leiter des leiter des
■wirtschaftlichen Teiles
6eneratsekretar ■: t ® ___ technischen Teiles
Dr. W. Beumer, gj U 8 B I R 1 1 J L b B I S i l i l i S U jOr.-Jng. 0. P e te r se i
Gesdiaftsluhrer der _ V 8 f l A * * ® 8 K I I I CeschattsIOhrer
des Vereins deutsche.- ' Kordwestlichen Gruppe
des Vereins deutsdier
Eisen- und Stahl- " 7 E T I T Q Z ' " ' * L J D I T T ” Eisenhuttenleute.
industrieller.
Z E I T S C H R I F T
FUR DAS DEUTSCHE EISENHUTTEIMWESEN.
N r. 4 4 . 30 . O k to b er 1919. 39. Jahrgang.
Gie&ereitag in Bad Harzburg.
J n Ycrbindung m it der 49. Hauptversammlung des Vereins deutscher EisengieBereien1) und der 9, Haupt- versammlung des Vereins deutscheij GieBereifachleute2) la n d am 3. Oktober im Knrhans des idylliseh gelegenen Harzstadtchens Bad Harzburg die erste von dem T e c h n i s c h e n H a u p t a u s s c h u B f u r G ieB e r e i w e s e n , ais Nachfolger. des.Ausschusśes zur .Forderung des GieBereiwesens,. veran$taltete Yer- sammlung m it Yortragen tcchnisch-wirtschaftlicher A lt statt. Trotz der Reiseschwicrigkciten und der Ungunst der W ittcrung hatten sich erfreulichenveise gegen 200 Herren zur Entgegennahme der zeitgemaBen Vortriige und Bericlite eingefunden.
Der Versammlung ging am Vorabend eine Sitzung von Yertretern der am Technischen HauptausschuB beteiligten vier Korperschaften (Ycrcin deutscher EisengieBereien, Verein deutscher Eisenhuttenleute, Yerein deutscher GieBereifachleute und Zweckyerband deutscher StahlformgieBereien) yoraus. Da die Verschmelzung des'GieBereiverbandes m it dem Verein deutscher EisengieBereien bevorsteht und dadurch auch der erstere Verbańd in dem-Technischen HauptausschuB vertreten sein:wird, ferner die Beteiligimg des Yereins deut- scher TempejrgieBereien und der MetallgieBercien bevorśteht, ist nunmehr eine lose Vereinigung. samt- licher KCrpersehaften geschaffen, die sich m it der Pflege und Forderung der Technik und Wissenscliaft des gesamten Eisen- und StalilgieBereifaches befaBt, und somit ist die seit Jahren von den fuhrendenFachleuten erstrebte Sammlung der fortschrittlich gesinnten Kriifte im GieBereifach errfeicht3). . Nicht unerwahnt darf dabei bleiben, daB auch die Teilnahiue v,on Hochschullelurem und Yorstiinden der behordlicheh und wissenschaftlichen Anstalten an den Arbeiten des Technischen Hauptausschusses in Aussicht gestellt ist.
Auf der Tagesordnung der Yertretersitzung stand ais wichtigster Punkt die Festlegung der S a tz u n g e n des T e c h n is c h e n H a u p ta u s s c h u s s e s ; dazu kamen Bericlite uber die bisher in den einzelnen Yerbanden geleisteten, noch nicht ćibgeschlossenen technischen Arbeiten und die Aufstellung eines Arbeitsplanes. Nach den Satzungen wird in den HauptausschuB jede der beteiligten Korperschaften sechs Mitglieder entsenden und fiir diese zugleich sechs Stellvertreter beśtimmen. Der Vorstandsrat des Hauptausschusses wird aus je zwei Vertretern der beteiligten Vereme bestehen, er wiihlt einen. Yorsitzenden und einen stellvertretenden Vorsitzenden. Alle zwei Jahre wechselt der Yorsitz und die Geschaftsf.uhrungunter den Yereinen. Der H aupt
ausschuB wird jalirlifeh mindestens zwei Versammlungen m it Yoitragen technisch-wissenschaftlieher oder wirtschaftlicher A rt abhalten und sie an dio Hauptversąmmlung eines der Yereine anschlieBen.
Ais zu seinen Aufgaben gehorig wird der Technische HauptausschuB nur solche Arbeiten.ansehen und beliandeln, welche ftir alle zugeherigen Korperschaften gleich wichtig sind. Ausscheiden sollen Sonderfragen des Eisen- oder StalilgieBereiwesens, die den einzelnen Yereinen auch weiterhin zur Bearbeitung bleiben werden. Alle Arbeiten gieBereiteclmisćher und -wissenschaftlicher Art, die von den Einzelvereinen geplant sind, sind vor der Inangriffnahme dem Technischen HauptausschuB yorzulegen. Dadurch wird Yermieden,- daB dieselben Aufgaben gleichlaufend bearbeitet werden, und angestrebt, daB die unternommenen Arbeiten kraftYoller durchgefuhrt werden konnen.
Die V e rs a m m lu n g d e r G ie B e re if a c h le u te selbst wurde ant 3. Oktober, 5 Uhr nachmittags, im groBen Saale des Kurhauses durch eine Ansprache des Yorsitzenden, ©r.^tTfl-Ś.Gi"W er n e r (Dusseldorf), eroffri et, in der er Zweck und Ziele des Technischen Hauptausschusses <und dessen Organisation‘und Aufgaben er- orterte. An A u fg a b e n , die zum Teil durch die Yorarbeiten der einzelnen’Vereine schon im Gange sind ,und an dereń Weiterfiihrung der Technische HauptausschuB sich beteiligen wird, fiilirte Redner u. a. an: Brenn- stoffersparnis in den Schmelzbetrieben, Priifungsvorscliriften fiir GuBeisen und StahlformguB, Richtlinien fiir den-form- und gieBgerechten Entwurf von GuBstucken, wissenschaftliche Betriebsfuhrung in. den GieBereien, Zlisammensetżung der Kupolófensteine und Folgerungen daraus fiir die Praxis, Yeremheitr lichung der Benennungen im GieBereifach, Pflege des GieBereiwesens an den Technischen Lehranstaltem Bei den Fragen brennstofftechnischer A rt wird sich ein enges Z u s a m m e n a r b e ite ii m it der U e b e r -
J) Vgl. S. 1323 dieses H e fte s.
2) Y gl. S. 1324 dieses H e fte s.
3) Y gl. S t. ii. E . 1919, 29. M ai, S- 589. ‘
X L I V ,33 101
1306 Stahl und Eisen. OiePereiłag in Bad Harzburg. 39. Jahrg. Nr. 44.
w a c h u n g s ś te lle f u r B r e n n s t o f f - u n d E n e r g i e w i r t s c h a f t a u f E is e n w e r k e n des Vereins deutscher Eisenhiittenleute (Warmestelle) und eine Yerwendung der Arbeiten der Brennkrafttechnischen Gesellsehaft in Berlin ergeben.
Nachdem die Zusammenfassung aller Kriifte zur Bearbeitung dieser Ąufgaben im Technischen HauptausschuB durchgefuhrt ist, sollen auch in den einzelnen Bezirksgruppen der Eisen- und Stahl- gieBereien diese Arbeiten aufgenommen und den Betrieben zuganglich gemacht werden. Zu diesem Zwecke ist vorgesehen, etwa in monatlichen Vcrsammlungen Aussprachen unter den GieBereien uber teclmische Fragen abzuhalten und durch Wandervortriige dio Werke iiber besonders beachtliche Fragea aufzuklareu.
Im ArischluB an die ausfiihrlichen Mitteilungen des Vorsitzenden sprach S r.^ u ęi. O. P e t e r s e n den Wunsch aus, dafi nunmehr nach Griindung des Technischen Hauptausschusses in einer Zeit, die leicht geneigt sei, alles niederzureiBen, was friiher in miihsamer Arbeit aufgebaut worden.sei, daran erinnert werden miisso, daB wir auch in diesem Falle auf den Schultern anderer stunden. Der ZusammenschluB der vier Verbiinde zum Technischen HauptausschuB sei im Grunde nichts anderes ais die Fortsetzung der Arbeiten, die bereits
• im Jahre 1904 begonnen worden seien. Damals sei m it Erfolg der erste Yersuch gemacht worden,' die GicBereifachleute durch den A u ssch u B z u r F ó r d e r u n g d es G ie S e re iw e s e n s zusammenzubringen.
Miinner wie J i i n g s t , J o l y , K o h l s c h u t t e r , L e is tik o w , L o c h n e r, R e u s c h , R ie m e r, S c h r o d te r , S o rg e , U g ć , W u s t, zu denen spater v o n G ie n a n th , G r e in e r , H u m p e r d in c k , L e y d e , N e u fa n g , W e d e m e y e r u. a.m . kamen, seien es gewesen, die durch ihre Bemuhungen den Grundstein zu dem jetzigen Bau gelcgt haben. Beim Abschied von dem alten AusschuB zur Fórderung des GieBereiwesens, der jetzt durch den Technischen HauptausschuB ersetzt worden sei, gezieme diesen Mannern noch besonderer Dank.
(Allgemeiner Beifall.)
Es folgte sodann der Vortrag von Direktor A. S e id e l, Chemnitz, iiber den
S t a n d d e r A r b e ite n z u r S c h a f f u n g v o n M in d e s tp r e is e n f u r M a s c h in e n g u B . auf den wir noch kurz zuriiekkommen werden.
