Titel: | Polytechnische Schau |
Fundstelle: | Band 345, Jahrgang 1930, S. 111 |
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Polytechnische Schau
Polytechnische Schau.
Chrom als Schutz für Ventilatorachsen. Ventilatoren,
die heiße und korrosive Gase zu fördern haben, leiden oft unter Störungen an den
Lagern infolge von Korrosion oder Schwierigkeiten der Schmierung. Es hat sich
herausgestellt, daß Verchromen des Teiles der Welle, der mit dem Lager in Berührung
kommt, Schutz gegen Angriff und Heißlaufen gibt. Das Chrom läuft sehr gut auf
Weißmetall und ist gegen mangelnde Schmierung weniger empfindlich als Stahl.
Außerdem wird die Tragfläche durch das Chrom widerstandsfähig gegen Korrosion und
Angriff von Säuren.
Die Oelindustrie hat sich dieses Verfahrens mit Erfolg zum Schutz von Wellen von
Ventilatoren und Pumpenkolben bedient. Eine verchromte Welle wurde nach zweijährigem
Betrieb vollständig intakt und ohne jede Spur von Angriff vorgefunden. Die Lager
liefen kälter und brannten nie fest.
(Power 1930 Bd. 71 S. 181.)
Ku.
Das Rhodium, seine Herstellung und Eigenschaften. Das
Rhodium wurde 1804 von Wollaston entdeckt, infolge seiner großen Seltenheit hat es
aber kaum Verwendung gefunden. Die wichtigste ist die als Platin-Rhodium-Legierung
(mit etwa 10–13 % Rh) bei Thermoelementen. Es kommt mit dem Platin zusammen vor.
Rohes Platin enthält meist etwa 1 v. H. Rhodium. Abgesehen von seiner Seltenheit ist
auch seine Herstellung ziemlich schwierig, was ebenfalls zu seiner geringen
Verwendung in der Industrie beigetragen hat.
Zur Herstellung von Drähten usw., verwendet man Rhodiumschwamm. Dieser wird aus dem
handelsüblichen oder rohem Material dadurch gewonnen, daß man dieses fein verteilt
mit Natriumchlorid in einer Atmosphäre von Chlorgas auf etwa 600° C erhitzt. Die
teilweise geschmolzene Masse von Rhodiumchlorid, die dabei entsteht, wird in Wasser
gelöst und mit einem Ueberschuß an Natronsalpeter gekocht, wobei sich das Rhodium in
löslichen Natrium-Rhodium-Salpeter verwandelt. Durch Zugabe von etwas Natriumsulfit
fällt man etwa vorhandenes Blei als Sulfit aus. Ebenso wird ein Teil etwa
vorhandenen Platins und Palladiums dabei ausgefällt, aber kein Rhodium. Nachdem man
die Lösung filtriert hat, fügt man etwas Chlor-Ammonium hinzu und erhält
Ammonium-Rhodium Nitrit. (NH4)3 Rh (NO2)6. Mit Hilfe von Salzsäure erhält man dann Rh Cl3 Rhodiumchlorid. Da das Ammonium Rhodium Nitrit für
die Herstellung von RhSchwamm durch Verbrennung nicht geeignet ist, wird es in
Ammonium Rhodium Chlorid verwandelt, in der Luft verbrannt, und das etwas oxydierte
Endprodukt mit Wasserstoff reduziert. Der so gewonnene RhodiumSchwamm zeigt, außer
Spuren von Irridium, wenn er spektrographisch untersucht wird, keinerlei
Verunreinigungen.
Der RhSchwamm wird dann in Kügelchen gepreßt und mit der
Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme auf einem Block von hartgebranntem Kalk
geschmolzen.
Man kann das Rhodium auch im Hochfrequenzofen schmelzen, doch erfordert dies
besondere Maßnahmen, der RhSchwamm muß zu dichten Kügelchen gepreßt und vor der
Berührung mit der Luft geschützt werden, man muß die Kügelchen in einer
Wasserstoffatmosphäre erhitzen und abkühlen lassen, dann kann man sie im
Induktionsofen schmelzen. Nach verschiedenen Versuchen mit Tiegeln aus Zirkonoxyd,
Graphit u.a. fand man solche aus Thoriumoxyd als die besten. Doch ist die
Herstellung derselben auch ziemlich kompliziert. Diese Tiegel werden auch beim
Schmelzen im Vacuum verwendet (s. w. u.).
Das Schmieden von Rhodium erfolgt meist bei Temperaturen zwischen 1000 und 1100° C.
Es wurden Drähte von 0,8 und 1 mm Durchmesser im Gesenk geschmiedet bezw.
gehämmert.
Das bei 800° C und mehr geschmiedete Rh ist bei Zimmertemperatur nicht duktil. Es hat
grob-kristallinen Bruch. Mit Hilfe einer Ziehdüse aus Wolframkarbid, die auf 600° C
erhitzt werden kann, wurde Draht in mehreren Zügen gezogen, die Temperatur nahm
dabei von 800° C bis auf Rotwarm ab. Der Draht hatte jetzt 0,5 mm und konnte dann
kalt weiter auf 0,365 mm gezogen werden.
