Stahl und Eisen, Jg. 48, Heft 21

STAHL UND EISEN

Z E I T S C H R I F T F( J R DAS D E U T S C H E E I S E N H O T T E N W E S E N

H era u sgeg eb en yom V erein deutscher E isenhiittenleute G e le ite t v o n D r.-ln g . D r. m ont. E. h. O . P e t e r s e n

unter verantwortlicher Mitarbeit von Dr. J.W. Reichert und Dr. M. Schlenker fur den wirtschaftlichen Teil

HEFT 21 24. Mai 1 928 48. JA H RGANG

Untersuchungen an Kesselblechen.

Von 2)r.*3;ng- A n to n P o m p in Dusseldorf.

(M echanische Eigenschaften bei erhóhten T em peraturen. Dehngrenzenmessungen u nd Zugrersuche bei 20 bis 500°.

D a u e rstandfestigkeit bei 300, 400 und 500°. Kerbzahigkeitsprufuw g bei 0 bis 500°. Statische Kerbbiegeversuche bei 0 bis

2 00°. A enderung der Festigkeitseigenschaften und der Kerbzahigkeit durch A lte m und R ekristallisation .)

F ur die Untersuchung standen 14 Kesselbleche von 20 mm Starkę zur Verfugung, welche die aus Zahlentafel 1 zu ersehende Zusammensetzung1) aufwiesen.

Z a h len ta fe l 1. C h e m i s c h e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r B l e c h e .

B lech­

so rte B e- zeich-

nung O

% Si

% M n

% P

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% H i

% Cu

%

1 A 1 B 1 C 1 E b E s

0 ,0 6 0 ,0 6 0 ,0 7 0 ,07 0 ,11

Spuren 99

>»

0 ,1 2 0 ,4 3 0 ,4 6 0 ,4 2 0 ,4 2 0 ,4 8

0 ,0 1 6 0 ,0 3 1 0 ,0 2 1 0 ,0 2 5 0 ,0 3 7

0 ,0 2 9 0 ,0 4 0 0 ,0 4 6 0 ,0 3 9 0 ,0 4 3

— 0 ,1 7 0 ,21 0 ,1 4 0 ,1 8 0 ,1 7

u A 2 D 2

0 ,11 0 ,1 4

0 ,1 8 S puren

0 ,6 4 0 ,5 7

0 .0 3 7 0 ,0 3 0

0 ,0 3 2 0 ,0 2 4

— 0 ,1 6 0 ,1 2

i i i B 3 C 3 D 3

0 ,2 5 0 ,2 9 0 ,2 5

Spuren 99 99

0 ,4 7 0 ,6 0 0 ,5 5

0 ,0 3 3 0 ,0 2 6 0 ,0 3 3

0 ,0 3 0 0 ,0 3 6 0 ,0 3 2

_

0 ,1 4 0,11

3 % N i F 3 G 3

0 ,1 2 0 ,0 9

0 ,1 9 0 ,21

0 .6 2 0 ,5 6

0 ,0 1 8 0 ,0 2 2

0 ,0 1 7 0 ,0 1 6

3 ,37 3 ,1 8

0 ,0 5 0 ,1 2

5 % N i F 5 G 5

0 ,11 0 ,0 9

0 ,1 6 0 ,1 0

0 ,61 0 ,6 2

0 ,0 1 3 0 ,0 2 8

0 ,0 1 8 0 ,0 1 5

4 ,6 9 4 ,8 0

0 .0 5 0,11

C

1

V B

t

Die Bleche wurden durch Be- schneiden der Kopf- und FuBenden sowie der Seiten auf die Abmessung 3000 x 2000 mm gebracht (Abb. l j und sodann in der Langsrichtung geteilt. Die m it A—B bezeichnete H alfte wurde fur etwaige spiitere Untersuchungen zuriickgestellt, wah­

rend das Stiick C— D betriebsmaBig von dem Lieferwerk gegliiht wurde.

Die G liihtem peratur der unlegierten Bleche schwankte zwischen 900 und 960°, die der nickellegierten zwischen 730 und 820°. Die Gliihdauer betrug 0,5 bis 2 st. Nach dem Gliihen wurden die Bleche der Abkuhlung an der L uft uberlassen. Ein R ich­

ten der Bleche nach dem Gliihen wurde nicht vor- genommen. Die gegliihten Blechabschnitte von 3000

1) A u sfiih rlic h e n B e ric h t s. M itt.K .- W .- I n s t. E is e n fo rs c h . 9 (1927) L fg. 22, S. 3 3 9/400.

86 X X I . , a

— m a — ^ ,

<

_ ^J

A bbildung 1.

Lage des V ersuchs- stiickes im B lech.

x 1000 mm wurden nach dem in Abb. 2 wiedergegebenen Plan aufgeteilt. Die Abmessungen der ZerreiB- und K erb­

schlagproben sind aus Abb. 3 zu ersehen.

1. M e c h a n is c h e E i g e n s c h a f t e n b e i e r h ó h t e n T e m p e r a tu r e n .

a) D e h n g r e n z e n m e s s u n g e n . E rm ittelt wurden die- jenigen spezifischen Belastungen, durch die bleibende Dehnungen von

a) 0,01 % (Elastizitatsgrenze), b) 0,03 % (Elastizitatsgrenze), c) 0,2 % (Streckgrenze)

der 200 mm betragenden MeBlange auftraten. Die Dehn­

grenzenmessungen erstreckten sich auf ein Tem peratur- gebiet von 20 bis 500°. Die Ergebnisse der Dehngrenzen­

messungen sind in Abb. 4 aufgetragen. Die bei Raum­

tem peratur erm ittelte 0 ,0 1 -G re n z e schwankt je nach der Blechsorte zwischen 16,7 und 29,7 kg/m m 2. Mit steigender Pruftem peratur findet ein stetiges Sinken zu niedrigeren W erten sta tt. Bei V ersuchstem peraturen von 500° liegt die 0,01-Grenze zwischen 2.9 und 7,8 kg/m m 2. Die W erte der 0 ,0 3 -G re n z e liegen bei allen Versuchstemperaturen durch- weg einige kg/m m 2 hoher ais die einer bleibenden Dehnung von 0,01 % entsprechenden Spannungen. Die S tr e c k - g r e n z e n w e r te (0 ,2 -G re n z e ) bei R aum tem peratur be- wegen sich zwischen 17,3 und 37,3 kg/m m 2. Aehnlich wie bei der Elastizitatsgrenze erleidet auch die Streckgrenze m it steigender P ruftem peratur eine stetige Abnahme. Die Lage der Elastizitats- und Streckgrenze sowohl bei Raum ­ tem peratur ais auch bei den hóheren Pruftem peraturen ist in hohem MaBe von der chemischen Zusammensetzung der Bleche. insbesondere von dem Kohlenstoff-, Mangan- und Nickelgehalt, abhiingig.

b) Z u g v e r s u c h e . Die Versuche wurden m it einer Be- lastungsgeschwindigkeit von etwa 2 kg/m m 2/m in bis zur Erreichung der Streckgrenze durchgefuhrt. Die Ergebnisse der Zugversucbe sind in Abb. 5 in Abhangigkeit von der Ver- suchstem peratur aufgetragen. Die von der Maschine selbst- ta tig aufgenommenen Spannungs-Dehnungs-Schaubilder weisenzum Teil ein ausgepragtesFlieB intervallauf, zum Teil gibt sich die Streckgrenze nur durch einen Knick in der Schau- linie zu erkennen. In einzelnen Fallen treten auch obere und untere Streckgrenzen auf. Der Unterschied zwischen oberer und unterer Streckgrenze betragt jedoch in keinem

681

682 S tah ) u n d E isen . Untersuchungen an Kesselblechen. 48. J a h r g . N r. 21.

Falle im M ittel m ehr ais 2 kg/m m 2. Bei der schaubildlichen Wiedergabe der Streckgrenzenwerte ist nur die untere Streckgrenze berucksiehtigt worden. Bis zu Versuchs- tem peraturen von 200° gibt sich die Streckgrenze im Span- nungs-Dehnungs-Schaubild im allgemeinen deutlich zu er­

kennen. Bei 300° konnte nur noch bei einem Teil der Bleche eine ausgepragte Streckgrenze beobachtet werden. Bei 400 und 500° war keine UnregelmaBigkeit auf der Spannungs- Dehnungs-Schaulinie mehr wahrzunehmen. Bei Blech G 5 tr a t schon von R aum tem peratur an keine Streckgrenze auf. In Abb. 5 ist in allen den Fallen, in denen keine

* o p f

Y /////A Z erre/ftp ro ź/en

Xerź/scM<7ffpro6e/7

B8S88&1

ai/fope/7 pescfrmfferf

A b b ild u n g 2. P la n fiir die P ro b e n e n tn a h m e .

ausgepragte Streckgrenze festgestellt werden konnte, die 0,2-Grenze an Stelle der Naturgrenze eingesetzt und durch besondere Strichelung kenntlich gemacht. Die Streckgrenze sinkt bei allen untersuchten Blechen m it steigender Priif- tem peratur stetig zu niedrigeren W erten. Die Lage der Streckgrenze sowohl bei R aum tem peratur ais aueh bei hoheren Priiftem peraturen ist in hohem MaBe von der chemischen Zusammensetzung, in erster Linie vom Kohlen­

stoffgehalt abhangig, der eine E rhohung der Streckgrenze verursacht. In gleichem Sinne wirken Mangan- (vgl.

