Stahl und Eisen, Jg. 64, Heft 8

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HEFT 8 2 4 . FEBRUAR 64. JAHRG.

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Akkum ulatoren, hydr. . 13

A nlaßöfen ...12

A ntriebe ...27

Aufkohlungsm ittel . . . . 27

Ausfugm assen ...2 ,2 6 A u sgü sse ... 8

A u tom obile, Bestandteile und Z u b e h ö r ...24

Baustähle ...12

Behälter und Apparate fü r die ehem. Industrie 22 Beizanlagen, Beizmaschinen, A u s r ü s t u n g U. j B e iz z u s ä tz e ...26

Bekohlungsanlagen . . . . 23

Benzin- und B e n zol­ gew innungsanlagen . U. 4 B ie g e m a sc h in e n ... 5

Blecharbeiten . . . U. 2 , 18 B le c h w a lz e n ... 6

Bohrer ... 2

B o h r m a s c h in e n ...14

Bonderanlagen U. 3 B r e n n e r ...28

Brennöfen ...28

Brückenbau ... 3

C h e m ik a lie n ... 9

D am pfkessel­ entaschungsanlagen . . 7

D estillationsanlagen für T eere und O ele . . . . U. 4 D o l o m i t ...2 1 Draht ...19

D ra h tw e rk e ...23

D r a h t z ü g e ...24

D r e h b ä n k e ...14

D r e h lin g e ...12

D ruckw asseranlagen . . 13

D urch lauföfen ...2 1- E d e ls t ä h le ...12 , 19 Eisenausscheider, elektrom agnetische . . 17

E lektrische A u s­ rüstungen für W e r k ­ zeugm aschinen ...17

E l e k t r o o f e n ...15 , 23 Entaschungsanlagen . . 7

Entfettungsm ittel . . . . 9

E rze ...27

Federdraht ...19

F errolegierun gen . . . 27

Feuerfeste E rzeu gn isse . 2 , 5 , 8, 15 , 18 , 2 1 , 26, 27 F euerverzinkereien . . . 26

Fördereinrichtungen und - g e r a t e 1 7 ,2 3 Fräser ... 2

Fräsm aschinen ... 1

F reiform -Schm iedestü cke 26 G a s b e h ä lt e r ...1 3 , 18 G a s e r z e u g e r ... 8

G asreinigungsanlagen . 8 G esenkschm iedestücke 3 G le it la g e r ...20

G lühöfen 8, U. 4 G r a p h i t ... 8

G r a u g u ß ...3, 19 G rubenstem pel ... 3

H ärteöfen 12 , U. 4 H ärteprüfm aschinen . . . 2s H u b w a g e n ...2 1 H üttenw erksanlagen und -einrichtungen . , 6 H ydraulische Pressen 7, 14 In duk tion söfen . . . . 2 3, 24 In dustrieöfen 8, 12 , 1 5 , 16 , 18 , 2 1 , 23, 24, 2 5, 28, U. 3, U. 4 K alk und K alksteine . . . 2 1 K alkschachtöfen ...28

Karusselldrehbänke . . . 14

K esselroh rrein iger . . . . 26

K okereianlagen und -m aschinen . . . U. 4 K o k ille n la c k ... 2

K okillenspritzeinrichtung 2 K om pressoren (L u ft und G as) . . . U. 3 K ondensationsanlagen U. 4 K on vertergefäß ... 6

K rane ...10 , 16 K u p o l ö f e n ...25

K u p p lu n g e n , . 3 I 3 2 17 19 19 27 28 24 14 13 Laboratorium sgeräte und -einrichtungen . . 26

L a g e r m e t a lle ...4, 20 Legierte Stähle . . . . 12 , 19 Lunkerverhütungsm ittel 2, 5 M agnesit 15 , 18 M a h la n la g e n ...17

M esothorium . M etalle und L egierungen 27 M etallguß ... M örtel, feuerfeste M ü h l e n ... Nadeldrähte . . . N ichtrostende Drähte O el- und Benzingefäße P fa n n e n s te in e ... Pfannenstopfen und -ausgüsse . . . . P hosphatierungs­ verfahren ... P h oto-K opien -P apiere . P ressen ... 7,

Preßw asseranlagen . . . . Prüfm aschinen und - g e r a t e 2 2 ,2 5 R adreifen- A u sbohrbänk e ...14

R e ib a h le n ... 2

R einigungsanlagen . . . U. 3 R e in ig u n g s m itt e l 9 R e k u p e r a to r e n ...28

R o h e i s e n ...3

R oste ...17

R ostschutzm ittel ...26

S ä g e b lä tte r ...26

S a lz b a d p fa n n e n U. 2 Saugzuganlagen . . . . U. 2 S ä u r e p u m p e n ...26

Schaltgeräte, elektrische ...1 7 ,2 5 S ch a m otteste in e... 8

Schieberum steuerungen . 10 S ch leif­ und P olierm aschinen . 26 S c h l i c h t e ...2 1 S ch m elzöfen . . . . 1 5 , 23, 24 S c h m ie d e ö f e n ...28

S c h m ie d e p r e s s e n 14 Schm iedestücke . . . 3, 12 Schnellarbeitsstähle . . . 12

Schnelltransporter . . . . 25

Schrottpaketierpressen . 7 S ch w eiß a rb e iten ... 3

Schweiß draht und E le k t r o d e n 19 Schw ingsiebe ...17

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Stahl . r . . . . 3 , 12 , 19 , 22 Stahlbauwerke ... 3

StahlbaukonsLuktionen 3 S t a h lm a h lk ö r p e r ... 3

S t a h lr o h r e 4, 22 Stahlwerksanlagen und -einrichtungen . 6 S t e i n k o h l e ... ■ 3

Steuerungen, hydraulische ... • 13

T an k- und Behälterbau • 27 T echn isch e Papiere . ■ 25 T ie fö fe n ... 16

T i e g e l ö f e n ... • 25

T rich ter ... 8

T rock en an lagen . U .3 T r o m m e l ö f e n ... • 25

T u r b o g e b l ä s e ... • 27

Um steuerungen fü r R egen erativöfen

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IO Verbleiungsanlagen . • 23 V ergü teöfen ... U. 4 Verladeanlagen . . . . ■ 17

V erzin kun gs- und V e r ­ zinnungsanlagen . . • 23 W a l z e n ... 6

W alzw erksanlagen und -einrichtungen . 1 1 W erk zeu g e . . . . 2 , 12 , 23 W erkzeugm aschinen . 1 , 14 W erk zeugstäh le . . . 12 , 22 Ziehbänke, Z ie h m a s c h in e n ...24

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Herausgegeben vom Verein Deutscher Eisenhüttenleute im NS.-Bund Deutscher Technik Geleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E .h . O. P e t e r s e n

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

Heft 8 24. Februar 1944 64. Jahrgang

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Die bildsamen Verformungen der Metalle als Forschungs- gew ichte der Desoxydation von flüssigem Stahl mit Aluminium aufgabe. Von F. K ö r b e r ...117 sowie Aluminium und Silizium.