Der Schmelzpunkt des Rhodiums wird gewöhnlich mit 1950-55° C angegeben. In
Wirklichkeit liegt er höher. Dies ist für die Verwendung von Rhodiumdrähten für
Spulen von Induktionsöfen von Wichtigkeit, besonders da es bei höheren Temperaturen
nicht oxydiert. In einem Ajax-Northrup-Ofen wurde der Schmelzpunkt des Rh bestimmt.
Es wurde dazu ein Thoroxydtiegel verwendet und im Vacuum geschmolzen, die
Temperaturen wurden mit einem optischen Pyrometer gemessen. Der Schmelzpunkt wurde
so auf 1985 ± 10° C bestimmt.
Die Dichte des Rh wurde mit 12,4 g/cm3
bestimmt.
Der elektrische Widerstandskoeffizient beträgt 4,93 Micro-ohm-centimeter, bei 20°
C.
Die thermoelektrische Kraft beträgt gegen Platin bei 100° 0,70 mV; bei 500° 5,28 mV;
bei 1000° 14,05 mV; bei 1200° 18,42 mV.
Die Brinellhärte ist etwa 100.
(Metals & Alloys 1929 No. 6. S. 263.)
Kuhn.
Verluste durch unausgenutztes Naturgas. Infolge der
raschen Entwicklung der Oelfelder in den Vereinigten Staaten haben die Verluste
durch ungenützt ausströmendes Naturgas einen erschreckenden Umfang angenommen. Sie
betragen allein in Californien täglich etwa 24 Mill m3. Nimmt man den Heizwert mit etwa 8900 kcal/m3, und den Aufwand für 1 kWh mit 0,425 m3 an, so kann man den dadurch entstehenden Verlust in elektrischer
Leistung ausdrücken. Im Jahre 1929 wurden in den Vereinigten Staaten in den
Kraftwerken täglich etwa 250000000 kWh erzeugt. Bei 24 Mill m3 Gas ergibt sich somit ein Verlust von 57 Mill.
kWh oder über 20 v. H. der Gesamterzeugung.
Dabei ist die Verwendung zur Krafterzeugung nicht die
Hauptverwendungsmöglichkeit für das Naturgas. Ein Wärmeträger von solch hohem
Heizwert eignet sich natürlich besonders zur Heizung von Wohnräumen und für
industrielle Zwecke.
Man schenkt diesen Verlusten in Californien große Aufmerksamkeit und baut bereits
große Leitungen, um San Franzisko und andere Industriezentren mit Gas zu
versorgen.
(Power 1930 Bd. 71. S. 621.)
Kn.
Explosion eines Luftbehälters. In einer Oelstation in
Rensselaer, N.Y. explodierte im Dezember 1929 ein Luftbehälter mit großer Gewalt.
Drei Mann wurden getötet, ein weiterer durch die dabei auftretende Flamme schwer
verbrannt, er gab an, vor der Explosion ein zischendes Geräusch gehört zu haben.
Die Anlage besteht aus drei liegenden zylindrischen Behältern von je etwa 38 m3 Inhalt und aus drei stehenden von je 272 m3 Inhalt, dazu gehören die entsprechenden Abfüll-
und Lagerräume für Fässer.
Die Heftigkeit der Explosion wurde 16 km weit gespürt. Die Anlage wurde vollkommen
zerstört, aber keiner der Oelbehälter explodierte, obwohl sie stark beschädigt
wurden und das auslaufende Oel das entstandene Feuer noch vermehrte.
Die Untersuchung ergab, daß ein Luftbehälter von 457 mm Durchmesser und 1360 mm Länge
die wahrscheinliche Ursache war. Die Art der Längsnaht konnte nicht festgestellt
werden. Der eine Boden war abgerissen. Die Böden hatten einen 38 mm breiten Rand,
der scharf abgesetzt war, sie waren am Mantel angelötet. Der nicht abgerissene Boden
zeigte an der Lötfuge kleine Messingtröpfchen, es scheint also, daß die Böden irgend
wie, mit einem ungeeigneten Bindemittel eingelötet waren. Der Behälter war teilweise
zusammengeklappt, es kann entweder die Hitze, oder beim Ausströmen der Gase
entstehendes Vacuum die Ursache davon gewesen sein. Der Mantel war an zwei Stellen
beschädigt, einmal durch einen rundherum gehenden Riß von 394 mm Länge, etwa 38 mm
vom Ende des Mantels und durch einen Längsriß, der von der Mitte desselben ausging.
Ein zweiter Riß ebenfalls am Umfang, befand sich auf der anderen Seite des Mantels
etwa 38 mm von der Kante weg und war 250 mm lang. Beide begannen am Flansch.