Blech A 2) und besonders Nickelzusatze (vgl. F 3 , F 5 und G 3, G 5). Die Unterschiede in den bei Raumtempera­

tu r erm ittelten Mittelwerten der unteren Streckgrenze und denen der 0,2-Grenze sind nicht erheblich. Sie iiberschreiten in den meisten Fallen zehntel kg/m m 2 nicht; nur bei Blech D 3 und C 3 sind U nterschiede von 1,9 bzw. 2,3 kg/mm2 vorhanden. Aueh bei hoheren Priiftem peraturen treten zwischen den Mittelwerten der Streckgrenze und denen der 0,2-Grenze keine wesentliehen Unterschiede auf.

Die Z u g f e s t i g k e i t s - T e m p e r a t u r - S c h a u l i n i e n zei­

gen folgenden allgemeinen Verlauf. Bis zu Versuchstem- peraturen von 100° tr itt bei einem Teil der untersuchten Bleche keine Aenderung der Zugfestigkeit ein, wahrend die Mehrzahl bei dieser Tem peratur einen deutlich ausgepragten Tiefstwert aufweist. Der Riickgang in den Festigkeitswerten bei 100° gegenuber den bei R aum tem peratur ermittelten Zahlen betragt bei den unlegierten und den 3 % Ni enthal- tenden Blechen nicht mehr ais im M ittel 3,3 kg/m m 2, bei den 5 % Ni enthaltenden dagegen 6 kg/m m 2. Mit weiter steigender Pruftem peratur nim m t die Zugfestigkeit bei samtlichen untersuchten Blechen wieder zu, erreicht bei 200 bis 300° einen Hóchstwert und fallt sodann m it weiterer Erhohung der P ruftem peratur rasch ab. Die ermittelten Hóchstwerte der Zugfestigkeit bei 200 bis 300° ubersteigen die bei Raum tem peratur festgestellten Zahlen im Mittel um 5,1 bis 10,1 kg/m m 2 fiir die unlegierten und um 0,2 bis 5,3 kg/m m 2 fiir die nickellegierten Bleche.

Die Zugfestigkeit sowohl bei R aum tem peratur ais aueh bei den hoheren P riiftem peraturen ist in starkem MaBe von der chemischen Zusammensetzung, dagegen nicht von dem Herstellungsverfahren abhangig. Durchweg ist eine Steigerung der Festigkeit m it steigendem Kohlenstoffgehalt zu beobachten. Die yerhaltnismaBig hohen Zugfestigkeits- werte von Blech A 2 gegenuber Blech D 2 diirften durch den hoheren Mangan- und Siliziumgehalt bedingt sein. Die Ueberlegenheit des im sauren Siemens-Martin-Ofen her- gestellten Werkstoffes E s gegenuber den iibrigen im basischen Siemens-Martin-Ofen erschmolzenen Blechen der Blechsorte I ist wahrscheinlich auf den hoheren Kohlenstoff-

Z'erreifsproóe

K—

-K-

-

200

-376- - 336-

fferósc/i/offprobe

-760-

%

S-JST

-720- Wm.

h«- - 7 6 0

- 7 6 0 -

I I l I -L l.

-W O-

łeriscfj/offproie (Soppe/proóe)

A bbildung 3. A bm essungen der Proben.

24. Mai 1928. Untersuchungen an Kesselblechen. S ta h l u n d E ise n . 683

des bei Raum- temperatur er- mittelten Wer- tes ziiruckgegan- gen.

D ie D e h n u n g s - T e m p e r a t u r - S c h a u - lin ie n der unlegierten und legierten Bleche zeigen bei 100 bis 200° einen Tiefstwert.

Mit weiterer Erhohung der P riiftem peratur nimmt die Dehnung rasch zu. Die Tiefst- werte liegen um 8,3 bis 14,7% fiir die unle­

gierten, um 7,1 und 7 ,4 % fur die 3 % nickelhaltigen und um 4,9 und 5,9 % fiir die 5% nickelhaltigen Bleche niedriger ais die bei R aum tem peratur erm ittelten Dehnungen.

Auf den E i n s c h n i i r u n g s - T e m p e r a - tu r - S c h a u l i n i e n findet sich bei Versuchs- temperaturen von 200° bei den unlegierten Blechen ein deutlich ausgepragter Tiefst­

wert; bei den nickelhaltigen Blechen ist der Tiefstwert weniger scharf ausgepragt oder uberhaupt nicht yorhanden. Die Abnahme der Einschnurung bei Pruftem peraturen yon 200° gegeniiber den bei Raum tem pe­

ratur erm ittelten W erten betragt 9,0 bis 19.6 % fiir die unlegierten und 5,5 bzw.

5.6 % fur die 3 % Ni enthaltenden Bleche.

Von den beiden Blechen m it 5 % Ni zeigt das eine (F 5 ) eine stetige Zunahme der Einschnurung m it steigender Versuchs- temperatur, das andere (G 5 ) einen Riick-^

gang bei 300° um 1,3 % .

B /eC /7:

B/ecfrsorfe:

Es I

fi/ecfr: B j B/ectisor/e■ ■ n z

3 0

E r- >>

c) D a u e r s t a n d f e s t i g k e i t . Die

mittlung der D auerstandfestigkeit geschah ^ nach dem von A. P o m p und A. D a h m e n 2) entwickelten abgekurzten Prufverfahren bei | den Temperaturen von 300, 400 und 500°.

Die Ergebnisse der Dauerstandfestigkeits- prufung sind in Abb. 4 zusammen m it den ermittelten Dehngrenzen in Abhangigkeit von der P riiftem peratur dargestellt. Die Dauerstandfestigkeit nim m t m it steigender Priiftemperatur ab, und zwar durchweg zwi­

schen 400 und 500° rascher ais zwischen 300 und 400°. Bei der P riiftem peratur von 500°

wurden Dauerstandfestigkeiten, die un- regelmaBig zwischen 1.0 und 4,4 kg/m m 2

schwankten, gefunden. Die Lage der D auerstandfestigkeit zur Streekgrenze (0,2-Grenze) und Elastizitatsgrenze (0,01- bzw. 0,03-Grenze) ist nicht einheitlich. Bei Blech A 1 bei-

2) M itt. K .- W .-I n s t. E is e n fo rs c h . 9 (1927) S. 3 0 /5 2 . - V gl.

S t .u . E . 47 (1927) S. 4 1 4 /5 .

---» 0,07 -G re n s e

--- • 0.03 - "

--- -

o.z

— _® /la u e rs fa n c /fe s f/ff/re /f

O 700 2 0 0 3 0 0 W O SOO

A b b ildung 4. D ehngrenzen und D au erstan d festigk eit.

B eziiglich der n ick ellegierten P roben v erw eisen w ir auf die O riginalarbeit in M itt. K .-W .-In st. E isenforsch. 9 (1927) L fg. 22, S. 3 3 9 /4 0 0 .

spielsweise liegt die D auerstandfestigkeit bei 300° zwischen der Streekgrenze und der 0,03-Grenze, bei 400° fallt sie m it der 0,03-Grenze zusammen, und bei 500° liegt sie sogar unter der 0.01-Grenze. Bei anderen untersuchten Blechen liegt die D auerstandfestigkeit bei 300° oberhalb der Streck- und Siliziumge-

halt zuruckzu- fuhren. Die nickellegierten Bleche weisen im

S/ec/7:

B/ecftsorfe: i

allgemeinen eine^

Ueberlegenheit | /lf gegeniiber den ^ unlegierten Ble-

chen auf. Bei

500° ist die |

Festigkeit auf

etwa die H alfte

682 S tah ) u n d E ise n . Untersuchungen an Kesselblechen. 48. J a h r g . N r. 21.

Falle im M ittel m ehr ais 2 kg/m m 2. Bei der schaubildlichen W iedergabe der Streckgrenzenwerte ist nur die untere Streckgrenze beriicksichtigt worden. Bis zu Yersuchs- tem peraturen von 200° gibt sich die Streckgrenze im Span- nungs-Dehnungs-Schaubild im allgemeinen deutlich zu er- kennen. Bei 300° konnte nur noch bei einem Teil der Bleche eine ausgepragte Streckgrenze beobachtet werden. Bei 400 und 500° war keine Unregelmafiigkeit auf der Spannungs- Dehnungs-Schaulinie mehr wahrzunehmen. Bei Blech G 5 tr a t schon von R aum tem peratur an keine Streckgrenze auf. In Abb. 5 ist in allen den Fallen, in denen keine

J f O fif

ausgepragte Streckgrenze festgestellt werden konnte, die 0,2-Grenze an Stelle der Naturgrenze eingesetzt und durch besondere Strichelung kenntlich gem acht. Die Streckgrenze sinkt bei allen untersuchten Blechen m it steigender Pruf­

tem peratur stetig zu niedrigeren W erten. Die Lage der Streckgrenze sowohl bei R aum tem peratur ais auch bei hóheren Priiftem peraturen ist in hohem MaBe von der chemischen Zusammensetzung, in erster Linie vom Kohlen­

stoffgehalt abhangig, der eine E rhóhung der Streckgrenze verursacht. In gleichem Sinne wirken Mangan- (vgl.