In dem ausgedehnten Meinungsaustausch wurde auf schwache Stellen der vorgetragenen Bercclinungs- grundsatze aufmerksam gemacht, doch wurde dem von anderer Seite entgegengehalten, daB' der Haupt- wert fiir einen F ortschritt im Kalkulationswesen darin bestehe, daB .nunmehr auf Grund der Seidelschen Vorschliige silmtliche GieBereien nach denselben Grundsatzen zu rechnen in der Lage sein werden. Ob diese Norm dio bestc sei, sei dabei mehr oder weniger gleichgiiltig, naturgenuiB miiBte aber zuvor jede GieBerei gesondert ihre Selbstkosten selbst genau feststellen.
Der von D irektor B r e h m , Schonheiderhammer, vorgetragene
B e r i c h t u b e r d a s A b k o m m e n d e r A r b e itg e b e r u n d A r b e itn e h m e r im G ie B e re ig e w e rb e betraf die langwierigen Verhandlungen in Berlin zwischen dem Gesamtverband deutscher Metallindustrieller cinerseits und dem Deutschen Metallarbeiterverband, dem Christlichen Metallarbeiterverband und dem Gewerkverein deutscher Maschinenbau- und M etallarbeiter (Ilirsch-Duncker) anderseits zur Regelung der ■ Lohn- und Arbeitsbedingungen in den GieBereibetrieben. Der strittigste P unkt, iiber den Einigung erzielt werden muBte, bevor die Abmachungen zum AbschluB kamen, war dabei die Frage der Regelung der Be- zahlung von AusschuBguB gewesen.
Den letzten Yortrag hielt Dr. P. B e itz von dsr Geschiiftsstelle des Yereins deutscher EisengieBereien in Dusseldorf iiber die Begriffe
„ B e t r i e b s u n k o s t e n u n d G e n e r a lu n k o s te n in d e r S e l b s t k o s t e n b e r e c h n u n g 11.
D e r R edner ging von den verschiedęnen A rten der Selbstkostenberechnung in einer GieBerei, wie sie in der P rax is iiblich und in der F a c h lite ra tu r d a rg estellt sind, aus. E r iegte dar, welche U nkostenarten bei den GieBereibereclmungen im allgem einen zu beriicksiclitigen sind, und wie die Auffassungen dariiber, in w elcher W eise diese Unkosten zum fliissigen Eisen und zu den produktiven Lohnen in Beziehung zu bringen sind, von einander abweichen. N ach d er einen Ansicht besteht kein scharfer U nterschied zwischen B etriebs- und H andlungskosten, und die „U nkosten11 im all
gemeinen werden' in ein unm ittelbares V erlialtnis zum fliissigen E isen oder zu den Lohnen oder zu beiden g eb ra ch t; nach der anderen A nsicht is t eine scharfe T rennung zwischen den im cigent- lichen GieBereibetriebe, also den bei d e r Erzeugung des GuBstuckes entstehenden Unkosten, und den durch den V erkauf des fliissigen GuBstuckes veru rsach ten Unkosten zu machen. E rs te re sind die B etriebs-, le tztere die H andlungsunkosten. Wie der R edner an seinem Beispiel zeigt, konnen auch keinerlei Zwisclienfalle entstehen, ob die eine oder andere U nkostenart u n ter die Betriebs- oder H andlungsunkosten zu rechnen ist. W ahrend man von den B etriebsunkosten sagen konne, daB sie selbst in norm alen Zeiten bestandig wechselten und haufigor nachgepriift werden muBten, seien die H andlungsunkosten m eist stabiler und auch in einfacherer W eise festzustellen. Yerschieden seien die B etriebsunkosten, wie d er R edner des N aheren ausfiihrt, je nach der A rt des anzu- fertigenden Stiickes und je nach der H erstellungsw eise, ob auf der Formmaschine oder in H and-
30. Oktober 1919. UmgckeMcr Hartgu/5. Stahl und Eisen. 1307 formerei gearbeitet. Bei den H andlungsunkosten konne man bei einem einfachen Arbeitsprogram m im allgemeinen m it einem festen U nkostenzuschlag rechnen. D er R edner geht dann auf die neuer- lichen A rbeiten des Vereins D eutseher EisengieBerereien z u r F rag e der Selbstkostenberechnung ein, in denen auch eine sebarfe T rennung nach B etriebsunkosten und Handlungsunkosten yorgenommen worden sei in d e r W eise, daB die Betriebsunkosten in einem Zuschlag auf die produktiven Lohne, die Handlungsunkosten in einem solchen auf die Gestelyingskosten zu r Berechnung kamen. Die K alkulation in einer GieBerei zeige daher in grofiem Rahmen foigendes B ild:
M aterialkosten zuziiglich M indestproduktionslohnen und Zuschlag fiir B etriebsunkosten auf letztere ergeben die Gestehungskosten. Gestehungskosten zuziiglich Handlungsunkosten ergeben die Selbstkosten.
Infolge der schon weit vorgeschrittenen Zeit konnte sich an den letzten Y ortrag kein Meinungsaus- tausch m ehr anschlieBen.
Um gekehrter HartguB.
Von K a th e H a r n e c k e r in Berlin-Tegel.
( H ie rz u T a fe l 16.)
I |i e in letzter Zeit in einzelnen Betrieben haufiger
' bcobachtete Erscheinung des „umgekehrten Hartgusses11 bei Herstellung von GrauguBteilen h at zu einem angcregten Meinungsaustausch und zur Aufstellung einiger Hypothesen iiber die Entstehungs- iu-sachen des umgekehrten Hartgusses gefiihrt. •
Dureh Beobachtung der Sehmelzvorgange und m it Iiilfe von Schmelzversuchen stellte B. O s a n n 1) fest, daB bei den beobachteten Fallen meist viel Schrott eingeschmolzen worden war und aus dem Brucheisen eine Aufnahme von Eisenoxydul sta tt- gefunden hatte. Osann erklart den anormal weiB erstarrten Kern dureh Unterkiihlungserscheinungen, die dureh den EisenoXydulgehalt begiinstigt werden.
Eine zweite Erklarungsmogliclikeit sieht Osann in einer plotzlichen Abkiihlung infolge Freiwerdens von Gaśen, die Warme verbrauchen. In einer spiiteren Arbeit2) wird die Ansicht vertreten, daB ungeniigend durchgekokter Koks, ein hoher Schwefel- und Phos
phorgehalt und ein Ofen m it Silikafutter die Vor- bedingungen fiir Entstehung des „umgekehrten H art
gusses11 sind. P f a l z g r a f 3) fiihrt die Erscheinung auf plotzlichen Temperaturfall infolge chemischer Reaktion zuriick, so daB ein Sturz von oberhalb bis unterhalb der Tem peratur der Graphitausschei- dung erfolgt.
In den vorerwahnten Arbeiten hat die metallo- graphische Untersuchungsmethode noch keine Be
ru cksichtigung gefunden. Im folgenden sei daher das Ergebnis einiger Untersuchungen von verschiedenen HartguBstucken.dieubereinstim nienddiegleichenm i- kroskopischen B^sonderheiten aufweisen, mitgeteilt.
Die untersuchten Proben stammen samtlich aus verschiedenen GieBereien. Leider war nicht genugend Materiał vorhanden, um eingeliende chemische Unter
suchungen auszufiihren; es kann daher nur die Ge- samtanalyse einer Probe angegeben werden, welche 3,25 % C, 2,10 % Si, 0,85 % Mn, 0,75 % P und 0 ,1 8 % S enthiilt. Von dieser Probe stammen die Mikrographien.
>) O s a n n : G ie B e re i-Z tg . 1918, 1. F e b r., S. 33/6.
-) G ie B e re i-Z tg . 1918, 15. D e z ., S. 3 8 2 /3 .
’ ) P f a l z g r a f : G ie B e re i-Z tg . 1919, 15. F e b r ., S. 5 6 /9 .
Die Probestiicke zeigen sowohl im Bruch ais auch im Schnitt einen schroffen Uebergang vom grauen Rande zum weiBen Kern. Abb. 1 stellt das Bruchgeftige eines „umgekehrten HarlguBsiuckes11 in naturlicher GroBe, Abb. 2 den Querschnitt einer zweiten Probe nach dem Polieren und Aetzen bei senkrechter Beleuchtung dar; Abb. 3, ein Teilbild aus Abb. 2, zeigt den Uebergang vom grauen Rande zum weiBen Kern. Der grau erstarrte Rand (im Bilde oben) h a t normales Gefiige m it lamellarem P erlit und G raphitadern; nichtmetallische Ein- schlusse sind nur in geringer Menge und GroBe Yorhanden.
Ein ganz anderes Bild bietet die weiB erstarrte Mitte. H ier fallen zahlreiche, gut kristallisierte Sulfide-Einschliisse auf, die teils im Perlit, teils im Zementit liegen. Stellenweise kommen sie in groBen Komplexen vor, jedoch auch haufig einzeln, in meist scharf begrenzten quadratischen Formen. Die S truk
tu r zeigt bei starker VergroBerung (Abb. 4) ein ganz eigenartiges Aussehen, dessen Ursache ein eingehen- des Studium erforderte.