Allem Anschein nach hatte der Kompressor ölhaltige Luft angesaugt, und es hatten sich
in dem Behälter brennbare Gase gebildet, die durch irgend welche Erwärmung oder
sonstwie zur Entzündung kamen. Es können auch Oelnebel die Ursache gewesen sein;
hervorgerufen wurde die Entzündung wahrscheinlich durch Mangel an Kühlwasser am
Kompressor oder am Druckregler desselben, so daß der Zündpunkt des Gemisches
überschritten wurde. Ein Sicherheitsventil war nicht vorhanden. Eine ähnliche
Explosion war 15 Jahre früher an einer anderen Stelle vorgekommen, aber da der
betreffende Luftbehälter ein Sicherheitsventil hatte, war die Gewalt wesentlich
geringer gewesen.
Alle Preßluftbehälter sollten Sicherheitsventile und Oelablässe haben. (Power
1929 Bd. 71, S. 65.)
Kn.
Grundlagen des Korrosionsvorganges. Dr. G. Masing, Berlin, in der Deutschen Gesellschaft für
Metallkunde. Fachtagung Korrosion. Berlin, 15. Mai 1930.
Ueber den Begriff der Korrosion haben eingehende Verhandlungen im Reichsausschuß für
Metallschutz stattgefunden, die dann zu einer Definition führten, wonach man unter
Korrosion eine unbeabsichtigte, von der Oberfläche ausgehende Zerstörung eines
metallischen Körpers durch chemische Einwirkung von nichtmetallischen Stoffen unter
Verlust des metallischen Charakters versteht. Durch das Wort „unbeabsichtigt“
bekommt die Definition zwar einen teleologischen Einschlag, der lange die
Erforschung der Korrosion erschwerte, aber das „unbeabsichtigt“ muß
beibehalten werden, da man sonst alle Aetz- und Beizvorgänge mit in die
Korrosionserscheinungen einbeziehen müßte und das Gebiet zu umfangreich und
verwickelt würde. Bei der Betrachtung der Korrosion fallen 2 Erscheinungsgruppen
auf, das Anlaufen und das Rosten. Grundsätzlich hat man also die Korrosion in
Elektrolyten und Nichtelektrolyten zu unterscheiden. Erhitzt man Metalle an der
Luft, so zeigen sich die bekannten Anlauffarben. Wir haben hier eine
Korrosionserscheinung, die nur an der Stelle stattfindet, wo die Moleküle des Gases
auf das Metall auftreffen. Es bildet sich das Molekül des betreffenden Metalloxyds,
und wenn dieses nicht flüchtig ist, bleibt es an Ort und Stelle liegen und kann
kohärente Schutzschichten an der Oberfläche des Metalls bilden. Dieser gleichmäßige
Oxydationsvorgang an der Oberfläche ist die Ursache des Entstehens der Anlauffarben.
In Nichtelektrolyten, in der Hauptsache in Gasen, reagiert das angreifende Agens
unmittelbar mit dem Metall und bildet an Ort und Stelle der Reaktion das
Reaktionsprodukt, das in der Regel das Metall vor weiteren Angriffen weitgehend
schützen kann. Ein anderes Bild gibt der Vorgang des Rostens, der in der Regel in
einem Elektrolyten, in wässriger Lösung oder in Gegenwart von Feuchtigkeit verläuft.
In den Elektrolyten verläuft die Korrosion elektrochemisch, d.h. das Metall geht in
Lokalelementen anodisch in Lösung und das Angriffsmittel wird in der Kathode
verbraucht. Durch eine Reihe von Arbeiten, insbesondere von Palmaer, von Evans und von Tödt ist der Nachweis erbracht worden, daß ein von
solchen Elementen unabhängiger, rein chemischer Angriff in Elektrolyten praktisch
nicht stattfindet. Außer den Einschlüssen anderer Metalle können auch alle kleineren
Unterschiede der Oberfläche eines Metalles und der Bedingungen, unter denen es an
verschiedenen Stellen steht, die Bildung solcher Lokalelemente herbeiführen. Auf
elektro-chemischer Grundlage wird es möglich, viele Eigenarten der Korrosion zu
erklären, die früher unverständlich waren, z.B. den Lochfras, die Entzinkung des
Messings usw. Auch bei Legierungen sind bei der Korrosion in allererster Linie die
elektro-chemischen Vorgänge zu berücksichtigen. Die theoretische Untersuchung zeigt,
daß Mischkristalle durch Aufnahme von edleren Metallen nur sehr wenig edler werden.
Der Angriff derartiger Mischkristalle erfolgt oft in der Weise, daß der gesamte
Mischkristall in Lösung geht, und daß die edleren Komponenten elektro-chemisch
wieder auf dem Metall abgeschieden werden. Das weitere Verhalten der Legierung wird
dann durch die Lokalelemente auf der Oberfläche mit dem edleren Metall bestimmt.
Diese beschleunigen zwar den primären Auflösungsvorgang der Legierung, können aber
die Ausbildung von Schutzschichten der Reaktionsprodukte auf der Oberfläche
erleichtern und so die Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Dr. Werner, Wiesdorf, ist der Ansicht, daß man die
Vorgänge nicht immer elektrochemisch erklären müsse, sondern daß man unter Umständen
mit thermochemischen Erklärungen des Korrosionsvorgangs auskommt. So z.B. bei
Angriff von Kupfer durch Salzsäure oder Schwefelsäure in Gegenwart von Sauerstoff
oder beim Angriff von Schweißnähten.
