25
% 40
% 55
% 70
% 80
% 10
% 25
% 40
% 55
% 70
% 80
% V ielk rista llin es A g g r e g a t ... 7 0 0 1) 600 58 0 560 54 0 52 0 75 0 2) 66 0 6 30 5 8 0 5 8 0 560 E in k r ista ll-R h o m b e n d o d e k a e d e r flä c h e (A rt I) — 630 600 560 54 0 52 0 — 750 700 63 0 5 8 0 5 60 E in k rista ll-O k ta ed erflä ch e (A rt I I ) ... — 63 0 600 58 0 56 0 54 0 — 750 70 0 66 0 60 0 580 E in k r is t a ll- I k o s it e t r a e d e r f lä c h e ... — 660 630 58 0 560 54 0 — 75 0 7 0 0 660 6 3 0 600 E in k rista ll-W ü r felflä ch e (A rt I I I ) ... — 7 00 660 60 0 58 0 580 — 8 0 0 75 0 70 0 6 60 630
') K r ista llw a c h stu m s e tz t ein . 2) K r ista llw a e h stu m b e e n d e t.
bei einer v ierten die Ikositetraederfläche. J e ein P rob e
w ürfel jeder R eih e wurde um 10, 25, 40, 55, 70 und 80 % H öhenverm inderung k altgestaucht. D ie hierzu erforderliche Z eit betrug 10 bis 20 m in. D ie G estalt der Probekörper nach der Stauchung is t aus A bb. 1 zu ersehen. Sodann w urde die Oberfläche der Proben geschliffen, poliert und geätzt. G efügeaufnahm en w ur
den, sow eit erforderlich, auf der Oberfläche u nd auf senkrecht zu ihr gelegenen Sch n itten vorgenom m en.
P feil unterscheidet sechs A rten vo n G efügeausbil
dungen, die bei k altgestauchten Eiseneinkristallen je nach der Lage der D ruckrichtung zur K ristall
orientierung und je nach dem Grade der K altverfor
m ung auftreten. A rt I en tsp rich t der G efügeausbil
dung, die durch Druckw irkung auf eine R hom bendo
dekaederfläche en tsteh t. Abb. 2 zeig t das Gefüge nach einer 80prozentigen V erform ung. D er größte T eil der Schlifffläche ist vo n dem A etzm ittel dunkel gefärbt, nur stellenw eise find en sich noch helle Streifen, die n ich t angegriffen w orden sind. Im übrigen b esitzt diese G efügeausbildung große A eh n lich k eit m it dem Gefüge stark kaltverform ter vielkristalliner A ggregate.
A rt I I wird bei Einkristallen beob ach tet, die auf der O ktaederfläche gedrückt werden. E s treten Scharen von sich kreuzenden G leitlinien auf, so daß angenom m en w erden m uß, daß ein gleichzeitiges G leiten auf zwei verschiedenen G leitebenen vor sich gegangen ist.
A bb. 3 g ib t diese A rt der G efügeausbildung für eine um 55 % verform te Probe im geglü h ten Z ustande w ieder. L iegt die V erform ungsrichtung senkrecht zur W ürfelfläche, so tr itt ein gleichzeitiges G leiten auf m ehreren G leitebenen ein, da in diesem F alle vier G leitflächen, die alle gleiche N eigung zur D ruckachse b esitzen, vorhanden sind (Art I I I vgl. Abb. 4). B e i stär
keren V erform ungsgraden e n tsteh t eine G efügeausbil
dung nach A rt IV , entsprechend Abb. 5. F in d et die V er
form ung auf Ikositetraederflächen sta tt, so b eobachtet m an m itunter Gefüge nach A rt V und V I (A bb. 6).
Zwillingsbildung wurde n ich t beobachtet.
W eiterhin w urden Eiseneinkristalle vier v e r schiedener O rientierungen sow ie eine V ielkristall
probe gleicher chem ischer Zusam m ensetzung von 12,7 m m auf 0,127 m m D icke ohne Zwischen
glühung k altgew alzt, entsprechend einer H
öhen-Natiirliche Grüße
40 55
Stauchgrad in %
Abbildung 1. Verschieden stark und senkrecht zu verschiedenen Kristall
flächen gestauchte Einkristalle.
X 1000
Abbildung 2. Gefüge Art I. Einkristall senkrecht
zur Khombendodekaederfläche um 80 % gestaucht. Abbildung 3. Gefüge Art IX. Einkristall, Benkrecht, zur Oktaederfläche um 55 .% gestaucht und bei 600 “ geglüht.
1 6 . A u g u s t 1 9 2 8 . U m s c h a u . S t a h l u n d E i s e n . 1 1 3 5
x 40
Abbildung 4. Gefüge Art U I. Einkristall, senkrecht zur YY iirfelflache gestaucht.