Die Hartzinkbildung beim Blei-Zink-Verfahren. Patentbericht ■ ... 126

Von H. B a b 1 i k ... 120 Zeitschriften-und Biichersehau Nr. 1 / 2 ... 127

Umsehaue" . a“ dle ! !'! ! ! ! ! .’ ! .' ! i 123 W irtschaftliche R u n d sc h a u ... 135

Vorschau auf die eisenhüttenmännischen Gedenktage. — Gleich- Vereinsnachrichten ... 136

D ie bildsam en V erform un gen der M etalle als F orsch u n gsa u fgab e

V o n F r i e d r i c h K ö r b e r * )

(Anregung zur Erforschung der bildsamen Verformungen der Metalle. Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis.

Technische Bedeutung dieser Aufgabe.) D ie M etalle haben in der Jahrtausende langen E nt­

w ick lu n g der M enschheit eine so bestim m en de R o lle ge­

spielt, daß w ir die g roß en E p och e n d er v o rg e sch ich t­

lich en Z e it als B ron ze- u n d E isen zeit zu b ezeich n en g e­

w ohnt sind und v on unseren T agen häufig als v on dem Jahrhundert des Eisens und Stahles sp rech en h ören . V ergleich en w ir dam it die R o lle , die die M etalle in der w issen sch aftlich en F orsch u n g gespielt haben, so ist sie verw u n d erlich u n b edeu ten d . Es ist ü berraschen d, w elch b esch eid en en P latz die E rforsch u n g der k en n ­ zeich n en den E igen schaften der M etalle im L eh rg ebiet der P h y s i k n o ch um d ie Jahrh un dertw ende ein g e­

n om m en hat und auch h eute im allgem ein en n o ch ein ­ n im m t. U n d w enn sich der P h ysik er m it d er U n ter­

suchung v o n E igen sch aften d er M etalle besch äftig te, sei es die elek trisch e u n d th erm isch e L eitfä h ig k e it der M etalle, seien es deren op tisch e E igen sch a ften (R e ­ fle x io n , A b so rp tio n und B rech u n g ) o d e r auch die m a­

gnetischen E igen sch a ften , besond ers der G ru ppe der F errom agn etica , so war die Z ielsetzu n g d e r v ersu ch s­

m äßigen u n d th eoretisch en F orsch u n gen d u rch w eg w eit w en iger au f die E rforsch u n g d ieser E igen sch a ften der m etallisch en V ersu ch sstoffe selbst und ih rer A b h ä n g ig ­ k eit v o n deren Zusam m ensetzung u nd V orbeh an d lu n g ausgerichtet als au f das Studium der G esetzm äß igk eiten der ph ysikalisch en , op tisch en , elek trisch en od er m a­

g netischen E rscheinungen u n d V orgä n ge, die sich in u nd an dieser b eson d eren G ru ppe v on V ersu chsstoffen abspielten. H ierin spiegelte sich die in d er Z ielsetzu ng der ph ysikalischen F orsch u n g jen er Z eit vorh errsch en de E instellung w ider, daß die S toffk u n de, die L eh re von d er Z usam m ensetzung der Stoffe und ih ren V e rä n d e ­ rungen, n ich t in den A u fga b en k reis d er ph ysik alischen D isziplin geh öre, son dern d er Chem ie V orbehalten sei, die sich bis zu jen er Z eit im w esen tlich en selbständig n eben d e r P h ysik oh n e en gere Zusam m enhänge und W ech selbezieh u n gen en tw ick elt hatte.

D iese L oslösu ng v o m Stoff, von den B eson d erh eiten seines A u fb a u es u nd seiner E igen sch a ften , finden w ir v ie lfa ch auch in der M e c h a n i k , und zw ar selbst in den Z w eigen , die in d er H and des tech n isch en M ech a­

nikers, des M aschinenbauers und des Bauingenieurs als Elastizitäts- und F estigk eitsleh re in enger V e rk n ü p ­ fu n g m it tech n isch en P ro b lem e n und v ie lfa c h in un ­ m ittelbarer A n w en d u n g au f m etallisch e B austoffe zu h och e n tw ick elten S on d erd iszip lin en ausgebaut w ord en

*) Vortrag vor der Arbeitstagung „Plastische V erfor­

mung der Metalle“ am 16. und 17. Juli 1943. Gemeinschafts­

veranstaltung der Deutschen Bunsen-Gesellschaft „Metall und Erz e. V .“ sowie des Vereins Deutscher Eisenhütten­

leute im N SB D T. — Sonderabdrucke sind vom Verlag Stahl­

eisen m. b. H., Pössneck, Schließfach 146, zu beziehen.

sind, als sich ere G ru n dlage d er B erech n u n gen des ge­

staltenden In gen ieu rs. Ih ren B etrach tu n gen u nd A b ­ leitun gen lieg t du rch w eg zugrunde das id ea le G ebilde eines isotrop e n , v o llk o m m en elastischen K örp e rs, der — wie fast allgem ein in der P h ysik — als u n v erä n d erlich angesehen w ird. G ew iß hat das den unschätzbaren V orte il, daß die ab geleiteten G esetze u n d B eziehungen allgem ein e G ü ltig k eit fü r alle S toffe h aben , sofern sie nur dieser idealen F ord eru n g en tsp rech en o d e r ih r in ih rem V erh alten genü gen d n ah ekom m en . H ilflo s aber steht so die en tw ick e lte M ech an ik u n d Elastizitäts­

lehre all den V orgä n gen gegen über, bei denen die Un- verä n derlieh k eit des Stoffes n ach A u fb a u u n d G e­

stalt — selbst w enn d ie ihn elastisch v erform e n d e n K rä fte w ied er v ersch w in den — n ich t gegeben ist. D a­

mit scheiden ab er aus d er B eh an dlu n g alle die V o r ­ gänge u n d E rscheinungen aus, bei denen d e r W erk stoff durch eine irgen dw ie geartete B eh an dlu n g b leib en d e A en deru n gen erleidet. V ergeg en w ä rtig en w ir uns nun, daß sich die tech n isch e V erw en d b a rk eit der M etalle v ie lfa ch in ganz ein sch n eid en d em M aße au f ihre Fähigkeit grü ndet, U m form u n gen hohen Ausm aßes oh ne B eein trä ch tigu n g ihres Zusam m enhanges und ohne Schädigung, ja zum T eil sogar unter V erbesserun g ih rer E igen sch aften zu ertragen, so müssen w ir fe st­

stellen , daß bislang im A u fga ben k reis des Physikers eine d er k en n zeich n en dsten u nd tech n isch b e d e u t­

samsten E igen schaften d er G ebrau ch sm etalle, w enn ihr überhaupt B each tu n g geschenkt w ord en ist, ein e gar zu besch e id en e R o lle gespielt h at: die bildsam e V e r ­ form b a rk eit, die M etallplastizität, u n d die m it ih r v e r ­ bu n denen E igen schaftsän deru n gen .