Zunachst zeigt Abb. 5 die breiten weiBen Zc- m entitbander und dazwischenliegcnd P erlit in Den- driten ais Umwandlungsprodukt der prim ar aus- geschiedenen JEsclikristalle. ' Zwischen P erlit und Zementit liegt noch ein zweiter weiBer Gefiige- bestandteil, der sich weder dureh Tsatriumpikrat ais Karbid, noch dureh primares weinsteinsaures Kali ais F errit identifizieren liiBt. E r um saum t gewisser- maBen den P erlit und bildet hier schmale, dort breitere, fein gezackte Grenzlinien zwischen P erlit und Eisenkarbid.
Bei Bestimmung des fraglichen Gefugebestand- teiles kom m t in erster Linie das Phosphid in Betracht.
Heyns Kupferammoniumchlorid-Reagens1) fiirbt Fer- ritkristalle, die Eisenphosphid in fester Losung halten, also Mischkristalle von Eisen und Eisen
phosphid sind, dunkelbraun infolge Bildung von Phosphorkupfer. Reines Eisenphosphid wird von
x) E , H e y n : B o r ie h t u b e r A e tz v e r f a h r e n z u r m a - k r o s k o p is e h e n G e fiig e u n te rs u c h u n g d e s s e h m ie d b a re n E is e n s u n d iib e r d io d a m i t z u e r z ie le n d e n E rg e b n is s e .
1S08 Stabl und Eisen. Umgekehrkr Harlgup. 39. Jah rg . Nr; 44, diesem Aetzm ittel nicht m ehr angegriffen, man be
stim m t es dnrch die AetzanlaBmethode, welche auf der verschiedeu schnellen Oxydierbarkeit der ein- zelnen Gefiigebestandteile beruht und z. B. Eisen- karbid rot angelaufen erscheinen liiBt, wahrend' Eisen- phosplnd einige Farbstufeii zuriick, also noch weiB oder gelblich, ist1).
Wie aus Abb. 6 ersichtlich ist, fand durcli die Kupferammoniumchloridiltzung eine teilweise dunkel- bronzene Farb ung der beschriebenen Silume s ta tt, so daB hierdurch festgestellt ist, daB Phosphor- Eiseu-Mischkristalle in dem weiB erstarrten Teile ausgescliieden sind.
Beim Anlassen der Proben wurde, wie die Abb. 7 bis 9 deutlich zeigen, das Yorhandensein des reinen Phosphides und Pliosphideutektikums nachgewiesen. Bereits m it bloBem Auge ist bei der Oxydation der Schliffo ein ganz verschiedenartiges V erhalten zwischen dem grauen Bandę und der weiB erstarrten M itte zu beobachten. Der graue Teil durchliiuft die Anlauffarben von gelb bis hellblau allmiihlich und gleicm pBig. Der weiB erstarrte Kern osydiert auBerordentlich schwer und bleibt immer mehr bei der Fiirbung hinter den grauen Zonon zuriick und ist endlich ziemlich ungleich gelbrot, wahrend der GrauguB hellblaue Anlauffarbe angenonmien liat. Bei mikroskopischer Betrachtung ist der graue Teil normal, d. h. F e rrit blau, Zementit rot, gefiirbt, der bandartige Strukturbestandteil um den P erlit feJilt. Die weiBe M itte gibt ein farben- prachtiges Bild dunlcelrot gefiirbten Eisenkarbidcs, braunli.ehen Perlites • und hellgelben Phosphides wieder. Die leuchtend blauen Mangansulfide ver-
%'ollstiindigen das farbenpriichtige Bild.
Eine Behandlung der Schliffe m it dem Phosphor- Reageus und darauf folgendem Anlassen auf . blau zeigt deutlich das-reihe Phospliid sowie auch das ternare Phosphideutektikm n neben den Eisenphos- phid-Misclikristallen (Abb. 10).
Ist nunmelir die N atur des fraglichen Struktur- bestandteiles auf mikroskopischem Wege festgestellt, so ergibt die thermische Untersuchung eine sichere Bestiitigung des Yorhandenseins von Phosphiden im weiBen Teile des Eisens. Eine Haltepunktsbestim - inung des weiBen Kernes zeigt sowohl bei der Er- h itz u n g s-a ls auch bei (tór Abkiihlungśkurvc einen deutlichen H altepunkt bei 950 bzw. 925 °, welcher der Auflosungs-, gegebenenfalls der Abscheidungs- tem peratur des Phosphides entspricht (Abb. 11).
Nach Festlegung der Abschcidungstemperątur des Phosphides ist sclbstverstiindlich auch das Mittel an die H and gegeben, die Ausscheidung des so scliiidlichen Gcfugcbestandteiles zu vermindern. E r
folgt die Abkiihlung des Eisens wahrend des K ristalli- sationsintefralles in beschleunigtem JlaBe, ‘ so ist dem Phospliid geringere Móglichkeit gegeben, sich ' abzuscheiden. Wird anderseits das ln terv all langsam genug durclilkufen, dam it eine Diffusion des Phos-
l ) r . W i i s t : B c it r a g z u m E in flu B d e s P h ó s p h o r ś a u f d a s S y s te m E e-C -. M e ta li. 1 9 0 8 , 8 . F e b r ., S. 7 3 /8 7 .
pliors stattfiiiden kann, so ist ebenfalls eine Anreięhe- rung oder Ausseigerung von Phospliid weniger zu befiirchten, ais der Phosphorgehalt die Sattigungs- grenze nicht uberselireitet.
Es ist lange bekannt, daB bereits; ein geringer Gehalt an Phosphor in starkem MaBe die Kristalli- sationsgeschwindigkeit erhoht, daB die .Schmelz- tem peratur des Eisens dureh Phosphor erniedrigt wird,und daB dieDiinpfliissigkeit derPhosphor-Eisen- Legierungen das Auftreten von Seigerungen im er- starrenden Eisen bewirken.. Die' aufgeziihlten Eigen
schaften begiinstigen in hohem MaBe Unterkiihlungenv denen die merkwiirdige Erscheinung des „uni- gekehrten Hartgusses“ zugeschrieben werden muB.
Da der „umgekehrte GuB11 stets uiivorhergcsehen und unerw artet sein unliebsamcs Erscheinen zeigt, js t wphl kam n eine Móglichkeit Yorhanden, die Unterkuhlungserscheinungen rechtzeitig zu unter-
---AóM fi/unjs/ri/rre --Erhifzungski/rye
seo w 700 m w so so 800‘ O ro 60 so #00 u to s o so fffg
Temperatur
A b b ild u n g 11. T J m g e k e h rte r H a r tg u C (w eiC er T e il).
0 ,C 7 % P , 0 , 1 7 7 % S .
driicken. Ein einfaches Mittel ist indessen dem GicBerei-Ingenieur gegeben, die AusschuBteile noch brauchbar zu machen, d. h. den gewollten GrauguB noch nachtraglich 'herbeizufuhren: es ist lediglich ein Gluhen erforderlich, um eine Zerlegung des.
Eisenkarbides in F errit und Temperkohle zu er- reichen; dabei findet gleiehzeitig eine Yerteilung des ortlich angereicherten Phosphors s ta tt, so daB der ehemals sprode und harte, nicht bearbeitbare- weiB erstarrte Teil sich numnehr ohne Schwierig
keiten bearbeiten liiBt. Die Abb. 12 und 13 geben die vormals weiB erstarrte Alitte nach kurzem Aus- gliihen bei 10500 wieder. Die dunkle Temperkohle- m it den weiBen Ferrithofen und den dazwischen- liegendcn Perlitinseln sind bei SOOfaehcr Ver- groBerung erkennbar. DaB tatsitchlich kein frei es Phospliid m ehr .yorhanden ist, wurde durcli voi- iiegenden Yersuch festgestellt: die Abb. 12 und 13 zeigen kein freies Phospliid mehr.
Z u s a in m e n f a s s u n g .
1. Das Yorhandensein von ortlich angereichertem Phosphor und Scliwefel im .-weiBen Teile des „um- gekehrten H artgusses" wird festgestellt.
2. Es wird auf die Móglichkeit von Unterkiihlungs- erscheinungen dureh veriindertc Kristallisationsbedm- gungen hingewiesen.
3. Es wird ein M ittel zur E rhaltung und B rauch- bannachung der AusschuBteile angegeben.
K. H a r n e c k e r : U m gek eh rter Hartgufi.
nat. Gr.
Qncrschnltt
„STAHL UND EISEN“ 1919, Nr. 44.
X 5
Tafel 16.
BruchgefUge eines umgekehrten HartguBstUckes.
TlNOa-Actzuug Abbiidung 2.
Schlifffluche eines umgekehrten llartguflstlickes.
Uebergang X 1 2 0
HNO.i-Aetzung Abbiidung 3.
Uebergang tomgrauen Hand zum weiflen Kern. Teilbild aus Abb. ?>.
P-Fe-Mischkristalle a X 800
HN03-Aetzung Abbiidung 5.
Zemeutitbander mit dazwischenliegendem Perlit, der von einem weiteren Geiligebestandteil umsiiumt ist.
HNOa-Aetzung Abbiidung 4.
Teilbild aus Abb. 3 des weiCen^Kernes.
P-Fe-Mischkristalle x 800
Kupferammonchlorid-Aetzung Abbiidung 6.
Die in Abb. 5 gezeigten Sdume sind dureb Kupfer
ammonchlorid-Aetzung dunkel gefarbt.
Abbildung 1*-’. HNOa-Aetzung.
Abbildung 7. HNCh-Aetzung, darauf angelassen.
X 1200
Abbildung 9. Teilbild aus Abb. 7.
X 120
Abbildung 10. Kupferammonelilorid-Aetzung, darauf angelassen.
