Stahl und Eisen, Jg. 61, Heft 28

STAHL UND EISEN

Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N

H erausgegeben vom V erein D eutscher E isenhüttenleute G e le ite t v o n D r.-Ing. D r. mont. E. h. O . P e t e r s e n

unter Mitarbeit von Dr. J. W. Reichert und Dr. W . Steinberg für den wirtschaftlichen Teil

H E F T 28 10. JULI 1941 61. J A H R G A N G

Die W irtschaftlichkeit des neuzeitlichen G esenk-O berdam pfham m ers.

Von F r a n z K n o r r in L everk u sen -S ch leb u sch .

(Erhöhung der Schlagzahl beim Oesenk-Oberdampfhammer und ihre Vorteile. Axisbildung der Steuerung und von wichtigen Einzelteilen. Kolbenstangenbefestigung. Beanspruchung und Formgebung der Kolbenstangen. Prellhauben. Bär­

ausführung und -behandlung. Betriebsergebnisse an Hand von Beispielen. Messung des Dampf Verbrauchs. Untersuchung von Schlagschaubildern.)

M

n ü gen m u ß ten . D er bis d a h in vorw iegend b e n u tzte F a ll- ham m er m it F a llh ö h en v o n 2 bis 4 m reich te dazu n ic h t m ehr aus, da die S ch lagzah l je nach H ub und F a llg ew ich t zw ischen 25 und 15 Schlägen betrug.

F ü r seinen A rb eits­

bereich h a t sich der F a llh a m m er allerd ings b e sten s b ew ä h rt un d w ird sich au ch in Z u­

k u n ft b eh a u p ten . G esen k stü ck e m it v erw ick elter F orm b e ­ n ö tig en jed och vom ein fa ch sten R oh lin g ausgeh en d bis zur fe r ­ tig en F orm eine größere A n za h l v o n S ch lägen .

D a b ei darf die A b k ü h lu n g b e i den z u letz t gegeb en en F e r ­ tig sch lä g en n o ch n ich t zu w eit v o rg esch ritten sein. B e i zu großer A b k ü h lu n g, die b e so n ­ ders am dü n n en Grat a u ftr itt, is t ein V oran ­ treib en in die Gravur nur m it u n v er h ä ltn is­

m äßig h oh em E n erg ie­

au fw an d zu erzielen , d. h. es sin d im m er m eh r S ch läge bei n och w e iter zu n eh m en d er A b k ü h lu n g n ö tig . E s fin d e t dabei ein au sgesp roch en es „ K a ltsch m ie d e n “ oder fa st schon besser „ G ew a ltsch m ied en “ s t a t t . D er W id ersta n d , den die F allm a sse beim A u f treffen fin d e t, is t u m so größer, je k älter das S c h m ied estü ck is t. N u n sin d aber die in den G esenken und H a m m erteilen a u ftreten d en B ean sp ru ch u n gen von diesem W id ersta n d a bh än gig. E s is t erklärlich, daß beim

„ K a ltsch m ie d e n “ die G esenke un d H a m m erteile H ö c h s t­

beanspruchu ngen a u s g es etz t sin d , die n ic h t selten zum B ruch fü h ren .

Bild 1. Schema der Ventilsteuerung.

D ie erw äh n te A b k ü h lu n g des G esen k stü ck es h ä n g t in der H a u p tsa ch e v o n der B erü h ru n gszeit m it dem U n ter­

gesen k ab. D u rch erh öhte S ch lagzah len des H am m ers in der Z eitein h eit w ird diese B erü h ru n gszeit, also au ch die A b ­ k ü h lu n g, geringer. I s t die A b kü hlun g der dü nn en W erk ­ stü ck teile ein sch ließ lich G rat aber geringer, u m so leich ter k an n der sch lagend e B är dem W erk stü ck seine F orm a u f­

zw ingen. D aß die A b -

f \ k ü h lu n g ein es 3 bis 5

I Frischdampf m m stark en G rates von Y / 900 bis 1100° in B e ­ rührung m it dem dicken G esenkblock v o n b e i­

sp ielsw eise 200 bis 30 0 ° sch n ell vor sich g e h t, is t jed em S ch m ied w e ­ n ig ste n s gefü h lsm äß ig klar.

F e n ie r is t dieser W ärm efluß v o m G e­

se n k stü ck zum U n te r ­ gesen k aber n ic h t m it der B e rü h r u n g szeit ste tig , sondern m it jed em S ch la g e des H am m ers w ird dem S tü ck w ieder W ärm e zu gefü h rt, in d em sich ein T eil der S c h la g ­ arb eit in W ärm e u m s e tz t. A u s der sch n ellen S ch lagfolge ergibt sich also ein zw eifach er G ew in n: kurze B erü h ru n gs­

z e it des S tü ck es m it dem U n terg esen k u n d g e steig e r te W ärm ezufuh r durch ein en T eil der S ch la g a rb eit, D as p ra k tisch e u n d au ssch laggeb en d e M erkm al des S ch m ied en s m it ein em sch n ellsch lagen d en H am m er is t m ith in H a lten oder nur la n g sa m es Sin k en der S ch m ied etem p era tu r des W erk stü ck es beim S ch m ied en , g u te S te ig fä h ig k e it des W e rk sto ffs u n d erleich tertes A rb eiten des H am m ers m it gerin gem E n ergieau fw an d b ei S ch on u n g v o n G esenken u n d H a m m erteilen . E s g ib t v iele rlei G esen k stü ck e, die b e i d iesem S ch m ied en m it u n g efä h r derselben T em peratu r

J

e M r

Bild 2. Schema einer neueren Kolbenschiebersteuerung.

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666 Stahl und Eisen. F . K n o r r : D ie W irtsc h a ftlich ke it des neuzeitlichen G esenk-O berdam pfham m ers. 61. Jahrg. Nr. 28.

fe rtig w erd en , w ie sie als R oh lin g u n ter dem H am m er an ­ kom m en. D ie h oh e S ch la g za h l w ird erreicht durch kurze A rb eitsh ü b e u n d durch die z u sä tzlich e B esch leu n igu n g des B ären b ei der A b w ärtsb ew egu n g üb er die E rd b esch leu n i­

gun g h in a u s durch Oberdam pf.

B e i der B eu rteilu n g der W irtsch a ftlich k eit dieser G esenk- O berdam pfhäm m er darf neben dem F abrik ation sergebn is u n d E nergieverbrauch au ch n ich t die L ebensd auer der B a u ­ te ile u n b erü ck sich tig t bleib en . D u rch die h oh en B e a n ­ sp ru ch un gen , die b ei der V ielza h l der S chläge au ftreten , sind D au erb rü ch e n ic h t selten . Sie kön nen außer in über­

m äßiger In an sp ruch n ah m e des H am m ers, oder in seiner

Bild 3. Gesenk-Oberdampfhammer.

falsch en B eh a n d lu n g , au ch in der K on stru k tion ih re U r­

sach e h ab en . D a h er w ird in folgen d em im H in b lick auf die W irtsch a ftlich k e it des n eu z eitlich en G esenk-O berdam pf­

ham m ers zu n ä ch st au ch auf die K onstruk tion serfordernisse un d die für diese F rage w ich tig en K on stru k tion sein zelh eiten ein gegan gen , b ev o r der E nergieverbrauch in A b h än gigk eit v o n den F abrik ation sergeb n issen b e h a n d e lt wird.