Aus präh istorischen F u n den ist m anches B ew eis­

stück au f uns gekom m en , daß unsere V o rfa h re n das M etall, das sie h ie und da in gediegen em Z ustan d in der N atur fan den , m eist je d o ch in zunächst p rim itiv er W eise aus den E rzen zu erschm elzen gelern t hatten, u m form ten zu sch önem S ch m u ck o d e r n ü tzlich em W e r k ­ zeug, besonders aber zu W affen fü r Jagd u nd K a m p f.

G ew iß hat die S c h m i e d e t e c h n i k v on ihren ersten b esch eid en en A n fä n g e n m it ein fach sten H ilfsm itteln bis hin zu den stau nen erregenden Leistungen unserer m od ern en S ch m iedeh äm m er und -pressen gigantischer A u sm aße eine gew altige E n tw ick lu n g genom m en, gew iß sind fü rd ieM a sse n erzeu g u n g ,v ielfa ch m it d e rF o rd eru n g klein ster M aßabw eich u ngen der Erzeugnisse, in W a lz­

w erken , Strangpressen, Z ieh b än k en u nd dergleich en w oh ld u rch k on stru ierte V erform u n gsm a sch in en d er v e r ­ schiedensten A rt en tw ick elt w ord en , in denen man die m it den A bm essungen en orm ansteigenden V e r ­ form u n gsk räfte m it günstiger W irk u n g fü r den er­

117

118 Stahl und Eisen F. K örber: Die bildsamen Verformungen der Metalle als Forschungsaufgabe 64. Jahrg. Nr. 8 strebten tech nisch en U m form un gsvorgan g nutzbar zu

m achen verm ag. T rotz dieser gew altigen tech nisch en E n tw ick lu n g, die sich im Z eitrau m von Jahrtausenden, stark besch leu n igt in den letzten Jahrzehnten, ab­

gespielt hat, ist d er F ortsch ritt unserer Erkenntnisse ü ber den U m form un gsvorgan g im M etall selbst, die E r­

forsch u n g der G ründe d er V e rfo rm b a rk e it u nd des W esens der dabei ab la u fen den V orgä n ge ein rech t b e ­ sch eid en er geblieben .

H iernach k ön n te es au f den ersten B lick fast schei­

nen, als ob v o m Standpunkt des T echn ik ers im G runde gar kein dringendes B e d ü r f n i s gegeben sei, durch eine w i s s e n s c h a f t l i c h e E r f o r s c h u n g der bildsam en V erfo rm u n g der M etalle die eingangs im L eh rgebäude der Physik au fgezeigte L ü ck e zu sch lie­

ßen. In d er T at: K ön n ten die B edingu ngen, unter denen ein bestim m tes P h än om en zu erw arten ist :— in unserem Fall ein bestim m tes V erh alten des W erk stoffs b ei der bildsam en V e rfo rm u n g und dam it v erk n ü p ft b e ­ stim m te erw ü n schte E igen schaften ■— , nach früheren E rfahrungen so ein deu tig und genau festgelegt w er­

den, daß die W ied e rh o lu n g des Ergebnisses zu je d e r Z eit und an je d e m O rt m it Sicherheit m ög lich w äre, so k ön n te die T ech n ik mit diesem E rgebnis im G runde zu fried en sein. F ü r ihre Z w eck e w ürde es also ge­

nügen, zu w issen: W a s geschieh t, und u n ter w elch en B edingu ngen ist dieses G escheh en sich er zu w ie d er­

h olen ? D agegen tritt die Frage zu rü ck, w i e es ge­

schieht. Fragt doch die T ech n ik nich t aus E rkenn tn is­

drang n ach den letzten ursächlich en Zusam m enhängen, wie es Sinn u n d Z w e c k der n atu rw issen sch aftlich en G ru n dlagen forsch u n g, der exak ten W issen sch aft ist und bleiben w ird.

Nun stellt aber die T ech n ik — gerade von der S ch w ierigkeit der W ied erh olb a rk eit d er V ersu ch serg eb­

nisse ausgehend -— auch die F rage nach dem W i e , und zw ar m it im m er g röß erer D rin g lich k eit. D iese Tatsache müssen w ir o ffen b a r als B ew eis d a fü r deuten, daß die T ech n ik m it der A n h äu fu n g auch n och so vielseitiger und um fassender E rfahrungen und m it deren statisti­

schen O rdnung und planm äßigen A usw ertung, also mit der V erm eh ru n g unseres W i s s e n s allein n ich t m ehr w eiterk om m t. Den A u sw eg aus diesen S ch w ierigk eiten verm ag n ich t eine H äu fu ng v o n E rfahrungstatsachen zu bringen, sofern sie n ich t zu ein er K läru ng d er ursäch­

lich en gesetzm äßigen Zusam m enhänge, zu ein er V e r ­ tiefu n g unserer E r k e n n t n i s s e vom W esen der Stoffe und V orgä n ge fü hren. E ine rein p h ä n om e n o lo­

gische B etrach tu n gsw eise unter statistischer A u s­

w ertung der prak tischen E rfah ru n gen und der in pla n ­ m äßigen V ersu chsreih en gew on nen en Ergebnisse kann zw ar zu prak tischen E rfolg en fü h ren , w enn die B e­

dingungen, unter denen diese E rfah ru n gen u nd E rgeb­

nisse gew on nen w urden , bekann t sind, zum m indesten aber im m er die gleich en bleiben . A en dert sich aber nur ein ein ziger E in flu ß , oh n e daß er sich aus der V o r ­ g esch ich te des W erk stoffs — R oh stoffe, E rschm elzungs­

art, E rstarrungsbedingungen, W eitervera rb eitu n g, W ärm ebeh an dlu ng, B earbeitu n g u. a. — o d er aus den A rbeits- od er P rü fb ed in gu n g en ein deu tig erfassen läßt, so k ön nen aus der bish erigen E rfahrung gezogen e F o lg e ­ rungen v ö llig um gestoßen w erden , w enn sie auch aus n och so vielen V ersu chsreih en und B eobachtun gen ab­

g eleitet w orden sind. V erm ein tlich gesicherte E rkenn t­

nisse kön n en so w ied er ins W ank en geraten.