Blech A 2) und besonders Nickelzusatze (vgl. F 3 , F 5 und G 3, G 5). Die Unterschiede in den bei Raumtempera­

tu r ermittelten Mittelwerten der unteren Streckgrenze und denen der 0,2-Grenze sind nicht erheblich. Sie iiberschreiten in den meisten Fallen zehntel kg/m m 2 nicht; nur bei Blech D 3 und C 3 sind Unterschiede von 1,9 bzw. 2,3 kg/mm2 yorhanden. Auch bei hóheren Priiftem peraturen treten zwischen den Mittelwerten der Streckgrenze und denen der 0,2-Grenze keine wesentlichen Unterschiede auf.

Die Z u g f e s t i g k e i t s - T e m p e r a t u r - S c h a u l i n i e n zei­

gen folgenden allgemeinen Verlauf. Bis zu Versuchstem- peraturen von 100° tr itt bei einem Teil der untersuchten Bleche keine Aenderung der Zugfestigkeit ein, wahrend die Mehrzahl bei dieser Tem peratur einen deutlich ausgepragten Tiefstwert aufweist. Der Ruckgang in den Festigkeitswerten bei 100° gegeniiber den bei R aum tem peratur ermittelten Zahlen betragt bei den unlegierten und den 3 % Ni enthal- tenden Blechen nicht mehr ais im M ittel 3,3 kg/m m 2, bei den 5 % Ni enthaltenden dagegen 6 kg/m m 2. Mit weiter steigender P ruftem peratur nim m t die Zugfestigkeit bei samtlichen untersuchten Blechen wieder zu, erreicht bei 200 bis 300° einen Hóchstwert und fallt sodann m it weiterer Erhóhung der Pruftem peratur rasch ab. Die ermittelten Hóchstwerte der Zugfestigkeit bei 200 bis 300° iibersteigen die bei Raum tem peratur festgestellten Zahlen im Mittel um 5,1 bis 10,1 kg/m m 2 fur die unlegierten und um 0,2 bis

kg/m m 2 fiir die nickellegierten Bleche.

Die Zugfestigkeit sowohl bei R aum tem peratur ais auch bei den hóheren Priiftem peraturen ist in starkem MaBe von der chemischen Zusammensetzung, dagegen nicht von dem Herstellungsverfahren abhangig. Durchweg ist eine Steigerung der Festigkeit m it steigendem Kohlenstoffgehalt zu beobachten. Die yerhaltnismaBig hohen Zugfestigkeits- werte von Blech A 2 gegeniiber Blech D 2 durften durch den hóheren Mangan- und Siliziumgehalt bedingt sein. Die Ueberlegenheit des im sauren Siemens-Martin-Ofen her- gestellten Werkstoffes E s gegeniiber den iibrigen im basischen Siemens-Martin-Ofen erschmolzenen Blechen der Blechsorte I ist wahrscheinlich auf den hóheren Kohlenstoff-

Y /////A Z erreż/Sproben

Xerósc/r/appro6e/7

B

888888

(■fioppe/probe/7j

■ ■ I

ae/foge/7 pescfm /ffert

A bbildung 2. P lan fiir die Probenentnahm e.

20

A b b ild u n g 3. A b m e ssu n g e n d e r P ro b e n .

24. M ai 1928. Untersuchungen an Kesselblechen. S ta h l u n d E is e n . 683

0.07 -G re /7 S e 0.03 - " --- 0.2 -

/H a u e rsfa n d fe sf/ffJre /f

A bbildung 4. D ehngrenzen u nd D au erstan d festigk eit.

B ezuglioh der n ick ellegierten P roben verw eisen w ir auf die O riginalarbeit in M itt. K .-W .-In st. E isenforsch. 9 (1927) L fg. 22, S. 3 3 9 /4 0 0 .

und 400°. Bei der P riiftem peratur von 500°

wurden D auerstandfestigkeiten. die un- regelmaBig zwischen 1.0 und 4,4 kg/m m 2

schwankten, gefunden. Die Lage der D auerstandfestigkeit zur Streckgrenze (0,2-Grenze) und Elastizitatsgrenze (0,01- bzw. 0,03-Grenze) ist nicht einheitlich. Bei Blech A 1 bei-

2) M itt. K .- W .-I n s t. E is e n fo rs c h . 9 (1927) S . 3 0 /5 2 . - V gl.

S t . u . E . 47 (1927) S. 4 1 4 /5 .

spielsweise liegt die D auerstandfestigkeit bei 300° zwischen

der Streckgrenze und der 0,03-Grenze, bei 400° fallt sie

m it der 0,03-Grenze zusammen, und b e i500° liegt sie sogar

unter der 0,01-Grenze. Bei anderen untersuchten Blechen

liegt die D auerstandfestigkeit bei 300° oberhalb der Streek-

684 S ta h l u n d E ise n . Untersuchungen an Kesselblechen. 48. J a h r g . N r. 21.

fi/ec/j: S j

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WO O 200 WO O 200 Versuchstemperatur in '‘C

A bbildung 5. M echanische Eigenschaften vo n K esselblechen bei erhóhten Temperaturen.

WO

grenze. Im allgemeinen laBt sich beziiglich der Lage der D auerstandfestigkeit zur Streckgrenze und Elastizitats- grenze etwa folgendes sagen: Bei 300° fallt die Dauerstand- festigkeit angcnahert m it der Streckgrenze zusammen, bei 400° liegt sie in der Nahe der 0,01- und 0,03-Grenze und bei 500° unterhalb der 0,01-Grenze. Die Versuche zeigen daher, daB es nicht angangig ist, die Bestimmung der Dauerstand-

festigkeit bei allen Tempe­

raturen durch die E rm itt­

lung der Streckgrenze oder Elastizitatsgrenze im ge­

wohnlichen Kurzversuchzu ersetzen.

Es sei an dieser Stelle besonders betont, daB die im abgekiirzten Priifver- fahren erm ittelten Werte fur die Dauerstandfestig- keit erst durch ausgedehnte Dauerversuche bestatigt werden mussen. Ueber- h aupt bedarf dieses Priif- verf ahren no ch weiterer um- fangreicher Untersuchun­

gen. ehe seine Brauchbar- keit fur praktische Zwecke ais erwiesen angesehen werden kann.

d) K e r b z a h ig k e it.

Die Ergebnisse der Kerb- schlagpriifung sind in Abb. 5 in Abhangigkeit von der Priiftem peratur auf- getragen. Die Kerbzahig- keits - Tem peratur - Schau- linien der unlegierten Bleche weisen in Ueber- einstimmung m it fruheren Untersuchungen folgenden allgemeinen Verlauf auf:

einen Hochstwert bei etwa 50 bis 100°, einen steilen Abfall nach der Seite der niedrigeren Temperaturen und ein langsames Sinken m it weiter steigender Tem­

peratur. Der Grad und die Lage des Steilabfalles in den Kerbzahigkeits - Tem­

p eratur - Schaulinien sind von Blech zu Blech ver- schieden. Bei Raumtem- p eratur schwanken die Kerbzahigkeitswerte inner­

halb der Blechsortc I zwischen 10,5 und 19,4 m kg/em 2; die beiden Bleche der Blechsorte II stimmen in ihren Kerbzahigkeits- werten praktisch uberein (12,3 bzw. 12,G mkg/cm2);

Blechsorte I I I weist Kerb- zahigkeiten von 8,6 bis 10,7 m kg/cm 2 auf. Bei den Blechen der Blechsorte I,

. m it Ausnahme des Bleches

s, ist der Hochstwert in den Kerbzahigkeits-Temperatur- bchaulmien am ausgepragtesten. Bei diesen Blechen erreicht ie Kerbzahigkeit bei 5 0°^óchstw erte von 25 bis 31 mksr/cm2.

Bei den Blechen der Blechsorte II und I II verlauft die Kerb-

za lg 'eits-Tem peratur-Schaulinie w eitaus flacher. Der

H ochstwert liegt zwischen 13 und 16 m kg/cm 2. Die nickel-

eQierten Bleche zeichnen sich durch eine hohe Kerbziihig-

24. M ai 1928. Untersuchungen an Kesselblechen. S ta h l u n d E ise n . 685

Hocf>St/aSt

ffurchd/egunff 6/S zur/ioc/jst/osf

/re/tfc/ffrr.i bis zu/rr ffruc/t

óiszur//0c/7s?/ast

j m o

//óc/rsf/ast

BurcMiegmg óis z u r //oc/rsf/ast

ó/szi/mBri/cfr

W erbzaftitf/teifM i/a}

6iszur//oc/7sf/as.t keit (14,0 bis 17,4

mkg cm2) aus.

Bei den nickelle- gierten Blechen ist der Abfall der Kerbzahigkeit bei Pruftempera- turen von 0° nur sehr gering im Vergleich zu den bei Raumtempe- ratur ermittelten Werten.

