Stahl und Eisen, Jg. 57, Heft 44

STAHL UND EISEN

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

H e r a u s g e g e b e n v o m V e r e in d eu tsch er E ise n h ü tte n le u te G e le it e t v o n D r .-In g . D r . m on t. E. h . O . P e t e r s e n

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

H E F T 4 4 4. N O V E M B E R 1 9 3 7 57. J A H R G A N G

V ergleich en d e T em peraturm essungen an R oh eisen -, G u ß eisen - und S tahlschm elzen.

Von K u r t G u th m a n n in Düsseldorf.

[M itteilung N r. 250 der W ärm estelle des V ereins deutscher E isenhüttenleute*).]

(Betriebserfahrungen u n d praktische Folgerungen a u s M eßergebnissen m it H elligkeitspyrom etern u n d dem Farbpyrom eter a n flü ssig em R oheisen, Gießerei- u n d G ußeisen sowie unlegierten u n d legierten Stahlschm elzen a u s S iem en s-M a rtin -, Lichtbogen- u n d kernlosen In d u k tio n sö fe n . T em peraturm essungen a m S iem en s-M a rtin -O fen [Gewölbe, F la m m e ohne u n d m it K a rb u rieru n g , Löffelprobe, B a d , A b stich , G ießen], Zusam m enhänge zw ischen wahrer Tem peratur, T em p era tu r­

berichtigung u n d Strahlungsverm ögen bei Schm elzen verschiedener Z usam m ensetzung. M öglichkeit von Schlußfolgerungen aus der H öhe der gemessenen T em p era tu r, der S trahlungszahl u n d dem Unterschied zwischen wahrer u n d schwarzer

H elligkeitspyrom eter-T em peratur.) I.

D er Verlauf aller Schmelz-, Gieß- und Glühverfahren im H üttenw esen und die Güte der Enderzeugnisse sind von den Tem peraturverhältnissen stark abhängig.

Solange m an aber die T em peratur nicht genau messen kann, ist es auch nicht möglich, die A rt dieser Abhängig­

keit festzustellen. Trotz weitgehender Entw icklung der Tem peraturmeßgeräte ist es oft schwer, selbst nur v e r ­ g le ic h s w e is e r i c h t i g e Tem peraturw erte bei der Messung zu erzielen, und m an erkennt, m it wie großen Verfahrens­

fehlern manche Messungen noch belastet sind. Eine Besse­

rung ist n u r dadurch zu erreichen, daß man der kritischen Deutung der Geräteangaben erhöhte Beachtung schenkt und, wenn irgend angängig, vor allem in Zweifelsfällen das Ver­

fahren wechselt. H eute steh t der H üttenindustrie eine große Anzahl technisch einwandfreier Pyrom eter zur Verfügung, deren H auptanwendungsgebiete bei der Erzeugung und W eiterverarbeitung von Eisen und S tahl liegen. Die ge­

bräuchlichen Verfahren der optischen Temperaturmessung benutzen die H e l l i g k e i t (spezifische Intensität) der W ärme­

strahlung zur Tem peraturbestimmung.

So wird z. B. die „ H e l l i g k e i t s p y r o m e t r i e “ bei den Geräten von W anner, H olborn-K urlbaum , bei Glühfaden­

pyrometern, beim „O ptix“-Pyrom eter und anderen m ehr angewandt, m it denen aber nur die „schw arze“ Tem peratur des Strahlers erm ittelt werden kann. Die T em peratur­

bestimmung wird dadurch zur Messung eines H e l l i g k e i t s ­ v e r h ä l t n i s s e s .

Daneben k ann aber auch die F a r b e , in der ein W ärm e­

strahler dem Auge erscheint, dazu dienen, seine Tem peratur zu erm itteln: „ F a r b p y r o m e t r i e “ . Von diesen beiden Ver­

fahren ist das zuletzt genannte das ältere, denn die subjektive Tem peraturschätzung ist nichts anderes als eine rohe F a rb ­ pyrom etrie. Die genaue Tem peraturmessung h a t dagegen

*) A u szugsw eise er sta tte t auf der 17. Jahresversam m lung der W ärm estelle D üsseldorf am 29. Januar 1937 in D üsseldorf, au f der 142. Sitzun g des A usschusses für W ärm ew irtschaft am 10. M ai 1937 in D resden u nd auf der 45. V ollsitzung des S ta h l­

w erksausschusses am 29. J u n i 1937 in Düsseldorf. — Sonderab­

drucke sind v o m V erlag S tah leisen m. b. H ., D üsseldorf, P o st­

schließ fach 664, zu beziehen.

1245

bisher fast ausschließlich helligkeitspyrometrische Verfahren entwickelt. Leider ist diese A rt der Temperaturmessung aber m it einer großen Unsicherheit behaftet, da bei nicht­

schwarzen Strahlern die beobachtete Tem peratur stets u n t e r der wahren Tem peratur liegt.

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A b b ildu n g 1. W ahre und „schw arze“ Tem peratur, Strahlungs verm ögen.