Eine gren zen lose V erm eh ru n g v on em pirischen E r ­ f a h r u n g e n und V ersu chsergebn issen kann som it ein Ballast fü r unser W issen w erden , w enn es nich t m ehr gelin gt, sie u n ter e in h eitlich e und klar zu ü bersehende, w enn v ie lle ich t auch rein h yp oth etisch e G esich tspu n kte von nur v orü b ergeh en d er B edeutung und G ültigkeit ein zu ord n en ; w ir lau fen dann G efah r, uns in der Fülle dieser n ich t m eh r ein deu tig zu ordn en den und w id er­

sp ru ch sfrei zu erklärenden E rfahrungstatsachen zu v e r ­ w irren und zu verirren. Eine B elebu ng zu w irklichem E rk en n tn isfortsch ritt w ird dann nur gelingen durch sorgfältige E inordnung unter ü bergeord n ete Gedanken und V orstellu n g en , w ie sie auf dem B oden d er w issen­

sch aftlich en F orschu n g erw achsen. D am it erfahren aber g leich zeitig diese aus dem Streben nach Erkenntnis erw achsenen Ideen seihst eine B efru ch tu n g und B e­

reich erun g du rch N utzbarm achung fü r die A u fgaben des Lebens. So drängt die E n tw icklu n g dazu, daß W is­

senschaft und T ech n ik , reine und angew andte F o r ­ schung sich zusam m enschließen zu dem V ersu ch , unter gegenseitigem Einw eisen in die A u fgaben stellu n g, wie sie v on der einen und v o n der anderen Seite gesehen w ird, eine neue Stufe der E r k e n n t n i s u nd darauf grü ndend des K ö n n e n s zu erreich en.

D iese U eberzeu gun g da rf aber unter k ein en U m ­ ständen zu einer U n t e r S c h ä t z u n g d e s W e r t e s der em pirischen E rfahrung und des V ersuchsergebnisses fü hren. D er en tsch eiden de W ert des V ersu ches w ird im m er darin liegen , daß er die unm ittelbare B efragun g der Natur als d er u nbestritten höch sten Instanz dar­

stellt. A n dem durch einen ein w an dfreien V ersuch gew on nen en Ergebnis da rf w eder der T ech n ik e r n och der F orsch er als gesich erter T atsache vorü bergeh en . D ie Feststellung und Sam m lung solch er Tatsachen durch den V ersu ch w ird allerdings n ur dann schnell und in häufig erstaunlich großen Schritten oder gar Sprüngen zu neuen Erkenntnissen fü hren, w enn es sich um ein G ebiet der T ech n ik od er auch der F orschu n g handelt, das im A nfangsstadium seiner E n tw icklu ng steht und au f bereits gesicherte Ergebnisse aus ähnlichen G e­

bieten der technischen W issen sch aften zu rü ckgreifen kann. Ein anschauliches B eispiel solch er E n tw icklu ng bietet die K u n ststofforsch u n g der letzten Jahre und in dieser das T e ilgeb iet der bildsam en V erform u n g . A ehn- lich haben w ir aber auch die F ortsch ritte d er Forschung über die M etallplastizität zu bew erten , die in den h in ­ ter uns liegen den Jahrzehnten im R ahm en der sich seit der Jahrh un dertw ende en tw ick eln den Sonderdisziplin der M etallkun de erarbeitet w orden sind. Je w eiter aber ein G ebiet tech n isch und auch forSchungsm äßig en t­

w ick elt ist, um so m ehr p fle g t sich der E rk en n tn isfort­

schritt durch E rw eiterun g unseres W issens und durch V erm eh ru n g der em pirischen Tatsachen zu erschw eren u nd zu verlangsam en, um so w ich tiger w ird die M it­

h ilfe aus den n atu rw issen sch aftlich en N ach bardiszi­

plin en , und zwar v orn eh m lich der exakten G r u n d - l a g e n f o r c h u n g . Im Stadium dieser U m w ertung d er V ersuchsergebnisse und Erfahrungstatsachen stehen w ir m eines E rachtens zur Zeit im G ebiet der M etall­

plastizität. Ein b efried ig en d e r F ortsch ritt ist daran gebunden, daß es gelingt, m it H ilfe sicher beg rü n d eter V orstellu n g en u nd T h eorien , w ie sie im B ereich der exakten W issen sch aften erarbeitet w erden , unser rei­

ches W issen in v ertiefte Erkenntnis um zusetzen als die allein gesicherte G rundlage fü r die Steigerung unseres K önn en s, das ja das Z iel d er tech nisch en E n tw ick ­ lung ist.

So gesehen, handelt es sich bei der Frage der M e­

tallplastizität im G runde nur um ein B eispiel der um ­ fassenderen A u fga b e, in gem ein sch aftlich em A n g riff der A u fg a b e und in kam era dsch a ftlich er Zusam m en­

arbeit zw ischen T h e o r i e u n d P r a x i s eine neue E instellung zu den P roblem en der T ech n ik zu gew innen.

D ie gleiche A u fg a b e besteht in m ann igfaltiger A b w a n d ­ lung fü r das ganze G ebiet der m etallk un dlich en Forschung.

W ir d ü rfen und w ollen die S c h w i e r i g k e i t e n der A u fga b e gew iß nicht unterschätzen. D enken wir nur daran, daß es sich bei den m echanischen E igen ­ sch aften der festen Stoffe, besonders der M etalle, sehr o ft um au ßergew öh nlich starke W irku ngen kleinster,

24. Februar 1944 F .K ö r b e r : D ie bildsamen Verformungen der Metalle als Forschungsaufgabe Stahl und Eisen .119 scheinbar bed eu tu n gsloser U rsachen handelt. G eringe,

mit den em p fin dlich sten B estim m u ngsverfah ren kaum erfaßbare B eim en gu ngen v erm ögen im V e rein m it F eh l­

ordnu n gen im G itterbau ein bestim m tes, tech nisch w ich tiges V erh alten d er V ersu ch sstoffe v ö llig zu än­

dern. V ie lle ic h t w ird es nie gelin gen , eine u n m ittel­

bare und v ollstän d ig e A n tw o r t au f diese Frage zu geben. A b e r die erstrebte Z usam m enarbeit kann E r­

kenntnisse zeitigen — , und zw ar oh ne daß sie jem als in allen E in zelh eiten ihre B estätigun g zu finden brau ­ chen — , w elch e gleichsam w ie ruhende P o le alle B e ­ strebungen als ord n en d e P rin zip ien und ü bergeord n ete G esich tspu n k te an sich zieh en , so daß w ir n ich t m ehr ein e r sonst in fo lg e der u n en d lich vielen E inzeleinflüsse unübersehbaren M an n ig faltig k eit h ilflo s gegen ü b er­

stehen. Ein B eispiel m öge das v eransch au lich en. D ie physikalische Chem ie hat uns au f der G rundlage der L eh re d er h eterogen en G leich g ew ich te als ordnen des und leiten d es P rin zip der L egieru n gskun de die Z u - s t a n d s s c h a u b i l d e r der Z w ei- u n d M eh rstoff­