S/eC/7:

S/ecAsor/e: 7

73 70

fi/ec/r: ć s 0/ec/rs07rfe-- 7

BeiRaumtem- ^

peratur und erst ^ 70 recht bei derPruf- temperatur von

0° treten bei den unlegierten Ble­

chen m itunter

starkę Streuun- genindenEinzel- werten auf, wah­

rend bei den hóher gelegenen |ś

Pruftem peratu- ren von5bis500°

wenig yoneinan- der abweichende

Einzelwerte fur die Kerbzahigkeit gefun­

den wurden. Der Grund hierfiir durfte darin zu suchen sein, daB je nach der Lage der Proben im Blech geringe Unterschiede in der Zusammensetzung und Gefuge- ausbildung auftreten, die die Tempera­

tur des Steilabfalles verschieben. Diese Beobachtung ist fur die Beurteilung der Kerbschlagprufung fur Abnahme- zwecke von W ichtigkeit. E in Yer­

gleich der Kerbzahigkeit der rerschie- denen Bleche untereinander zeigt eine starkę Ueberlegenheit der weicheren Bleche bei P rfiftem peraturen von 50 bis 200°, wahrend im Prufbereich von 300 bis 500° keine nennenswerten Unterschiede in den Kerbzahigkeits- werten samtlicher untersuchten Bleche mehr zu beobachten sind.

e) S ta ti s c h e K e r b b ie g e v e r s u c h e . Die Ergebnisse der statischen Kerbbiege- yersuche sind in Abb. 6 und 6 a in Ab­

hangigkeit von der P ruftem peratur wie- dergegeben. Die von der Probe getragene Hóehstlast andert sich innerhalb des untersuchten Tem peraturgebietes von 0 bis 200° nur wenig: die H óchstlast- kurven weisen bei 100° einen schwach ausgepragten Tiefstwert auf. Dagegen laBt die Durchbiegung bei der Mehrzahl der untersuchten Bleche in der Nahe der

K aum tem peratur einen deutlichen H ochstwert erkennen.

Zu hoheren P ruftem peraturen hin erfolgt ein standiges Sinken; bei 200° ist die Durchbiegung um mehr al«

die H alfte zuruckgegangen. Auch das Arbeitsvermógen bis zur Erreichung der H óehstlast bzw. bis zum Ein- tr itt des Bruches besitzt einen Hochstwert bei Raum-

Tem peratur in °C

A bbildung 6. S ta tisc h e K erbbiegeversuche.

tem peratur und nim m t m it steigender Versuchstempera- tu r ab. Bei 200° ist das Arbeitsvermogen der unlegier­

ten Bleche auf rund die H alfte des bei Raum tem pera-

tu r erm ittelten Betrages zuruckgegangen. Bei den 5 %

nickellegierten Blechen ist der Ruckgang des Arbeits-

yermógens weniger stark.

688 S ta h l u n d E isen . Untersuchungen an Kesselblechen. 48. J a h r g . N r. 21.

270 T a g e A lte ru n g

an g elassen

,

A bbildung 10 und 11. A enderung der D ehnung und Einsehnurung von K esselblechen durch A ltern.

270 Tage A lte ru n g

A bbildung 12 und 13. Aenderung der K erbzahigkeit yon K esselblechen durch A lterung.

Alterungszeit weist in einigen Fallen groBere UnregelmaBig- Muffelofen eeeluht und im n / T “ , gas=eheizLtei t a t e n au,, die im wesenffichen d * i t a n C ,u„d Iii befden

f J P S A _ - P l i n l r + n c r l ™ A .

Jreiten auf, die im wesentlichen darin ihren Grund haben, daB die Kerbzahigkeitspriifung infolge des bei Raum ­ tem peratur liegenden Steilabfalles bei Proben, die nur geringe Unterschiede in der Beschaffenheit aufweisen, stark streuende Werte ergibt. Der Abfall in der Kerbzahigkeit ist bei den einzelnen untersuchten Blechen recht verschieden- bei den nickellegierten Blechen ist er sehr gering, desgleichen bei dem Blech A 2, das den hóchsten Mangan- und Silizium

Bemerkenswert ist das yer­

halten der kunstlich gealterten Proben hinsichtlich der Kerb­

zahigkeit bei tiefen und hohen Tem peraturen. Abb. 14 ent­

halt die bei 0, 50 und 200°

erm ittelten Kerbzahigkeiten fur den gegliihten Zustand und nach Reckung und kiinst- licher A lterung nach Blech- sorten geordnet. BeiderPriif- tem peratur von 0° weisen die unlegierten Bleche m it Aus- nahm e von A 2 nach dem Altern sehr niedrige Kerbzahigkeits- werte auf, wahrend sich die nickellegierten Proben durch eine hohe Kerbzahigkeit aus- zeichnen. Bei der Pruftempe- r a tu r von 50° ist die Ueber- legenheit der nickellegierten gealterten Bleche gegenuber den unlegierten Blechen fast ganz verlorengegangen, und bei der Versuchs temperatur von 200° sind die weichen Blechsorten den harteren und den nickelhaltigen an Kerb­

zahigkeit sogar iiberlegen.

3. V e r h a l te n h in sic h tlic h R e k r i s t a l l i s a t i o n . Zur Einleitung der Rekri­

stallisation wurden die Proben in der ZcrreiBmaschineumlO%

gereckt; darauf wurden die unlegierten Blechproben 1 st lang bei 780°, die vier nickel­

legierten die gleiche Zeit bei 650° in einem gasgeheizten

i . t j , o u n i e i u o i u

7

n f n ? r.S’ r fttr die 3 % Ni enthaltenden Bleche zu 704 und fur die 5 % Ni enthaltenden Bleche zu 693°

bestimm t worden war.

Die Ergebnisse der Festigkeits- und Kerbzahigkeits- u " re sta^isier t en Proben sind schaubildlich in ls ^ nac^ Blechsorten geordnet aufgetragen. Wie p . . . ' er 'onnen laBt, ist durch die kritische Reck- und

7 --- — — X I X U l U ^ a i l ~ U I 1 U O J l i Z l U I I I ' A 1 1 1 ^ 1 f ł i v

gehalt aufweist. Die Kerbzahigkeit der kunstlich gealterten r r h h . er ^cnnen &Bt, ist durch die kritische Reck- und Proben liegt durchweg niedriger ais die nach 270tagiger ? lun£ beisam tIichen unlegierten Kesselblechen eine Alterungszeit gefundenen Kerbzahigkeitswerte. b ± m e.., er S t r e c k g r e n z e und Z u g f e s t i g k e i t einge- Einen yergleichenden Ueberblick iiber die A lte ru n g - /e rin -e F rtń 1}?1101 ™ckf leSierten Bleche durchweg eine pfindlichkeit der yerschiedenen Bleche gestattet die haben ! ^ Und Zu£festigkeit erfahren

10 ^ J 11 7 . * rend die beobachteten Aenderungen der Zugfestig

kei t dpr lin Dl ^ i . . , , . b °

empfindlichkeit der yerschiedenen Bleche gestattet die Abb. 12. Die Darstellung laBt erkennen, daB der Riickgang in der Kerbzahigkeit besonders ausgepragt bei den weicheren Blechsorten eintritt, wahrend die nickellegierten nur eine geringe Verschlechterung erfahren haben. Das Verhalten der harteren Blechsorten ist nicht einheitlich. W ahrend A 2 nach 270tagiger Alterung nur eine geringe Verschlech- terung der Kerbzahigkeit aufweist, ist bei dem Blech B 3 ein starker Riickgang der Zahigkeit eingetreten. Ein y e r­

gleich der Abb. 12 m it 13 zeigt ferner, daB bei den kunstlich gealterten Proben die Kerbzahigkeit bis auf den Werk­

stoff C 3 noch niedriger liegt ais bei den einer Alterunes- zeit von 270 Tagen unterworfenen Proben.

, . , . ---“ "“ ^ •K cuou.n.ciiueiuiigeuuerziugieaug-

ei er un egierten Bleche von der chemischen Zusammen- se zung unabhangig sind, zeigt die Streckgrenze der weicheren

ec sorten eine starkere Abnahme ais die der harteren.

ie e h n u n g der unlegierten Bleche h a t sich nur wemg geandert. In der Mehrzahl der Falle ist eine geringe una me, bei B 1 und D 3 eine geringe Abnahme zu ver- Micnnen. Dagegen weisen die vier nickellegierten Bleche samtlich eine Abnahme der Dehnung auf (Abb. 16).

, ie E in s e h n u r u n g verhalt sich weniger eindeutig, um iegen in der schaubildlichen Darstellung in i , ‘ ~f’ ^en unlegierten Blechen die dunklen Felder,

e Einsehnurung ist verm indert worden; bei den vier

24. M ai 1928. Neuzeitliche Kokereianlage der Yereinigten Stahlwerke, A .-G ., in Hórde. S ta h l u n d E ise n . 689

o °c

A bbildung 14.

K erbzahigkeit v o n gealterten K esselblechen b ei O, 50 und 2 0 0 0 im Ver- g leich zum

gegliihten A usgangs- m aterial.

s o aC

niekellegierten Blechen d a­

gegen h a t die Einschnurung zugenommen.

Die durch kritische Reck- und Gluhbehandlung erzielte Aenderung der K e r b z a h ig ­

k e i t ist aus Abb. 17 zu ersehen.