X 800
Bei 1050° ausgegliiht. Abbildung 13. HNOą-Aotzung.
X 120
X 800
1‘hos- pliid (gclt
Karbi (rot)
Abbildung 8. Teilbild aus Abb. 7.
X 1200
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1**03 C
Fe-C-r Misch kris tali
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...U eber den Bruch von GieBpfannengehangen.
(SchluC yon Seite 1138.)
30 O ktober 1010. Uęber df.n Brwh„von GiePpla/inengeliwyau. S tah l u n d Eiscii. -1300
I |i r e k t o r H. B ilg e r - D u is b u r g : M eine H erren,
“9 in den einleitendeu W orten d e s llę r r n Vor- tragenden und soeben aucli von H e rrn K utschera ist m ehrfach darauf hingewiesen worden, daB die Erscheinung der Rissebildungen auf Tempe- raturschw ankung.en zuruckzufuhren sei. E s diirfte nun yon. W e rt sein, diese Tem peraturschw ankungen und ilire E inw irkung auf die in den Quersclinitten entstehenden Spannungen otwas nalier zu be- stimmen. Sie g estatten m ir yielleicht, dęnVersucli
z u unternehm en und mit einigen Strichen an der T afel meinen Gedankengang darzulegen. W enn Sie der U ntersucliung zustimmen, so glaube ich, lassen sich einige Schlusse daraus ziehen, die in Uebereinstimmung m it manchem stehen, was heute abend schon erw ah n t worden ist.
Die beiden S enkrechten in Abb. 14 und iii Abb. 15 stellen einen Schnitt durcli den Haken dar, und zwar d e ra rt, daB das Hakenmaul senk- reclit z u r Bildebene steh t. An dem H aken liilngt die GieBpfanne. Angenommen, auf der der GieB- pfanne zugew endeten Seite lierrsche zu einer gewis- sen Zeit eine T em peratur T ,, wiihrend auf der ent.- gegengesetzen Seite die T em peratur T 0 herrscht.
Ich lege nun eine Abszissenaclise iiber den Quer- sc h n ittu n d suche festzustellen, wie im V erlaufeder Zeit die T em peraturkurye sich darstellt, die dann eineentsprechendeSpannungskm w ezur Folgę haben wiirdei Nach den bekannten Grundsatzen — die Sie in den einschlagigen inathem atischen W erken finden — ist der T em peraturverlauf zu Beginn d e r Einw irkung d er Wftrme an dieser Seite etw a, d e r in Abb. 14 dargestellte. Ich zeichne nur U ebertem peraturen. Die ganze Reclm ungsoll aucli nur eine iiberschlagige sein, um einmal ein Bild zu bekomraen, um welche Spannungen es sieli eigentlich handelt. W enn der stationare W arrne- zustand erreicht ist, das lieifit, wenn es moglicli ist, diese Seite auf der T em peratur T 0 zu er- lialten und jen e Seite auf der T em peratur T t , so
•wird diese T e m p eratu ry erteilu n g eintreten (Abb.
15). W ir wollen sie heute aber nicht mehr in Beehnung ziehen, sondern nur den ersten F ali d er nichtstationaren W arm eleitung betrachten.
Die K urye y erttn d crt sich m it der Zeit. Nun sei es mir g e s ta tte t, eine Oberflachenschicht heraus-' zuschneiden; w ir wollen annehnien, sic sei 2 o d er 3 inm dick. Diese Flilche soli von heifien Gasen best.rahlt w erden, wie sie beim Einfiillen des St,ah’s in die Pfanne oder beim Yerfaliren d e r Pf. e gegen die innere Seite geworfen w erden konnen. Die Oberflachenschicht befindet sich nun gewissermafien in d er Zange des sie umgebenden noch sehr wenig erw arm tenM aterials.
Sie kann sich nicht d eh n en ; infolge der E rw ar- X L IV .„
mung muB sie sich aber dehnen, und wir konnen ihre Spannung nąch bekannten G rundsatzen an- rechnen. Es is t: kg/cm 2 = 25 t. Die Zahl 25 en tsteh t ais Q uotient aus dem E lastizitatsm odul E = 2 000 000 und dem D ehnungskoeffizient des Eisens bei 1 Grad W arm ezunalim e = - g ^ ^ . Nehmen w ir an, es handelt sich um eine m ittlere U ebertem peratur von 2 0 0 ° in dieser Oberflachen
schicht, so kommen w ir bereits auf eine Span
nung von 5 000 kg je cm-. Diese Spannung ist so grofi, daC sie jedenfalls die E lastizitatsgrenzo des in der Regel fu r den H aken gew ahlten Bau- stoffes iiberschreitet.
Die w eiteren V organge wollen w ir nicht be
trach ten . Ich mochte noch hinzufiigen, dam it es in der Diskussion nicht w eiter yerfolgt w ird : ich weiB, daB diese Rechnung nicht ganz genau
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Abb. 14. Abb. 15.
ist, cs findet eine E n tlastu n g d er gedruckten F asern s ta tt. A ber w ir konnen das fiir diese oberflachlicheBetrachtunu: zunachst beiseite lassen.
Es kann einer w eiteren U ntersucliung yorbehalten bleiben, auf die V erhaltnisse genauer einzugehen.
W as ich hier darlegen wollte, w ar nur, daB ver- haltnismaBig kleine T em peraturerhohungen schon sehr hohe Spannungen liervorrufen konnen. Die W arm eąuelle soli je tz t en tfern t werden, die T em peratur der Oberflachenschicht erniedrigt sich.
Nach einiger Zeit ste llt sich wieder der fruhere Zustand ein. Diese ro rh e r gedriickte Oberflachen
schicht, die iiber die E la stiz ita tsg re n z e hinaus beanspruclit w ar, mufi w ieder in den alten Zu
stand zuriickkehren. Sic kann das a b e r nicht, ohne daB von neuem Spannungen auf sie aus- geiibt. werden, und zw ar j e t z t Zugspannungen.
Diese Zugspannungen miissen entstehen, weil vor- h er eine bleibende Form anderung stattfan d . Nun wiederholt. sich das Spici,; und nach einiger Zeit muB ein RiB entstehen, wie sich solclie, was schon H e rr K utschera ausfiihrte, auch in den Chargierschw engeln in groBer H aufigkeit finden.
W enn diese jA ischauung anerkannt w ird, kann man schon eine Reilie yon Schliissen daraus
162
;1310 Stalil u n d Eisen. Ueber den Bruch von OiePpfannengekdngen. 39. Jah rg . N r. 44.
ziehen. Ich muB H e rrn K utschera zustimmen, wenn er s a g t: D er H aken muB nacli einiger Zeit brechen. Gewifi: wenn eś kein M ateriał gibt, dessen E la stiz itatsg ren ze so hocli lieg t, daB bei der groBten auf dieser Seite vorkom m endenTem pe- raturerhohung die E lastizitatsg re n ze nicht iiber- sch ritten wird. W enn das M ateriał rein elastische Form anderungen ausiiben konnte, so wiirde, wenn der U rzustand in der T em p eratu ry erteilu n g wieder erre ich t ist, d er ganze H aken spannungslos sein.
Die andere Mogliehkeit w are, wir nehmen ein seh r weiches M ateriał, das eine grofie Bruch- dehnung besitzt, dann kann sieli das Spiel ver- mutlicłi selir viel ofter wiederholen, bis der RiB e in tritt. Ob zu r V erhinderung der Rifibildung das Ausgliihen allein scłion eine M aterialverbes- serung ergibt, mociite ich den H erren vom H iitten- fach z u r B eurteilung iiberlassen. E s sollte eine B earbeitung stattfinden, um die urspriingliche K o rngestaltung w ieder herbeizufiihren.
Diese U ntersuchung wiirde eine w eitere ScliluB- folgerungzulassen. A u s F u rc h tv o r diesen Briiciien ist d er K onstrukteur geneigt, die Q uerschnitte stilrker zu maclien. E r g eh t m it der B elastung h eru n ter und sagt sich, er v e rb essert dam it die Sacłilage, mindestens verm indert sich seine per- sonliclie V erantw ortung. W enn ein solcher Tem- p era tu rv erlau f beim Eindringen der W arm e vor- handen ist, w are das der falsche W eg. J e dicker icli den Q uerschnitt mache, desto g erin g er w urde der entlastende EinfluB der h in te r der heiBejj O berflachenschicht łiegenden und wenig erw arm ten Massen sein, desto sicherer muB in den vorderen Flach en die berecłm ete Spannung entstehen.
Einen Beweis hierfiir aus d er P rax is liaben Sie in dem Gehange iiber den Pfannen. In der Regel sind in M artinw erken die Giefipfannen an gleicharm igeu Hebeln aufgehangt, die in der M itte einen Bolzen besitzen, in den der H aken vom Giefikran eingehaugt wird. E s w are interessant, zu erfaliren, ob in diesen Gehangen schon Briiche vorgekommen sind. Uns ist es nicht bekannt geworden. W arum t.reten hier keine ein? Viel- leicht deswegen, weil die G ehange aus Eisen- konstruktion h e rg este lit werden, die aus Bleclien von 15 bis 20 mm zusam m engesetzt ist. W enn Sie sich den Q uersclm itt in der Dicke v erringert denken, so sehen Sie oline w e ite re s : je diinner d er Q uerschnitt ist. desto leichter is t er irn- stande, den T em peratureindriicken nachzugeben, ohne durcliE in sp an n u n g b eh in d ertzu sein. Ebenso ist es auffalłig, dafi die H aken, die hier einge- hangt werden, fast nie zu Briiciien V eranlassung geben. Meistens ist allerdings die V orsicht ge- braucht, unten ein Schutzblech vorzuhangen, um die unm ittelbare B estralilung des H akens z u be- seitigen. Das wiirde darauf hinweisen, dafi H e rr K utschera re ch t h a t; die gute W irk u n g eines Schutzblecłies am Pfannenhaken wiirde* auch aus .dieser Et-fahrung hervorgeben.