system e g e lie fert. H at auch n o ch n iem and das Eisen- K ohlenstoff-Zu stan dsschaubild, in allen seinen E in zel­

heiten g esich ert, v erw irk lich e n k ön n en , so ist dieses Zustan dsschaubild d och fü r unsere S tah lforschu n gen ein treu er B eg leiter und W eg w eiser g ew orden , das w ir aus unseren V orstellu n gen v on den Stählen, unseren w ichtigsten m etallischen W erk - u nd B austoffen , nich t m ehr h in w egden k en k ön n en . Das Z ie l gem einsam er A rbeit m öge es sein, ein gleich w ertiges S c h e m a z u r E r f a s s u n g d e r V e r f o r m u n g s v o r g ä n g e i n - d e n M e t a l l e n zu gew in n en, das die F ü lle der E in zel­

tatsachen und B eob ach tu n g en ein h eitlich ein zu ordn en gestattet. O b es in diesem B em ühen gelin gen w ird, alsbald zu ein er D arstellu ng u n d D eutun g d er V o r ­ gänge und E rscheinungen bei der M etallverform u n g , die diese au f ihre letzten U rsachen zu rü ck fü h rt, also zu e in er v ö llig abgesch lossen en T h e o rie d er M etall­

plastizität zu gelangen, o d e r ob w ir uns zunächst b e ­ sch eiden müssen m it d er E n tw ick lu n g beson d ere r A r ­ beitsh ypoth esen , ist ein e n a ch g eord n ete Frage, sofern nur diese H yp oth esen ih re F ru ch tba rk eit dadurch er­

w eisen, daß es m it ih rer H ilfe gelin gt, dem gesteckten Z ie l näh erzu k om m en.

G r u n d s ä t z l i c h e F r a g e n sind es, die der Lösung harren. N ur ein ige B e i s p i e l e seien ge­

n an nt:

W ie w e it verm ag die h och en tw ick e lte tech nisch e M e c h a n i k d er isotrop en K ö rp e r , die E lastizitäts­

u nd F estigk eitsleh re, o d e r gar die klassische M ech an ik des M assenpunktes als G ru n dlage zu dien en , die V o r ­ gänge bei der bildsam en V erform u n g , in sb eson dere die E rsch einu n gen beim U ebergan g aus den elastischen B e­

reich en (E lastizitätsgren ze, F ließ g ren ze) zu besch reiben u nd zu deu ten ?

W o sind die G ren zen , in nerh alb deren die T h e r ­ m o d y n a m i k als H ilfsm itte l bei der B ehandlung d ie­

ser V orgä n ge ein gesetzt w erden kann und d a rf? Dazu erh eb t sich als erste g ru nd sätzlich e F ra g e: W iew eit h an delt es sich bei den h ier w ich tigen V erform u n g en ü berh a u pt um u m k eh rbare V o rg ä n g e u nd G leich ­ gew ich te, was ja die V orau ssetzu n g fü r deren B eh an d­

lung m it H ilfe der P oten tia lfu n k tio n e n der T h erm o­

dynam ik ist? U n d müssen dabei n ich t neben den th er­

m od yn am isch en auch andere P o ten tia le, w ie G ravi­

tation , elastische S p an nkraft, elek trom a gn etisch e und chem isch e P ote n tia le B erü ck sich tigu n g finden?

W e lch e Z u s t a n d s g r ö ß e n haben aber b e i nicht um kehrbaren V orgä n gen und U n gleich g ew ich ten , die bei den bildsam en V erform u n g en eine R o lle spielen, an Stelle der fü r G leich g ew ich te o d e r stationäre Z u ­ stände ü b lich e n u nd v erw en d baren Z ustan dsgrößen w ie T em p era tu r, D ru ck , W ärm einh alt, spezifische W ärm e, L eitfä h ig k eit usw. zu treten ? K an n man z. B.

an den Stellen , an den en die V e r fo rm u n g gerade ab­

läuft, diesen V orga n g ü berhaupt m it H ilfe dieser Z u ­ standsgrößen b esch reib en ? Ist es n ich t v ielm eh r so, daß es sich um Bew egungszustände v on M assenteilchen und um K rä fte zw ischen ihnen h an delt, oh ne eine A u f­

teilun g in die uns geläufigen, allerdings w illk ü rlich ge­

schaffenen F orm en w ie W ä rm een ergie, E lektrizität und M agnetism us od er elastische Span nk raft b e w e rk ­ stelligen zu k ön n en , die ja eben n ur fü r das G leich ­ gew icht u n d die sogenannten stationären B ew egun gs­

zustände sin n voll sind.

W ird es gelin gen , die G e b r a u c h s e i g e n s c h a f ­ t e n d e r t e c h n i s c h e n m e t a l l i s c h e n W e r k ­ s t o f f e aus den E igen schaften ih rer B austeine, der E inzelkristalle, in b e frie d ig e n d e r W eise ab zu leiten ? K ön n en Salzkristalle, die w egen ih rer D u rch sich tigk eit fü r das Studium der k ristallinen G leit- und S chiebungs­

vorgän ge V o r te ile bieten , als M od e llk örp er fü r die m e­

tallischen W erk stoffe dien en , od er reich t die U eber- tragu n gsm öglich keit w egen d er gru ndsätzlich en U n ter­

sch iede der B indungsarten im G ittera u fb au (h e te r o ­ p ola re gegen ü ber m etallisch er B in du n g) n ich t ü b er eine g rob sin n lich e V eran sch au lich u n g hinaus? Z u r K läru ng dieser Fragen w erden w ir d er M itarbeit des F a ch ­ gebietes der K rista llog ra p h ie und R ön tgen an alyse nicht en tbeh ren k ön nen . B esonders w ird dabei auch an die w eitere A usgestaltung der so a u fsch lu ßreich en F o r ­ schungen ü ber d ie E l e k t r o n e n d i c h t e i m K r i ­ s t a l l g i t t e r m it H ilfe der F ou rier-A n alyse gedacht.

Z eigen auch diese w enigen B eisp iele, daß die A u f­

gabe sch w ierig u nd der E rfo lg des Bem ühens n o ch k e i­

neswegs abzusehen ist, so loh n t die g estellte A u fg a b e d och ohne Z w eifel den Einsatz der A rb e it. D ü rfen w ir d och n ich t ü berseh en, w elch w eite A u sw irk un gen von ein em w irk lich en F ortsch ritt in der E rforsch u n g der bildsam en V e rfo rm u n g d er M etalle zu erw arten sind.

Z u r E rläuteru ng seien ein ige Fragen in ih rer t e c h ­ n i s c h e n B e d e u t u n g kurz umrissen.

