XXVIII. Analyse verschiedener Arten von Gußeisen und Stahl. Aus dem Bulletin des Sciences technol. N. 11. S. 238. Analyse verschiedener Arten von Gußeisen und Stahl. „Dieser durchaus neue Artikel ist ein Auszug aus Hrn. Lassaigne's Traité de Chimie. Er beruht auf Analysen, welche die HHrn. Gay-Lussac und Wilson in der Maschinenmanufaktur zu Charenton anstellten, und welche sie spaͤter bekannt machen werden. Auf die Beschreibung der verschiedenen Zustaͤnde und Eigenschaften, in und mit welchen das Gußeisen vorkommt, laͤßt er folgende Tabelle angestellter Analysen mit auslaͤndischen und franzoͤsischen Gußeisensorten folgen: Tabelle A. Textabbildung Bd. 36, S. 134 Namen und Fabriksorte der Gußeisensorten. Kohlenstoff: Silicium: Phosphor: Braunstein: Eisen: in 1,00000 Bemerkungen. Graues Gußeisen aus Wales (pays de Galles) Dtto ebendaher Dtto dtto. Dtto aus der Franche-Comté. Dtto von Creusot. Dtto aus der Champagne. Dtto aus Berry. Dtto aus dem Nivernais. 0,02450. 0,02550. 0,01666. 0,02800. 0,02021. 0,02100. 0,02319. 0,02254. 0,01620. 0,01200. 0,03000. 0,01160. 0,03490. 0,01060. 0,01920. 0,01030. 0,00780. 0,00440. 0,00492. 0,00351. 0,00604. 0,00869. 0,00188. 0,01043. Spuren. do. do. do. do. do. do. do. 0,95150. 0,95310. 0,94842. 0,95689. 0,93385. 0,95971. 0,95573. 0,95673. Mit Kohks bearbeit. Dtto. Dtto. Dtto. Dtto. Mit Holzkohlen. Mit Holzkohlen und mit Kohks. Mit Holzkohlen. Textabbildung Bd. 36, S. 135 Namen und Fabriksorte der Gußeisensorten. Kohlenstoff: Silicium: Phosphor: Braunstein: Eisen: in 4,00000. Bemerkungen. Weißes Gußeisen aus der Champagne. Dtto aus der Isère. Dtto deutsches aus Siegen. Dtto dtto von Coblenz. 0,02324. 0,02636. 0,02690. 0,02441. 0,00840. 0,00260. 0,00230. 0,00230. 0,00703. 0,00284. 0,00162. 0,00185. Spuren. 0,02137. 0,02590. 0,02490. 0,96133. 0,94687. 0,94338. 0,94654. Mit Holzkohlen. Dtto. Dtto. Der Hr. Verfasser erklaͤrt hierauf das Anfrischen (Affinage) nach dem alten und nach dem neuen Verfahren „(hier puddlage genannt, wahrscheinlich nach dem englischen puddling).“ Um zu sehen, welche Veraͤnderungen das Eisen waͤhrend dieser Arbeit erleidet, mußte dasselbe in verschiedenen Perioden der lezteren analysirt werden. Dieser Arbeit unterzogen sich die HHrn. Gay-Lussac und Wilson mit dem Eisen von Creusot. TabelleB. Textabbildung Bd. 36, S. 135 Zeit, zu welcher man die Proben nahm. Kohlenstoff: Silicium: Phosphor: auf 1,00000. I. Probe um 12 Uhr 26 Min.; das Gußeisen in vollkommenem Flusse. II. Probe um 12 Uhr 32 Min.; Anfang der Verwandlung in Eisen. III. Probe um 12 Uhr 40 Min.; die Masse troken und staubig. IV. Probe um 12 Uhr 55 Min.; Periode der Kugelbildung. V. Probe um 1 Uhr; nach dem Haͤmmern der Kugeln unter dem großen Hammer. VI. Probe um 1 Uhr 5 Min.; nach dem Streken unter der ersten Strek- oder Grobwalze. 0,00809. 0,00425. 0,00252. 0,00195. 0,00208. 0,00159. 0,00380. 0,00320. 0,00240. 0,00280. 0,00060. 0,00040. 0,00710. 0,00558. 0,00388. 0,00376. 0,00350. 