Verfahren der Korrosionsprüfung. Dr.-Ing. Erich K. O. Schmidt, Berlin-Adlershof. Der Vortr. berichtet über in
der Versuchsanstalt für Luftfahrt angewandte Verfahren für die Korrosionsprüfung von
Leichtmetallen, die jedoch auch für andere Metalle geeignet sein dürften. Alle
Werkstoffe erleiden im praktischen Gebrauch unter dem Einfluß von
Korrosions-Angriffen unerwünschte Veränderungen ihrer Oberfläche und ihrer
mechanisch-technologischen Eigenschaften. Deshalb wird es immer mehr notwendig, das
Verhalten der Werkstoffe gegenüber den wichtigsten, bei der Verwendung auftretenden
Angriffen bereits vorher durch Korrosionsprüfungen im Laboratorium zu ermitteln. Die
dabei erhaltenen Ergebnisse müssen jederzeit reproduzierbar sein und mit den
Ergebnissen und Erfahrungen aus der Praxis übereinstimmen; erfüllen sie diese beiden
Grundbedingungen nicht, so sind sie wertlos. Bei Korrosionsversuchen müssen die
Werkstoffe in der Form und in dem Zustand und ebenso das angreifende Reagenz so für
die Prüfung benutzt werden, wie es praktischen Verhältnissen entspricht. Für
Korrosionsversuche benutztes Material sollte möglichst durch Angabe der chemischen
Analyse, der Vorbehandlung und der mechanisch-technologischen Eigenschaften
gekennzeichnet, die Probeentnahme genau beschrieben und in die Lage der Proben im
Ausgangsmaterial durch Skizze festgelegt werden. Der Vortr. bemerkt, daß die Myliusprobe mit oxydischer Kochsalzlösung sich nicht als
für die Praxis brauchbar erweist, denn die Ergebnisse stimmen nicht mit. den
Erfahrungen der Praxis überein. Als zurzeit meist angewandte
Laboratoriums-Prüfverfahren werden die Versuche mit dauernd in Lösung getauchten
Proben (Lösung in Ruhe oder in Bewegung), die Wechsel-Tauchversuche, Versuche im
Salzwasser-Sprühnebel und Schnell-Prüfverfahren, von den praktisch-technischen
Versuchen Bewitterungsversuche, Versuche im Seewasser und Versuche im praktischen
Betriebe besprochen. Die Auswertung der Versuchsergebnisse, für die mindestens
je 3 Proben benutzt werden sollen, geschieht durch Bestimmung der Oberflächen-,
Gefüge- und Gewichts Veränderung und der Veränderung der mechanisch-technologischen
Eigenschaften. Die Beurteilung des Verhaltens lediglich auf Grund der Gewichts- und
der Oberflächenveränderung genügt nicht und muß durch Untersuchung der
Gefügeveränderung und der Veränderung der mechanisch-technologischen Eigenschaften
ergänzt werden. Erst diese geben ein Bild über die durch den Korrosionsangriff
hervorgerufenen Schädigungen. Die Bestimmung der Zugfestigkeit und insbesondere der
Dehnung hat sich bei der Auswertung von Korrosionsversuchen bisher am zweckmäßigsten
gezeigt, obwohl auch Hin- und Herbiegeversuche und die Bestimmung der Tiefung nach
Erichsen gewisse Aufschlüsse geben. Die Verfahren zur
Korrosionsprüfung im Laboratorium können bei Einhaltung konstanter Bedingungen als
reproduzierbar angesehen werden und stimmen mit Ergebnissen und Erfahrungen aus der
Praxis überein. Von Bedeutung sind ferner Korrosionsprüfungen unter gleichzeitigen
mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Wechselbeanspruchungen.
Die Korrosion des Bleies und ihre Bedeutung für die allgemeine
Erkenntnis der Korrosion Dr. Max Werner,
Wiesdorf: Die allgemeine Ansicht, daß Blei eine gewisse Menge von Fremdkristallen
enthalten muß, um feinkörnig und damit korrosionsbeständig zu werden, läßt sich
nicht aufrecht erhalten. Auch wirklich reines Blei (Elektrolytblei) ist
verhältnismäßig feinkörnig und außerordentlich korrosionsbeständig. Anderseits
lassen sich dem Blei andere Metalle, z.B. Wismut, zulegieren, die das Korn sehr
verfeinern, die Korrosionsbeständigkeit aber stark vermindern. So wird durch Zusatz
von 1% Wismut zu Hüttenblei der Zerstäubungspunkt um 100° herabgesetzt. Jedenfalls
ist die kornverfeinernde Wirkung der Zusätze keine Erklärung für die
Korrosionsbeständigkeit. Die günstige Wirkung der Zusätze ist auf die Bildung von
Lokalelementen zurückzuführen, welche die Entstehung passiver Schichten
beschleunigen. Die Zusätze müssen also immer als Kathode des Lokalelementes wirken,
sie müssen entweder edler als das Blei sein oder eine hohe Ueberspannung besitzen.