F ü r die m ech an isch -tech n ologisch e M etallverarbei­

tung h an delt es sich um die E r f o r s c h u n g d e s M e c h a n i s m u s d e r U m f o r m u n g s v o r g ä n g e als G ru n dlage fü r deren zw eckm äßigste Fü hru ng u nd fü r die E rm ittlun g des dazu erfo rd e rlich e n K ra ft- und E n ergiebedarfs, m ag als Z iel dabei w ie bei der W arm ­ v erform u n g die U eb erfü h ru n g in die tech n isch g eeig­

nete G ebrau ch sform im V ord erg ru n d stehen o d e r mag, wie in v ielen Fällen d er K a ltv e rform u n g , sich dieser A u fga b e die E rzielun g b eson d erer sonst u n erreich ba rer W erk stoffeigen sch a ften (Seildrah t, K laviersaiten drah t und d ergleich en ) ü herord n en . D ie B edeu tu n g der in den F ertigungsgang ein gelegten W ärm ebeh an dlu ngen da rf dabei n ich t unerw ähnt bleihen.

D ie Bestim m ung der G r e n z e z w i s c h e n e l a ­ s t i s c h e r u n d b i l d s a m e r V e r f o r m u n g und die E rforsch u n g der B eson d erh eiten dieses U eberganges bei den versch ieden en m etallisch en W erk stoffen (n atü r­

lich e F ließ gren ze des Stahles) sind w ich tig fü r die B e­

u rteilu ng der tech n isch zulässigen Beanspruchungen.

D ie F ließ gren ze stellt fü r v iele tech n isch e V e rw e n ­ dungszw ecke in sofe rn ein en G efah ren pu n k t dar — man sprich t daher v o n d er F l i e ß g e f a h r — , als ihr U ebersch reiten zu unzulässigen F orm än derun gen fü h rt, die das V ersagen der M aschine o d e r w ich tig er B auteile zur F olg e haben.

D ie E r s c h ö p f u n g d e s F o r m ä n d e r u n g s ­ v e r m ö g e n s k en n zeich n et die B r u c h g e f a h r , den G efah ren pu n k t, der im tech n isch en B auw erk od er in der M aschine n ich t n ur zum V ersagen , sondern häufig

•gar zu r K ata stroph e fü hrt. H ier hinein spielen die Fragen der U nterscheidung zäher und sp röd er W e rk ­ stoffe, die A u sw irkun g m eh rachsiger Spannungszustände (G esta ltfestigk eit, K erb w irk u n g ) und andere mehr.

120 Stahl und Eisen H. Bablik: D ie Hartzinkbildung beim Blei-Zink-Verfahren 64. Jahrg. Nr. 3 B ildsam e V e rform u n g en sind in d er ü b erw iegen ­

den Z ahl k en n zeich n en d fü r die V e r f a h r e n d e r m e c h a n i s c h e n W e r k s t o f f p r ü f u n g , v on der die T ech n ik tagein, tagaus in reich stem M aße G ebrauch m acht zur Erkennung der tech n isch w ich tigen E igen­

sch aften der m etallisch en W erk stoffe und zu ihrer v erg leich en d en G ütebew ertun g, eine A u fg a b e , die um so w ich tig er w ird , je h öh ere A n fo rd eru n g en die fo r t ­ sch reiten d e T ech n ik an ih re B austoffe stellt. H ier sei an d ie A u sn u tzu ng d er F estigk eitseigen sch aften der W erk stoffe unter den stets steigenden Beanspruchungen des Leichthaues, die B eschränkung der L eben sdau er b e ­ sonders h och b ea n sp ru ch ter T eile im M otoren - und F lu gzeugbau, bei W affen und sonstigem K riegsgerät (Z e itfe s tig k e it) erinn ert. W ie sehr w ir uns in diesem w ich tigen G ebiet n och im Zustand der E m pirie befinden, w ird am d eu tlich sten dadurch b elegt, daß w ir die W e rk ­ stoffe v ie lfa ch du rch E igen schaften ken n zeich n en , deren B ezeich n u n gen dem allgem einen Sprach gebrauch en t­

n om m en sind (Elastizität, P lastizität, F estigk eit, H ärte, S p röd igk eit, Z äh igk eit u sw .), ohne daß h ierfü r genaue B egriffsbestim m u n gen besteh en. H ier beschränkt sich u nsere K enntnis ü b erw iegen d au f tech n olog isch e V e r ­ g leich sg rö ß en ; an M eß größ en , die im Sinne der exakten W issen sch aft ein deu tig und ein w an d frei definiert sind, feh lt es fast ganz.

D ie m it steigender T em p era tu r im allgem ein en stark anw achsende F lie ß g e fa h r und die nach tie fe n T em p e­

raturen häufig steigende B ru ch gefa h r bed ingen die b e ­ son dere W ich tig k e it der E rforsch u n g des T e m p e ­ r a t u r e i n f l u s s e s au f die F estigkeit und V e r fo r m ­ bark eit der W erk stoffe. In der W ärm e setzen die K r i e c h v o r g ä n g e der V erw en du n g der m etalli­

schen W erk stoffe G renzen, die en tsch eiden d fü r die Lösung w ich tig e r A u fg a b en , z. B. der G asturbine, sind.

D ie in der K älte h erv ortreten d e V e r s p r ö d u n g ein er R eih e m etallisch er W erk stoffe ist v on entschei­

d en d er B edeu tu n g fü r w ich tige G ebiete, w ie fü r den Flugzeugbau, die W a ffen tech n ik und den Fahrzeugbau.

In äh n lich er W eise gilt es, d er die B ru ch gefa h r er­

h öh en den W irk u n g der G e s c h w i n d i g k e i t R ech ­ nung zu tragen. Ich nenne h ier das W erk sto ffv e r­

halten bei Stoß- und S ch iagbeanspruchu n g und als S on d erfa ll fü r äußerst h ohe V erform u n g sg esch w in d ig ­

keit das B esch u ßverhalten. H ierbei erhebt sich die gru ndsätzlich e F rag e: Was ist S toß ? O d e r: W o ist seine G ren ze? W ied eru m ein B eispiel fü r das Feh len ein er klaren B egriffsbestim m ung u nd genauen M eß m ög lich ­ keit fü r ein en dem Sprach gebrauch entnom m enen B egriff.

E ine b eson d ere R o lle spielen die k l e i n e n ü b e r ­ e l a s t i s c h e n V e r f o r m u n g e n , die sich vielfach einer unm ittelbaren M essung en tzieh en , die aber fü r die E rklärung d er N achw irkungserscheinungen, der Zerrüttu ngsersch einu n gen bei Schw ingungsbeanspru­

chu ngen , deq H ysteresis und D äm p fu n g m aßgeblich sein dü rften.

S ch ließ lich sei n och der B edeu tu n g der O b e r ­ f l ä c h e n b e h a n d l u n g u n ter m ech an isch er V e r ­ form u n g w ie span abh ebende B earbeitu n g, S ch leifen , P olieren , F ein stsch leifen , O berfläch en d rü ck en usw. fü r d ie E igen schaften und das V erh alten der W erk stoffe Erw ähnung getan.