Bei den unlegierten Blechsor- ten t r itt bei samtlichen u nter­

suchten Proben eine Abnahme der Kerbzahigkeit ein. Der Abfall ist ani starksten bei den weicheren Blechsorten. Von den hoher kohlenstoffhaltigen Blechen zeigen einige (E s, A 2 und C3) nur eine geringe Beeintrachtigung der Kerb­

zahigkeit, wahrend andere (B3 und D 3) in starkerem MaBe hierron betroffen werden.

U nter den vier niekellegierten Blechen ist bei G5 ein erheb- licher Ruckgang in der Kerb­

zahigkeit (um etwa 6 m kg/cm 2) eingetreten, wahrend die drei iibrigen Bleche nur unwesentliche Aenderungen, teils Zu-, teils Abnahmen, erlitten haben.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

Die Ergebnisse der Untersuchungen lassen sich kurz dahin zusammenfassen, daB die harteren Blechsorten, ins­

besondere die niekellegierten Stahle, den kohlenstoffarmeren Blechen hinsichtlich des Yerhaltens bei erhohten Tempera­

turen, der Alterungsempfindlichkeit und der Neigung zur grobkómigen Rekristallisation im allgemeinen iiberlegen sind.

mkglcm 1 Kerbzahigkeit

A bbildung 15 bis 17. A en d eiu n g der F estigk eitseigen sch aften vo n K essel­

b lechen durch R ek ristallisation .

Neuzeitliche Kokereianlage der Vereinigten Stahlwerke, A.-G., Abteilung H order Verein, Hordę.

Von A bteilungsvorsteher Ingenieur F. W i n k lh ó f e r in Hordę.

(W eitgehende m echanische A rbeitsverrichtung u n d M a ssenforder ung m it S ta h lb d n d e m , P endel-B echerw erken, G um m i- fó rd e rg u rte n . K o h len m a h l- u n d -mischardage. K okslósch- u n d -verladeanlage m it A bsieberei.)

B ei der Erw eiterung der Kokserzeugungsanlagen des Hórder Vereins um eine B atterie von 65 Oefen muBte dem Gedanken der Gewinnung einer geeigneten Mischung der Kokskohle zur Erzielung eines bestgeeigneten H iitten- kokses und der rationellen M assenforderung des Kohlen-

gutes bis zu den Koksofen nahergetreten werden. Das E r­

gebnis dieser Ueberlegungen ist eine in Verbindung m it der Koksofenbatterie errichtete Zentral-Kohlenmischanlage. Der G e d a n k e d e r m e c h a n is c h e n A r b e i t s v e r r i c h t u n g ist aber insofern noch weiter durchgef uhrt, ais aueh die Arbeiten,

YYT 87

690 S ta h l u n d E ise n . Neuzeitliche Kokereianlage der Vereinigten Stahlwerke, A.-G., in Harde. 48. J a h rg . N r. 21.

Abbildung 1. G esam tansicht der K okerei.

die sich an den Verkokungsvorgang bis zur Verladung des Kokses in die Seilbahnwagen bzw. Begichtungskubel an- schlieBen, mechanisiert sind. Yom Abladen der Kokskohle bis zur Begichtung des Hochofens bzw. Beladung der Eisen- bahnwagen m it Koks ist die H andarbeit nur noch zur Regelung des mechanischen Arbeitsverlaufes notwendig.

Die demnach erforderlichen Entlade-Einrichtungen und Fórderanlagen sind je nach dem Zweck yerschiedener Art und unter Berucksichtigung der groBen Bewegungsvorgange des Brennstoffs sehr umfangreich.

- 4 Die g e s a m t e n e u e A n la g e (Abb. 1) umfaBt eine Zentral- Kohlenmahl- und -mischanlage, die Fórderanlagen nebst Kohlentiirmen, eine Koksofenbatterie, eine Kokslósch-, Kokssieb-, Koksyerladeanlage, einen Koksstapelbunker und

schaftigten Firm en und der gesamten technischen Leitung war es móglich, daB dieses Werk bis Ende Marz 1927, in einer yerhaltnismaBig kurzeń Zeit, fertiggestellt werden kónnte.

Der Zentral-Kohlenmahl- und -mischanlage obliegt die Mischung und Feinm ahlung der yerschiedenen Kohlen- sorten der Zechen, die zu den Vereinigten Stahlwerken ge- hóren. Die Anlage (Abb. 3) besteht aus:

1. der Entladestation, 2. dem Brecherei-Gebaudeteil,

3. dem eigentlichen Silo-Gebaude m it 12 Zellen von je 500 t = insgesamt 6000 t Inh alt und

4. dem Mischerei-Gebaude.

Abbildung 2. Lageplan der K okereianlage.

eine daran anschlieBende Seilbahnanlage, die zu den Hoch­

ófen fiihrt, wahrend auch die Fiillung der Begichtungskubel fur die m it Schragbegichtung versehenen Hochófen unm ittel­

bar vom K oksstapelbunker aus yorgenommen werden kann.

Den Lageplan der Gesamtanlage gibt Abb. 2 wieder.

Die Anlage h at die Geschichte des Ruhrgebietes und der W irtschaft der letzten Jahre hinter sich. Mit den Vor- arbeiten fur diese Neuanlage wurde noch im F riihjahr 1923 begonnen, zunachst m it den Bauarbeiten fiir das Mischerei- gebaude, den Betonkohlenturm , die Koksofenbatterie, den Verteilungsturm sowie die Schragbriicke vom Verteilungs- turm zum Betonkohlenturm. Aus w irtschaftlichen Grunden wurden samtliche Bauten Ende Ju li 1925 stillgelegt und erst am 5. Noyember 1926 wieder in Angriff genommen.

N ur u nter gróBter Anstrengung aller an der Anlage be-

Die A n f u h r d e r K o h le erfolgt in gewohnlichen Eisen

bahnwagen oder in Selbstentladern. Die ersten werden

durch vier Plattform kipper, B auart Pohlig, von je 250 t

stundlicher Leistungsfahigkeit, von denen je zwei in einem

Gleisstrang angeordnet sind, in vorgelagerte Gruben ent-

leert. Die Selbstentlader geben ihren In h alt an zwei Gruben

unter einem Nebengleis ab. Das S chiittgut gelangt aus den

sechs Grubenóffnungen auf vier rechtwinklig zu den Eisen-

bahngleisen gelegenen Abzugsbandern an die Aufgabevor-

richtungen zweier Pendel-Becherwerke, die wieder mit den

Gleisen gleichlaufen. Am Kopf der Abzugsbander befindet

sich je ein Elektrom agnet-Abscheider, um etwa in der Kohle

befindliche Eisenteile aussondern zu konnen. Die Kohle

wird, falls sie nicht weiter vorgebrochen zu werden braucht,

durch die Pendel-Becherwerke von etwa 2540 m Lange zu-

24. Mai 1928. Neuzeitliche Kokereianlage der Vereinigten Stahlwerke, A.-G., in Hórde. S ta h l u n d E ise n . 691

erst unterirdisch wagerecht, um dann unter 28° anzu- steigen. Es bringt die Kohle zu einer V o r b r e c h e r e i , die unm ittelbar vor dem Silo-Gebaude angeordnet ist. Hier wird sie durch zwei Humboldtsche Hammermuhlen, die stiindlich 150 t Kohle zu zerkleinern vermogen, auf eine Feinheit von 0 bis 4 mm KorngróBe gebracht. Dieses da­

durch gewonnene Kleingut gelangt durch eine besondere Fullmaschine in die beiden schon erwahnten Pendel-Becher- werke, die es dann den Silos zufiihren.

U nterhalb der Siloauslaufe befinden sich M is c h te lle r yon 2 m Durchmesser, die alle durch eine gemeinsame An- tnebswelle in Bewegung gesetzt werden konnen. Die Kohle wird aus den Silos m ittels dieser Mischteller nach einem be­

stim m ten Verhaltnis abgezogen und auf zwei darunter be- findliche Stahlbandfórderer, von denen zur Zeit erst einer ausgefiihrt ist, abgeworfen, wo sie sich, dem Tellerabzug ent­

sprechend, schichtenweise ablagert. In dem Silo-Gebaude verlaufen diese Stahlforderbander wagerecht, um nach dem A ustritt aus dem Gebaude anzusteigen und das Mischgut in einen E inw urftrichter iiber einer Feinmahlanlage abzu- werfen. H a t die Kohle in den Silos — ganz besonders nach

nachst in einem unterirdischen Tunnel wagerecht bis an das Silo-Gebaude herangefiihrt und steigt hier in einem Schacht, der sich vor der Giebelwand befindet, senkrecht auf, um dann iiber den Silos wieder eine horizontale Richtung einzunehmen (Abb. 4). D urch verfahrbare Entladefrósche werden die Becher yon 280 1 In h a lt in einen yorher be­

stimmten Siło entleert.

Ist die Kokskohle nicht genugend vorgebrochen, so daB sie vor der Einlagerung im Siło noch gemahlen werden muB, so wird sie von den Gruben-Abzugsbandern u nter den Eppern auf ein Stahlfórderband von etw a 96 m Lange abgeworfen, das sich zwischen den beiden vorerwahnten Pendel-Becherwerken befindet. Dieses S tahlband yerlauft

A bbildung 4.