Nun noch ein P u n k t: die Giefipfannen- briiche bei Ieerer Pfanne. Alle die E rscheinungen, die w ir h ier ,b e tra c h te t haben, konnen bei be- la s te te r Pfanne vor sich gehen. Es ste llt sieli ein Gleichgewiclitszustand ein u n te r der gleichzeitigen W irkung der L ast P . W enn diese L a st ganz oder teilweise verschw indet, so iindert sich die Spannungsverteilung iiber den Quersclm itt, und es konnen moglicherweise innere Spannungen an gewissen Stellen sich ansammeln, die n u r eines kraftigen auBeren Anschlages bediirfen, um z u r Auslosung zu kommen.
®r.»3itg. W . N o v e iy B r e m e n : Meine H erren, die grofite Zahl der G iefipfannengehangebruche h a t groBe Aehnlichkeit m it den im Maschinenbau seh r liaufig vorkommenden D auerbriichen.
Dauerbriiche sind Briiche, die bei K onstruk- tionsteilen, die dauernd ihre R ichtung wechselnde, stofiweise Beanspruchungen auszuhalten haben, sehr hiiufig vorkommen. Ich will Ihnen Beispiele g eben: Achsen, W ellen, Kolbenstangen, K urbei- stangen usw. W enn auf diese K onstruktionsteile ein Schlag oder ein Stofi ausgeiibt wird, so kann w ahrend der kurzeń Z eit des StoBes die K ra ft sich nicht gleichmafiig iiber den ganzen Quer- schnitt verteilen. E s konnen deswegen einzelne F asern. am Umfange des K onstruktionsteils iiber die Streckgrenze iiinaus beansprucht w erden. D a
durch werden diese F asern sprode, und es tre te n bei fortw ahrender stofiweiser Beanspruchung in diesen sprode' gewordenen F asern A nrisse auf.
Diese A nrisse w irken a ls.K e rb e, und der B ruch s e tz t sich in unsichtbaren Trennungsflachen fort, bis n u r noch ein kleiner Teil des Q uerschnitts homogen zusammenhangt. D urch diese Quer- schnittsscliw achung t r i t t dann 'd er endgiiltige B ruch ein.
Nun werden Sie einwenden, bei unseren GieC- pfannengeliangen konnten solche stofiweise D auer- beanspruchungen uberhaupt nicht vorkommen.
Aber das ist doch der F ali. M einer A nsieht nach ist namlich die grofite Zahl dieser Briiche liaupt- sachlich auf W arm espannungen zuriickzufjihren.
W arm espanuungen sind Spannungen, die durch ungleichmaBige E rw arm ung und ■ A bkuhlung h e r- vorgerufen werden. Zu den Ausfuhrungen meines- H e rrn Y orredners mociite ich bemerken, dafi von H errn Professor H eyn in einer hervorragenden A rb e it1) diese V erhaltnisse volIkoinmen g e k la rt worden sind. Ich mufi auf diese A rbeit verweisen.
Ich will daraus nur anfiihren, dafi in den k alteren Stellen sta rk ę Zugspannungen auftreten, die u n te r Umstanden die Streckgrenze des M aterials iiber- schreiten konnen. Sprodigkeit ist die Folgę. E s tre te n kleine A nrisse auf, die A nrisse yergrofiern sieli, und durch diese Querschnittschw achung t r i t t dann der Bruch ein. Solche ungieichmafiigen E r- warmungen und Abkiihlungen haben die W irk u n g
J) S t. u. E. 1907, S. 1309 u. 1347.
30. O ktober 1919. Ueber den Bruch von OkfSpjamtcngehangen. S tah l und Eisen. 1311 eines Schlags oder Stofies. Es kommen dann
naturlich auch noch andere F eh ler in B etrach t, z. B. M ąterialfehler. Die M aterialfehier, die in den Lichtbildern d arg e ste llt wurden, w aren stark ę Phosphor-Seigerungen. Ein solches M ateriał darf ais K onstruktionsm aterial iiberhaupt niemals ver- wendet werden. A ber auch Sclilackeneinscliliisse konnen vorkoinmen. Vor allen Dingen sind Obei-- flachenyerletzungen zu vermeiden. Sie ffthren durch K erbw irkung zum B ruch. Ebenso sind die scharfen Q uerschnittsiibergange bei den Zapfen stren g zu yermeiden.
Das w ar j a wohl an und fiir sich niclits Neues. Nun wurde man aber vielleicht die F rage ste lle n : Kann man denn die Briiche bei den Giefipfannengehilngen vollkommen verhindern ? D arauf ist die A ntw ort zu geben, dafi das n a tu r
lich restlos nicht moglich ist, dafi sich aber doch die Zahl von solchen Briiclien sehr herabsetzen laBt. W enn man einmal an einen besonderen F ali denkt: Im Automobilbau h a tte man anfangs mit solchen B riićhen selir viel zu tun. D a entsehloB man sich, bei hoch beanspruchten K onstruktions- teilen aji Stelle des verw endeten Schmiedeeisens oder Stahls die Sonderstahle einzufuhren, die sich hier auBerordentlich g u t bew tthrt haben.
Ich bin nun der A nsicht, dafi man fiir diese GieCpfannengehilnge auch Sonderstahle, und zw ar niedrigprozentige N ickelstahle verwenden mufi.
Diese Stilhle mufiten Tiegel- oder E lektrostilhle sein, dam it w ir die Sicherheit haben, dafi mog- lichst wenig P hosphor, Schwefel und Schlacke vorhanden sind und w eiterhin ein M ateriał sein, das gasfrei und gut desoxydiert ist. W e ite r muB auf diese W arm espannungen besonders Riick- sicht genommen werden. Sie lassen sich a lle r
dings durch S chutzvorrichtungen abschwachen.
Man mufite yielleiclit noch an Stelle dieser Bleche, die man j e t z t verw endet, stilrk e r isolierende M aterialien nehmen, vielleicht eine Zwischenlage von Asbest. Dann glaube ich, dafi die Briiche auf ein kleines Minimum zuriickgefiihrt werden konnen.
Professor SipI^Sug. 0 . B a u e r - B erlin-D ahlem : Meine H erren, ich habe im M aterialpriifungsam t wiederholt Gelegenlieit gehabt., gebrochene Ge- hangestangen zu untersuchen, und ich muG sagen, im allgemeinen bin ich zu der U berzeugung ge- kommcn, dafi M aterialfehler, gewissermaBen Ge- burtsfehler, die von d er H erstellung des M ate
rials herriihren, in den allerseltensten Fallen die Ursache gewesen sind. Ich recline dazu grohe Seigerungen, grobe Schlackeneinschliisse u. dgl.
Nun haben j a schon viele der H erren — ich bin leider e rst v o r kurzem gckommen — sich dazu geauBert. Ich weifi nicht, w as zu erst ge- sag t worden is t; ich habe n u r die letzten AuBerungen iiber Spannungen g ehort. Nach meinen E rfahrungen mufi ich auch annehmen, dafi die H auptursachen dieser Briiche auf W arm e- spannungen zuriickzufiihren sind.
Ich moclite zu den Ausfuhrungen einer der H erren V orredner nur noch kurz folgendes er- wahnen. Im Prinzip stimme ich ihm vollig bei.
W enn ein solclies Gehange im B etrieb ist, t r i t t zunachst auf der einen Seite eine stark ę E r- warmung iijfolge d er straldenden Ilitz e des fliissigen Stahls ein. Die Seite, die nun plotz- lich sta rk erwżlrmt wird, h a t das B estreben, sich auszudehnen, wird aber daran gehindert durch die riickw artige kalle Seite. Die warme Seite stelit u n ter D ruck und die k alte Seite u n ter Zug. Sołange die Zug- oder Druckbean- spruchung unterlialb der S treekgrenze des M ate
rials bleibt, sind die Spannungen ungefahrlich.
W enn die Abkuhlung wieder ein tritt, verschwinden die Spannungen. Das Gehange konnte jah rzeh n te- lang benutzt werden, ohne dafi es reiBt. Sie kennen wohl alle Gehange, die jahrzehntelang dauernd im B etrieb sind, ohne zu reifieh. In einzelnen F allen, wo die V erhaltnisse im B etriebe ungiinstig liegen, kann tatsachlich der F a li ein- treten , daB etw a durch Kuhlung von der auBeren Seite und besonders sta rk ę Erw arm ung von der inneren Seite die Spannung so groB wird, daB die Streekgrenze uberschritten w ird. Ein bezeichnen- des Beispiel ist der F ali yon ®r.=3iig. Canaris. H e rr Canaris erw alm t, dafi bei einem Gehange Risse eintraten, die an der W e tterseite lagen. Dann kann der F a li eintreten, daB die Streekgrenze uberschritten wird, und es en tsteh t eine kleine, auf der einen Seite bleibende Zusammendriickung und auf der anderen Seite eine bleibende Dehnung.