F rü h er w aren schon einige d eu tsch e F irm en dazu üb er­

geg a n g en , O berdam pfhäm m er m it kurzem H ub zum G e­

senk sch m ied en sofort a u f die S ch a b o tte zu setzen . D iese H äm m er h a tte n V en tilsteu eru n gen u n d erforderten zur B e ­ dienu ng a u ß er dem S ch m ied n och einen besonderen S teu er­

m ann. V ersu che, diese S teuerungen m ittels F u ß tr itts zu b e tä tig en , gelan gen n ic h t, da der A u ftrieb n ach erfolgtem S ch la g e u n regelm äß ig w ar; ersten s w egen der u n v erm eid ­ lich en D ru ck sch w an k u n gen in den D a m p fleitu n g en , zw eitens d u rch den v erän d erlich en R ü ck p rall, der bei jed em G esenk­

stü ck , d as m ehrere S ch läge b r a u c h t in E rsch ein u n g tr itt.

B ild 1 zeig t ein S teu ersch em a der V en tilsteu eru ng.

In A m erik a w urden schon frü h h a lb a u to m a tisch e S te u e ­

rungen für G esenk-O berdam pfhäm m er v ersu ch t, die m it F u ß tr itt v o m S ch m ied b e tä tig t w erd en u n d k ein en b e ­ sonderen Steuerm an n b en ötigen . D iese S teu eru n gen sin d b ei n eu zeitlich en G esenk-O berdam pfhäm m ern dem W esen n ach bis h eu te b eib eh a lten w orden. E s h ab en sic h im L au fe der Z eit n och V erbesserungen e n tw ick elt, die n o ch b e ­ sprochen w erden. A us B ild 2 is t das S teu ersch em a ein er n eu zeitlich en S teu eru n g zu ersehen.

Im Jah re 1926 w u rd en in D e u tsch la n d die ersten n eu ­ zeitlich en G esenk-O berdam pfhäm m er a u fg e ste llt, die te ils m it D a m p f, te ils aber a u ch m it D ru ck lu ft b etrieb en w erden.

D er K olb en e rh ä lt U n terd am p f zum H eb en u n d O berdam pf zur größeren B esch leu n igu n g b ei der A b w ärtsb ew egu n g.

D ie H ü b e sch w an k en zw isch en 700 u n d 1300 m m je n a ch der H am m ergröße. D ie erreichte S ch lagzah l is t bei starken Sch lägen 80 bis 1 10/m in je n ach der

Größe des H am m ers. D ie Stän der w erd en u n ten durch D istan zan k er u n d oben durch eine schw ere S ta h l­

p la tte zu sam m en geh alten . H ierdurch k an n der H am m er als gesch lossen es G anze zum E in rich ten der G esenke durch seitlich e S tellk eile au f der S ch a b o tte versch ob en w erden.

B ild 3 zeig t einen G esenk-O ber­

dam pfham m er. D ie Steu eru n g is t h a lb a u to m a tisch . D ie Sch ieb er­

b ew egun g wird sow ohl durch F u ß ­ t r itt als au ch durch den B är m ittels S ch leifh eb els b eein flu ßt. D ie F orm des S ch leifh eb els sch ü tzt hierbei die gan ze Steuerung w e itestg eh en d vor Schlagw irku ngen. Steuersch ieb er un d A bsperrschieber sind zu sam m en- g ek u p p elt, aber au ch gegen ein an d er verstellb ar, u m D rucksch w ank un gen in der D am p fleitu n g au sgleich en zu kön nen. M it der F u ß trittb ew eg u n g werden Steuersch ieb er u n d A bsperr- te il g leic h z eitig b ew eg t. D a bei der B ärbew egung sow ohl aufw ärts als au ch abw ärts der Steuersch ieb er v o m B är n och zu sätzlich b eein flu ß t w ird, w erden die B ärbew egungen gleichm äßig.

A u f m ehrere der w ich tig sten T eile des H am m ers m uß n och ein gegan gen w erden. B ild 4 ze ig t eine K olb en stan ge m it Bär. A n fän glich , als der B au der G esenkhäm m er au f­

genom m en w urde, hab en die B rü ch e der K olb en sta n g en viele S ch w ierigk eiten b ereitet, besonders als m an v o n den klein en zu größeren F a llg ew ich ten überging. A lle Sorten W erk stoff, v o m u n legierten S ta h l bis zum v erg ü teten E d e lsta h l, sind in dieser Z eit v ersu ch t worden. S eh r g u t h a t sich die Trennung v o n K olb en u n d S ta n g e b ew ä h rt. D e r au fgesch ru m p fte K olb en h ä lt g u t u n d d au ernd . W ird er im L au fe der Z eit aus irgend einem G runde ein m a l lo se , w as im übrigen sehr selten vork om m t, so is t d ies durch n eues A ufschrum pfen sch n ell b ese itig t. A u ch w ird b ei der T ren­

nu ng v o n K olb en u n d S ta n g e der R o h lin g der S ta n g e e in ­ facher. Zu verw erfen sin d andere V erb in d u n gen , w ie G e­

w in d e, K eile, Schrum p fringe usw . D iese V erbindu ngen fangen b eim S ch lagen leic h t zu arb eiten an u n d g eh en schon b ei k lein ste m Sp iel zu B ru ch . Sie sin d in der R eg el a u ch schw erer un d b ed eu ten dann ein e zu sä tz lich e B e a n sp ru ­ ch u n g der S tan ge. P ein lich sau b er m uß beson d ers d er u n tere S ta n g en teil üb er dem K onu s fü r die B ä r v erb in d u n g

Bild 4. Kolbenstange mit Bär.

10. Juli 1941. F . K n o rr: D ie W irtsc h a ftlich ke it des neuzeitlichen O esenk-O berdam pfham m ers. Stahl und Eisen. 667 b e a r b e ite t w erden. L angpolieren dieses T eiles is t das

rich tig ste. W ird die S tan ge k a lt u n d trock en in den B är ein g esetz t, w ie es im B etrieb am ein fa ch ste n is t, so tr eib t sich der K on u s d urch das S ch la g en 8 b is 10 m m ein un d k om m t, n ach d em die n ö tig e K lem m sp an n u ng erreicht ist, zur R u h e. A u f d iesem W ege fressen regelm äß ig die G le it­

flä ch en v o n B är u n d S ta n g e. W ird das A u streib en der Stan ge aus dem B ä r n ö tig , so is t dieses b ei gefressenen K on u sfläch en im m er schw ierig, m eisten s m uß der kon ische T eil au sgeb oh rt u n d die B ärbohrun g n a ch g ea r b eitet w erden.

U m nu n das u n an gen eh m e F ressen zu verm eid en , se tz t m an den Stan gen k on u s m it einer g e sc h litz ten B ü ch se oder m it K up ferblech ein . L eich tm e ta llb lech e hab en sich n ich t b ew äh rt, besser is t dan n sch on w eich es E isen b lech , das aber n ic h t im m er v o r dem u n an geneh m en F ressen sch ü tzt.

Zahl der Lastwechsel bis zurrt Bruch Bild 5. Beanspruchung der Kolbenstange beim

Gesenk-Oberdampfhammer.

D ie b eim S ch lagen a u ftr eten d en S p ann ungen sind D ruck -Z u g-S p an n u n gen , die v o n B iegesp an n u ngen üb er­

la g ert w erd en . Solan ge der S ch w erp u n k t der G esenkgravur zen tra l u n ter der B ärach se lie g t, treten die B iegesp an n u n gen w en ig in E rsch ein u n g , kön n en aber im anderen F a lle g e ­ fäh rlich w erden . D ie D au erbrüche

tr ete n am oberen E n d e des k o ­ n isch en , in den B är ein g esetzten T eiles auf. D a sich an dieser S te lle die D ruck-Z u g-Sp annu ngen m it den K lem m sp an n u n gen in ­ folge der k o n isch en V erb indung ü berlagern, w ird zw eckm äß iger­

w eise d as u n tere kon isch e E n d e v e rstä r k t, m it sch lan k em U eb ergan g in die S ta n g e. W enn g e sa g t w u rd e, daß das E c k - sch m ied en fü r d ie S ta n g e g e ­

fäh rlich is t , so so ll dies n ic h t h eiß en , daß andere H am m er­

arten h iergegen u n em p fin d lich w ären. Stark es E ck sch m ied en zerstört auf die D a u er jed en H am m er.