P endel-B echerw erk iiber den Zellen des" Siło-G ebaudes.

langerer Lagerung im unteren Teil — einen iibermaBig hohen Feuchtigkeitsgrad bekommen, so kann sie durch die um gekehrt in Bewegung gesetzten Stahlforderbander an A bw urftrichter abgegeben werden, aus denen sie von den Pendel-Becherwerken wieder zur Mischung m it der trockenen Kohle in die Silos zuruckgefiihrt wird.

In der F e i n m a h l a n l a g e wird das Mischgut durch acht A ufgaberutschen an vier Schleudermiihlen (Desintegra- toren), B au art Schiichtermann & Kremer, m it einer Leistungsfahigkeit von je 125 t / s t abgegeben. In den Ab- w urftrichtern sind Mischschnecken, um die Kohle, die auf den Stahlfórderbandern iibereinander geschichtet ankom mt, grundlich und gleichmaBig zu mischen. Durch Schlagstift- muhlen wird die Kohle auf eine Feinheit von 70 % unter 3 m m und 30 % u nter 5 mm gemahlen. Dieses Feinm ahlgut gelangt durch vier Drehtische, die sich unterhalb der Schlagstiftmuhlen befinden, auf einen Stahlbandfórderer von etwa 145 m Lange, der sich senkrecht zu der bisherigen Fórderrichtung bewegt. Durch Schragansteigung des Ban des w ird es zu einem Verteilungsturm befórdert und abgeworfen. Die Feinkohle wird nun entweder gleichzeitig oder wechselweise durch zwei ansteigende Stahlforderbander yon etwa je 212 m Lange zu zwei Kokskohlentiirmen be­

fórdert. H ier erfolgt die Abgabe m ittels Verteilungsteller

an die einzelnen Abteilungen des K okskohlenturm es, aus

denen die Fiillwagen der K oksofenbatterien durch Abzugs-

schieber beladen werden.

692 S ta h l u n d E ise n . Neuzeitliche Kolcereianlage der Yereinigten Stahlwerke, A.-G., in Hórde. 48. J a h r g . N r. 21.

A bbildung 5. K oksseite der neuen Ofenbatterie m it K okskuchenfiihrungs- wagen und Loschwagen.

Eine W e ite r b e f ó r d e r u n g des M is c h g u te s zu a n d e r e n K o h le n t u r m e n , die in derselben F lucht der beiden genannten Kohlentiirme liegen, erfolgt ebenfalls durch ein wagerechtes, auf einer Verbindungsbrucke zwischen den Tiirmen gelagertes Stahlfórderband von etwa 210 m Lange. Die Seitenwande der Briicken sind m it Steg- zementdielen verkleidet, die Dachhaut und Bodenplatten m it einer Eisenbetonplatte ausgebildet.

Zunachst konnen drei Kohlenturme und dement- sprechende Ofenbatterien von dem Verteilungsturm aus beschickt werden. Die Leistungsfahigkeit dieser ganzen An­

lage betragt 500 t Kohle je st.

B e i d e r n e u e n K o k s o f e n b a t t e r i e , B auart Koppers, bestehend aus 65 Oefen, betragt die Garungszeit nicht wie bei den alten Batterien 22 bis 24 st, sondern nur 17 bis 18 st.

Die Heizung der Batterie erfolgt durch Gichtgas, wahrend das Koksgas in Siemens-Martin- und Walzwerken yerwendet

wird. Die Kohle wird aus dem Kohlenbun- ker durch einen elektrisch bewegten Wagen, der den In h alt einer Ofenkammer faBt, ent- nommen und in die Kamm ern eingefullt.

Das Abheben und Versetzen der Turen ge­

schieht durch elektrisch bewegte Tiirhebevor- richtungen, die auf der Maschinenseite mit der AusstoBmaschine, auf der Koksseite mit dem Kokskuchenfiihrungswagen in Verbin- dung stehen (Abb. 5).

D er gewonnene K o k s wird durch eine den Oefen entlang fahrende Ausdruckmaschine un­

m ittelbar in e in e n L o s c h w a g e n abgew or- f e n ; dieser wird dann von einer elektrisch ange­

triebenen normalspurigen Lokomotive unter einenLoschturm gebracht, der zweiLóschwasser- H ochbehalter von je 50 m3 Fassungsvermógen enthalt, u nter dem der gliihende Koks durch eine mechanisch betatigte Berieselungsanlage innerhalb 1 min gelóscht wird. Das ver- wandte Wasser gelangt durch eine Vorklaranlage zur Haupt- klaranlage, die von der Bamag-Meguin-A.-G. erbaut wurden, und wird von hier aus dem Lóschturm wieder zugefuhrt. Der beim Lóschen entstehende Abdampf ent- weicht durch einen rd. 20 m hohen Schlot. Der Koks wird dann im Koksaufzug, B au art Koppers (Abb. 6), durch Oeffnen der durch Prefiluft betatigten Entladeklappen vom Loschwagen uber eine E inschuttram pe in die beiden Auf- zugskubel aufgegeben; diese entladen den Koks auf eine hochliegende Ausdampframpe, die gegen den Bunker durch Staurechen abgeschlossen ist. Die Rampę besitzt 3 x 3 Lukenverschlusse, die entsprechend dem Bunkerinhalt ge- óffnet werden; hierdurch wird eine moglichst geringe Fall­

hóhe des Kokses erreicht.

Der Koks wird entsprechend dem Verwendungszweck entweder bei Seilbahnverladung d u r c h T ro m m elro ste (Abb. 7) o d e r d u r c h S c h e i b e n r o s t e (Abb. 8) in die Hochofenkiibel oder Eisenbahnwagen a b g e s ie b t; der hier entfallende Kleinkoks gelangt auf Gummitransportbandern zur daneben befindlichen Kleinkokssieberei. Die Trommel­

roste (Stangensiebtrommel) werden durch eine gemeinsame Welle, die eineEinzeleinschaltung gestattet, angetrieben. Die Scheibenroste geben den abgesiebten Koks in umlaufende Trichter, die ihn unter gróBtmóglicher Schonung gleich­

maBig verteilt in die Hochofenkiibel verladen. Die Verlade- rutschen der Trichter werden nach Fiillung der Kiibel elektrisch hochgezogen, so daB das Durchfahrtsprofil frei- gegeben wird. Die Ein- und Ausschaltvorrichtung der

A bbildung 6.

A nsicht des K oksaufzuges. A bbildung 7. V erladung des K ok ses in die Seilbahnwagen iiber Trom m elroste.

24. M ai 1928. Die Kristalliten-Orientierung gereckter und gestauchter Metalle. S ta h l u n d E ise n . 693

Abbildung 8. A bsiebung des K ok ses auf Scheibenrosten.

Trichter ist m it dem Spiralrutschenm otor elektrisch ge- kuppelt, so daB keine Unfalle vorkommen konnen.

Das Becherwerk der K l e i n k o k s s ie b e r e i, die von der Maschinenfabrik Baum errichtet wurde, fórdert den von den Trommel- und Scheibenrosten kommenden Klein- koks zum R atter, der den Koks in KorngróBen von 0 bis 10, 10 bis 25 und 25 bis 40 mm absiebt. Von den unterhalb des Ratters angeordneten Sammeltaschen werden die einzelnen Sorten mittels heb- und senkbarer Rutschen in Wagen ver-

laden. F erner besteht die Móglichkeit, den Kleinkoks in GroBen von 25 bis 40 mm, zwecks Verwendung in den Hochofen, in Seilbahnwagen zu verladen. Um den Klein­

koks der anderen B atterien m it absieben zu konnen, ist eine Tiefgrube vorgesehen, in die der Koks aus den Wagen entladen und auf ein Becherwerk aufgegeben wird.

Bei der Ausfiihrung der Betonbauwerke durch die F irm a Wiemer & Trachte wurde groBer W ert auf eine einwandfreie konstruktive und statisch klare Ausbildung sowie auf eine gute architektonische W irkung der einzelnen Bauten zueinander und auch beziiglich der An- passung der Bauwerke an maschinelle Einrichtung sowie auch auf eine zweckentsprechende Anpassung der Schragbriicken, Montagekranóffnungen usw. gelegt.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

Die neue Anlage ist dadureh bemerkenswert, daB der Gedanke der mechanischen Arbeitsverrichtung weitgehend durchgefuhrt ist. Dies zeigt die Beschreibung des Weges, den die Kohle vom Abladen aus den Wagen durch die Zen- tral-Kohlenmahl- und -mischanlage iiber die Bunker in die Kokskammern und dann weiter der Koks im Loschwagen iiber den Lóschturm und Koksaufzug in die Hochofenkiibel und Yerladewagen nim m t.

Die K ristalliten-O rientierung gereckter und gestauchter Metalle und die kristallographische D eutung der Gleitvorgange beim Recken,

Stauchen und W alzen von Metallen.

Von G. T a m m a n n und A. H e in z e l in Gottingen.

[M itteilung aus dem Physikalisch-C hem ischen In stitu t der U n iy ersita t G ottin gen 1).]