Diese sk izzen hafte A u fzäh lu n g belegt, w ie w eit­

reich en d die Ausw irkungen von F orschu n gen zur F rag e der M etallplastizität sein k ön n en und deshalb die ge­

stellte A u fg a b e dem tech nisch en F ortsch ritt dient.

Zusam m enfassung

M it der E rforsch u n g der k en n zeich n en den E igen­

sch aften d er M etalle hat sich die Physik bisher nur w enig b e fa ß t, sondern m ehr die G esetzm äßigkeiten der E rscheinungen u nd V orgä n ge v e rfo lg t. D iese Loslösung v om Stoff findet sich v ie lfa c h auch in d er M echanik.

Z u r S ch ließu n g dieser L ü ck e ist ein e Zusam m enarbeit zw ischen w issensch aftlicher F orsch u n g und Praxis unter H eranziehung der T h eorie, v on Versuchsergebnissen und d er E rfah ru n g n otw en dig. D ie Schw ierigkeiten der Lösung der Frage d er bildsam en V erfo rm u n g b e ­ ruhen v or allem au f d e r M an nigfaltigk eit der w irksam en E inflüsse. Es m uß ein geeignetes Schem a zur Erfassung der V erform u n g sv org än ge in den M etallen en tw ick elt w erden , das eine O rdnung der E inzelheiten gestattet.

B eispiele fü r grundsätzliche Fragen, die der Lösung harren, und zur V eran sch au lichu n g der technischen B edeu tu n g der E rforsch u n g der bildsam en V erform un g:

der M etalle w erden angeführt.

D ie H artzinkbildung beim B lei-Zink-V erfahren

V o n H e i n z B a b l i k

(Das Blei-Zink-Verfahren. Die chemischen Vorgänge im Vergleich zum vollen Zinkbad uls Grundlage für die Hartzinkbildung auch beim Blei-Zink-Verfahren.)

U n ter dem B lei-Z in k -V erfa h ren beim F eu erv er­

zinken versteht man bek a n n tlich jen es, etwa um die Jahrh un dertw ende v ie lfa c h an gew en dete V erzin k u n gs­

verfahren, bei dem die W ann e an Stelle von Z ink mit B lei g efü llt ist, w o b ei die V erzin k u n g so vorgenom m en w ird, daß man au f die eine H ä lfte des in der O berfläche abgeteilten B leibades eine dünne Z in k sch ich t au f­

sch m ilzt und die zu verzin k en den G egenstände beim A u sh eben aus dem Bad diese Z in k sch ich t durchstreichen läßt1). D ie v e rtreten e A n sich t gem äß den bisherigen w issensch aftlichen E rkenn tn issen "), daß der so offen ­ k u ndig in die A u gen sprin gende U n terschied — das eine Mal ist die W anne ganz m it Z in k , das andere Mal ist sie ganz mit B lei g efü llt — auch die beim V erzin k en v o r sich gehen den U m setzungen ganz anders gestalten m üßte, ist in zw isch en ü berh olt und m uß daher b erich ­ tigt w erden. Das soll am B eispiel des beim V erzin ken au ftreten den H artzink anfalles gezeigt w erden.

>) Metallwirtsch. 21 (1942) S. 718.

*) Stahl u. Eisen 44 (1924) S. 223.

B eim V erzin k en kom m t es m eh r o d e r w en iger im m er­

zu ein em Um satz zw ischen flüssigem Z in k und festem Eisen und eben so zu einem Umsatz zw ischen flüssigem Z in k und Eisensalzen. Das U m setzungserzeugnis sind feste E isen -Zin k-V erbindu n gen . B ei den gew öh n lich en V erzin ku n gsb edin gu n gen bild en sich h iervon hauptsäch­

lich zw ei: die t-S tu fe m it 6 bis 6,2 % Fe und die üj-Stufe m it 7 bis 11,5 % Fe. Im V ollzin k b a d sinken diese V e r ­ bindu n gen , die die F orm k lein e r K ristalle haben, zu B od en , da sie d er gerin ge E isengehalt spezifisch schw e­

rer als das flü ssige Z in k m acht. Sie müssen in regel­

m äßig w iederk eh ren d en Zeitabstän den aus dem Bad en tfern t w erden , w ob e i allerdings ein V ielfach es des eig en tlich en G ew ich tes der E isen -Zin k -V erbindu n ­ gen an reinem Z in k m it au sgesch öpft w ird. Dieses so au sgesch öpfte zin k h altige A b fallerzeu g n is h eißt H art­

zink. Es ist das also Z in k m it reich lich en E inlagerungen von K ristallen der t- oder Dj-Stufe und dem nach einem Eisengehalt von 2,5 bis 5 % Fe. A u f diese W eise wird ein bem erk en sw erter T eil — etw a 10 % — des fü r die V erzin k u n g b en ötigten Zinks seiner eigentlichen B e -

24. Februar 1944 H. Bublik: D ie Hartzinkbildung beim Blei-Zink-Verfahren Stahl und Eisen 121 Stimmung, n äm lich au f die E isenoberfläc^ie aufgebracht

zu w erden , en tzogen. D ah er ist es w ünschensw ert, den H artzinkanfall so n iedrig w ie m ög lich zu halten.

W ie kann das nun g esch eh en ? D ie A n tw ort ist nach dem v orh in G esagten sehr ein fa ch . Da das H artzink von ein em Um satz v on flü ssigem Z in k m it Eisen oder Eisensalzen h errüh rt, brau cht man n ur diesen Umsatz zw ischen flüssigem Z in k und Eisen zu verm in d ern oder w enigstens stark ein zu schrän k en, und der H artzink anfall w ird sich verm eiden lassen. Zu diesem Z w eck w erden in d er V erzin k u n g stech n ik versch ieden e M aßnahm en m it E rfo lg an gew en d et; daher ist es beispielsw eise m ög ­ lich, b e i m T r o c k e n v e r z i n k e n u n ter gewissen Um ständen o h n e je d e H a r t z i n k b i l d u n g zu ar­

beiten. Einem N ich tfach m an n au f dem G eb iete des V erzin kens k ön n te allerdings der G edan ke kom m en, den Um satz zw ischen flüssigem Z ink und Eisen dadurch u nm öglich zu m ach en , daß man e in fa ch das Z inkbad durch ein B leib a d ersetzte, w ie das b eim B lei-V er- zin ku ngs-V erfah ren der Fall ist. Da je tzt das flüssige Z in k fe h le, k ön n e auch kein Um satz zw ischen Z in k und Eisen a u ftreten , es k ön n en kein e E isen -Zin k-V erbindu n - gen entstehen, und d er chem isch w en iger geschu lte V er- zin ker k ön n te sich sogar zu der B eh au ptun g versteigen , daß es beim B lei-Z in k -V erfa h ren zu k ein er H artzin k ­ bildu ng käm e. E ine solch e Aussage w äre aber sehr irrig.