D ie D ru ck -Z u g-B ean sp ru ch u n gen können leid er nur in n erh alb eines gew issen Streubereich es rechn erisch er­

m itte lt w erd en . E s is t d ah er au ch w ic h tig , au f die L eb ens­

dauer ein er K o lb en sta n g e a n H a n d ‘u n d durch V ergleich der b ek a n n ten K u rven ü b er die A n z a h l d e r L a s t ­ w e c h s e l b i s z u m B r u c h zu sch ließ en , w en n a u ch diesen K u rv en nu r L ab oratoriu m sversu ch e u n d S tü ck e m it k le i­

n em D u rch m esser zugrund e liegen. E s sin d M ittelw erte vo n K o lb en sta n g en , die in den ein g ezeich n eten P u n k ten (vgl.

B ild 5 ) zu m A u sd ru ck k om m en . I un d I I sin d äu ß erst schw er b ea n sp ru ch te H äm m er, b ei d enen stark es E c k ­ schm ied en n ö tig is t , I I I un d IV H äm m er m it norm aler A n stren gu n g.

D u rch sorgfältige k o n str u k tiv e M aßnahm en is t es m ög­

lich , die S p ann un gen der S ta n g en erh eb lich h erun terzu ­ drücken. So is t es g elu n g en , u n leg ierten S ta h l S t 60.11 m it E rfolg zu v erw en d en . D iese S ta n g en la u fe n in den v e r ­ sch ied en sten B etrieb en sch on gerau m e Z eit u n d w erd en stä n d ig b eo b a ch tet. W ird stark es E ck sc h m ied en b eim A r­

b e iten a u f der F ertig g ra v u r verm ied en u n d die Stan ge vor A n fan g der A rb eit so r g fä ltig erw ärm t, so is t die L eb en s­

dauer zufried en stellen d . S tan gen au s S t 60.11 sind leich ter zu b esch a ffen , w as gerade h e u te v o n B ed e u tu n g ist. D ieser W erk stoff is t w eniger k erb em p fin d lich , also u n em p fin d lich gegen u n fein e B ea rb eitu n g u n d O berfläch en verletzun gen im B etrieb . W enn der S ta h l S t 60.11 a u ch die D a u er festig ­ k eit v o n E d e lsta h l n ich t erreicht, so m a c h t es au f die W irt­

sch a ftlich k eit des H am m ers w en ig aus, w en n jäh rlich ein p aar S tan gen b e i flo ttem B etrieb brech en .

E s g ib t k ein e anderen M aschinen der S ch m ied etech n ik , die solchen B ela stu n g en durch h arte S ch läge a u sg esetzt sind w ie gerade ein G esenkham m er. E s is t gleich g ü ltig , w elch e B a u a rt v o n H äm m ern g e w ä h lt w ird, b e i allen sin d die B ean sp ru ch u n gen h och , so daß der k lein ste A nriß oder der k lein ste M angel im W erk stoff der o ft großen S tü ck e zum B ruch füh ren k an n. B e i jed em H am m er m uß d esh a lb für A u sb esserun gen ein beson derer P o sten ein g esetzt w erden. E in e gebroch en e K olb en stan ge beim G esenk- O berdam pfham m er als gerad e Stan ge ohne K olb en dü rfte w oh l n o c h n ic h t das größte U n g lü ck im H am m erbetrieb d arstellen ; denn v o ra u sg esetzt, daß im m er eine fe r tig e .E r ­ sa tzsta n g e au f V orrat g e h a lten w ird, w ird der H am m er durchw eg in ein igen w enigen S tu n d en w ieder betrieb sb ereit sein.

Im B etrieb k o m m t es im m er ein m al vo r, daß der A u f­

trieb des K olb en s zu sta rk w ird , z. B . w enn die E in ste llu n g des A b sp errsch iebers zum Steuersch ieb er für geringeren B etrieb sd ru ck , als er in der D am p fzu fuh rleitu n g herrscht, e in g estellt is t. A u ch b ei S tan gen b ru ch , w enn der h era b ­ fallen d e B är die Steu eru n g m itn im m t u n d au f U n terd am p f

s te llt, w ird die S ta n g e m it sta rk em A u ftrieb n a ch oben b ew eg t. U m in dem ein en F a lle den B är ein sch ließ lich S ta n g e, in dem anderen F a lle die S ta n g e a llein oben sicher abzufan gen , w ird der Z ylin der oben durch die sogen an n te P rellh au b e versch lossen . B ild 6 zeig t eine P rellh a u b e, in der sich beim U eb erlau fen des D a m p fk a n a ls durch den K olb en ein D am p fk issen b ild e t. D ie H a u b e h a t den V o rteil des geräu sch losen A rb eiten s. B ild 7 z eig t ein en beson deren K olb en als A n sch la g , der v o n oben u n ter g leich b leib en d em F risch d am p fd ru ck s te h t. W ird der A n sch lagk olb en n ach oben g ed rü ck t, so ü b erlä u ft er die Z u fü h ru n gsleitu n g, w ob ei sich eb en falls ein D a m p fp o lster b ild e t. N atü rlich k an n diese E in r ic h tu n g n ic h t geräu sch los a rb eiten . B ild 8 zeig t ein e H a u b e m it fed erb ela stetem A n sch lagb olzen . D iese a r b e ite t n atu rgem äß eb en falls n ic h t geräu sch los.

A lle diese H au b en ste lle n sek u n d äre L ösu n gen dar, d. h .,

mit Dampfkissen. Frischdampfdruck. Anschlag.

668 Stahl und Eisen. F . K n o r r: D ie W irtsc h a ftlich ke it des neuzeitlichen G esenk-O berdam pfham m ers. 61. Jahrg. Nr. 28.

erst n ach d em sicli die u n erw ü n sch te G esch w in d igk eit des B ären oder der S ta n g e e n tw ic k elt h a t, m uß sie v o n der H a u b e w ied er abgefangen w erden. In B ild 9 is t eine prim äre L ö su n g d a rg estellt, Im A bsp errsch ieber w ird der U n ter­

dam p f v o m O berdam pf g etren n t un d g eson d ert a b g eleitet.

In die U n terd a m p fleitu n g is t eine S tellsch rau b e ein geb aut.

D iese S chraub e w ird so e in g estellt, daß nur so v ie l U n ter­

dam p f h in d u rch g eh t, daß der B är sch n ell gen ug n ach oben g e h t. B e i S tan gen b ru ch w ird der U n terdam p f durch die Schraub e sta rk ged rosselt, die G esch w in d igk eit der S tan ge b leib t in niederen G renzen, u n d eine H au b e m it v e rh ä ltn is­

m ä ß ig k le in em A rb eitsverm ögen gen ü g t, u m die Stange^

sich er abzufangen .

Bild 9. Steuerung mit getrennter Ober- und Unterdampfzuführung.

Im B etrieb h a t sich die groß fläch ige, w en ig versch leiß en de K am m fü h run g m it F ein e in ste llu n g g u t b ew ah rt. E in genau au sgesch lagen es G esen kstü ck erfordert genau e in g estellte B ärführun gen.