Sicherer Erfolg ist aber nur dann zu erwarten, wenn das System Blei-Fremdmetall kein
Eutektikum bildet, da das fein verteilte Blei im Eeutektikum als Zwischensubstanz
leicht angegriffen wird. Der Zwischensubstanz kommt danach besondere Bedeutung zu,
sie kann auch aus andern Metallen oder Metalloiden bezw. deren Verbindungen
bestehen, wie Wismut, Zink, Antimon und besonders Sauerstoff, bezw. Bleioxyd.
Interkristalliner Bruch des Bleies kann die Folge sein. Bildet sich auf dem Blei
keine oder nur eine schlecht haftende passive Schicht, so wirken alle edleren
Beimengungen schädlich, selbst wenn sie in den Mischkristall gehen. Auch im
letzteren Falle können sie teilweise gelöst werden, schlagen sich auf dem Metall
wieder nieder und können „Schwingungen“ veranlassen. Erschwert wird die Deutung der
Bleikorrosion dadurch, daß sich das Blei bei Zimmertemperatur schon im Gebiet hoher
Rekristallisationsgeschwindigkeit befindet. Bevorzugte Korrosion oder
Korrosionsfestigkeit gewalzten Materials ist daher nicht zu erwarten, da eine
Kristallorientierung nicht mehr vorhanden ist. Ebenso muß jede Korrosion infolge
Kaltdeformation ausbleiben. Sehr fühlbar macht sich das Fehlen eines wirklich
einwandfreien Untersuchungsverfahrens bemerkbar. Brauchbar sind nur die
mikroskopischen Untersuchungen auf Einschlüsse von Fremdkristallen und andere
Beimengungen, die Korngrößenbestimmung und die Untersuchung auf Beständigkeit gegen
heiße konzentrierte Schwefelsäure durch die Zerstäuberprobe.
Prof. Dr. Bauer weist darauf hin, daß das Blei auch unter
den Lebewesen Feinde besitzt, die zur Korrosion führen. Im Materialprüfungsamt sind
zurzeit Versuche über die Lebewesen im Gang, die befähigt sind, das Blei
anzugreifen. Es handelt sich hier vor allem um 2 Käferarten, darunter den
Speckkäfer, der sich mit seinen wie Zangen wirkenden Kauwerkzeugen durch Bleirohre
frißt, dabei das Blei allerdings nicht verzehrt; auch Zinn wird von Käfern
durchgefressen.
Korrosion und Korrosionsschutz von Aluminiumlegierungen im
Flugzeugbau. Dr.-Ing. P. Brenner,
Berlin-Adlershof: Die Forderung hoher Festigkeit und höherer Korrosionsbeständigkeit
wird von keiner der heute bekannten Aluminiumlegierungen vollständig erfüllt. Die
Legierungszusätze, die verfestigend wirken, haben meist eine Beeinträchtigung der
Korrosionsbeständigkeit zur Folge. Da im Flugzeugbau in erster Linie der Festigkeit
Rechnung getragen werden muß, ist man gezwungen, hochfeste und weniger
korrosionsbeständige Legierungen zu verwenden. Hochfeste, vergütbare
Aluminiumlegierungen haben als Baustoff für Luftfahrzeuge große Bedeutung, da sie im
Verhältnis zu ihrem Raumgewicht ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften aufweisen.
Ihre Widerstandsfähigkeit gegen Witterungsangriffe und besonders gegen die
Einwirkung von Meerwasser ist jedoch begrenzt. Die Frage des Korrosionsschutzes
spielt daher für die Werkstoffe im Flugzeugbau eine besondere Rolle. Der Vortr.
berichtet nun über Erfahrungen im Seeflugbetrieb mit Leichtmetallflugzeugen und
Arbeiten, die er gemeinsam mit Dr. Schmidt und Dipl.-Ing.
Schreivogel durchgeführt hat. Von den an vergütbaren
Aluminiumlegierungen beobachteten Korrosionserscheinungen muß der
„interkristallinen Korrosion“ erhöhte Aufmerksamkeit zugewandt werden, da
ihr Auftreten mit einem außerordentlich starken Rückgang der Festigkeit und einem
Sprödewerden des Baustoffes verbunden ist. Die Anfressungen dringen dabei den
Korngrenzen entlang bis tief ins Innere des Werkstoffes vor, meist ohne nennenswerte
Veränderung der Metalloberfläche. Wie Korrosionsversuche zeigen, steht die Gefahr
des Auftretens interkristalliner Korrosion im Zusammenhang mit gewissen Arten der
Wärmebehandlung. Außerdem kann interkristalliner Angriff durch Haltverformung
begünstigt werden. Von entscheidendem Einfluß scheint ferner die Höhe des
Kupfergehaltes zu sein. Auf Grund bisheriger Versuchsergebnisse und praktischer
Erfahrungen muß Duralumin als korrosionsbeständigste hochfeste Aluminiumlegierung
angesprochen werden. Von den übrigen Legierungen dürfte Lautal sowohl bezüglich
Festigkeit und Formänderungsfähigkeit als auch in bezug auf Korrosionsbeständigkeit
den Duraluminlegierungen am nächsten stehen. Reinaluminium, KS-Seewasser und
verschiedene Gußlegierungen sind bedeutend korrosionsbeständiger als Duralumin,
spielen aber wegen ihrer geringen Festigkeit im Flugzeugbau nur eine untergeordnete
Rolle. Beachtenswerte Festigkeitszahlen sind neuerdings bei einer hartgewalzten
KS-Seewasser-Legierung – allerdings auf Kosten der Formänderungsfähigkeit – erreicht
worden. Korrosionserscheinungen an Leichtmetall-Nietverbindungen sind oft auf
verschiedene chemische Zusammensetzung von Niet- und Blechmaterial oder auf
unzweckmäßige Kaltbearbeitung zurückzuführen. Das Verhalten von Verbindungen aus
Leichtmetall und Stahl hängt ganz von der chemischen Zusammensetzung der beiden
Baustoffe ab. In neuerer Zeit sind Speziallegierungen hergestellt worden. Der Vortr.