Das braucht im B etrieb noch keinen B ruch zur Folgę zu haben. W enn aber das M ateriał abkiihlt, t r i t t etw as anderes ein, dann t r i t t eine Umkehrung der Spannung ein — und das ist doch w esent
lich — ; dann h a t das zusammengedriickte M ate
riał, das bei hoherer T em p eratu r stand, das Be
streben, dieselbe Lange anzunehmen wie das vorhin gestreckte. Das ist nicht moglich. Die Spannungen sind j e t z t im abgekiihlten Zustandjj erheblich sta rk e r ais in dem yorhin angew arm ten Zustand. D am it hangt die E rfahrungstatsache zusammen, daB die Briiche haufig im kalten Zu
stande durch einen geringen Sclilag oder sonstige V erhaltnisse eintreten. Das ist zuriiekzufuhren auf die plotzliclie Um kehrung und die Vergrofie- ruńg der Spannungen, die bei tieferen Tem peraturen ein yiel groBeres Mafi anzunehmen bestrebt sind.
Das W esentliche fiir die P raxis ist, daB sie yersucht, diese Spannungen zu verlundern, denn sie sind das G efahrlichste. Andere Umstande, wie K onstruktionsfehler, sind gefahrlich und natiirłicli alle zu yermeiden, brauchen aber den Bruch nicht zur Folgę zu haben. Nach meiner U berzeugung wurden die gewolmlichen Gehange, wenn sie nur bei norm aler T em peratur gebraucht wurden, unendlich lange halten. Sie wurden iiberhaupt nicht zu B ruch gełien. D as w eist alles darauf hin, daB es in der H auptsache W arm e-
1312 Stahl u n d Eisen. Ueber den Brucli von Otcpmannengehangcn. 39. J a h rg . N r. 44.
spannungen sind, die vom B etrieb h erru h reń , dui ch die die Briiche zustande kommen: Unser ganzes B estreben muB darauf hingehen, die schadlichen W irkungen der T em peraturspannungen zu ver- hindern und zu vermeiden. Da sind schon eine Reihe von Y orsclilagen gem acht worden, Schutzbleche u. dgl. F e rn e r w ird man von Zeit zu Zeit doch ein Ausgliihen der Gehange vornehmen miissen, denn wenn einmal bleibende V eranderuhgen s ta tt- gefunden haben, konnen sie durch gelindes Aus- gliihen von 850 — 900 Grad vollig wieder lieraus- g eb rach t werden. Sie konnen also eine Stange, wenn nicht schon ein Anrifi erfolgt ist. durch das Ausgliihen wieder guiistig beeinflussen. I s t aber schon einmal ein kleiner AnriB entstanden, so nutzt das Ausgliihen niclits mehr. D er An
riB w ird schliefilieli zum B ruch des Gehanges (D auerbruch) fiihren. Man inuB das Gehange von Zeit, zu Zeit sorgfaltig auf etw a yorliandene An- risse absuchen. Die A nrisse sind bei den roh geschm iedeten Stticken nicht immer gleich zu erkennen. W enn Sie aber die Stange in Ol ein- tauchen, sie trocken wischen und sie dann w ieder schwach anwiirmen, so schw itzt das Ol, wo die Anrisse sind, aus, und Sie erkennen dann die Risse deutlich. D ieH au p tu rsach ed erB riich eseh eich . wie gesagt., nicht in M ateriał- oder K onstruktionsfehlern, sondern liauptsaclilich in den B etriebsverhaltnissen, die wir allerdings nicht verm eiden konnen.
'SipU^ug. K. S i v e r i n g , D uisburg: Sehr haufig kommt es vor, daB beim A bstechen des Kuppelofens fliissiges Eisen oder beim Kippen des Ivonverters flussiger S tahl zwischen T ragzapfen und Biigel d er Pfannen lauft, so dafi ein Ausleeren d er Pfanne ganz ausgeschlossen ist. Um dieses Eisen zu entfernen, mufi der Biigel von der Pfanne abgenoinineu werden, w as ab er m eistens mit groBen Schw ierigkeiten yerbunden ist, da der Biigel durch das auf dem Zapfen sitzende E isen fest y e rk e llt ist. In den meisten B etrieben erfolgt die Loslosung des Biigels dadurch, daB der Schlosser Keile zwischen Biigel und T rag - ring m ittels Yorham m er eintreibt, wie.aus Abb. 16 ersichtlich ist. Durcli dieses gew altsam e Ein- treib en der Keile sind sowohl der Biigel ais auch der Zapfen groBen Spannungen unterw orfen. Abb.
17 und 18 zeigen uns, dafi infolge einseitigen E intreibens der Keile eine Biegebeanspruchung sowie ein Abscheren des Zapfens hervorgerufen wird, wahrend. d er R ing des Biigels auseiuander- geprefit. w ird. F e rn e r kann durch das andauerndo Hiimmern eine d erartig e Gefiigdanderung ent- stehen, daB sich das y o rh e r zalie M ateriał in sprodes yerw andelt, wodurch ein Abspringen des Zapfens bei dem kleinsten Schlag stattfinden kann.
Das abwechselnde E intreiben der K eile, einmal von oben, das andere Mai yon unten, ist be
sonders gefahrlich. Die Schlosser legen meisteiis nicht die notige Sorgfalt darauf, die Keile gleichmuBig einzutreiben.
Ein w e iterer F ali iiber die unsaehgemaBe B ehandlung der Pfannen zeigt folgendes Beispiel:
Infolge Y ersagens einer Bremse stiirzte eine m it fliissigem S tahl gefiillte Pfanne herunter, wobei der eine Biigel sich verbog. D er Schlosser nalim den Biigel von der Pfanne ab, erh itzte die verbogene Stelle bis zu r R otglut und rich tete den Biigel, worauf er denselben ohne w eiteres w ieder an der Pfanne anbrachte. Diese stellen- weise E rh itz u n g des Biigels ru ft selbstverstand- licli im M ateriał Spannungen liervor, welche bei V ollbelastung der Pfanne zum B ruch des Biigels fiihren konnen.
E s ist daher unbedingt erforderlich. daB iiber P fan n en rep aratu ren eine genaue K ontrolle ge- fiih rt wird.
E . E i n i c k e , C refeld: Die V o rtrag e waren bisher seh r lehrreich. Jedoch muB ich bekennen, daB sie zum Teil ziemlieh einseitig w aren. H err K utschera zum Beispiel bob selir anerkennens-
A bbilaung 16 bis 1S.
' Gehange einer 5000-kg-GicCpfanne.
w erte Beispiele heiw or. Jedoch muB ich H errn K utschera fragen, ob er diese Beispiele person- licli in der P rax is auf einem oder m ehreren W erken gesam m elt liat. D as ist namlich die H auptsache.
H e rr Senssenbrenner w ar so liebenswiirdig und h a t in seinem V ortrage bzw. in seinen An- sichten ein Problem gestellt, an dessen Losung w ir alle arbeiten sollten. Das ist ineinem D afiir- lialten nach unser a lle r B estreben. Bis je tz t w a r es leider so gew esen, daB der eine hier und der andere da seine praktischen E rfahrungen meist geheim gehalten h at, und dadurch ist es gekommen, dafi die Stahlerzeugung, w ir wollen sagen, das Giefiereiwesen auf G elieim verfahren d e r einzelnen H erren , die sie auf G rund der einzelnen B etriebseifahrungen gem acht hatten, beruhte. E s w are y iel rich tig er, wenn ein der- artiges '1'liema angeschnitten w ird, daB sich alle H erren daran beteiligten, um diese Uebel auf- zuklaren. Ich selbst bin natiirlich auch gerne bereit, meine E rfahrungen preiszugeben.
30. O ktober 1919. Uebtr den Bruch von Oicppjanntngehdngen. Stahl und Eisen. 1313 Ich sage mir betreffs der Risse usw., die
alle hier heute abend gesehildert wurden, daB die in je d e r GieBerei und je d e r Behandiung jedes- mal anders sind, je nachdem, wie der einzelne Giefiereifachinann es anlegt., wie er es behandelt, wie es seine L eu te behandeln. F e rn e r ist zu beobachten, ob die Pfanne ein festes oder loses Gehange besitzt, ilnd wie w ird das letztere ge- handliabt? W ie werden dio losen Gehange jew eils gepriift und behandelt? In jedem F alle spielen die K onstruktion der Pfanne, die A nlage des Pfan- nenfeuers uud dic Lage desselben eine wesentliche Rolle bei Vermeidung von Unfallen. D er Mann hiingt seine Pfanne an, fa h rt damit u n ter den Ofen;
j e t z t wird angefangen zu gieBen, und plotzlich reiBt das Gehange. J e tz t sucht. man nach Griinden:
W olier kommt das? Das Gehange h a t bereits 10 •falire gehalten, worauf ist das je t z t zuriick- zufuhren? Dann w ird gesucht, dann werden dic ganzen U ntersuchungen angestellt., die physika- lischen wie auch die m etallographischen. Es werden wunderbare B ilder entw ickelt, und wenn man richtig dahinterschaut, ist es lediglich die Be
handiung d er Pfanne selbst, und zwar durch den Pfannenm ann oder den A rbeiter, der sie be- dient. Ich meine hier die W arm ebehandlung. D er M eister h a t nicht immer die Zeit, daB er dahinter- steht, und so g e h t das h a lt seinen Gang. Dieses . Beispiel habe ich selbst beobachtet. D er Bruch tr a t oberhalb im Schenkel auf, und zw ar von der M itte des Pfannenzapfens aus gemessen in Hohe von etw a 500 mm. Die Stelle zeigte keinerlei Beschadigung von aufien lier, die B ruchstelle selbst zeigte ein gesundes M ateriał. Infolge der ungleichm&Bigen W arm ebehandlung des fraglichen Schenkels und der hinzutretenden B elastung wurde die entstandene Spannung naturgem afi durch den RiB ausgelost.