D er B är soll au s n ich t zu w eich em un d n ic h t zu h artem g esch m ied eten W erk stoff sein. I s t der W erk stoff zu w eich , so schlagen sich k lein ere G esenke sch n ell bis zu einigen M illim etern tief ein . W erden sp äter größere G esenke e in ­ g eb a u t, so liegen d iese dann in der M itte h oh l, un d G esenk­

brüche sind m öglich . A n d erseits soll der W erk stoff auch n ic h t zu h a rt sein, da dann w eniger D eh n u n g vorhand en is t un d b ei der S ch lagb ean sp ruch u n g N eigun g zu B ruch b e s te h t. M it S ta h l S t 60.11 w urden g u te B etrieb sergebnisse erzielt. W enn k lein e G esenke sich ein sch lagen , is t ein N a ch ­ arb eiten der B ärfläch en das k lein ste U ebel. N a ch einiger B e tr ieb sz e it n im m t der B är höhere T em peratur an. W erden d an n die G esenke a u sg ew ech selt, so darf kein k a lte s G esenk in den w arm en B är ein g ek eilt w erden. V ielm ehr sollen die k a lte n G esenke v o r dem F es tk e ile n auf Bärw'ärme a n g e­

w ärm t w erd en . E in k a lte s G esenk, in ein en w arm en B är ein g ek eilt, w ird b ei erneu ter In b etrieb n ah m e au ch auf höh ere T em peratu r geb rach t, u n d die a u ftreten d e W ärm e­

d eh n u n g k an n den B är im V erein m it den S ch lagsp ann un gen sp rengen. D ieses g ilt für das U n tergesen k u n d auch für den S e h a b o tten ein sa tz. U eb erh au p t w erden die besten B etrieb sergeb n isse erzielt, w enn die H äm m er durch un d

du rch g leich m äß ig erw ärm t sin d , w en n sie ohn e größere P a u se n du rchlau fen.

Li T afel 1 sind R oh lin ge u n d W erk stü ck e d a rg estellt, w ie sie u n ter diesen H äm m ern g esc h la g en w erd en . D ie A b m aße sind sehr eng, so daß die S tü ck e sau b er a u sg e ­ p rägt werden m üssen. D ie S tü ck za h len sin d D u rc h s c h n itts­

w erte, die du rchau s n ic h t als S p itzen leistu n g en zu b e ­ tra ch ten sin d . Sie sin d aus den v e rsch ied en sten Sch m ied en zu sa m m en g estellt, b ezieh en sich also n ich t au f eine S ch m ied e, in der die V erh ältn isse b eson ders g ü n stig liegen . D ie A n ­ zahl der B eisp iele ließ e sich b elieb ig erw eitern.

Im a llgem ein en w erd en b e i W erk stü ck en , die ein V or- biegen oder V orform en des R oh lin gs b en ö tig en , k o m b in ierte G esenke a n gew en d et. D a b ei lie g t die F ertig g ra v u r in der M itte u n ter dem B är un d seitw ä rts h iervon die Vorform . Z um B e isp iel b ei K urbelw ellen b estim m ter Sorten w ird der an gew ärm te S ta b au f der se itlic h en Vorform m it ein em bis zw ei S ch lägen vorgeb ogen un d sofort an sch ließ en d in die F ertiggravu r g esch lagen . N u n is t aber au ch m it g u tem E rfolg dieser V organg g e tre n n t w orden, in d em m an zum V orbiegen u n d V orschm ied en ein en leich ter en , u n d zum F ertig sch la g en einen schw ereren H am m er b en u tzt. Sow ohl die Vorform als a u ch die F ertig g ra v u r in T afel 1, B e isp iel 5 un d 6, liegen jew eils m it ih ren G esenken in der M itte des B ären. H ierdurch w erden die E ck sch läge w eitg eh en d bei dem gesa m ten S ch m ied evorgan g b e se itig t, w as der L eb en s­

dauer der K olb en stan ge, w ie b e reits dargelegt, zu gu te k om m t. W esen tlich is t, daß u n ter dem ersten H am m er die Sch lack e des R oh lin gs d u rch das S ch lagen a b fä llt, das S tü ck also schon zunderfrei zum F er tig sch la g en am zw eiten H am m er ank om m t. D er ganze V organg g e h t in einer H itz e vo r sich. D ie V ersch m iedu ng ein es S tü ck es n a ch B e is p iel 6, also V orform en, Vorbiegen u n d F e rtig sch la g en in einer H itz e , ste llt eine sch m ied etech n isch e S p itze n leistu n g dar.

E rforderlich sin d für dieses S tü ck b is 40 Sch läge.

G enaue M essungen des D a m p fv erb ra u ch es an D a m p f­

häm m ern sin d im allgem ein en n ü t großen S ch w ierigk eiten v erb u n d en , denn:

1. D ie Schläge sind in der Stärke versch ied en , da diese dem jew eiligen B edürfnis am S ch m ied estü c k a n g ep a ß t sein m üssen. D ie F ü llu n gen w ech seln m it der S ch la g stä rk e.

2. D ie Schlagreihen liegen un regelm äß ig in der Z e it v e r ­ te ilt. D ie D a m p fen tn a h m e ste ig t u n d fä llt m it großen Sch w an k u n gen .

3. D u rch w eg h än gen m ehrere H äm m er oder and ere M a­

sch in en am K essel. E in m ehr oder w en iger großes R oh rn etz m it den daraus sich ergebenden A b k ü h lu n g sv erlu sten is t die B eigab e.

4. D er m it der Z e it fortsch reiten d e V ersch leiß der H am m erteile u n d die als F o lg e a u ftreten d en L ä ssig k eits­

v e rlu ste b eein flu ssen d as E rgeb n is erheb lich.

5. D ie w ech seln d en G esen khöh en für die ein zeln en A rb eitsstü ck e u n d die v erä n d erlich e H öh e des S ch m ied e­

stü ck es verän dern den w irk sam en H u b des B ären . M it der V erkürzung des H u b es g e h t ein e v erh ä ltn ism ä ß ig e V er­

größerung der sch ä d lich en R äu m e in gleich em M aße vor sich.

U m diese S ch w ierig k eiten zu üb erw in d en , m u ß ten m ehrere H äm m er u n ter v ersch ied en en B etrieb sb ed in gu n gen u n ter su ch t w erden. U m den E in flu ß v o n P u n k t 3 m ö g lic h st fe stzu ste lle n oder a u szu sch a lten , sind a u ch M essungen m it P reß lu ft v orgen om m en w orden u n d die E rg eb n isse auf D a m p fza h len u m g erech n et. D ie sich ergebend en M itte l­

w erte sin d in T afel 1 in der le tz te n S p a lte den jew eilig e n A rb eitsstü ck en b eig efü g t,

D en D a m p fverb rau ch für ein en d erartigen H am m er je Z e ite in h eit im a llg em ein en an zu geb en , is t u n g en a u . E s

10. Juli 1941. F . K norr: DU W irtschaftlichkeit des neuzeitlichen Gesenk-Oberdampfhammers. Stahl und Eisen. 669

Form des

Rohlings Gesenkstück Hammer-

gröBe

Schlagzahl

je Stück Bedienung Dampfverb rauch je Stück und Stunde

für neue Hämmer bei 7 bis 8 atu Betriebsdruck (Stück je

Stunde)

1750 kg 10 bis 12 1 Mann Ofen (55 bis 60) 1 Sehmied

12 Schläge 3,4 kg Dampf Stück, 1 Stück min Schlagen und Schwingen 6,4 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 4,03 kg Dampf min Schlagen und Schwingen 384 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 242 kg Dampf h

i-Süt-*-

1750 kg 9 bis 10 1 Mann Ofen (55 bis 60) 1 Schmied

10 Schläge 2,75 kg Dampf Stück, 1 Stück min Schlagen und Schwingen 5,87 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 3,38 kg Dampf min Schlagen und Schwingen 352 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 203 kg Dampf h