verweist auf das Duralumin ZB der Dürener Werke, eine natürlich gealterte Legierung,
und auf die in England hergestellte Legierung 17 ST Spezial, die künstlich gealtert
ist. Das Duralumin ZB stellt eine wesentliche Verbesserung der normalen
Duraluminium-Legierung dar, sie zeigt höhere Festigkeit ohne Einbuße der
Korrosionsbeständigkeit. Da sich die hochfesten Aluminiumlegierungen unter den
Beanspruchungen des Flugbetriebes nicht als genügend korrosionsbeständig erweisen,
ist für ihre Verwendung die Frage des Korrosionsschutzes von entscheidender
Bedeutung. Für den Oberflächenschutz durch Farbanstriche, die durch Streichen,
Tauchen oder Spritzen auf die Metalloberfläche aufgetragen werden, kommen nur sehr
dünne und leichte Anstriche in Frage, die eine gute Haftfestigkeit aufweisen müssen.
Ein Aufrauhen der Oberfläche darf aus Festigkeitsgründen nicht stattfinden. Gut
bewährt haben sich Aluminiumölfarben, Cellulosefarben zeigen Schwierigkeiten des
Haftens, Einbrennfarben werden in Deutschland für die Leichtmetalle noch nicht
verwendet. Für Unterwasserangriff bieten Teer- und Bitumenanstriche einen guten
Schutz, sie besitzen aber den Nachteil, daß sie schwer und ziemlich weich sind und
nach längerer Betriebszeit zur Rißbildung neigen. An sich gute Anstriche versagen
oft, die Ursache liegt entweder im Anstrich selbst, dessen Zusammensetzung sich
unter den Einwirkungen des Wassers ändern kann, oder im unzweckmäßigen Auftragen,
ungenügender Reinigung der Metalloberfläche oder übermäßig starker Beanspruchung im
Betrieb. Bei Seeflugzeugen stellen Anstriche nur dann einen Schutz dar, wenn die
gestrichenen Flächen ständig überwacht und schadhafte Stellen öfters ausgebessert
und erneuert werden, was bei der Vielgestaltigkeit und Unzulänglichkeit der
einzelnen Bauteile meist recht schwierig ist und erhebliche Kosten verursacht. Man
hat daher nach anderen Mitteln gesucht, um die Anstriche zu ersetzen oder ihre Haltbarkeit zu
verbessern. Die dünne Oxydhaut, die sich auf Aluminium und Aluminiumlegierungen
unter dem Einfluß der Atmosphäre bildet, stellt einen ungenügenden Schutz gegenüber
den Angriffen durch Seewasser dar. Man hat aber durch verschiedene Verfahren
versucht, auf künstlichem Wege dickere, widerstandsfähige Oxydschichten zu
entwickeln. Hier sind die in den letzten Jahren ausgebauten anodischen
Oxydationsverfahren zu nennen. Die Metalle werden in geeigneten Elektrolyten als
Anode eingehängt und unter Anwendung bestimmter Spannungen behandelt. Es bildet sich
hierbei eine gleichmäßige Schicht von Aluminiumoxyd, deren Dicke von der Stromstärke
und Spannung abhängt. Gegenüber den galvanischen Verfahren haben diese
Oxydationsverfahren den Vorteil, daß der Ueberzug elektrisch isolierend wirkt und
gute Tiefenwirkung besitzt. Die Oxydschicht bildet sich zuerst an der der Kathode
zugekehrten Oberfläche des Metalls. Das erste der:
artige Oxydationsverfahren für Leichtmetalle wurde von Günther
Schulze angegeben, aber die Aluminiumproben fielen nicht befriedigend aus.