D ie Untersuchung der K ristalliten-O rientierung gegos- sener, bearbeiteter oder rekristallisierter Metallstiicke kann man entweder auf rontgenom etrischem Wege oder nach dem Verfahren des maximalen Schimmers vornehmen, bei dem man eine bis zum Erscheinen des metallischen Mohres geatzte Schliffflache unter dem Mikroskop bei schrag einfallendem Licht untersucht und hierbei fiir eine gróBere Zahl von K ristalliten feststellt, unter weichen Winkeln sie beim Drehen reflektieren2). Viermalige Re- flexion weist auf eine Wiirfelebene, dreimalige auf eine Oktaeder-Ebene und zweimalige auf eine Dodekaeder- Ebene hin. Man kann also die Zahl der K rjstallite m it ver- schiedenen kristallographischen Ebenen auf der Schliff­

flache abzahlen und dadureh erfahren, ob die Kristalliten- Orientierung regellos oder mehr oder weniger geordnet ist.

Bei der K altbearbeitung eines Metallstiickes andert sich die regellose K ristalliten-O rientierung, und diese Aenderung kann man, wenn die KorngroBe nicht kleiner ais 0,008 bis 0,004 mm3 ist, feststellen. Beispielsweise laBt sich so eine fur die Bearbeitung ungiinstige Gleichorientierung der Kristallite eines GuBstuckes erkennen, oder die Aenderung der Kristalliten-O rientierung beim Recken, Stauchen und Walzen verfolgen.

Die Kórner eines Metallstiickes sind nur auf bestim m ten kristallographischen Ebenen und auf diesen Ebenen wieder nur in bestimmten Richtungen zur Gleitung befahigt.

*) A uszug au s B erich t N r. 123 des W erkstoffausschusses des Vereins deutscher E ise n h iitte n le u te . D er B erich t ist im vollen W ortlaut erschienen im A rch. E isen h u tten w es. 1 (1927/28) S. 663/7.

2) G. T a m m a n n : Z. anorg. C hem . 148 (1925) S. 2 9 3/6.

G. T am m ann u n d H . H . M e y e r : Z. M etalik. 18 (1926) S. 176/81.

In den K ristalliten m it flachenzentriertem G itter (Silber, Kupfer, Gold, Aluminium) sind vier solche Gleitebenen (Oktaeder-Ebene) moglich. Die K ristallite m it raum- zentriertem G itter gleiten auf der Ikositetraeder-Ebene in der R ichtung der den stum pfen W inkel der Ikositetraeder- Ebene halbierenden Geraden. Diese K ristallite kónnen durch scherende K rafte auf 12 verschiedenen Ebenen zur Gleitung gebracht werden. D a fiir jeden K ristalliten Ebene und Richtung der Gleitung festliegen, so werden durch die Verformung Gleitebene und Gleitrichtung in eine ganz be­

stim m te Lage zu der R ichtung der verformenden K rafte gelangen3).

Die Gleitung wird beim Recken auf derjenigen Gleit­

ebene einsetzen, welche die groBte Schubkomponente er­

halt. Dabei steigt die Reibung wahrend der Gleitung an, worauf sich die Gleitebene so dreht, daB die Gleitung auf einer zweiten, dann auf einer d ritten und sogar auf einer vierten Ebene erfolgen kann. Die scherenden K rafte be- wirken also, daB je zwei, drei oder vier Gleitebenen in eine symmetrische Lage zur wirkenden K raft gelangen. Das bedeutet kristallographisch, daB irgendeine der zwei-, drei- oder vierzahligen Symmetrieachsen des regularen Systems in den verform ten K ristalliten der K raftrichtung gleich­

gerichtet wird.

Es laBt sich nun zeigen, daB Zugkrafte diejenige sym­

metrische Anordnung von Gleitebenen bewirken, bei der eine hóchste Schubspannung in den Gleitebenen w irkt, daB aber D ruckkrafte diejenige Einstellung der Gleitebenen heryorrufen, bei der eine hóchste D ruckkraft auf die Gleit-

3) F . K ó r b e r : M itt. K .- W .- I n s t. E is e n fo rs c h . 3 (1922) S. 1 1 /2 9 ; F . W e v e r : Z. P h y s . 28 (1924) S. 6 9/90.

694 S ta h l u n d E is e n . Umschau. 48. J a h rg . N r. 21.

ebenen wirkt. Die kristallographische Orientierung der Zerteilung der ausgewalzten Lamellen ankiindigt. Daher K ristallite zur wirkenden K raft ist aber in beiden Fallen kann man beim Walzen immer mindestens zwei Abschnitte

verschieden. der Aenderung der Kristalliten-O rientierung unterscheiden

Errechnet man fur die drei moglichen symmetrischen i m ersten W alzabschnitt verlauft die Aenderuno- der agen der Gleitebenen zur Richtung der K raft die GróBe Orientierung wie beim Recken des betreffenden Metalles der von der Gesamtkraft in den Gleitebenen wirksamen und im zweiten W alzabschnitt entspricht sie der beim’

Komponenten sowohl fiir den Fali, daB sich die Gleitung stauchen. Es folgt daraus, daB im ersten Walzabschnitt die langs der Oktaeder-Ebene (flachenzentnerte Metalle) ais auch K rafte wie Zugkrafte wirken, daB also hauptsachlich die langs der Ikositetraeder-Ebene (raum zentnerte Metalle) voll- Drehung der Walzen w irkt, wahrend im zweiten Abschnitt zieht, so laBt sich daraus angeben, welche der moglichen der Druck der Walzen ahnlich wie beim Stauchen dP„

Onentierungen sich infolge der Wirkung von Zug- und groBeren EinfluB auf die Aenderung der Orientierune

Druckkraften einzustellen sucht. ausubt. g

Bei der W irkung von Zugkraften tr itt nur dann eine Im ersten W alzabschnitt sind die K ristallite der Metalle hóchste Schubspannung in den Gleitebenen stark gereckter m it flachenzentriertem G itter so eingestellt. daB eine drei- Proben auf, wenn bei flachenzentrierten Metallen eine drei- zahlige Achse parallel der W alzrichtung verlauft, wobei eine zahlige und beim raumzentrierten Eisen eine zweizahlige Ikositetraeder-Ebene m it der Walzebene zusammenfallt Symmetrieachse in die Richtung der Zugkraft fallt. Bei der Bei den raum zentrierten Eisenkristalliten ist eine zwei- Wirkung von Druckkraften tr itt eine hóchste D ruckkraft zahlige Symmetrieachse im ersten W alzabschnitt der Walz- in den Gleitebenen dann auf, wenn bei flachenzentrierten richtung parallel gelagert, und zwar so, daB in die Walzebene Metallen eine zweizahlige und beim raumzentrierten Eisen eine Wiirielebene zu liegen kommt.

eine dreizahlige Symmetrieachse in die Richtung der Im zweiten W alzabschnitt, in dem bei flachenzentrierten

auch ft . Werkstoffen die Zahl der Dodekaeder-Ebenen auf der Walz- Wenn man sich die Gleitvorgange in den Kristalliten ebene ansteigt, kom m t eine zweizahlige Symmetrieachse vorstellen will, so darf man nicht nur an eine einzelne Gleit- senkrecht auf die Walzebene zu stehen. Die Kristallite sind e ene denken, sondern muB sich bewuBt sein, daB alle also wie in einer gestauchten Probe orientiert.

benen, die symmetrisch zur wirkenden K raft liegen, fur Beim raum zentrierten Eisen wachst im zweiten Walz- nWei4tunf ln F rageT kommen. abschnitt die Zahl der Oktaeder-Ebenen auf der Walzebene Die Aenderung der Kristalliten-Orientierung beim Walzen Hieraus folgt, daB in diesen K ristalliten eine dreizahli<re unterscheidet sich von der beim Recken und Stauchen auf- Symmetrieachse auf der Walzebene senkrecht steht In tretenden dadurch, daB von einem gewissen Walzgrad an diese Orientierung gehen auch die K ristallite beim Stauch- eme vollige Umonentierung eintritt, die sich durch eine versuch uber.

Umschau.

Mechanisierung elektrischer Gliih- und Harteófen.

B ei den in Amerika w eityerbreiteten elektrischen W iderstands- ófen, Bauart H agan, zum Y erguten, H arten, Zem entieren usw.

wird die Be- und E ntladung yielfach yollkom m en se lb stta tig n u t bew eglichem H erd durchgefuhrt, w obei das G liihgut durch die Gltihkammer hindurch sow ie von einem Ofen zum andern oder zur W eiterverarbeitung durch Fórderbander, R ollen JvniehebelstoBvornchtungen usw. geschafft wird, ohne daB ein em ziger Mann es inzw ischen beriihren muBte. E in H au p tvorteil lieg t darin, daB sie m itten in der W erk statt au fgestellt werden konnen. Sie entw ickeln keine Yerbrennungsgase, strahlen nicht v iel H itze aus, yerursachen kein groBes Gerausch und nehm en w enig R aum ein. Sie passen sich den m eisten H erstellungsver- fahren an, die U nterbringung der H eizelem ente ist sehr einfach und die R egelung der W arm e vorzuglich, w odurch nicht nur die -Łrzeugungsmenge erhóht, sondern auch die G estehungskosten w esen tlich herabgesetzt und die Gute der Erzeugnisse erheblich verbessert werden.

I. O f e n m i t d r e h b a r e m H e r d u n d s e l b s t t a t i g e r E n t l a d e v o r r i c h t u n g in e i n e m A b s c h r e c k b e h a l t e r .