Verminderung von 99 % . E in stü n d iges G lühen der fü n f k a lt
gewalzten Bandstreifen bei 500° rief keine R ek ristallisation hervor.
N ach einem einstündigen G lühen bei 51 0 ° ließen sich bei der V iel
kristallprobe Spuren einer beginnenden R ek ristallisation b e
obachten, während die E inkristalle noch keine K ristallneubildung zeigten. E in neunstündiges G lühen b ei 505° bew irkte teilw eise R ekristallisation aller Proben m it A usnahm e ein es Einkristalles.
16stündiges Glühen bei 4 8 5 ° rief geringe R ek ristallisation bei der Vielkristallprobe und bei drei E in k ristallen hervor. 53stündiges Glühen bei 475° führte nur bei der V ielkristallprobe zur A u s
bildung einiger weniger neuer K ristalle. D ie V ersuche lassen die W ichtigkeit des Zeiteinflusses auf die R ek rista llisa tio n er
kennen. E s ist n ich t unw ahrscheinlich, daß noch ausgedehntere G lühzeiten auch unterhalb 475° bei sehr stark verform ten K r i
stallen R ekristallisation hervorrufen.
Ferner wurden Einkristallproben v o n vier verschiedenen Orien
tierungen und eine V ielkristallprobe gleicher chem ischer Z usam m en
setzung um 10, 25, 40, 55, 70 und 80 % k a ltgestau ch t und sodann 1 st bei Tem peraturen zw ischen 200 nnd 9 5 0 ° geglü h t. A uf Grund der G efügeuntersuchung g ib t P feil die in Zahlentafel 1 w ieder
gegebene U eb ersich t über die Tem peraturen der beginnenden und der b eendigten R ek ristallisation .
D ie Ergebnisse zeigen, daß b ei gleichem Verform ungsgrad die R ekristallisation der V ielkristallproben teils bei einer etw as niedrigeren Tem peratur ein se tzt, als das bei einem T eil der E in kristalle der F a ll ist, teils aber bei w esen tlich niedrigeren T em pe
raturen als bei einem anderen T eil der E in k ristalle.
B ei einem b estim m ten Verform ungsgrad h än gt die H öhe der R ek ristallisation stem p eratu r v o n der R ich tun g ab, in der die K altverform ung sta ttg efu n d en h a t. E in e A enderung der V er
form ungsrichtung vo n 001 nach 112, 111 u nd 110 ru ft ein e E r
niedrigung der R ek ristallisation stem p eratu r hervor. D a in einem V ielkristallaggregat alle denkbaren K ristallorientierungen Vor
kom m en, so w erden b ei einem gew issen V erform ungsgrad des A ggregates diejenigen K ristalle, die beispielsw eise m it ihrer R hom bendodekaederfläche zur V erform ungsrichtung orientiert sind, b ei einer niedrigeren Tem peratur rekristallisieren als diejenigen K ristalle, deren W ürfelfläche zur D ruckrichtung orientiert ist.
Sow ohl bei der Vielkristallprobe als auch bei den Einkristallen ist die nach der R ek ristallisation vorhandene K orngröße um so kleiner, je höher der Grad der K a ltv e r
form ung war.
W eitere U ntersuchungen befassen sich m it der E rm ittlu n g der H ärte vo n E isen ein k ristallen u nd dem E influß der K orn größe auf die H ärte. J e nach der kri- stallographischen O rientierung der Prüf- flächen w eichen die Brinelleindrücke mehr oder w eniger vo n der K reisform ab. N a ch E . M e y e r b esteh t bei der H ärteprüfung v o n V ielkristallen zw ischen der H ö ch stla st P und dem Eindruckdurchm esser d folgende Beziehung:
P = a - d n ,
worin a eine von dem W erkstoff und dem K ugeldurchm esser abhängige K on stan te und n eine v o n dem W erkstoff abhängige K on stan te bedeuten. D ie Versuche vo n P feil ergaben, daß auch E iseneinkristalle diesem G esetz gehorchen, und daß w eiterhin für ein b estim m tes V erhältnis v o n P /D2 (D = K ugeldurchm esser) die H ärte u nabhän
gig vo n der K orngröße ist. D as g ilt auch für den F a ll, daß das K orn so groß ist, daß ein E in zelk ristall geprüft wird. E ndlich is t die H ärte unabhängig v o n der K ristallorientierung der Prüf- fläch e.
H ärteb estim m u n gen an D ruckproben aus vielkristallinen K örpern u n d E inkristallw ürfeln vier verschiedener O rientierungen ergaben, daß die Z u n a h m e der H ärte v o n der Orientierung der Prüffläche abhängig is t (A bb. 7) u nd daß je nach dem V erfor
m ungsgrad der E in k ristall sow ohl höhere als auch niedrigere W erte als das aus v ielen k lein en K ristallen besteh en d e A ggregat aufw eisen kann.