Für die Praxis kommt das Verfahren von Bengough in Frage, bei dem die Legierung bei
40° in einem dreiprozentigen Chromsäurebad behandelt wird, wobei die Spannung in
einer Stunde von 0 auf 50 Volt steigt. In den letzten Jahren kam das Jirotka verfahren auf, das ohne elektrischen Strom
arbeitet. Die Bildung des Schutzüberzugs erfolgt durch einfaches Tauchen des
Leichtmetalls in stark oxydierend wirkende Bäder aus sauren Lösungen von
Schwermetallen. Die verschiedenen Oxydationsverfahren und ihre Wirkung auf die
Metalle im gefetteten und nichtgefetteten Zustand wurden in der Deutschen
Versuchsanstalt für Luftfahrt untersucht. Es wurden hierbei die Verfahren nach Gower, Jirotka, Spefas und Bengough miteinander verglichen. Es zeigte sich eine deutliche Erhöhung
der Schutzwirkung oxydischer Oberflächen durch Fettung, die Oxydationsverfahren sind
daher nur als mittelbare Schutzverfahren anzusehen, die erst in Verbindung mit
Fetten oder Anstrichen eine hohe Korrosionsbeständigkeit verleihen. Hinsichtlich der
Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit zeigt sich die Ueberlegenheit des
Bengough-Verfahrens. Galvanische Ueberzüge sind in ihrer heutigen Form für den
Flugzeugneubau nicht geeignet, wenn auch an sich Ueberzüge von Nickel, Kadmium und
Chrom auf Leichtmetallen möglich sind. Größere praktische gewinnen die
Plattierungsverfahren, bei denen l3ei denen dünne Schichten von Reinaluminium oder
kupferfreien Aluminiumlegierungen auf die Oberfläche hochfester Aluminiumlegierungen
durch Walzen aufgeschweißt werden. Derartige Erzeugnisse sind Alclad, Allautal,
Duralplat. Infolge der elektrolytischen Schutzwirkung des Plattierungsmaterials
erstreckt sich der Korrosionsschutz nicht allein auf die plattierte Oberfläche,
sondern auch auf die Stellen, an denen das Kernmaterial frei liegt (z.B.
Schnittkanten von Blechen). Durch zusätzliche Anwendung von anodischen Oxydations
verfahren kann die Korrosionsbeständigkeit von plattierten Erzeugnissen
hochfester Aluminiumlegierungen noch beträchtlich gesteigert werden.
Dr. Röhrig bemerkt zum Bengough-Verfahren, daß die englischen Methoden mit Gleichstrom und niederen
Spannungen arbeiten, während in Deutschland Wechselstrom und höhere Spannungen
angewandt werden, 200 Volt gegenüber 40 Volt. Die entstandenen Schutzschichten haben
als Oxydschichten nur eine begrenzte Biegsamkeit, immerhin ist ihre Haftfestigkeit
so groß, daß beim Zurückbiegen kein Abblättern stattfindet. Die Isolationsfähigkeit
der Schichten in elektrischer Hinsicht ist sehr groß. Die Schichten haben sehr
günstige Wirkungen und sie können auch mit organischen Farbstoffen, die sich mit
ihnen verbinden, vollkommen echt gefärbt werden. Dr. Steudel, Dessau, berichtet noch über Versuche mit dem
Junkers-Wechseltauchgerät, das ähnlich dem Gerät der DVL ausgebildet ist. Die
Untersuchungen zeigten den Einfluß eines geringen Zinkgehalts auf die Korrosion.
Festigkeit und Dehnung fallen bei einem Zinkzusatz rascher ab und der Unterschied
ist auch noch bei Nachveredlung bei 500° deutlich merkbar. Dr. Bauermeister weist auf die bei Anstrichen bestehende Gefahr hin, daß unter
den Anstrichen ein Rückgang der Festigkeit und Dehnung stattfinden kann. Versuche
mit Proben, die ein halbes Jahr der Einwirkung des Seewassers an der Ostsee
ausgesetzt waren, zeigten, daß Proben, die vor dem Versuch eine Festigkeit von 38
bis 40 kg und eine Dehnung von 12 bis 14 % besaßen, nach einem halben Jahr ohne
Anstrich Festigkeiten von 25 kg je Millimeter aufwiesen. 3 verschiedene
angestrichene Platten zeigten einen Rückgang der Festigkeit auf 26, 29 und 30 kg je
Millimeter, während die Dehnung der Proben auf 0 bis 2 % zurückging. Dieser Rückgang
der Festigkeit und Dehnung wurde sowohl an 2 mm bis an 6 mm dicken Blechen
beobachtet. Jedenfalls beweisen die Versuche, daß die Anstriche den Rückgang von
Dehnung und Festigkeit nicht verhindern können. Ministerialrat Schlichting legt dar, daß es von der Natur des Anstrichs abhängt, ob
Korrosionen stattfinden können. Man müsse unterscheiden zwischen Teilen, die unter
Wasser beansprucht werden und einen wasserdichten Anstrich brauchen, und Teilen, die
über Wasser beansprucht werden. Eine Korrosionsbeanspruchung unter Wasser kann durch
Anstriche nicht sicher vermieden werden, jedenfalls muß man die Anstriche sorgfältig
überwachen und auf rechtzeitige Erneuerung achten. Ueber Wasser macht man keine
wasserundurchlässigen Anstriche, sondern nur Anstriche, die dem Zerfall durch
Sonnenlicht und ultravioletten Strahlen Widerstand leisten und nicht Feuchtigkeit
durch etwaige Risse einlassen. Leinölanstriche besitzen den Nachteil, daß sie um so
weniger wasserundurchlässig sind, je mehr man Metallfarbe zusetzt. Weiter muß
berücksichtigt werden, daß es bei Baulichkeiten nicht immer möglich ist, den
Anstrich dem Austrocknen so zugänglich zu machen, daß er nicht wie eine feuchte
Filmschicht wirkt. Dr. Brenner bemerkt noch, daß sich im
Laboratorium Kautschukanstriche bewährten, aber bei den Witterungsversuchen
versagten, wahrscheinlich infolge zusätzlicher Beanspruchung durch Licht.