C H

-¡o*-

1750 kg 10 bis 12 1 Mann Ofen (55 bis 60) 1 Schmied

12 Schläge 3,4 kg Dampf Stück, 1 Stück min Schlagen und Schwingen 6,4 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 4,03 kg Dampf min Schlagen und Schwingen 384 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 242 kg Dampf h

-Bestnuange-wc- Bär

^ - —-_ = 6000 " i ä , Sonder-

§i_i- Gesenk ~ ', ** Verhältnisse J = 2000 Je h)

14 Schläge in 5 min 18,5 kg Dampf, 1 Stück

= 5 min «

Schlagen und Schwingen 104 kg, Dampf 5 m in Schlagen und Hochhalten 34,75 kg Dampf 5 min Schlagen und Schwingen 1250 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 417 kg Dampf h

Vor­

schmieden 1500 kg SO*.

d 3

-9 5 0 * - -ß»->

J C J C

n n r

2,5 Stück je min

9 (150 h)

-2*9$- Fertig-

schlagen

2 0 0 0'kg

1 Mann Ofen, laden 1 Mann Ofen,

ziehen 1 Schmied

vor­

schmieden, 1 Schmied

fertig- sc-hlagen, 1 Mann

Gesenk­

schmieren

2 Schläge Stück = 0,46 kg Dampf, 21 Stück m i n 5 Schläge min = 1,15 kg Dampf min

Schlagen und Schwingen 4,15 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 1,7 kg Dampf m i n Schlagen und Schwingen 250 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 103 kg Dampf h

9 Schläge Stück 3,67 kg Dampf Stück, 2*., Stück je min

22,5 Schläge min 9,15 kg Dampf m i n

Schlagen und Schwingen 13,85 kg Dampf m i n Schlagen und Hochhalten 9,87 kg Dampf min Schlagen und Schwingen 830 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 595 kg Dampf/h

F o rm des Rohlings

Gesenkstück

SO 60 SO 50

“ k* Bedienung 30 s Bollen 4,9 kg Dampf/min, 1 Stück/min 3 Schläge 0,55 kg Dampf/min

Schlagen und Schwingen 6,7 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 5,9 kg Dampf min Schlagen und Schwingen ~ 400 kg Dampf , h Schlagen und Hochhalten 354 kg Dampf h Hammer-

größe

Schlag- 7Ahl Stückje

Bedienung

Vor- R ollen schmieden 30 s

und Vor­

biegen 2 bis 3 5 Mann

1 2 0 0 kg wie vor

9 Fertig- schlagen 4000 kg

(60 h)

9 Schläge 7,8 kg Dampf/Stück, 1 Stück 'min Schlagen und Schwingen 18,1 kg Dampf min Schlagen und Hochhalten 9,24 kg Dampf min Schlagen und Schwingen 1090 kg Dampf h Schlagen und Hochhalten 555 kg Dampf h Tafel 1. Rohlinge, Gesenkstücke, Hammergröße, Schlagzahlen, Bedienung und Dampfverbrauch an Gesenk-Oberdampfhämmern.

670 Stahl und Eisen. F . K n o r r : D ie W irtsc h a ftlich ke it des neuzeitlichen O esenk-O berdam pfham m ers._________61. Jahrg. Nr. 28

k o m m t vo r, daß ein k lein er H am m er, b ed in g t durch v iele S ch läge je Z eitein h eit, m ehr D a m p f v erb rau ch t als ein größerer H am m er. D ieses ze ig t der V ergleich v o n B e i­

sp iel 6 (1200-kg-H am m er) m it B eisp iel 1, 2, 3 (1750-kg- H am m er) u n d B eisp iel 5 (1500-kg-H am m er). M aßgebend für den D am p fverb rau ch is t, v o n P u n k t 1 un d 5 abgesehen, d ie S ch la g za h l un d die A n za h l der A rb eitsstü ck e. E rst u n ter der V oraussetzu n g, daß eine b estim m te A n zah l Sch m ied estü ck e je Z eitein h eit fertig w ird, kann die K essel­

leistu n g fe stg ele g t w erden. U m dem fo rtsch reiten d en Ver­

schleiß un d zeitw eilig erhöhter E rzeugu ng R ech n u n g zu tragen , g ib t m an am b esten ein en Z usch lag, der m it 25 bis 35 % n ic h t zu h och sein dürfte.

D er V ersch leiß is t b ei aller Sorg­

f a lt u n d W artu n g n ic h t zu v e r ­ m eid en , u n d das B edürfnis, v o r ­ üb ergehend die E rzeu gu n g zu steigern , kann im m er auf treten .

A n dieser S telle m uß n o ch auf d ie D a m p f v e r h ä l t n i s s e in einer S chm iede kurz eingegangen w erden. B esonders w enn n o ch größere P ressen an dem selben K essel angeschlossen sin d , tr ete n stark e D rucksch w ank un gen auf.

W erden die Z ylin der n u n für den k lein sten vorkom m en den B e ­ trieb sd ruck so bem essen, daß die H äm m er b ei diesem n och g en ü gen d sch lagen , w ird b e i den D ru ck sp itzen die A u ftreffg e­

sch w in d ig k eit zu groß. D a aber die B ean sp ru ch un gen m it dem Q uadrat der A u f treffgesch w in d ig- k e it w ach sen , is t dieses der g e ­ fä h rlich ste Z u stan d , der m öglich is t . D ie D rucksch w ank un gen sollen n ic h t m ehr als ein, a llerh ö ch stem 2 k g /c m 2 b e tra ­ gen . Im anderen F a lle k an n nur ein R ed u zierv en til helfen .

D ie v o n am erik an isch en F irm en g eb a u ten H äm m er w erden grund­

s ä tzlich so ein geregelt, daß der B är in der oberen L age sch w in gt.

D ie S teu erfä h ig k eit w ird hier­

durch etw a s erleich tert, der D am p fverb rau ch dagegen v e r ­ größert. W ird u n ter dem H am m er flo tt g esch m ied et, so daß d ie Z eiten zw isch en den S ch lagreih en der S ch m iedestü ck e k lein sin d , kan n das Sch w in gen in K au f genom m en w erden.

S in d die S chlagreih en k lein , oder liegen sie w e iter a u sein ­ ander, so is t S tills ta n d richtiger. W ie groß der E in flu ß des schw in gen d en zum stillsteh en d en B är in oberster L age ist, g e h t au s den V erb rau ch szahlen hervor. E s ergibt sich aus diesen Z ah len , daß das S ch w in gen nur in besonderen F ällen zu em p feh len ist. D er D am p fverb rau ch fä llt für S tillsta n d des B ären u m 30 bis 50 % , w ie B e isp iel 1, 2 u n d 3, sowie H am m er I I v o n B e isp iel 5 u n d 6 zpigen. N ur H a m m er I in B e is p iel 6 n im m t w egen hoh er m in ü tlich er S ch lagzah l u m 11 % ab. D ie S teu erfä h ig k eit des B ären im S tillsta n d oben is t n o c h g u t u n d g ib t k ein e V eran lassu n g zu S c h w ie­

r ig k eiten . B eim S tillsta n d h a n d elt es sich um einen durch L ä ssig k eiten b ed in g ten , g leich bleib en d en, beim Schw in gen je d o c h u m ein en gen au p eriod isch erfolgenden D a m p fv er ­ b rauch. In b e id e n F ä lle n kan n also der D a m p f verb rau ch , un ter V o ra u ssetzu n g der stü n d lic h en E rzeu gu n g, angegeben

w erden. E r is t in der le tz ten S p a lte der T afel 1 e in g e ­ schrieben u n d ein gerech n et.

