Polytechnische Schau. (Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszüge – nur mit Quellenangabe gestattet.) Polytechnische Schau. Private Großheizungsanlagen in Canada. Die Heizungsanlagen an der Universität von Toronto (Ontario) stellen die größte Zentralheizung für einen Gebäudekomplex in Canada dar; es handelt sich hier um die Heizung von 27 Gebäuden mit einem Gesamtvolumen von 812000 m3. Die Leitungen befinden sich in Tunnels und erreichen eine Länge von 2100 m. Der von der Zentrale am weitesten entfernte Punkt liegt 1361 m weit. Man verwendet einen Dampf von niederem Druck (etwa 0,261 kg), der durch Radiatoren strömt; das Kondenswasser wird durch eine durch die Tunnels geführte Leitung zu den Kesseln zurückgebracht. In der kalten Jahreszeit wird ein dichterer Dampf verwendet, dessen Druck durch besondere Regler eingestellt wird, in der gewöhnlichen Jahreszeit rührt der Dampf von dem Ausströmdampf der Maschinen her, die die Stromerzeuger für Licht und Kraft des Universitätsgebäudes antreiben. Einige Gebäude erhalten auch Dampf mit höherem Druck vermittels einer Sonderleitung. Die Heizanlage verfügt über 4 Kessel von 400 PS und einen Babcock-Wilcox-Kessel von 516 PS; alle Kessel sind mit mechanischen Marphy-Rosten ausgerüstet und werden von einem Kohlenbunker aus von 600 t Inhalt gespeist. Die Kesselstation ist an einem geneigten Gelände angeordnet, so daß die Kohlen unmittelbar in den Bunker oberhalb der Kessel ausgeladen werden können. Die Unkosten für die Heizung werden auf die verschiedenen Universitätsgebäude entsprechend der von ihnen verbrauchten elektrischen Energie und ihrer Radiatorenfläche verteilt. Während der 11 Jahre seit Einführung der Zentralheizung ist diese Fläche der Radiatoren von 12240 m2 auf 22500 m2 gestiegen. Im Jahre 1922/23 wurden 9706 t Kohlen verfeuert oder 11,35 kg je m3 Gebäude für Licht, Heizung und motorische Kraft. Der Wirkungsgrad der Kessel betrug 76,6 %. Der heutige Selbstkostenpreis ist geringer als die Einzelheizung vor 13 Jahren, trotzdem der heutige Kohlenpreis 230 % mehr beträgt als damals. Nach Abreißen des alten Parlamentsgebäudes im Jahre 1916 wurde beschlossen, in dem neuen Parlamentsgebäude zu Ottawa die Zentralheizung einzurichten. Durch die Anlage werden geheizt der Parlamentspalast und die Bibliothek (196224 m3), das Westgebäude (71954 m3), das Ostgebäude (67 236 m3), das Langevin-Gebäude (55832 m3), die Post und Garage (18816 m3), Haus Nr. 22 der Vittoria-Straße (19068 m3) und der Oberste Hof (9385 m3), zusammen also 438515 m3. Das Parlamentsgebäude wird durch Warmwasserumlauf geheizt, während die Zentrale Dampf für die übrigen Gebäude, das Restaurant, die Versorgung mit warmem Wasser, die Luftkompressoren und für sonstige Zwecke des Hauptgebäudes abgibt. Die Leitungen in einem Tunnel sind 1191 m lang und der Dampf wird in 4 Wasserröhrenkesseln von 500 PS mit mechanischen Rosten erzeugt. Die Anlage könnte noch 70000 m3 mehr beheizen; man hat außerdem einen genügenden Platz für eine Vergrößerung auf die doppelte Leistung der bisherigen vorgesehen. Das Umlaufwasser wird in 3 Roß-Röhrenerhitzern durch Abdampf oder durch stärkeren Dampf mit vermindertem Druck erwärmt. Verfeuert wird Minto-Kohle aus Neu-Braunschweig, und zwar 10500 t, so daß auf den m3 geheizten Raum 21,75 kg entfallen. Es ist allerdings zu beachten, daß dieser Brennstoff von