(Plohn.)
Die Tagung der 35. Hauptversammlung der Deutschen
Bunsen-Gesellschaft für Angewandte Physikalische Chemie begann am Mittwoch
28. 5. 1930, 3 Uhr nachmittags, mit einer Sitzung des ständigen Ausschusses im
Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg. Am Donnerstag, dem 29.
5, vormittags 11.30 Uhr, legte der 1. Vorsitzende, Herr Prof. Dr. Bodenstein,
Berlin, am Denkmal Bunsens, der von 1852–89 in Heidelberg gewirkt hatte und dem zu
Ehren die Gesellschaft ihren Namen trägt, einen Kranz nieder mit dem Treugelöbnis,
Bunsen allzeit nachzueifern in dem Streben nach reinster Wahrheit in der
wissenschaftlichen Forschung. Nachmittags begannen die Einzelvorträge. Es sprachen
u.a. Goldschmidt-Göttingen über „Reaktionen in basischen Lösungen“,
Paneth-Königsberg über „Die Frage des Ursprungs der Meteorite“, wobei er
darauf hinwies, daß Eisenmeteorite nicht aus fernen Weltkörpern, sondern aus unserem
eigenen Sonnensystem stammen. Ferner sprachen Jänecke-Heidelberg über das System
Wasser, Kohle, Ammoniak; Herr Jean Billiter, Wien: Elektrolytische Herstellung von
Rohren und Blechen.
Die Herstellung von Blech oder Rohr erfolgt gegenwärtig auf elektrolytischem Wege nur
auf ein- und dieselbe Art: Immer wird nur ein Rohr auf eine zylindrische Kathode
niedergeschlagen, das von der Kathode auf ziemlich umständliche Art nachträglich
abgelöst wird. Will man statt eines Rohres Blech anfertigen, so schneidet man das
zunächst hergestellte Rohr auf und biegt es flach.
Weder die Rohr- noch die Blechherstellung hat bislang bedeutenderen Umfang
angenommen, anfangs, weil die mechanischen Eigenschaften des Elektrolytmetalls nicht
immer entsprachen – ein Mißstand, welcher heute behoben sein dürfte – später,
als die mechanischen Eigenschaften entsprachen, weil die Herstellung doch noch viel
manuelle Arbeit beanspruchte und sich deshalb teuer stellte. Immerhin werden
Kupferbleche in Bex, nahtlose Eisenrohre von Le Fer in Grenoble, und einer
amerikanischen Anlage in ziemlich großem Maßstabe auf elektrolytischem Wege
fabriziert. Diese Fabrikation wurde näher beschrieben und neue Verfahren erläutert,
welche eine kontinuierliche Herstellung von endlosem Blech und eine ebensolche
Anfertigung von endlosen nahtlosen Rohren ermöglichen, ohne manuelle Arbeit zu
erfordern.
Am Freitag, dem 30. 5., 9 Uhr vormittags, eröffnete der 1. Vorsitzende Prof. Dr.
Bodenstein im Großen Saale der Stadthalle die Hauptversammlung. Davon ausgehend, daß
vor 18 Jahren in Heidelberg die Bunsengesellschaft schon einmal getagt hatte,
begrüßte er die Gäste, gedachte der Verdienste des Badischen Landes um die
Wissenschaft und würdigte insbesondere die Arbeiten Bunsens auf dem Gebiet der
Spektralanalyse. Anschließend hielt Direktor Dr. A. Mittasch einen Vortrag über
Mehrstoff-Katalysatoren als Dank für die ihm 1929 in Berlin verliehene Goldene
Bunsendenkmünze. Der Vortragende gab einen Abriß derjenigen Arbeiten, die er in dem
Werke Ludwigshafen-Oppau der I. G. Farbenindustrie in den verflossenen zwei
Jahrzehnten über die Wirksamkeit der Mehrstoffkatalysatoren ausgeführt hatte. Diese
Arbeiten begannen 1909 mit Studien über die Ammoniakkatalyse im Anschluß an die
Arbeiten von Haber. Der Vortragende zeigte dann, wie trotz aller technischen
Erfolge, die den Mehrstoffkatalysatoren zu verdanken sind, die theoretische
Beherrschung dieses Problems sich noch absolut in den Anfängen befindet.
Anschließend begannen die zusammenfassenden Vorträge über das Hauptthema
„Spektroskopie und Molekelbau“, die von M. Trautz vorbereitet wurden.