0,00360. Bemerkungen. Anfang der Arbeit: 11 Uhr 45 Min.; Ende derselben: 1 Uhr 20 Min. Kohlenstoff in der Gans: 0,01866. Silicium in derselben: 0,0147. Gewicht der Gans im Puddle-Ofen: 180 Kilogr.; Gewicht des Ein Mal in dem Walzwerke gestrekten Eisens: 162 Kilogramm. Das im Handel vorkommende Eisen bietet, im Allgemeinen, eben so viel Unterschied in seiner Mischung dar; diejenigen Sorten, welche fuͤr weich und hammerbar gelten, sind reiner als die uͤbrigen, die noch geringe Quantitaͤten Phosphor und Kieselerde enthalten. TabelleC. Analyse verschiedener im Handel vorkommender Eisensorten. Textabbildung Bd. 36, S. 136 Namen und Fabrikort der Eisensorten. Kohlenstoff: Silicium: Phosphor: Braunstein: auf 1,00000. Schwedisches Eisen erster Qualität. Schwedisches Eisen erster Qualitaͤt (sic!) Eisen aus Creusot. Eisen aus der Champagne. Eisen aus altem Eisen zu Paris. Eisen aus Berry. Brüchiges Eisen von der Mosel. 0,00293. 0,00240. 0,00159. 0,00193. 0,00245. 0,00162. 0,00144. Spuren. 0,00025. Spuren. 0,00015. 0,00020. Spuren. 0,00070. 0,00077. Spuren. 0,00412. 0,00210. 0,00160. 0,00177. 0,00510. Spuren do. do. do. do. do. do. Man sieht aus dieser Tabelle, daß das im Handel vorkommende Eisen nie frei von Kohlenstoff ist, welcher vielleicht auf die physischen Eigenschaften dieses Metalles wesentlichen Einfluß hat; denn, nach einem Versuche des Hrn. Lassaigne, laͤßt Eisen, welches aus seinem Oxyde durch reinen Wasserstoff hergestellt wird, und folglich von allem Kohlenstoffe frei ist, sich weder loͤthen noch schmieden. Der Kohlenstoff scheint nicht faͤhig sich mit dem Eisen in genau bestimmten Verhaͤltnissen zu verbinden; wenigstens scheinen die mit demselben angestellten Versuche dieses zu erweisen: denn das Metall kann sich mit Kohlenstoff von 0,0025 bis zu 0,03 seines Gewichtes verbinden. Ein Versuch, den man indem englischen Eisengußwerke zu Charenton anstellte, hat gezeigt, daß ein Stuͤk Stahl, dessen Bestandtheile durch Analyse bestimmt wurden, nachdem es 24 Stunden lang in einem mit Kienruß gefuͤllten Tiegel der hoͤchsten Temperatur ausgesezt war, die man in einer gewoͤhnlichen guten Schmiedeesse mittelst Kohks zu erzeugen im Stande gewesen ist, 497/1000 Kohlenstoff enthielt. Wenn dieser Versuch, der mit aller Sorgfalt angestellt wurde, zeigt, daß dieses Verhaͤltniß das Maximum von Kohlenstoff ist, welches sich mit dem Eisen verbinden kann, so muͤßte man daraus schließen, daß diese Verbindung ziemlich mit Einem Atom Kohlenstoff und acht Atomen Eisen correspondirt. Wenn eine binaͤre Verbindung, in diesem Verhaͤltnisse gebildet, sich zu sehr von jenen Verhaͤltnissen entfernt, in welchen Koͤrper uͤberhaupt sich vereinigen koͤnnen, als daß man denselben als eine reine Kohlenstoffverbindung (carbure pur) in bestimmten Verhaͤltnissen betrachten koͤnnte, so ist es weit wahrscheinlicher anzunehmen, daß sie eine Verbindung von Eisen und gekohlstofftem Eisen ist, in welcher die Elemente in einem anderen Verhaͤltnisse, als demjenigen, sich befinden, welches sich aus der unmittelbaren Analyse dieser Verbindung ergibt. Die Leichtigkeit, mit welcher die Kohlenstoffverbindung durch Einwirkung selbst schwacher Saͤuren zerstoͤrt wird, hindert ohne Zweifel die Absonderung desselben von dem Eisen, und die genaue Bestimmung des Verhaͤltnisses der Zusammensezung. Ohne Zweifel bildet sich eine solche Verbindung, wenn man das Eisenoxyd mittelst Kohle bei einer hohen Temperatur reducirt, oder wenn man dieses Metall in reinem Zustande mit diesem brennbaren Koͤrper erhizt. Die verschiedenen Eigenschaften, welche uns die verschiedenen Stahlarten und Gußeisenarten darbieten, sind der Gegenwart der groͤßeren oder geringeren Menge gekohlstofften Eisens zuzuschreiben, welche in denselben enthalten ist. Man unterscheidet im Handel drei verschiedene Arten von Gußeisen nach der verschiedenen Farbe und nach