B e i einer B e tra c h tu n g der V o r g ä n g e im D a m p f - z y l i n d e r u n d S t e u e r s c h i e b e r m uß zu erst au f zw ei V eröffen tlich u n gen hin gew iesen w erd en . G. L i n d n e r h a t an H and von In d ik a to rsclia u b ild em die L eistu n g und den D a m p f­

verb rau ch ein es H am m ers d a r g e s te llt1). D iese B ild er sind, da es b ei ein em H am m er m it R e ih en sc h la g n ic h t anders m öglich is t, u n gen au in ih rem L inien zu g. 0 . F u c h s h a t den gleich en G egen stan d m itte ls F ilm s u n te r su c h t2). A u f Grund der in diesen A u fsä tzen g egeb en en A n regun gen werden hier O b erd am p fh am m er-S ch au b ild er m it g e sch lo s­

senem L in ien zu g v e rö ffe n tlic h t, w ob ei es sich allerd in gs um ein zeln gesteu er te S ch läge h a n d e lt. In B ild 10 u n d 11 sind zw ei S ch läge bei ein em 500-k g -H a m m er u n ter su ch t und d a rg estellt. D a a u ch b ei gesteu erte n E in zelsch lä g en ein U m steu ern vor dem A u ftreffen des B ären n ö tig is t , k om m t der A b w ä rtsb ew eg u n g die größere B e d e u tu n g zu. W ird vor dem A u ftreffen d es B ären zu s p ä t u m g e ste u e rt, so lä u ft dieser nach dem S ch lage durch die. W irk u n g des R ü ck pralles gegen den noch au f der O berseite des Z ylin d ers b efin d lich en D a m p fd ru ck an. D er O berdruck d rü ck t sofort den K olben oder B ären n ach dem A u sla u f v o m R ü ck p ra ll w ied er herab, un d der B är „ sc h lä g t n a c h “ . D ieser Z u sta n d darf beim G esen kschm ieden n ic h t e in treten , sondern der B är m uß nach dem S ch lagen durch den R ü ck p ra ll n a ch oben geh en und sofort über den R ü ck p ra ll h in a u s du rch den U n ter ­ dam p f w eiter geh ob en w erd en . H iera u s erg ib t sich , daß ein m it D a m p f oder P reß lu ft g etrieb en er H am m er, gleich w elch er A rt, au ch b ei ein zeln gesteu erten S ch lägen im m er nur eine

0 Z. VDI 46 (1902) S. 37/43.

2) Z. VDI 55 (1911) S. 1161/68.

Oberseite / ho=330 cm2 Oberseitel Fo-330cml

Bild 10. Dampf- und Steuerschaubild für Einzelschlag bei Höchstfüllung.

Bild 11. Dampf- und Steuerschaubild [für Einzelschlag bei mittlerer Füllung.

10. Juli 1941. D ie G efahr der F lo cken riß b ild u n g durch W a ssersto ffa u fn ä h m e . Stahl und Eisen. 671

b egren zte Z ylin d erfü llu n g zu lä ß t. D er in Bild, 10 u n ter ­ su ch te S ch la g dü rfte so ziem lich den H ö ch stw e rt der m ö g ­ lichen F ü llu n g d arstellen . G leich zeitig is t zu erkennen, daß der D u rch gan g v o n den D a m p fk a n ä len u n d dem S teu ersch ieb er m ö g lich st groß sein soll; denn je schneller der D a m p f am u n teren E n d e des H u b es beim U m s teu em ausström en k a n n , u m so sp ä ter k an n u m g este u ert w erden, je besser w ird die S ch la g leistu n g . D ie Z w eck m äßigk eit des m ö g lich st sp ä ten U m s te u e m s ergibt sich au s dem L in ien ­ verlau f des S ch a u b ild es der U n terseite. D er D ru ckan stieg v o n K om pression u n d V orein ström u n g k an n v o n P u n k t I bis I I in den Schaltbildern gen au v e rfo lg t werden.

D ie V ersu ch sein rich tu n g b ei A u fn ah m e der Sch au b ild er h a tte ein en M angel, der sich leider n ic h t ganz au ssch a lten ließ, n ä m lich ein e Q u ersch n ittverjü n gu n g in der D am p fzu fu h r­

leitu n g , die sich au f den D ruck v ie lleich t etw as au sgew irkt h a t, v erm u tlich aber n ic h t über den E in flu ß einiger P rozen te h in a u sg eh t. D er B etrieb sd ru ck lag zw ischen 6 und 7 atü.

Z u s a m m e n f a s s e n d kan n g e sa g t w erd en : G leich gültig ob es G esen kstück e sind , die w äh ren d des S ch lagen s in der Zange g e h a lten w erd en , ob sie v o n der S ta n g e geschlagen w erden, ob sie in die Gravur ein g ele g t u n d w äh ren d des

S ch lagen s au s der Zange losgelassen w erden, ob Vorform en oder V orbiegen n ö tig is t , für a lle diese A rb eiten is t der G esenk-O berdam pfham m er g e eig n et. B e i Z angen- und S ta n g en a rb eit is t ein u n m ittelb a res A n lü ften aus der G ravur in k ü rzester Z eit m ö g lich , w od urch dem S tü ck b e ­ sonders am G rat w en ig G eleg en h eit zur W ärm eab gabe gegeb en w ird. D iesem U m sta n d e w ird in m anchen S ch m ie­

den n och zu w en ig B e a ch tu n g gesch en k t. So k o n n ten in ein em F a lle lau fen d fü n f G elen k h eb el in ein em G ang von einer angew ärm ten S tan ge ein zeln in die Gravur gesch lagen u n d ein zeln m it seitlic h am G esenk b e fe stig te m M esser ab ­ g esch lagen w erden. G ü n stig is t au ch , daß bei den sc h n ell abgegebenen S ch lägen die T em peratu r nur u n w e sen tü ch sin k t, ja in m an ch en F ä llen g e h a lten w erd en kann. H ierbei w ird das S tü ck m it gan z leic h ten Sch lägen fertig , b ra u ch t also w en ig Sch lagarb eit. E s is t k lar, daß 'dadurch der H a m ­ m er un d die G esenke sehr g e sch o n t w erden.

D er D am p fverb rau ch h ä lt sich in G renzen, die jedem H am m er nun ein m al durch die g e ze ig te n inneren Vorgänge g e se tz t sin d . W ird der B är in der oberen L age stillg e se tzt, so is t der D a m p fverbrau ch n ic h t größ er als au ch b ei anderen H am m erb au arten .

Die G e fah r der Flockenrißbildung d u rch W asserstoffaufnahm e im Laufe d e r Stahlverarbeitung.

Von E d u a r d H o u d r e m o n t und H a n s S c h r ä d e r i n E ssen .

[Bericht Nr. 547 des Werkstoffausschusses des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute*).]

(Untersuchungen über die Auswirkung der Herstellung, Zusammensetzung und Wärmebehandlung des Stahles auf die Empfindlichkeit gegen Wasserstof fauf nähme und Flockenrißbildung. Bei der betrieblichen Wärmebehandlung (Erhitzung in gasgefeuerten Oefen oder Einsatzhärtung) ist eine Wasserstof fauf nähme möglich, die besonders bei kleinen Abmessungen

zur Flockenrißbildung führt.)

[Hierzu Tafeln 11 bis 16.]

