Titel: | [Kleinere Mittheilungen.] |
Fundstelle: | Band 302, Jahrgang 1896, Miszellen, S. 48 |
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[Kleinere Mittheilungen.]
Kleinere Mittheilungen.
Verhalten des Eisens in der Kälte.
Die Versuche von SteinerSteiner,„Ueber Metallconstructionen der Zukunft“. Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und
Architektenvereins, 1892 S. 149. bilden einen Theil der
Arbeiten einer grösseren Commission, die von der Statthalterei in Prag eingesetzt
war, um die Verwendbarkeit von Flusseisen an Stelle von Schweisseisen bei
Brückenbauten zu untersuchen. Sie erstreckten sich auf Zug- und Biegeproben mit
Schweisseisen, sowie mit Martin- und Thomas-Flusseisen bei Zimmerwärme und bei Kälte
bis zu – 70° C. Zur Kälteerzeugung diente flüssige bezieh. feste Kohlensäure nach
zwei verschiedenen Verfahren. Bei dem älteren derselben wurden der Probestab und die
Enden der Einspannklauen mit einem Sammetbeutel umgeben und die flüssige Kohlensäure
durch einen schlauchartigen Ansatz in den Beutel einströmen gelassen. Die sich
bildende feste Kohlensäure wurde nach Bedarf immer wieder ergänzt.
Bei einer zweiten Versuchsanordnung wurde ein Glascylinder über den senkrecht
eingespannten Probestab geschoben und am unteren Ende durch einen in Fischleim
getauchten Korkstöpsel und eine hierüber stehende elastische Schicht aus Fischleim,
der mit etwas Chromchlorid versetzt war, verschlossen. Nach Einbringung eines
Thermometers neben dem Probestab wurde der Cylinder mit Aether gefüllt und dieser
durch Einbettung des Cylinders in feste Kohlensäure bis auf – 60° C. abgekühlt.
Hierbei erfolgte der Bruch des Probestabs indessen stets in der Höhe des
Flüssigkeitsspiegels.
Die Ergebnisse aus den Steiner'schen Zugversuchen
zeigen, dass die Spannungen an der Streckgrenze und beim Bruch durch die Abkühlung
gehoben werden und die Bruchdehnung vermindert wird. Die Grösse des Kälteeinflusses
ergab sich auch aus diesen Versuchen für Martin- und Thomas-Flusseisen annähernd
gleich und grösser als für Schweisseisen.
Die Biegeversuche wurden, um einen unmittelbaren Vergleich ihrer Ergebnisse zu
ermöglichen, in derselben Versuchsreihe unter Hammerschlägen gleichen Gewichts und
gleicher Fallhöhe durchgeführt. Bei ihnen trat der Einfluss der Kälte besonders
stark an den verletzten Stücken zu Tage, indem solche aus Flusseisen und aus einigen
Schweisseisensorten geradezu glasbrüchig wurden, während mit unverletzten Stücken
wesentlich günstigere Ergebnisse erzielt wurden. Ferner erwies sich das Material
auch im verletzten Zustand um so widerstandsfähiger gegen den Einfluss der Kälte, je
mehr es mechanisch bearbeitet war.
Dewar untersuchte den Einfluss der Kälte (– 182° C.) auf
die Zugfestigkeit und Stossfestigkeit verschiedener Metalle und auf das magnetische
Verhalten von weichem und hartem Stahl. Zur Kälteerzeugung benutzte er flüssigen
Sauerstoff. Die Zugversuche wurden mit Drähten von etwa 2,5 mm (0,1'') Durchmesser
und 50 mm (2'') Länge und mit kleinen gegossenen Proben von etwa 5 mm (0,2'')
Durchmesser, die mit Kugelköpfen versehen waren, auf einer Hebelwage angestellt. Die
Belastung erfolgte durch einen continuirlichen Wasserzufluss zu einem am langen
Hebelarm der Maschine hängenden Gefäss. Die Proben steckten mitsammt den
Einspannvorrichtungen in einem versilberten Vacuumgefäss, welches den flüssigen
Sauerstoff enthielt.