minderwertiger Beschaffenheit ist und daß die Heizung die ganzen 24 Stunden des Tages in der Mehrzahl der Räumlichkeiten aufrechterhalten wird. Die 1. große Warmwasseranlage in Canada befindet sich auf der Universität zu Montreal; diese Anlage wurde schon im Jahre 1908 zur Heizung von 5 Gebäuden errichtet. Das zu heizende Gebäudevolumen beträgt 181300 m8, die Radiatorenfläche 6186 m2 und das Dampfgewicht im Jahre 26695 t. In der Zentrale sind 4 Babcock-Kessel mit Kettenrost von 250 PS vorhanden, die mit Fettkohle zuzüglich 10 % Anthrazit beschickt werden. Der elektrische Strom wird während der Heizperiode durch die Stromerzeuger gewonnen, wobei der Abdampf der Antriebsmaschinen das Umlaufwasser erwärmt; wird der Dampf für die Heizung nicht mehr benötigt, so wird der elektrische Strom von auswärts bezogen. Je nach ihrem Zweck erhalten die verschiedenen Gebäude Dampf höheren oder niederen Druckes. Für die Heizung allein verwendet man warmes Wasser. Da die Laboratorien für Physik und Chemie tiefer liegen als das medizinische Gebäude, befürchtete man, die schon ziemlich alten Radiatoren könnten die Last einer hohen Wassersäule nicht vertragen; aus diesem Grunde ist eine Zwischeneinrichtung angeordnet worden, in der das für diese Gebäude bestimmte Wasser erwärmt wird. 10 Gebäude der Universität sind der allgemeinen Zentralleitung noch nicht angeschlossen, sondern besitzen noch ihre eigenen Zentralheizungen und verfeuern in diesen Anthrazit. Der Verbrauch bei diesen beträgt 16 kg je m3 geheizten Raumes gegen 24 kg in der großen Zentralleitung; trotzdem ist die letztere billiger, da sie minderwertige Kohle verarbeitet, die sich im Preis noch weniger als die Hälfte des Anthrazitpreises stellt. (Chaleur et Industrie.) Dr.-Ing. Kalpers. Eigenheiten und Entstehungsbedingungen des Martensits. Unter dem Martensit ist nach Chevenard und Portevin eine feste Lösung zu verstehen, in der das Eisen sich im Alpha – Zustand vorfindet und die der höchsten Härte für einen gegebenen Kohlenstoff-Gehalt entspricht. In bezug auf das System Eisenkarbid des Eisens ist es eine labile Phase von veränderlicher Konzentration und infolgedessen mit Eigenschaften ausgestattet, die durch einen einzigen Wert zahlenmäßig nicht ausgedrückt werden können. Durch alkalische Oxydationsmittel (von der Art des Natrium-Pikrats) wird es nicht gefärbt und unterscheidet sich dadurch vom Zementit. Durch Säuren (Salpetersäure, Pikrinsäure usw.) wird es ähnlich wie Ferrit und Austenit gefärbt, und zwar liegt der Färbungsgrad in der Mitte zwischen diesen beiden Bestandteilen; hierdurch unterscheidet es sich also vom Perlit, Troostit und Sorbit. Durch kupferhaltige Stoffe angegriffen, wird die Färbung schwächer als beim Ferrit. Der nadelförmige Zustand, den man oft als das wichtigste Kennzeichen des Martensits aufführt, ist nicht maßgebend für dessen Beurteilung; im Gegenteil, dieser Zustand erscheint dort besonders deutlich, wo das Martensit nicht rein ist, wie z.B. in gehärteten weichen Stählen (Martensit mit Ferrit gemischt) oder in übergehärteten harten Stählen (Martensit mit Austenit gemischt). Es verschwindet in den eutektischen Stählen, die durch Härten den höchsten Härtegrad erhalten haben und durch reines Martensit gebildet werden. Man muß den martensitischen Zustand wohl unterscheiden von dem martensitischen oder nadelförmigen Aussehen, dem allgemeinen