W

tu n g, b eisp ielsw eise beim W ärm en in g a sh a ltig e n G lüh- atm osp hären , leic h t zu einer stören d en W asserstoffau fn ahm e kom m en k a n n . A u ß erd em w ar durch die W asserstoffglü h u n g ein ein fa ch es M ittel gegeb en , u m den h ä u fig aufgew orfenen F ragen , in w iew eit U n tersch ied e in der S ta h lh erste llu n g un d -legieru n g die E m p fin d lic h k e it des W erk stoffes gegen W asserstoffau fn ah m e u n d F lock en riß b ild u n g beein flu ssen , erneut n ach zu g eh en . D u rch die S ta h lh erstellu n g w ird in erster L in ie der R e in h e itsg r a d u n d die A u sb ild u n g vo n Seigerungen beein flu ß t.

Einfluß von Seigerungen und Verunreinigungen auf die Bildung von Flockenrissen.

W ie in der S c h r ifttu m sü b e rsic h t der ersten A r b e it1) ausgefü h rt, w u rde f r ü h e r d a s A u f t r e t e n v o n F l o c k e n ­ r i s s e n v i e l f a c h m i t S e i g e r u n g e n u n d n i c h t m e t a l l i ­ s c h e n W e r k s t o f f v e r u n r e i n i g u n g e n in Z u s a m m e n ­ h a n g g e b r a c h t . E s fra g t sich , ob diese U n gleich m äß ig-

*) Vorgetragen in der 42. Vollsitzung des Werkstoffaus­

schusses am 17. Dezember 1940. — Sonderabdrucke sind vom Verlag Stahleisen m. b. H., Düsseldorf, Postschließfach 664, zu beziehen.

i) Stahl u. Eisen 61 (1941) S. 649/53 (Werkstoffaussch. 546).

k eiten des te ch n isch en S ta h le s b ei der W asserstoffglü h u n g die W asserstoffau fn ah m e u n d die A u slö su n g v o n F lo c k e n ­ rissen verän dern kön nen.

Z u r K l ä r u n g w u rd en u n t e r s c h i e d l i c h v e r u n ­ r e i n i g t e S t ä h l e g l e i c h e r Z u s a m m e n s e t z u n g , u n d zw ar ein E lek tro sta h l und ein S iem en s-M artin -S tah l, e i n e r g e m e i n s a m e n W a s s e r s t o f f g l ü h u n g a u s g e s e t z t . D er versch ied en e R ein h eitsg ra d der b eid en S tä h le is t an dem A u sseh en der Schw efelab zü ge in den B ild ern 1 u n d 4 (T afel 11) zu bem essen. B eid e S tä h le w aren n a ch einer fü n fstü n d ig en W a ssersto ffb ela d u n g b e i 1100° m it n a c h ­ folgen d er W a sserab sch reck u n g frei v o n F lock en rissen , w äh ren d n ach einer z eh n stü n d ig en G lü hu ng b eid e S tä h le in gleic h em M aße m it F lock en rissen d u rch setzt w aren (B ild e r 2, 3, 5 u n d 6 ) . E in U n t e r s c h i e d in d e r E m p f i n d l i c h k e i t g e g e n F l o c k e n r i s s e an S tä h le n v e r ­ sch ied en en R ein h eitsg ra d es k o n n te som it n i c h t e r m i t t e l t w erden. H ö ch ste n s lä ß t sich fe stste lle n , daß die F lock en risse in dem schlackenärm eren E le k tr o s ta h l etw a s k lein er u n d dafür zahlreich er sind als b ei dem etw a s m ehr veru n rein ig ten Siem en s-M artin -S tah l. D ies w äre ein A n zeich en dafür, daß die W a ssersto ffa u ssch eid u n g b ei E le k tro s ta h l etw as g le ic h ­ m äßiger v o r sich g e h t als b e i S iem en s-M a rtin -S ta h l. E s sc h e in t also v ielleich t die W asser sto ffa u ssch eid u n g an n ic h t­

m eta llisch en E in sch lü sse n b ev o rzu g t e in zu treten . D a s k ö n n te dad u rch b e d in g t sein , daß die E in s ch lü sse den m eta llisch en Z u sam m en h an g stören u n d d ad u rch zu einer ö rtlich en D iffu sio n sh em m u n g füh ren . D ieser V ergleich g ilt zu n ä c h st nu r für u n tersc h ied lich e G eh alte an su lfid isch en E in sch lü ssen . B e i o x y d isc h e n E in sch lü sse n w ird die B e ­ ein flu ssu n g g ru n d sä tzlich n ic h t and ers sein , v o r a u sg e se tz t,

672 Stahl und Eisen. D ie G efahr der F lo c k en riß b ild u n g durch W asserstof fa u f nähm e. 61. Jahrg. Nr. 28.

daß diese E in sch lü sse n ich t W asserstoff oder W asser in ab­

gebun dener F orm en th a lte n . A u f die bei solchen E in ­ sch lü ssen m öglich e V erm ehrung des bei der F lock en riß ­ b ild u n g w irk sam en W a ssersto ffg eh a ltes w ird sp äter n och ­ m a ls zurückzukom m en sein.

G elegen tlich kann Vorkommen, daß eine A n häu fung v o n F lock enrissen m it groben Seigerun gsstreifen zusam m en- fä llt. R . E . C r a m e r 2) b eto n t bei der B eschreibu ng solcher E rsch ein un gen , daß daraus keine R egelm äß igk eit ab g eleitet w erden k an n . A u ch b ei W asserstoffglüh un g stärker ge- seig erter Proben, die aus dem Kern größter Sch m ied estü cke en tnom m en w urden, k o n n te ein e b e v o r z u g t e F l o c k e n ­ r i ß b i l d u n g in S e i g e r u n g s s t r e i f e n n i c h t b e o b ­ a c h t e t w e r d e n , w ie dies aus B ild 7 h ervorgeh t. D ie F lo ck e n ­ risse fallen teilw eise m it den Seigerungen zusam m en, treten teilw eise aber v ollk om m en un ab h än gig davon auf.

D a s g e l e g e n t l i c h e Z u s a m m e n t r e f f e n v o n F l o c k e n m i t S e i g e r u n g e n sch e in t andere G r ü n d e zu h ab en . Seigerun gsstreifen en tsp rech en näm lich v ielfa ch S tellen , in denen R estsch m elze m it erh öh tem P hosp hor- und Sch w efel­

g eh a lt erstarrt ist. D ad urch kann eine V eränderung in der D iffu sio n sfä h ig k eit sow ie eine b evorzu gte A u sscheidu ng v o n W asserstoff an E in sch lü ssen b ew irk t w erden, vor allem , w enn in der M utterlauge g leich zeitig eine A n reich e­

rung an a u fgelösten Gasen un d d a m it au ch an W asserstoff sta ttg efu n d en h a t. W enn durch m ehrfache V erschm iedung un d Erw ärm ung ein w eitgeh en d er D iffu sion sau sgleich dieser U n gleich m äß igk eiten , die im G uß zustand b este h en , erfolgt ist, so werden V ersch ied en heiten in der A u fn ah m efähigk eit für W asserstoff un d R iß n eigu n g der Seigerun gsstreifen gegenüber dem um gebend en W erk stoff n ich t m ehr m erklich.

E in e A n h ä u fu n g v o n F lockenrissen in großen S ch m ied e­

stü ck en an stärker geseigerten Zonen k an n au ch rein sp an ­ nu ngsm äßig b ed in g t sein. B eisp ielsw eise w ird an größeren S ch m ied estü ck en die geseigerte K ernzone v ielfa ch auch stärkeren Sp ann un gen a u sg esetz t sein.