E n d lich u ntersuchte der Verfasser noch die beim Glühen kaltverform ter E inkristalle und vielkristalliner K örper au ftreten den H ärteänderungen. N iedrige G lühtem peraturen (200 und 300°) bew irken eine Erhöhung des F aktors n in der vorhin er
w äh n ten F orm el vo n M eyer. D agegen b leib t der F aktor a u n ver
ändert. D as b ed eu tet, daß eine Glühung bei niedriger T em peratur
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/erfo r/m /n g sg ra rf in °/o Abbildung 7. Zunahme der Härte durch
Kaltbearbeitung.
Abbildung 8. Aenderung der Härte in Abhängigkeit von der Glühtemperatur bei 40 % Stauchung.
ßrine//Aärfe P/D 2 - 70 Glühtemperatur bei 80 % Stauchung.
keine Aenderung oder eine nur geringe A bnahm e der Brinellhärte bew irkt, vorausgesetzt, daß die H ärteprüfung unter Anw endung einer geringen B elastung vorgenom m en wird. W ird dagegen die B rinellprüfung unter hoher B elastung durchgeführt, so ergibt sich eine beträchtliche H ärtezunahm e der bei 200 und 300° geglühten Proben. Abb. 8 und 9 veranschaulichen die H ärteänderungen in A bhängigkeit von der G lühtem peratur bei Proben, die um 40 bzw. 80 % gedrückt wurden. Bis zu G lühtem peraturen vo n 400° treten nur geringe H ärteänderungen auf. D as E in setzen der R ekristallisation und die dam it eintretende H ärteverm inderung erfolgt bei den um 80 % verform ten Proben bei niedrigerer Tem peratur (etw a 520 bis 540°) als bei den um 40 % verform ten (etw a 580 bi? 630°).
x 100
Abbildung 10. Nadeleindrllcke in einem rekristallisierten Einkristall.
Zusammensetzung in % Umwandlungstemperaturen in °0
O Mn Acx AC2,3 Ar3,2 Ari eindrücke bei rekristallisierten Einkristallen ganz bestim m te F or
m en an, w ie Abb. 10 erkennen läß t. D iese Erscheinung ist nur d a durch zu erklären, daß die aus einem kaltverform ten E inkristall durch R ek ristallisation gebildeten kleinen K ristalle n ich t w ill
kürlich orientiert sind, sondern dieselbe oder nahezu dieselbe Orientierung w ie der E inkristall b esitzen, aus dem sie en tstan den
sind. A . P o m p .
Einige kennzeichnende E igenschaften von M anganstahl m it niedrigem K ohlenstoffgehalt. kohlenstofffreie M anganstähle kein p raktisches A n w en d u n gsgeb iet zu eröffnen scheint und daß erst M anganstähle m it einem abgeschreckt und 2 st lang der jeweiligen Anlaßtemperatur ausgesetzt.
Zahlentafel 3. F e s t i g k e i t s w e r t e e i n e s S t a h l e s m i t
■í keitseigenschaften einiger Schm elzen is t aus Z ahlentafel 2 ersich t
lich. Z ahlentafel 3 g ib t einige F estigk eitsw erte eines Stahles m it 0,215 % C und 2,69 % Mn an.
B eachtensw ert ist, daß die D ehnungsw erte sich auf eine M eß
länge vo n nur 2 Zoll = 50,799 m m beziehen. D a w eitere P roben
abmessungen n ich t angegeben w erden, sind die W erte n ich t ohne w eiteres m it denen eines P roportionalstabes vergleichbar. D ie Erhöhung der E lastizitätsgren ze auf 97,5 k g /m m2 durch die
„doppelte W ärm ebehandlung“ so ll besonders beachtensw ert sein;
doch kann m an w oh l die außerordentlich hohe Streckgrenze vo n 110,2 kg mm2 anzw eifeln, zum al sie bei allen diesen Stählen wenig ausgeprägt ist.
A n einigen Schm elzen w urden Schlag- u nd E rm üdungs
proben vorgenom men. Vor allem die le tz te n bew eisen, daß der niedriggekohlte M anganstahl dem gew öhnlichen K oh len stoffstah l überlegen ist. H ierbei wurde ein S ta h l m it 0 ,50 % C einem solchen m it 0,25 % C u nd 1,78 % Mn gegenübergestellt.
Bei sorgfältiger W ärm ebehandlung sollen die niedrigge- kohlten M anganstähle in der F estig k eit und Z ähigkeit den niedrig- legierten N ickel- u n d N ickel-C hrom -Stählen gleichkom m en. Sie komm en nach A ngabe der V erfasser fü r die M assenerzeugung solcher Gegenstände in F rage, für die höhere F estigk eitsw erte verlangt werden, als sie dem gew öhnlichen Siem ens-M artin- K ohlenstoffstahl zu eigen sind.