Gefügetyp, der sich an das Gefüge von Widmanstaetten anlehnt und jedesmal auftritt, wenn ein Bestandteil sich fortschreitend aus einer Phase oder festen Lösung trennt (insbesondere in allen Umwandlungen, die nur 2 Phasen in den Legierungen ins Spiel setzen). Da aber das Martensit nur ausnahmsweise rein vorkommt, ist das ein sehr häufig gewähltes Kennzeichen, zumal es infolge sofortiger Sichtbarkeit nach dem Angriff von praktischem Wert ist. Die physikalischen Eigenschaften können nur dann in die Erscheinung treten, wenn das Martensit die Gesamtheit oder den größten Teil des betreffenden Stückes ausfüllt. Im Martensit befindet sich das Karbid in fester Lösung; das Eisen im Alpha-Zustand und die Dichte sind sehr gering infolge der bei der Martensitbildung erfolgenden Ausdehnung. Es ergeben sich folgende Eigenschaften: 1. in thermischer Beziehung: keine plötzliche Wärmeentwicklung bei der Erwärmung, 2. in dilatometrischer Beziehung: geringste Dichte des Stahles, Ausdehnbarkeit bei der Erwärmung ähnlich der des Alpha-Eisens, Fehlen des Curie-Punktes Ao des Zementits bei 200°, dann merkliche und fortschreitende Kontraktion infolge Ausscheidung des Karbids, 3. in bezug auf den Widerstand: höchster Widerstand für den Stahl, der entsprechend dem Kohlenstoff-Gehalt berechenbar ist, 4. in magnetischer Beziehung: ferro-magnetischer Zustand ohne Curie-Punkt Ao, 5. auf Grund der Röntgenstrahlen-Analyse: kubisch kristallisiertes System in Dokekaedern. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften besteht die höchstmögliche Härte, die 600 Brinell-Einheiten in gewöhnlichen Stählen mit über 0,5% Kohlestoff beträgt. Das Martensit entsteht, wenn die Umwandlung in der Abkühlung bei niedriger Temperatur ohne Rekaleszenz vor sich geht. Werden die äußeren das Abkühlungsgesetz regelnden Bedingungen im Verlaufe der Abkühlung nicht geändert, so kann die obere Grenze von Ar'' auf rund 350° festgesetzt werden. Die Bildung des Aggregates Troostit hat man unter Rekaleszenz bei niedriger Temperatur (380°) beobachten können durch plötzliche Umänderung des Abkühlungsgesetzes, nämlich durch Herausnehmen des Stückes aus dem Härtebad (unterbrochene Härtung). Diese Bildung von Troostit mit Rekaleszenz vom Austenit aus ist ebenfalls bei der Erwärmung festzustellen, nämlich durch Anlassen gewisser übergehärteter Stähle. Auf der anderen Seite kann Martensit beim Anlassen von Austenit durch Umwandlung bei der Abkühlung nach der Trennung des Karbids bei der Erwärmung (sekundäre Härtung) gebildet werden. In dem Falle der einfachen Härtung, d.h. bei der fortschreitenden Abkühlung eines auf eine höhere als die Umwandlungstemperatur erwärmten Stahles, wird die Martensitbildung abhängen von der Stahlart und dem Gefügezustand vor der Umwandlung, von der Erwärmungstemperatur und -Dauer und von der Abkühlungsgeschwindigkeit. Von diesen sind die Erwärmungstemperatur und die Abkühlungsgeschwindigkeit die wichtigsten Faktoren, deren Einfluß sich folgendermaßen ausdrückt: 1. für eine gegebene Erwärmungstemperatur erfolgt die Martensitbildung, wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit die kritische Härtegeschwindigkeit übersteigt; 2. für eine gegebene Abkühlungsgeschwindigkeit tritt Martensit auf, wenn die Erwärmungstemperatur die entsprechende kritische Härtetemperatur übersteigt. Schließlich dürfte auch der Druck bei der Martensitbildung wie auch in allen von Volumenänderung begleiteten Umwandlungen eine Rolle spielen; doch ist man heute noch nicht so weit, die Bedeutung dieser Augenblicksbeanspruchungen, die im Laufe der Abkühlung entwickelt werden, zu messen und infolgedessen ihren Einfluß zu bewerten. (Revue de Métallurgie.) Dr.