M it ein igen chem ischen K enntnissen ist das leich t einzusehen. Das B leiba d v erh ält sich in seiner ch e m i­

schen W irku ngsw eise n äm lich auch n ich t anders als ein Z ink bad. Z w ei Tatsachen zeigen das. D ie eine ergibt sich aus dem G leich g ew ich tssch a u bild d er Z ink -B lei-

1000

800

.5 -5 600¡3

m

800

Bild 1. Gleichgewichtsschaubild der zweistufigen Blei-Zink-Legierungen.

L egieru n gen ( B ild 1 ), aus dem zu erken n en ist, daß das

„B le ib a d “ k ein reines B leiba d ist, son dern u n gefäh r 2.3 % Zn enthält. Da dieses Z in k im Blei gelöst ist, tritt es n atü rlich fü r das u n b ew a ffn ete A u ge n ich t in Erschei­

nung. Das Blei verm ag bei der ü blich en V erzin k u n g s­

tem pera tu r allerdings auch w ied er nich t m ehr als diese 2.3 % Zn zu lösen. E ine da rü ber h inau sgehen de M enge Z in k sam m elt sich daher als flü ssige Z in k sch ich t auf der B leib a d ob e rflä ch e an. Das ist die dünne Z in k sch ich t au f d er A u sgeh seite des Bades. D iese sorgt anderseits da­

fü r, daß das „B le ib a d “ im m er an Z in k gesättigt ist, und daß das Z in k , das d u rch die U m setzungen, die im B le i­

bad v o r sich gehen, v erb ra u ch t w ird , im m er w ied er in das B leiba d n a ch g eliefe rt w ird. Das „B le ib a d “ bleibt au f diese W eise also stets eine u n g efäh r 2,3-% -L ösun g v o n Z in k in B lei. D iese Lösung w eist nun als w eitere B eson d erh eit die h oh e chem ische A k tivitä t des Z inks au f, die du rch B ild 2 veransch au lich t w ird. A us dem B ild , das die A k tiv itä t des Zinks in A b h ä n g ig k eit von d er Zusam m ensetzung der B iei-Zink -S ch m elzen angibt, ist abzulesen, daß die A k tivitä t des Z inks in der mit

Gew. - °!o

Z in k gesättigten B le i­

lösun g 0 ,9 7 , und damit nur um 3 % gerin g er ist als in ein er Z ink sch m elze m it 100 % Z n, in d er sie den W ert 1,00 hat. O b ­ w oh l das Z in k in dem B leiba d nur m it einem A n teil v on 2,3 % Zn v o r ­ handen ist, verh ält es sich chem isch so, als wäre es in einer M enge v on 97 % v e rtreten , d. h., als w äre eben ein R e in zin k ­ bad v orh an den . D ieser Um stand erklärt nun­

m eh r zw anglos, daß im W esen in dem „B le ib a d “ beim B le i-Z in k -V erfa h ­ ren die gleich en ch em i­

schen V orgä n ge ablaufen w ie in ein em V o llz in k ­ bad b e i d er allgem ein ü blich en A rt des V e r ­ zinkens. D u rch w eitere

m anche U m setzungen sich m itu n ter m en genm äßig etwas u n tersch eiden , kein esfalls gibt es aber w esen tlich an­

ders geartete A b lä u fe der chem ischen V orgä n ge. B e ­ son dere E rsch einu n gen beim V erzin k en nach dem Blei- Z in k -V erfa h ren sind nur d ort zu erw arten, w o sich -—

w ie b eim A u ftr ie b , den die W aren im B ad erfah ren — der U n terschied im spezifischen G ew ich t von Z in k und B lei bem erk b ar m achen kann.

D ie H artzin k b ildu n g w ird also genau so w ie in einem V ollzin k b a d v o r sich gehen. B eim V ollzin k b a d sind je d o c h drei w esen tlich e U rsachen fü r den H artzin k ­ an fall zu nennen. Erstens die U m setzung des flüssigen Zinks m it der eisernen W ann enw and; zw eitens der U m ­ satz des Z inks m it dem Eisen des V erzin kun gsgutes und drittens der Um satz des Zinks m it den Eisensalzen, in dem F lu ß m ittel3), w ie sie als R ü ckstä n de der B eizaus­

w irku n g au f d er O b erflä ch e des V erzin kun gsgutes v o r ­ handen sind. D ie erste der an gefüh rten U rsachen trägt im allgem ein en am w enigsten zur H artzin kb ildu n g bei, die zw eite je n ach den B edingu ngen w ech seln d v ie l:

bei h öh erer T au ch tem peratu r, längerer T au ch zeit, star­

k er B ew egung d er G egenstände im Bad, h och zin k lös­

lich en E isensorten (z. B. h och siliziu m - u nd k o h len sto ff­

haltigem Eisen) u. ä. kann durch diesen Um satz ziem lich viel H artzink en tsteh en ; die dritte U rsache ist aller­

dings fü r gew öh n lich je n e , die das m eiste H artzink v e r ­ sch uldet. V e rsch ied en e M aßnahm en erm ög lich en , diese H artzink quellen stark einzudäm m en o d e r gar zum V e r ­ siegen zu brin gen . Z. B. fü r die erste d er angeführten U rsachen: sehr genaue T em p eratu rü berw ach u n g und T em p eratu rein h altun g. W en n man es v erm eid et, die W annenw and au f das k ritisch e T em p era tu rg ebiet von 490 'J zu erhitzen und außerdem die W an dtem peratu r m öglich st au f g leich er H öh e hält, so b ild en sich an der W and festsitzen de m etallisch dich te Eisen-Zink-Legie- rungsschichten aus, d ie nach ein ig er Z eit den w eiteren Umsatz zw ischen Z in k und eiserner W ann enw and auf ein G eringstm aß herabsetzen. V o n den M aßnahm en, die an zw eiter Stelle genannten U rsachen zu verm eiden , sei besonders au f die beim T rock en verzin k en geü bte Legierung des Zinkbades m it A lu m in iu m h ingew iesen 4).

E n dlich kann man die zu letzt an gefüh rten U rsachen der H artzinkbildu n g dadurch verm eiden , daß man die B eiz­

rückstände durch en tsp rech en de B ehandlung v on der O b erflä ch e des V erzin kun gsgutes en tfern t, b e v o r die G egenstände in das B ad getaucht w erden , od er dadurch, daß man durch en tsp rech en de B adlegierun g den A b la u f

3) Metallwirtsch. 22 (1943)) S. 463.

4) M SV 23 (1942) S. 361/62.

Gew.-°loZn Bild 2. Aktivität des Zinks in Blei-Zink-Schmelzen, 630 ° (nach Jellinek u/nd Wannow).

E inflüsse bed in g t w erden