U nter den E rgebnissen der m etallographischen U n te r
1 1 3 8 S t a h l u n d E i s e n . U m s c h a u . — A u s F a c h v e r e i n e n . 4 8 . J a h r g . N r . 3 3 .
sichtlich ihrer chem ischen Zusam m ensetzung beeinflußt sind.
D er aus diesen K ohlen gew onnene K oks en th ä lt bis zu 1 % S und bis zu 0,02 % P. D er G ehalt an A sche wird zw ischen 18 bis 28 % schw anken, wenn der A schengehalt der aufbereiteten K ohle auf 14 bis 18 % erniedrigt wird. D er Ertrag an Nebenerzeugnissen soll sehr g u t sein. D ie K ohlen im S taate R io Grande do Sul eignen sich n ich t zur Kokserzeugung. Sie sollen anderseits jedoch den V orteil bieten, daß sie gut zur H erstellung vo n Eisenschwam m auf dem W ege der R ed u k tion vo n hochw ertigen Eisenerzen ver
w en d et w erden können.
Der gewerbliche R echtsschutz auf dem Gebiete der Metall
verarbeitung und -gew innung.
Abbildung 2. TJebersicbt über die in Kraft gebliebenen Patente, Anmeldungen, erteilte Patente und Einsprüche.
D ie Zahl der P aten terteilun gen ist 1922 bis 1927 in K lasse 7 w enig gestiegen , in den drei anderen M etallklassen gefallen, in K lasse 31 „G ießerei“ sogar stark gefallen. In der K lasse Gießerei
ist also der W ert der P aten tan m eld u n gen geringer gew orden; eine schärfere Prüfung durch die A nm elder selb st wird zweckmäßig sein, w enn sie n ich t E n ttäu sch u n gen erleben w ollen. D as Ver
h ältn is der P aten terteilu n gen zu den A nm eldungen betrug im Jahre 1927 für
M etallbearbeitung, K lasse 7 ... = 35 %
E isen h ütten w esen, K lasse 1 8 ...= 16 %
G ießereiwesen, K lasse 3 1 ...= 24 %
Legierungen, K lasse 4 0 ... = 19 % gegen 33 % im D urchschnitt.
700 A nm eldungen in K lasse 7 steh en nur 245 Erteilungen gegenüber. D as V erhältnis is t allerdings etw as besser, als es nach diesen Zahlen scheint, w eil die E rteilu n g erst durchschnittlich zw ei bis drei Jahre nach der A nm eldung erfolgt. Immerhin lieg t die Zahl der E rteilu n gen im V erhältnis zu der der Anmel
dungen in den M etallklassen 18, 31, 40 unter dem Durchschnitt.
A us Abb. 2 lassen sich folgen de b eachtensw erte Schlüsse ziehen: D ie G esam tzahl der in K raft gebliebenen P aten te ent
spricht w ährend der beiden le tz te n Jahre fa st genau der Zahl der eingereichten P aten tan m eld u n gen , w ährend diese früher um mehrere zehntausend darunter lag. D ie schlechte wirtschaftliche Lage h a t se it dem Jahre 1924 tro tz der Steigerung der An
m eldungen vo n 45 000 auf 68 000 zu ein em Sinken der gültigen P a ten te vo n 75 000 auf 65 000 geführt. D ie Schaulinie der be
kanntgem achten A nm eldungen lie g t naturgem äß etw as über der Schaulinie der E rteilungen. A us dem geringen U nterschied von etw a 20% geh t hervor, daß nur b ei einem F ü n fte l aller bekannt
gem achten A nm eldungen der E inspruch durch die W ettbewerber zum Ziele führt, abgesehen d avon, daß bei einem großen Teil der A nm eldungen kein E inspruch erhoben w ird. D ie Zahl der Er
teilun gen und bek an n tgem ach ten A n m eldu n gen sank seit dem Jahre 1922, w ährend sie v o n 1917 b is 1922 stark stieg. D ie Zahl der E insprüche bew egte sich se it 1918 auf steigender L inie; gegen 40 % aller bekanntgem achten A nm eldungen w urde im Jahre 1927 Einspruch erhoben, w ährend noch im Jahre 1922 auf 23 000 be
kanntgem achte A nm eldungen nur 4000 E insprüche entfielen, also 18 %. V ielfach w ird in der In d u strie über „Zuvielpaten
tieru n g“ geklagt. D ie S ta tistik gib t diesen K lagen recht, so daß es em pfehlensw ert ist, nur w ich tige N euerungen schützen zu
lassen. G. A . Fritze.
A u s F a c h v e r e i n e n .