-Ing. Kalpers. Ueber die physikalische Chemie bei der Stahlerzeugung. Die physikalische Chemie ist die Grundlage der Metallurgie. Der Grund, warum sie bisher nur wenig in das Gebiet der Stahlerzeugung eindringen konnte, liegt einerseits in den Schwierigkeiten, Untersuchungen bei den hohen Temperaturen anzustellen, andererseits in zahlreichen, jeden industriellen Vorgang beeinflussenden Faktoren, die die Fortschritte in der Kunst, das Eisen zu schmelzen und zu feinern, auf einen empirischen Weg verwiesen hat. Und doch eignet sich der Raffinierofen gut zu einer wissenschaftlichen Kontrolle: man kennt die Gewichte und die Zusammensetzung der verwendeten Stoffe, die Konzentrationen der verschiedenen Elemente in Bad und Schlacke lassen sich sehr genau festsetzen, ferner sind auch die thermischen Bedingungen genügend bekannt. Die Reaktionen, deren Sitz der Ofen ist, stellen umkehrbare Oxydations-, Reduktions- und Versetzungsvorgänge in einer mehr oder weniger zähflüssigen Phase dar und werden durch die Gesetze der Thermodynamik geleitet. Durch die Forscherarbeiten von Carnot, Clausius, Gibbe, van't Hoff. Le Chatelier, Haber, Nernst und Lewis ist das Studium der Affinität, der freien Energie der chemischen Reaktionen und der Gleichgewichtskonstanten ziemlich vorwärts geschritten, so daß die in Frage stehenden Probleme auf theoretischer Grundlage in Angriff genommen werden können. Doch herrscht über die physikalischen Konstanten (Spezifische Wärmen und Reaktionswärmen bei hoher Temperatur), die zur vollständigen Lösung dieser Probleme notwendig sind, noch nicht voll und ganz Klarheit. Der Metallurge muß sich daher an den Gelehrten wenden, damit dieser ihm diese Konstanten bestimmt, eine Bestimmung, die eine schwierige und beträchtliche experimentelle Arbeit, sowie eine sehr große Geschicklichkeit erfordert. Ein anderer, wegen seines Verhältnisses zu den nichtmetallischen Einschlüssen wichtiger Punkt ist der physikalische Zustand des Stahles. Mag die reinigende Wirkung des Mangans auf eine Flokulation der Einschlüsse oder auf die Bildung von sehr flüssigem Mangansilikat zurückzuführen sein, so ist es doch gewiß, daß die Viskosität des Metalles und der Schlacke sowie die Werte ihrer Oberflächenspannung Faktoren von grundsätzlichem Einfluß bedeuten. Unter den Nebenarbeiten der metallurgischen Verfahren gibt es solche, die ebenfalls von der physikalischen Chemie abhängen. So hat das Studium der Gleichgewichte in gasförmiger Phase die Führung des Gaserzeugers auf wissenschaftliche Grundlagen aufgebaut, ferner eröffnet die Untersuchung der feuerfesten Stoffe ein weites Feld für Forschungen und künftige Entwicklungsmöglichkeiten. Die Beschaffenheit der binären, ternären und quaternären Legierungen interessieren den Stahlerzeuger in hohem Grade. Der Einfluß des Sauerstoffs auf den Stahl bildet eines der wichtigsten Probleme, die die Hüttenleute sich stellen können. Dann zeigt der Hochfrequenzofen neue Wege, dessen man sich bereits industriell zum Schmelzen von Nichteisenmetallen insbesondere von Legierungen mit