Als Ergebnisse weisen die in Drahtform untersuchten Metalle sämmtlich in der Kälte
eine höhere Zugfestigkeit auf als bei + 15° C. Die Festigkeitserhöhung beträgt nach
den beigefügten Verhältnisszahlen beim Eisen über 100 Proc. und geht herunter bis zu
26 Proc. beim Silber. Nach dem Wiedererwärmen auf + 15° C. zeigten die auf – 182° C.
abgekühlten Proben keine bleibende Veränderung ihrer Zugfestigkeit.
Bei den Versuchen mit den gegossenen Proben wurden für Zinn, Blei, Löthmetall
und für das Woodsmetall im durchkälteten Zustande ebenfalls höhere Zugfestigkeiten
gefunden und zwar in dem doppelten bis dreifachen Betrage der Festigkeit bei
Zimmerwärme. Ferner erreichte das Quecksilber bei – 182° C. die gleiche Festigkeit
wie Wismuth und Antimon, die etwa halb so gross ist wie diejenige des Bleis bei
Zimmerwärme.
Ein ganz abweichendes Verhalten von den übrigen Metallen zeigten Zink, Wismuth und
Antimon durch Abnahme der Festigkeit im durchkälteten Zustande bis um 50 Proc. Dewar meint diese Festigkeitsabnahme damit erklären zu
sollen, dass beim Durchkälten in diesen krystallinischen Metallen Spannungen
entstehen, Die Dehnungsmessungen führten nur zu der allgemeinen Beobachtung, dass
Zinn und Blei sich bei Zimmerwärme fast gleichviel dehnten, während bei – 182° C.
Zinn fast ohne Dehnung riss, Blei dagegen keine nennenswerthe Einbusse an seiner
Dehnbarkeit erlitt.
Die Stossversuche führte Dewar in der Weise aus, dass er
kugelförmige Proben aus bestimmter Höhe auf eine starke eiserne Platte herunter
fallen liess. Hierbei ergab sich, dass der elastische Rückstoss in allen Fällen
durch die Abkühlung zunahm. Ferner betrug der Durchmesser der bleibenden Abflachung
bei den durchkälteten Bleikugeln nur etwa ⅓ von demjenigen der bei Zimmerwärme
geprüften Proben.
(Eisenztg.)
Einwirkung einer hohen Temperatur auf die Metalloxyde von
Henri Moissan.
Der Verfasser recapitulirt eine Reihe von Untersuchungen in folgenden Sätzen: Bei
einer 2000° C. wenig übersteigenden Temperatur besitzt der Kalk eine solche
Dampfspannung, dass er eine ausgiebige Krystallisation liefert. Steigt die mittels
des elektrischen Bogens erzeugte Hitze höher, so schmilzt der Kalk und die
entstandene Flüssigkeit erstarrt beim Erkalten zu einer krystallinischen Masse. Bei
weiter gesteigerter Temperatur kommt der Kalk zum Sieden und destillirt dann mit
Leichtigkeit über. Strontian und Baryt krystallisiren und schmelzen schon bei
niederen Temperaturen als der Kalk. Auch Magnesia liefert unterhalb ihres
Schmelzpunktes Dämpfe, welche sich zu brillanten Krystallen verdichten. Bei sehr
hoch gesteigerter Temperatur schmilzt sie sofort, aber immerhin weit schwieriger als
Kalk, und geht dann in Dampfform über. Thonerde ist weit leichter flüchtig als Kalk
und Magnesia. Man kann es sich daher leicht erklären, dass man in den gewöhnlichen
Windöfen Thonerde verflüchtigen und Korund erhalten konnte. Beim Schmelzen gibt
Thonerde ebenfalls eine krystallinische Masse, welche durch eine Spur Chrom
rubinroth gefärbt wird. Borsäure, Titanoxyd, Zinkoxyd werden im elektrischen Ofen
rasch verflüchtigt; Kupferoxyd wird dissociirt in Sauerstoff und Kupfer, letzteres
destillirt über. Die Oxyde der Metalle der Eisengruppe, welche in der Hitze
beständig sind, liefern bei hohen Temperaturen geschmolzene Massen, welche mit
Krystallen besäet sind. Bei allen diesen Versuchen hat also eine einfache Steigerung
der Temperatur vermocht, die Krystallisation der Metalloxyde zu bewirken.
(Ann. Chim. Phys.; Chem.-Ztg.)
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Ist wegen seiner kurzen, sich auf das Wesentliche beschränkenden Fassung
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