W ie A bb. 1 und 2 erkennen lassen, hat dieser rundę Ofen einen ringfórm igen Herd, der m it yerschiedener Ge- schw m digkeit (eine U m drehung in 1 bis 2 st) durch Motor und In e b w e r k ununterbrochen oder zeitw eise gedreht w erden kann.

Der H erd sehlieBt den Gliihraum nach un ten ab und ist zur Ver m eidung des L u ftz u tritts durch den Spielraum zwischen dem drehbaren H erd und den feststeh en d en W anden des Ofens sow ohl an dem m neren ais auch dem auBeren U m fang m it ringfórmigen Sandabdichtungen versehen. D er drehende T eil der Abdichtuncr is t so ausgebildet, daB er den durch die Sandzufuhrungsrohre ein- g efiillten Sand gleichm aBig y erteilt. Der Ofen h a t zw ei neben em ander liegende Tiiren, eine Be- und eine E ntladetiir, zwischen denen eine Trennungsm auer errichtet ist, dam it die neu einge- setzten k alten T eile die fertig geglu h ten w arm en n ich t abschrecken D ie B eladetiir wird durch FuBhebel g eoffn et und geschlossen.' D ie E n tlad etu r d ien t nur ais N otóffn u n g oder zur B eobachtung des W arm eyorganges. D ie eigentliche E n tlad un g geschieht se lb stta tig durch zw ei Sch iitten , eine, die das G liihgut in einen

A b b ild u n g 1. O fen m it d r e h b a r e m H erd .

A b b ild u n g 2. O fen m it d re h b a re m H erd .

24. Mai 1928. Umschau. S ta h l u n d E is e n . 695

A b b ild u n g

mit Wasser g efiillten A bschreckbehalter, und die andere, die es in einen solchen m it Oel le ite t.

Mit dem drehbaren H erd sind, w ie aus den A b b ildu n gen zu erkennen ist, um ein G elenk kippbare, segm entfórm ige M ulden aus hitzebestandiger Legierung zur A ufnahm e des G liihgutes yerbunden. D ies h a t den V orteil, daB sie jedesm al nur um so y ie l erhitzt zu werden brauchen, ais sie durch den k a lte n E in sa tz ab- gekiihlt werden. Zur Erneuerung sind sie le ic h t ausw echselbar angeordnet.

Des w eiteren ist eine se lb stta tig e E n tlad evorrich tu n g, eb en ­ falls aus hitzebestandiger Legierung, vorgesehen, um den In h a lt der Mulden an der E n tlad eoffn u n g auszuleeren. D ies erspart das miihsame und lastige E n tla d en des heiBen G liihgutes v o n H and und verm eidet das lan ge O ffenhalten der E n tla d etiir, w odurch nicht nur eine starkę A b k iihlung herbeigefuhrt w ird, sondern womit auch ein unerw iinschtes E in d rin gen v o n L u ft in den Gliih- raum unverm eidlich verk n iip ft ist. D ie se lb stta tig e V orrichtung gewahrleistet das Z usam m enarbeiten der E n tleeru n gsvorrich tu n g mit dem YerschluB der E n tla d etiir, u n d zwar so, daB die E n tlad e- tiir hochgeht, w enn die E n tleeru n gsyorrich tu n g in T a tig k eit tr itt, und daB sie sich schlieB t, w en n der E n tleeru n gsyorgang b een d et ist. AuBerdem ist n a tu rlich die D reh yorrichtu n g des H erdes mit der E n tlad eyorrich tun g zw anglaufig gek u p p elt, derart, daB die E ntladeyorrichtung in R u h e b leiben muB, solange der H erd gedreht wird.

An die A usladeóffnung schlieB t sich eine schiefe E b en e oder R utsche an, in w elche d ie v o n ein em Greifer h in ten em porgehobe- nen E insatzm ulden ihren In h a lt en tleeren . B eim H ochheben stoBt der hintere M uldenrand an ein en an der O fendecke befestig- ten Anschlag an, w odurch das G liihgut gelock ert w ird und leichter in die R utsche h in ein fallt. N a ch der E n tleerungsóffnung zu er- weitern sich die M ulden facherartig, w odurch verm ied en w ird, daB sich die einzelnen S tiick e beim H erunterrutschen ubersehlagen, gegenseitig drucken oder gar beschadigen. Sie fallen also einzeln in den einen oder anderen A bschreckbehalter, aus dem sie durch ein Fórderband w ieder hin ausgesch afft w erden.

Der Ofen wird in der b ek an n ten W eise durch B ander aus Nickel-Chrom-Legierung 80 : 20, die an besonderen Steinen auf- geh&ngt sind, elek trisch g eh eizt. D ie E nergieaufnahm e betragt 175 kW bei einer O fenspannung yo n 220 V . D ie B an d er sind in zwei unabhangig yoneinander regelbare Gruppen ein g eteilt, so daB zwei yerschiedene zu beh eizen d e B ezirke en tsteh en .

Zur zeitlichen R egelu n g des G liihvorganges u n d der D rehung des Herdes w ird ein Z eitin stru m en t nach Strom berg in Verbin- dung m it einem W alzenschalter yerw end et; y erla n g t der Gliih- yorgang z. B . eine T em peratur v o n 870° b ei ein em M uldeninhalt von ungefahr 28 bis 30 k g (etw a K ra ftw a g en teile oder Spiral- bohrer), so kann m ind estens alle 3 m in eine M uldę en t- oder be- laden werden.

Zum A usgliihen vo n G etriebeteilen a rb eitet der Ofen bei 950 °, die gegliihten T eile w erden in den A bschreckbehalter gestiirzt, aus dem jedoch das H arteb ad ab gelassen ist, und m it ein em Fórderband w ieder aus dem B eh alter heraus und in K órbe oder K asten zur W eiter bearbeitung befórdert. D ie bei diesem Ofen angewendete d oppelte U eb erw achu n g der G liihdauer und der Temperatur gew ah rleistet u n b ed in gt ausschuBfreies A rb eiten und beliebige W iederholung ein u nd desselb en G luhyorganges. D ie D urchsatzfahigkeit b elau ft sich auf iiber 500 k g /st.

I I . O f e n m i t R o l l e n h e r ' d .

B ei diesem Ofen soli das G liihgut se lb stta tig auf einer R ollen- bahn oder einem R ollgan g durch den G liihraum befórdert w erden, um von den un b eh eizten durch die b eh eizten R au m e bis zum hóchstbeheizten bei allm ah lich gesteigerter T em peratur erh itzt

W ie aus A bb. 3 ersichtlich, h a t der Gliihraum ein en n ich t m it H eizelem en ten a u sg esta tteten E in- u nd A uslauf; auBerdem g e h t der R ollgan g n och iiber den eigen tlichen Gliihraum vor der E in sa tztiir um etw a einen halben M eter h inaus. D iese AuBen- rollen w erden y o n dem selben Schneckengetriebe w ie die im Gliih- raum angetrieben. H ierbei ist die Tiir so angeordnet, daB sie in ihrer tiefste n Lage, d. h. beim AbschluB der G luhkam m er, m it der oberen R ollen k an te biindig ist. A n der E ntlad eoffn u n g d es Ofens ist d ie A bschluB tiir m it einem se lb stta tig en H eb etisch yersehen, der so angeordnet ist, daB, w enn d ie Tiir offen ist, der T isch m it der Tiirschw elle und dem R ollenherd in gleiche H o h e k om m t u nd eine gerade und g la tte F ortsetzu ng des H erdes b ild et, w odurch

A b b ild u n g 5. V ie rk a m m e r-R e g e n e ra tiv -D u rc h s to B o fe n z u m E m s a tz - h a r te n .

A b b ild u n g 4. T u n n e ló fe n m i t R o lle n h e rd . H--- STOff-

3. T u n n e ló fe n m it R o lle n h e rd .

zu w erden. W ie aus Abb. 3 u n d 4 ersich t­

lich,' is t der Ofen ais Tunnelófen ausge- b ild et, dessen H erd aus einem R ollgang b esteh t.

Jed e R olle dieses H erdes ist aus g ew alztem N ickelchrom h ergestellt und w ird durch eine Schnecke angetrieben, die in die W elle des sich seitw arts iiber die ganze Ofenlange erstreckenden Schneckenantriebes eingreift.

D ie W elle und Sehneckenantriebs- yorrichtung sind an der Seitenw and des Ofens zum Schutz gegen V erschm utzung yollkom m en eingekapselt. Sie wird durch ein G eschw indigkeitsyerm inde- rungsgetriebe m it H ilfe eines Motors angetrieben, der gleichbleibende Ge­

schw indigkeit h a t und oben iiber dem O fen auf einem besonderen Eisen- geriist aufgebaut ist. D as Getriebe h a t eine U ebersetzung von 3 : 1 , d. h. w enn die geringste G eschw indigkeit der Fórderrollbahn auf eine Gliihdauer v o n einer Stunde ein gestellt ist, so entspricht die gróBte G eschw indigkeit einer Gliihdauer v o n 20 m in.

D ie Tiiren sind m it G egengew ichten a u sg esta ttet und w erden durch besondere F iihrungen fe st an ihre G leitbahnen gedriickt, so daB der Gliihraum g u t ab ged ich tet ist. Sie w erden entw eder yo n H an d b ed ien t oder m it FuB hebelyorrichtung yersehen.

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