S ch ließ lich sei noch erw äh nt, daß a u c h im G u ß z u - s t a n d an aus größeren G ußblöcken herausgesch n itten en S tü ck en d u r c h e i n e W a s s e r s t o f f g l ü h u n g d i e B i l ­ d u n g v o n f l o c k e n a r t i g e n I n n e n r i s s e n h e r b e i g e ­ f ü h r t w erden k on nte (B ild e r 8 bis 1 0 ). H ierzu sind aller­

din gs etw as längere G lü h zeiten und d am it größere W asser­

stoffm en gen als bei dem gleichen S ta h l im gesch m ied eten Z ustan d erforderlich, w as w oh l durch eine A u ffü llu ng feiner H oh lräu m e un d Poren im G u ß zu stand un d durch die im gesch m ied eten Z u stan d stärkere W erk stoff V erdichtung zu erklären ist.

Flockenrißneigung von Stählen verschiedener Legierungsart.

Im R ah m en dieser U n tersu ch u n gen w ar n ich t b eab ­ s ic h tig t, den E in flu ß der Legierung auf die F lockenb ildu ng n ach W asserstoffglü h u n g festzu legen . B e i V ersuchen m it d iesem Ziel w äre es erforderlich, g leic h z eitig die W asserstoff­

lö slic h k e it und W asserstoffd iffu sion un ter D urchführung g en a u ester B estim m u n gen des W assersto ffg eh a lts zu b e­

rü ck sich tigen . T rotzd em lassen sich aus dem V ergleich der u n tersu ch ten R eih en v o n v ersch ied en legierten Stählen e i n i g e a l l g e m e i n e H i n w e i s e en tneh m en .

D er U n terschied im V erh alten eines un legierten Stah les gegen ü ber ein em C h rom -N ick el-S tah l w urde durch die B ild er 22 bis 31 im ersten T eil der A rb eit1) vera n sch a u lich t.

D ie se ze ig ten , daß der u n legierte S ta h l b ei langsam eren A b k ü h lu n g sg esch w in d ig k eiten , die beim C hrom -N ickel- S ta h l n o ch zur A u slö su n g vo n F lockenrissen au sreich ten , flock en frei blieb . D a m it b e stä tig te sich die prak tisch e E r ­

2) Trans. Amer. Soc. Met. 25 (1937) S. 923/34.

fahrung aus der V erarb eitu n g d erartiger S tä h le, daß u n ­ l e g i e r t e S t ä h l e v e r h ä l t n i s m ä ß i g u n e m p f i n d l i c h g e g e n F l o c k e n r i ß b i l d u n g sin d . B ei ein em V ersuch, u n legierte S tä h le, die n ach der W a ssersto ffg lü h u n g bei 1100° im Ofen a b k ü h lten , ern eu t kurz au f 1100° zu erwärm en un d dann in W asser ab zu sch reck en , w urde gefu n d en , daß die S tä h le bei der O fen ab k ü h lu n g rißfrei b lieb en , w äh rend bei der d arauffolgenden A b sch reck u n g F lock en risse au f­

traten (B ild e r 11 bis 2 0 ; T afel 1 2 ). D a b ei w ird die N eigu n g zur F lock en b ild u n g, b e u r te ilt an der A n zah l der e n tsta n ­ denen F lockenrisse, m it dem K o h len sto ffg e h a lt etw a s größer.

In w iew eit hier die stärkere H ä rtea n n a h m e des k o h len sto ff­

reicheren S ta h les un d d a m it erh öhte S p ann un gen ein e R olle sp ielen , soll d a h in g estellt b leib en . Jed en fa lls d e u te t die G efü geau sbildu ng der S tä h le w irksam e U n tersch ied e an, da b eisp ielsw eise der h och g e k o h lte S ta h l am R an d e m arten- sitiseh , im K ern tro o stitiseh w ar, w äh ren d bei dem niedrig­

gek oh lten S ta h l das G efüge teilw eise aus F er rit, teilw eise aus Z w isch en gefü ge b estan d .

F ür e i n f a c h c h r o m l e g i e r t e S t ä h l e m it 1 ,5 % Cr b ei K o h len sto ffg eh a lten vo n 0 ,4 u n d 1 % w u rd e b ereits erw äh n t, daß diese sich als u n e m p f i n d l i c h e r gegen F lock en riß b ild u n g erw iesen a l s C h r o m - N i c k e l - S t ä h l e , obw ohl aus dem S tah lw erk sb etrieb b ek a n n t is t , daß der­

a rtige C hrom stähle im B etrieb F lo ck en erh a lten können.

D ie geringere E m p fin d lich k eit dieser C h rom stähle gegenüber dem C h rom -N ick el-S tah l äuß erte sich dad urch , daß sie bei W asserstoffb elad u n g nach O fen -od er L u fta b k ü h lu n g flock en ­ frei blieben, w äh ren d beim C h ro m -N ick el-S ta h l F lo ck en ­ risse au ftraten . B e i chrom reichen S tä h len m it 0,20 % C und 15 % Cr oder 2 % C un d 12 % Cr g e lin g t es b ei einer W asserstoffglü h u n g au f 1100° selb st b ei G lü h zeiten bis zu 100 li u n d ansch ließ en d er W asserab sch reck u n g n ich t, F lockenrisse zu erzeugen. E s b ild en sich nur gröbere S p an­

nu ngsrisse. D as gleiche g ilt für S ch n ellarb eitsstäh le und ähn lich legierte W erk zeugstäh le.

A u f die sogar im V ergleich zu n ied rig g ek o h lten un ­ legierten S tä h len g r ö ß e r e U n e m p f i n d l i c h k e i t d e s u m ­ w a n d l u n g s f r e i e n v i e r p r o z e n t i g e n S i l i z i u m s t a h l e s wurde im ersten T eil der A rb eit h in gew iesen . Zur E n tw ic k ­ lu n g v o n F lock en rissen w aren b ei diesem S ta h l erheblich längere G lü h zeiten bei der W assersto ffb ela d u n g m it n ach ­ folgen der schroffer A b k ü h lu n g erforderlich als beim u n ­ legierten S ta h l. E s b leib t n o ch zu k lären , ob dies durch V eränderungen in der F ä h ig k e it zur W asserstoffau fn ah m e oder D iffu sio n eines d erartig legierten W erk stoffes b ei hohen T em peratu ren b eisp ielsw eise als F o lg e der raum zen trierten K rista lla rt zurückzuführen ist, oder ob b ei diesen S täh len das F eh len einer sp an n u n gerh öh en d en U m w a n d lu n g bei der A b schrecku ng a u ssch laggeb en d ist.

B em erkensw ert sin d n och U n tersu ch u n g en an einem C h r o m - M o l y b d ä n - V a n a d i n - S t a h l u n d ein em a l u - m i n i u m h a l t i g e n C h r o m - N i c k e l - M o l y b d ä n - S t a h l , bei denen im B etrieb b ish er noch nie F lo ck en risse b eob ach tet w urden, so daß sie als flock en u n e m p fin d lich e S tä h le galten . D u rch W asserstoffb elad u n g k o n n ten aber au ch derartige S tä h le, w ie au s den B ild ern 21 b is 2 4 (T a fel 13) zu ersehen ist, z u r F l o c k e n r i ß b i l d u n g v e r a n l a ß t w erd en . D ie kleinere R iß an zah l b ei der n iedrigeren G lü htem peratu r sp rich t aber für eine geringere A n fä llig k e it gegen über dem C h rom -N ick el-S tah l.

U eb er die W irk un g geringer W o l f r a m z u s ä t z e w äre zu berich ten , daß ein C h ro m -N ick el-S ta h l m it 0,3 % C, 4 % N i und 1,5 % Cr bei ein em W o lfra m g e h a lt vo n 1 % bei W asser­

sto ffg lü h u n g eine g r ö ß e r e E m p f i n d l i c h k e i t gegen