den uͤbrigen verschiedenen chemischen und physischen Eigenschaften desselben: den weißen, grauen und schwarzen Guß. Die oben gegebene Uebersicht der Analysen dieserVon dem schwarzen kommt keine Analyse vor.A. d. Ue. verschiedenen Arten von Gußeisen weichen nur durch die Gegenwart, oder durch die mehr oder minder kleinen Verhaͤltnisse fremder Stoffe, oder durch die Abwesenheit derselben von einander ab. Diese Abweichung allein soll nun hinreichen, um die Verschiedenheiten zu erklaͤren, welche z.B. weißes Gußeisen von dem grauen unterscheiden? So scheint es dem Verfasser, der indessen auch die Meinung Klaproth's annimmt, welcher glaubt, daß der Zustand, worin der Kohlenstoff sich in dem Gußeisen befindet, auf die Eigenschaften desselben Einfluß hat. So wuͤrde der weiße Guß, der so hart ist und so leicht von den Saͤuren angegriffen wird, den Kohlenstoff mit der ganzen Masse vereint enthalten, waͤhrend bei dem grauen Gusse sich ein Theil waͤhrend des Erkaltens ausscheidet. Was fuͤr diese Annahme zu sprechen scheint, ist der Umstand, daß graues Gußeisen weiß, hart und sehr bruͤchig wird, wenn man es in Wasser laufen und ploͤzlich erkalten laͤßt, und daß es seine vorigen Eigenschaften wieder erhaͤlt, wenn man es neuerdings schmilzt und langsam erkalten laͤßt, wo dann ein Theil des Kohlenstoffes sich abscheiden kann. Wenn der erste Fall eine zulaͤssige Analogie gestattet, so zerstoͤrt der zweite sie dagegen gaͤnzlich; denn wenn man urspruͤnglich weißes Gußeisen wieder umschmilzt und langsam erkalten laͤßt, so behaͤlt es alle seine Eigenschaften. Man kann dann nicht umhin, diese Wirkung der geringeren Menge Silicium, welche das weiße Gußeisen meistens enthaͤlt, und der groͤßeren Menge Braunstein in demselben zuzuschreiben. Die freiwillige Ausscheidung eines Theiles Kohlenstoffes bei dem grauen Gußeisen, wenn es wieder geschmolzen wird und langsam erkaͤltet, Im Original heißt es „refondue lentement“ es wird aber „refroidie“ heißen sollen, da refondue lentement keinen Sinn gibt.A. d. Ue. zeigt sich besonders dann deutlich, wenn man irgend eine groͤßere Masse Gusses genau untersucht. Nach einem Versuche, den man in dem Gußwerke zu Charenton anstellte, unter den Augen des Hrn. Wilson und in seinem Laboratorium, erhellt, daß ein Cylinder eines Strekwerkes von 16 Zoll im Durchmesser, der in einem Model aus Gußeisen gegossen wurde, auf verschiedenen Punkten in seinem Mittelpunkte und an seiner Oberflaͤche folgende Mengen von Kohlenstoff in p. C. gab. Ein Stuͤk Gußeisen aus dem Mittelpunkte enthielt 3,20 Kohlenstoff; ein anderes Stuͤk, 2 Zoll von diesem Punkte entfernt, gab 3,65; 2 Zoll vom Ende weg ein anderes 2,80; ein Stuͤk von der aͤußeren Oberflaͤche endlich 2,14. Scheint dieses Resultat nicht zu erweisen, daß ein Theil des Kohlenstoffes die Oberflachen verließ, die zuerst erkalteten, um sich mehr gegen den Mittelpunkt zu ziehen? Die mehr oder minder schnelle Abkuͤhlung, welche Gußeisenwaaren in ihren Modeln erleiden, ist die Hauptursache ihrer Haͤrte und ihrer Sproͤdigkeit; bekanntlich werden dieselben weicher, und lassen sich leichter bearbeiten, wenn man sie roth gluͤht und dann langsam erkalten laͤßt. Die verschiedenen Eigenschaften verschiedener Stahlarten, welche im Handel vorkommen, haͤngen nicht bloß von dem Verfahren ab, welches man zur Bereitung derselben anwendet, sondern auch von den Eigenschaften des Eisens, aus welchem man dieselben