•ledenfalls w are es zu empfehlen, wenn jed er mit daran arbeitete, das Problem , das hier an- geschnitten ist, zu losen.
G ew erbeassessor W . M i c l i e l s , E s s e n : Meine H er ren, die letzten Ausfiihrungen waren nicht so ganz unrichtig. E s ist in der T a t zweck- mafiig, wenn E rfahrungen verschiedener W erke zusam m engetragen werden. In der Zeitschrift
„Stahl und E isen “ sowohl ais auch in den Ausfiih- rungen am heutigen Abend wurde yerschiedent- lich yon der Berufsgenossenscliaft geredet. In den Ausfiihrungen in „S tahl und E isen Ł ist falsch- licherweise gesagt w orden: „Eisen- und Stahl- B erufsgenossenscliaft“. E s kam die H iitten- und
W alzw erks-B crufsgenossenscbaft in F rage.
Meine H erren, ich mochto Hire Aufm erksam keit darauf lenken, daB die Berufsgenossenscliaft ta t- sachlich schon eine solche Stelle ist, bei der die E rfahrungen aus den verschiedensten W erken zusammenlaufen. Die Berufsgenossenscliaft er-, fa h rt von jedem Gehangebruch, soweit Unfalle dabei eintreten, und laBt es sich nicht, entgehen,
d erartig e interessante F alle durch ihre Aufsichts- beamten uingehend untersuchen zu lassen. Die A usfiihrungen iiber Giefipfannengehange, die von der H iitten- und W alzw erksberufsgenossenschaft.
in dem Jahresbericht. iiber die technische Auf- sicht oder auch in besonderen Rimdschreiben ge- m acht worden sind, sind E rfahrungen, die auf yersehiedenen zu r Genossenschaft, gehorendeu W erken gem acht woi’den sind. Sie sind von der Genossenschaft in objektiver W eise m itg ete ilt, lediglich in dem B estreben, der G esam theit zu nutzen .und Unfalle zu verhiiten. Die B erufs- genossenschaft ist natiirlich gerne bereit, die E r- fahrungen, die bei ihr einlaufen, auch dem Y erein deutscher Giefiereifachleute oder dem Y erein deut
scher E isenhuttenleute zu r Yerfiiguńg zu stelien.
Oberingenieur C. K u t s c l i e r a : E s ist eben die . F rag e gestellt, worden, ob ich dieyorhin dargelegten r
E rfahrungen selbst gesammelt h atte. Ich kann darauf erw idern, daB ich die eine vorgetragene E rfah ru n g mit dem im H akenm aul gebrochcnen Giefikranhaken niclit personlich gem acht babę.
Die anderen zwei erwalinten Geliangebruchc haben sich in dem von m ir gełeiteten B etriebe ereignet.
N atiirlich habe ich yorsucht, der Saclie auf den Grund zu gehen, und zunachst g erech n et; bei .einer Beanspruchung von 200 kg/cm 2 kommt eine U eberlastung nicht in F rag e. Selbstverstand- licli habe ich auch einen regeu Gedankenaustausch m it vei'6chiedenen Stelien gepflogen und E rfa h
rungen von anderen H iittenw erken sarnmeln konnen. N ur das M ateriał, das ich personlich im B etriebe beobachten konnte, habe ich in unserer modernen U ntersuehungsanstalt. eingehend u n te r
suchen lassen konnen. Das andere M ateriał stand mir nicht zu r Verfiigting. Ich kann mich da nur den Angaben der betreffenden Ile rre n anschliefien und bin bereit, iiber die Sache in der Kommis- sion nahere Angaben zu machen. E s lieg t hier keine T&uschung oder eine Beschonigung vor, wenn auch zugegeben wird, daB einzelne H erren iiber die Angelegenheit niclit gern etw as m itteilen.
Das M ateriał ist ziemlich um fangreich, und es sind iiber einige Briiche eingehende m etallographische, chemische und physikalische Untersuchungen g e
m acht worden. Besonders die U ntersuchung, aus der die yorhin gezeigtcn Liclitbilder stainmen, ist so eingehend durchgefiihrt, wie sie n u r ein grofies Laboratorium , das mit allen modernen Hilfs- m itteln ausgeriistet ist, durchfiihren kann. Dieses M ateriał ist in Handeu eines H errn im b esetzten Gebiet, der leider die A kten vorlaufig nicht heruber- bringen kann; es kann sicherlieh liickenlos vor- g eleg t W erden.
Um nochmals auf die Briiche zuriiekzukoinmen, so ist doch die T atsache kennzeiclmend, daB die meisten Briiche durch eine E rsch u tteru n g aus
gelost w erden. Es fra g t sich, ob diese E r- kenntnis nicht zu einem Priifungsverfahren aus- genutzt werden konnte. Man konnte bei leichten
1314 Stahl u nd Eisen. Ueber den Bruch von GiePpfaniiengehangen. 39. Ja b rg . N r. 44.
Gehangen jeden H aken mit einem Ham m er sta rk abklopfen. Bei grofieren H aken konnte man viel- leiclit yorsichtig gegen eine Kokille oder einen Błock gegenfahren. E s ist w eiter zu iiberlegen, ob nicht ganz sehwere H aken (die man aber durcli Klopfen und A nfahren nicht in geniigend sehw ere E rschlitterung v ersetzen kaun) dadurch gepriift w erden konnen, daB man sie einer sinn- gemaB durcligefiilirten F allprobe in regelmaBigen Zeiten u n te rw irft1).
D as alles sind Anregungen, die sich auf Grund fru h e re r Besprechungen m it Fachgenossen ergeben haben.
W as meine ersten Ausfiihrungen anlangt, so stiitzen sich diese auf die fruheren Feststellungen in dem Y ó rtra g von D r. Canaris, gehen aber in der H auptsache auf den der Aussprache zu- grunde liegenden „B ericht der G eschaftsstelle"
ein, der sich la u t schriftlicher B estatigung aber m it den Ausfiihrungen yon Sensenbrenner2) voll- standig deckt. Ich habe nun P u n k t fiir P u n k t nach diesem B ericht m ir meine Notizen gem acht und hier yersuclit, festzustellen, was nach meinen E r fahrungen m it dem B ew eism aterial dafiir und was dagegen spriclit. Ohne Zeichnungen sind ineine Ausfiihrungen nicht immer sofort zu yerfolgen;
auch die nicht liickenlos yorgefiihrten Liclitbilder widerlegen nur einen P u n k t in dem B ericht (S. 216, Abs. 2). Ich w are gern bereit, m it anderen H erren , die yielleiclit nicht ihre E rfah ru n g en hier preisgeben wollen, iiber die H akenbruche zu ver- liandeln. Bis je tz t habe ich immer noch be- s ta tig t gefunden, daB der grofite T eil der Briiche hauptśachlich in d er Zone, die den T einperatur- schwankungen am meisten aijsgesetzt ist, e in tr itt3;.
C. S e n s s e n b r e n n e r - D iisseldorf-O berkassel:
M. H ! Sie dilrfcn nicht e rw a rten , dafi ich Ihnen j e t z t noch einen groBen Y o rtra g halte, w ir haben genug g ehort. Ich feiere demnachst mein silbernes Jubilaum ais „GieBpfannenmacher" und habe jeden
falls eine ganze Menge E rfah ru n g en h in ter mir. Die E rfahrungen, die die H erren gem acht haben, habe ich nicht einmal oder dreim al, sondern yielleiclit ein D utzendm al gem acht, und ich konnte eine Reihe von dem G esagten widerlegen. A ber die meisten H erren kamen zu dem R esu lta t, dafi w ir eigentlich noch selir wenig wissen. E s er- tibrigt sieli deshalb, h ie r noch w eitere Einzel- heiten anzufiihren; die Einzelfalle zu priifen, wird s p a te r Sache d er hoffentlicli zustande kornmen- denPriifungsstelle sein. Meine ganzenB estrebungen
*) E ine weitere Auslosung eines Biuchea durch solche E rschiitterungen is t in S t. u. E. 1919, S. 441 naher beschrieben.
-) St. u. E . 1919, 27. F ebr., S. 213/7.
’) Auch der vorhin beseliriebene Brucli im Ilaken- m aul b estatig t dieso A uffassung; hier ist durch die Auf- hangung der Pfanne m ittels Zwischenhebel der H aken etwaigen einseitigen und wechselnden Erw iirmungen duroh S trahlung, uberflieBende Schlacke usw. m ehr ausgesetzt ais boi der norm alen Anordnung.
gingen dahin, nun endlich einmal die K arre ins R ollen zu bringen. Deshalb ist mein Aufsatz er- scliienen. E r h a t w eiter keine Tendenzen ge
habt, ais die Sache einmal wissenschaftlich fest- zulegen, um klarzulegen, waś ist eigentlich daran, w as ist nicht daran?
