens selbst verursachten große Ausgaben, und im Verhältniß zu
der producirten Metallmenge war der Aufwand an Brennmaterial und an Handarbeit
beträchtlich.
Der Abgang an Mangan dürfte bei der Darstellung der an diesem Metall reichen
Legirungen ein bedeutender bleiben; allein der Handelswerth des Rohmateriales
gestattet einen solchen Verlust, wenn die übrigen Schwierigkeiten überwunden werden
können. Dieses Ziel glaube ich durch meine neuesten Erfahrungen erreicht zu
haben.
Die von mir vorgelegten Legirungen,Der Verfasser hat in der Versammlung der British
Association vorgelegt:1) Proben von Kupfer-Mangan legirungen mit zwischen 5 und 35 Procent
wechselndem Mangangehalt, in Form von Zainen, Blech und Draht;2) Proben von Kupfer-Zink-Mangan legirungen, gleichfalls aus
wechselnden Mengen der einzelnen Bestandtheile zusammengesetzt und in
verschiedenen Formen;3) Legirungen von Kupfer, Zink,
Mangan und Zinn, in Form von Zainen und
Zapfenlagern;4) Legirungen aus verschiedenen Mengen von Kupfer, Mangan und Zinn, in Barrenform;5) Proben von Kupfer-Mangan-Blei
legirungen. welche wohl bald eine nicht unwichtige Rolle in der
Industrie unseres Landes spielen dürften, sind durch Erhitzen des Gemenges von
kohlensaurem Manganoxydul mit Kupferoxyd und Holzkohle in einem ziemlich großen
Flammofen erzeugt worden, und zwar einem Siemens'schen
Regenerativ-Gasofen, welcher mir (mit gewöhnlicher Kleinkohle) die
erforderliche intensive Hitze, durch eine nichtoxydirende Flamme, in einer ruhigen
Atmosphäre lieferte.