großer Geschmeidigkeit für Seekabel bedient hat. Für die Zukunft sollten folgende Fragen von großem Interesse sein: a) das Studium der chemischen Gleichgewichte in den Schlacken, die der Schlüssel zu dem Gleichgewicht im Stahl sind; b) der Ursprung der Einschlüsse in der Schlacke, die Art, wie sie sich bilden, und die Mittel, sie zu vermeiden; c) das Studium der Reaktionen zwischen geschmolzenen Metallen und feuerfesten Stoffen und die Bedingungen für das Eindringen der kombinierten oder absorbierten Oxyde; d) die physikalische Untersuchung der Schlacke bei hoher Temperatur: Viskositätsgrad, Oberflächenspannung; e) das Studium der Vorgänge im Verlauf der Erstarrung der Blöcke zwecks Aufklärung der Steigerungserscheinungen. (Revue de Métallurgie.) Dr.-Ing. Kalpers. Einige mechanische Eigenschaften von Silizium-Aluminium-Legierungen. Aus der folgenden Aufstellung gehen einige Untersuchungsergebnisse an Silizium-Aluminium-Legierungen hervor, die von der britischen aeronautischen Forschungsgesellschaft hinsichtlich sowohl des Einflusses des Silizium-Gehaltes als auch eines Umwandlungsstoffes (entweder Natrium oder ein Gemisch von 2 Teilen Natriumfluorid und 1 Teil Natriumchlorid) unsersucht worden sind. Die Brinellhärte wurde mit einer 10 mm-Kugel bei 500 kg Last gemessen; die Kerbform beim Schlagversuch war ein V mit einem Winkel von 45° und einem Grundradius von 0,25 mm, während die Probestücke für den Kerbschlagversuch einen Querschnitt von 5 × 5 mm (am Kerbschnitt von 5 × 3,5 mm) aufwiesen. Schließlich ist unter der aufgeführten Dichte zu verstehen: \frac{\mbox{Gewicht in Luft}}{\mbox{Gewicht in Luft-Gewicht in Wasser}}. Die Herstellung der Legierungen selbst erfolgte unter Zusatz von dem Gemisch Natriumfluorid-Natriumchlorid. Silizium% Eisen% Dichte Brinell-härte Zugfestig-keit kg/mm2 Dehnung% Schlagfestig-keit mkg Kokillenguß   7,6 0,3 2,682 50,4 11,06 19,0   0,187   9,8 0,3 2,673 55,3 20,16 13,5   0,134 12,0 0,4 2,663 60,5 21,10 11,0   0,123 13,5   0,45 2,658 61,5 21,26 11,0   0,078 14,1   0,45 2,655 65,0 21,42 10,0 – Sandguß   7,8 0,3 2,680 43,9 16,22 16,5 0,80 10,0 0,3 2,671 46,9 16,70 15,0 0,66 12,0 0,4 2,661 50,8 18,27   9,5 0,45 13,0 0,5 2,651 55,1 18,74 10,5 0,44 14,3   0,65 2,651 56,8 18,42 8,0 – Wie ersichtlich, steigen die Härte und die Zugfestigkeit mit zunehmendem Silizium-Gehalt, während die Dehnung und die Schlagfestigkeit abnehmen. Der Zusatz von Natriumfluorid-Natriumchlorid erwies sich demjenigen metallischen Natriums überlegen, wie dies die folgenden Versuche ergeben haben: Legierung Eisen% Silizium% Natrium% Dichte Zugfestigkeitkg/mm2 Dehnung% 1 0,39 12,7 0,002 2,660   17,79 4,0 2 0,39 –   0,0086 2,646   19,06 5,3 3 0,39 12,9 0,008 2,645   18,74 5,0 4 0,39 12,8 0,004 2,658 21,1 8,3 Von diesen 4 Legierungen war Legierung 1 ohne Zusatz an einem Umwandlungsstoff erschmolzen worden, die Legierungen 2 und 3 mit Zusatz von 0,1 % Natrium und Legierung 4 mit Zusatz des Gemisches Natriumfluorid-Natriumchlorid. In ternären Aluminium-Silizium-Zink-Legierungen konnte eine Zunahme der Festigkeit nachgewiesen werden, allerdings erfolgte dies auf Kosten der Dehnung, während die Versuche mit Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen insofern ungünstig verliefen, als die Geschmeidigkeit stark abnahm und die Festigkeit nicht verbessert wurde. (The Foundry Trade Journal.) Dr.-Ing. Kalpers.