H errn T reu h eit mociite ich erw idern, daB auch er seheinbar annimmt, die Gehange brechen nur an ganz bestim m ten Stellen. D a dies, wie ich in meinem A ufsatz nachgewiesen, nicht der F ali ist, so frage ich, ob denn nun die ganzen Ge
hange bearbeitet und abgeschlichtet werden sollen ? Die Pfannengehange sind Dinge, die noch lange nicht so brechen, wie die H erren in der Theorie es meinen, sie brechen an der unglaub- lichsten Stelle. Nach der Theorie miiBte das Gehange (Redner dem onstriert an der Tafel) da durch die Loclier brechen. W as tu t es aber?
Gegen alle „R egeln der K unst" briclit es nicht da, sondern ausgerechnet da zwischen diesen' vier L ochem . Im zw eiten F alle bricht der Zapfen nicht etw a an dieser oder an je n e r Stelle, welche doch nur allein fiir einen etw aigen B ruch in F ra g e kommen konnen, soiulern hier. Von M aterial- spannungen durch ungleiche Erw arm ung kann in beiden F allen keine Rede sein. D e rartig e F alle tre te n viel auf. Ich habe leider G ottes e rst in den le tz te n Ja h re n m it der Sammlung des M aterials angefangen. V orher haben w ir derartige E r fahrungen schon ja h relan g gem acht. Ich konnte Ilmen iiber drei Stunden lang dariiber V o rtra g halten. Ich wollte Ihnen nur an den beiden F allen zeigen, was vorkommen kann, und davor w arnen, aus wenigen Fallen schon Schlusse zu ziehen.
Auf die Ausfiihrungen des H e rrn T reu h eit konnte, ohne die ganzen F rag en aiifrollen zu wollen, noch folgeódes gesagt werden. H e rr T reuheit sp rich t davon, dafi im GieBereibetriebe, z. B. durch Losen eines Iieiles der G etriebezahnrader (ein g a r nicht seltener F ali), das Gehange nach dem A bsetzen d er Pfanne keinen H alt findet und auf den Boden schlagen kann.
E s braucht dazu nur erw iihnt zu werden, daB durch dieses Umschlagen des Gehanges auch ein Mann totgesclilagen werden kann (wie das tatsachlich schon p assiert ist), oder daB die ge- fiillte Pfanne umschlagen kann, wenn das Fehlen oder die Lockerung des Keils nicht bem erkt wird, und dasselbe Unheil an rich tet, wie wenn ein G ehange b ric lit; da muB man doch fragen, ob denn eine Giefipfanne nie nachgesehen wird, bis etw as p assiert ist. Die S ch u llfrag e b rau ch t nur aufgeworfen zu werden, um die riclitige A ntw ort zu finden.
Ob beim Umschlagen eine K erbw irkung ent- stelit, oder man es A nfang eines B ruches nennen mufite, d er nicht ebenfalls bei einer Reyision gefunden werden konnte, ist eine F ra g e fiir sich.
30. O ktobcr 1919. Utber den Bruch von Gicppjannetigchdngen. S tah l und Eiseń. 1315 Es wird' dann viel vonJ Einkerbungen ge-
sprochen, nam entlich, daB sie bei kleinen Quer- schnitten schneller zum B ru c h e , fiihren ais bei grofien. Man kann auch eine andere Meinung sehr wohl begriinden. Bei den von m ir beob- achteten Briiclien handelt es sich aber n i e um Einkerbungen, auch nicht um solche, die angeb- lich „iiberschm iedet“ sein sollen. Nach einem B ruch miifiten sich solche Stellen an der Bruch- stelle doch unbedingt feststellen lassen.
Da, wie w iederholt gesagt, die Gehange nicht an den am meisten der B ruchgefahr ausgesetzten Teilen brechen, sondern an allen Stellen (weil es eben keińe am meisten der B ruchgefahr aus
gesetzten T eile gibt), miiCte folgerichtig jedes Gehange ganz bearbeitet und geschlichtet werden.
Man frage, w er bezahlt das, und werden Un- falle dann ausgeschlossen? Ueber die „Baustoff- miBhandlung bei der B earbeitung" kann hinweg- gesehen w erden. Auch die von H errn T reuheit empfohlene K onstruktion h a t Uebergangsstellen vom groBen zum kleineren Q uerschnitt, und es fra g t sich, ob der diese F orm andenm g ohne „Mifi- handlung11 durchfiihren kann.
Ueber die von H errn T reuheit vorgeschlagene K onstruktion d er T rag zap fen will ich mich nicht w eiter einlassen. Ich habe schon meine Grunde, weslialb ich es nicht so maclie. Ich liabe auch nach seiner K onstruktion ausgefiilirte Pfannen schon nach meiner umzuandern be
kom men.
Nachfolgende Ausfuhrungen sind der Ge- schaftsstelle nach der Versa,mmlung schriftlich zugegangen:
Ingenieur F r . R o t t m a n n - D u s s e l d o r f : Den bereits geauficrten Meinungen mochte ich noch hinzufugen, daB das M ateriał auch durch die ausstrom enden Gase v eran d ert w erden kann, ahn- lich wie die Eisenbahnschienen in den Tunuels zu friihzeitigem B ruch g eb rac h t werden, aber hierfiir fehlen m ir die rechnungsmaBigen Unter- lagen, es bleibt dieses daher fiir mich v o re rst eine V erm utung, die ich gelegentlich w eiter ver- folge. W eil ich ein F reund d er Rechnung bin und mich der F a li interessierte, so bat ich, mir die genauen U nterlagen zu geben, um die Sache von meinem Gesichtspunkte aus rechnerisch zu p ruf en. H auptsachlićli ang ereg t wurde ich dazu durch die B em erkung des H errn T reuheit, daB die B ruchstelle eingekerbt gewesen soi.
Die Pfanne liing an einem L aufkran von 90 m Falirgeschw indigkeit je Minutę, h atte ein A lter von 4 bis 5 Jah re n , w a r gegen Zugluft geschiitzt und ist dann im Gehange gebrochen. W arum ?
Mit folgender B erechnung glaube ich, die Ursache nun einwandfrei klarzustellen. Das Ge
hange. wird auf Zug m it etw a 1,0 kg/m m 2 bean- spruclit, ist in dieser Beziehung also sehr stark .
Zu dieser B eanspruchung kommt aber noch eine Biegungsbeanspruchung von 10 bis 15 kg/m m 2, die beim jedesmaligen Anfahren und Stillsetzen des K ranes im Gehange der GieBpfanne ein tritt.
Es ist dabei g a r nicht notwendig, daB die Pfanne auch gelegentlich an Kokillen, Saulen angefahren oder sehr unsanft aufgesetzt w ird ; das Gehange wird schon aus der ersten Ursache allein brechen-.
Die Masse einer gefullten Giefipfamie ist eine erhebliche, und um diese zu beschleunigen, gehort eine grofie K raft, die sich im Gehange m it ab- biegender W irkung auBert. G eht nun die B e
anspruchung wie im vorliegenden Fali iiber eine bestimmte Grofie, dann t r i t t unweigerlich nach einer Reihe von A rbeitstagen der B ruch ein, w elcher haufig leider anderen Ursachen und wo- moglich anderen'M ensclien z u r L a st gelegt wird.
D er EinfluB der Massenwirkung w ird mehr, ais man glauben sollte, nicht geniigend gew iirdigt.
W e r h a t jem als eine B estellung auf eine Giefi- pfanne hinausgegeben und dabei gesagt, daB der zugehorende L aufkran m it einer Geschwindigkeit yon 90 m und m ehr je Minutę arbeite. Ich be- fiirchte niemand, und doch ist diese U nterlage von liervorragender Bedeutung. Haufig werden wichtige U nterlagen verschwiegen, um sogenannte Betriebsgelieimnisse nicht bekanntzugeben, ohne zu berttcksichtigen, dafi der K onstrukteur nicht richtig arbeiten kann, wenn er nicht die gesamten Unterlagen hat. Sofern die B esteller in solchen Angaben w eniger zuruokhaltend sind, werden sie bald die wohltiltige W irkung. in ihrem eigenen Tnteresse spiiren.
Ingenieur L. T r e u h e i t : Zu den Ausfuhrungen des H errn R ottm ann teile ich mit, dafi ich nach sorg- fa ltig er Berechnung des Gehangeąuersclm itts an d er B ruchstelle zu der U eberzeugung gekommen bin, daB letztere r den Anspriichen im B etriebe auf die D auer nicht gewachsen sein kann, da die Spannungs- und Abbiegungsgrofien w eit iiber die zulassigen G renzen hinaus sich den Bruch- bzw . E lastizita tsg ren zen nahern.
Ich bin H errn R ottm ann dafiir dankbar, daB er meine im Y o rtra g geaufierte Meinung, daB beim B au von Giefipfannengehangen K onstruk- tionsfeliler vorliegen, durch Berechnung zu erst nachgcwiesen und b estatig t h at. Dieses ist be
sonders wichtig, da H err Senssenbrenner Kon- struktionsfehler bei allen von ihm angezogenen Gehaiigebruchen y ern ein t1).
Die Befurchtung des I le r m R ottm ann, daB haufig nicht alle fiir eine GieBpfanne notwendigen Angaben, wie z. B. Falirgeschw indigkeit des GieB- lcranes usw., aus sogenannten Griinden des Be- triebsgeheimnisses gem acht werden. trifft hier nicht zu. Bei der B estellung der zu B ruch ge- kommenen 5-t-Pfanne ist an O rt und Stelle in der Giefihalle m it dcm K o n stru k teu r veih an d elt
*) S t. u. E. 1919, 27. Fobr., S. 213/17.