verfertigt. Diese lezte Ruͤksicht scheint von der hoͤchsten Wichtigkeit, wo man guten Stahl erhalten will, und der Vorzug, welchen gewisse auslaͤndische Stahlarten noch heute zu Tage besizen, ruͤhrt von der Reinheit des Eisens her, aus welchem dieselben verfertigt werden. Analyse verschiedener Stahlarten. Textabbildung Bd. 36, S. 138 Namen. Kohlenstoff: Silicium: Braunstein: auf 1,00000. Bemerkungen. Englischer Gußstahl erster Qualität. Gußstahl der l'Isère. Gußstahl erster Qualität. Dtto zweiter dtto. 0,00625. 0,00631. 0,00654. 0,00936. 0,00030. Spuren. 0,00040. 0,00080. Spuren do. do. do. Aus schwedischem Eisen. Isère-Eisen. Aus franzoͤsischem Eisen. Dtto. Eine Art Stahles, die man seit langer Zeit zu Bombay in Indien verfertigt, und die man mit dem indischen Namen, Wootzstahl, (sprich Wutz) bezeichnet, wird vorzuͤglich seiner Guͤte und der Damascirung wegen geschaͤzt, die sich auf seiner Oberflaͤche durch Saͤuren entwikelt. Nach der Analyse, die Faraday mit demselben vornahm, scheinen die Eigenschaften desselben von einer gewissen Menge Aluminium abzuhaͤngen, die sich in dem besten englischen Stahle nicht findet. Es gelang diesem Chemiker denselben nachzuahmen, indem er vorlaͤufig einen Zuschlag aus Aluminium und Eisen durch Calcinirung der Alaunerde mit gekohlstofftem Eisen bereitete, und durch Schmelzung Einen Theil dieses Zuschlages mit 18 Theilen guten, Stahles vereinigte. Er erhielt auf diese Weise einen Stahl, der alle Eigenschaften des Wootz zeigte. Im Anfange des Jahres 1828 ließ Hr. Wilson, Director des Gußwerkes zu Charenton, unmittelbar aus England zwei Muster von Wootzstahl kommen: das eine roh, das andere gehaͤmmert. Die Analyse bewies, daß ersteres wirklich eine ziemlich große Menge Aluminium enthielt, waͤhrend das zweite nichts mehr davon besaß. Die Resultate dieser Analysen waren folgende: Roher Wootzstahl. Gehaͤmmerter und gestrekter Wootzstahl. Kohlenstoff     1,407     0,957 Silicium     0,120     0,000 Aluminium     0,948     0,000 Eisen   97,525   99,643 –––––––– –––––––– 100,000. 100,000. Aus diesen lezteren Versuchen laͤßt sich schließen, daß, waͤhrend der Wootz gluͤhend gehaͤmmert und gestrekt wird, das Aluminium, welches er fruͤher enthielt, beseitigt wird, sey es nun, daß dasselbe in der Luft verbrannt wird, oder daß die Molekeln des Eisens sich mehr einander naͤhern, indem er, nach der Bearbeitung, kein Aluminium mehr enthaͤlt; daß also die Eigenschaften dieses Stahles nicht ausschließlich vom Aluminium abhaͤngen, das nach der Bearbeitung nicht mehr in demselben vorkommt, sondern von der großen Reinheit und vorzuͤglich von der Gleichartigkeit aller seiner Theile. Aus der Tabelle, welche wir oben uͤber die Analysen verschiedener Stahlarten aufgestellt haben, erhellt, wie wandelbar und verschieden das Verhaͤltniß des Kohlenstoffes ist. Wie groß ist aber die Menge dieses brennbaren Koͤrpers, die genau nothwendig ist um einen guten Stahl zu bilden? Dieß ist das, was man noch nicht weiß. Stuͤke Stahles, sowohl englischen als franzoͤsischen Stahles, die dieselben Eigenschaften besizen, enthalten den Kohlenstoff in verschiedenem Verhaͤltnisse. Es ist weit wahrscheinlicher, daß die Gegenwart einiger Tausendtheile Phosphor und, Silicium die Ursache der schlechten Eigenschaften gewisser Stahlarten sind, und daß folglich die sorgfaͤltigste Auswahl des Eisens von der hoͤchsten Wichtigkeit bei der Stahlerzeugung ist.