Die allgemeinen Zusammenhänge zwischen wahrer Tem peratur, Tem peraturberichtigung, „schwarzer“ Tempe­

ra tu r und Strahlungsverm ögen zeigt Abb. 1. F ü r „schwarze“

(z. B. m it Glühfadenpyrometer gemessene) Tem peraturen von 1400° und von 1200° ist bei Strahlungszahlen von 0,1 bis 1 die Höhe der Tem peraturberichtigung und die hieraus errechnete wahre Tem peratur eingetragen. Die höchsten Berichtigungen sind bei reinem blanken Eisen m it einer Strahlungszahl von etwa e = 0,2, die niedrigsten bei legiertem oder oxydiertem S tahl und bei Guß- oder Roh­

eisenschmelzen festzustellen. Bei einem Strahlungsver­

mögen e = 1 ist S trahlung des schwarzen Körpers vorhan-

1246 S tahl und Eisen. K .G u th m a n n : Temperaturmessungen an Roheisen-, Gußeisen- und Stahlschmelzen. 57. Jah rg . N r. 44.

den, die Tem peraturberichtigung demnach gleich Null, d. h.

die schwarze Tem peratur fällt m it der wahren Tem peratur zusammen. Bei einer Strahlungszahl von 0,4 z. B. beträgt die Berichtigung zu der schwarzen Tem peratur von 1400°

etwa 180°, die w ahre Tem peratur demnach 1580°.

In den folgenden Schaubildem ist stets die w a h re T e m p e r a tu r eingetragen; die ebenfalls noch angegebene

„Tem peraturberichtigung“ soll nur zeigen, wie groß der Unterschied zwischen w ahrer und Helligkeitspyrometer­

tem peratur tatsächlich ist; für die Temperaturmessung selbst ist die Berichtigung je tzt überflüssig geworden. Hier könnte der Einwand gem acht werden: W arum sind noch T e m p e r a t u r b e r i c h t i g u n g e n u n d S t r a h l u n g s z a h l e n erforderlich, wenn doch heute m it dem F arbpyrom eter un­

m ittelbar die w a h r e T e m p e r a t u r erm ittelt werden kann, ein gar nicht hoch genug einzuschätzender Vorteil. Dieser Einwand ist richtig, aber es lassen sich je tzt manche E r­

scheinungen an Stahl- und Eisenschmelzen rückschauend erklären, die bisher eindeutig nicht erfaßt werden konnten, d. h. die genannten Zusammenhänge zwischen Tem peratur und Strahlungsvermögen, die auch gewisse metallurgische Aufschlüsse geben.

Schon in früheren Untersuchungen h a tte man durch Vergleichsmessungen zwischen Thermoelementen und opti­

schen Pyrometern gerade diese Fragen zu klären gesucht, scheiterte jedoch stets an der Schwierigkeit der Tauch- thermoelementmessungen, wobei e in e Feststellung stets wieder gemacht werden m ußte: Daß das Strahlungsver­

mögen flüssigen Stahles stark veränderlich ist, und das er­

schwerte bei dem Fehlen an Meßwerten den Einblick in diese Zusammenhänge ganz außerordentlich. Man erkannte, daß die Höhe der Tem peratur, und neben ändern Einflüssen anscheinend auch Oxydations- und Desoxydationserschei­

nungen der flüssigen Eisen- und Stahloberfläche von ent­

scheidendem Einfluß sind.

E in bezeichnendes Licht auf die frühere Einstellung des Betriebsmannes zu Stahltemperaturmessungen w irft eine Bemerkung von C. D ic h m a n n 1), der noch 1920 sagte:

„Die Prüfung des Metalls auf seinen W ärmegrad geschieht auf rein empirische Weise, da entsprechende A pparate nicht zur Verfügung stehen, a u c h w o h l k a u m z w e c k m ä ß ig w ä r e n .“

Richtige Meßwerte an Metallschmelzen konnte bisher nur die Anwendung von Tauchthermoelementen geben.

Abgesehen von der Kostspieligkeit und U m ständlichkeit derartiger Messungen versagen aber fast alle Thermoele­

mente wegen der geringen Widerstandsfähigkeit der Schutz­

rohre, und es sind daher auch im Schrifttum nur spärliche Angaben zu finden, so daß wir bisher nur wenig über die tatsächliche Temperaturhöhe unserer Eisen- und S tahl­

schmelzen wußten.

Ch. B. T h w in g 2) stellte schon 1908 in einer Gießerei m it einem Goldspiegelgerät Messungen an flüssigem Eisen an, dessen Tem peratur m it einem Thermoelement in der Gieß­

pfanne gemessen wurde. Es ergab sich für Gußeisen im Bereich von 1300 bis 1400° ein W ert für das Strahlungs­

vermögen von 0,29, d. h. eine schwarze Tem peratur von 1170 bis 1250°, entsprechend einer Berichtigung von 130 bis 150°.

In den V e r e i n ig te n S t a a t e n v o n N o r d a m e r ik a wurde im Jah re 1918 ein besonderer „Pyrom eterausschuß“

gegründet, der ein geeignetes Tem peraturmeßverfahren für den Stahlbetrieb, insbesondere zur E rm ittlung der Schmelz- und Gießtemperaturen von Siemens-Martin-Stahl, ent-

x) Der basische Herdofenprozeß, 2. A u fl. (Berlin: Ju liu s Springer 1920) S. 203.

2) P h y s. R ev. 1 [26] (1908) S. 190.

wickeln sollte. Die ersten p l a n m ä ß i g e n Vergleichsmes­

sungen m it optischen Pyrom etern im Siemens-Martin-Ofen m achte G. K. B u r g e s s im Ja h re 19163). E r benutzte dabei die damals vom Bureau of Standards gefundenen Schwärze­

grade von 0,4 für flüssigen S tahl und berichtigte danach die optisch gemessenen Tem peraturen. E in B ericht3)4) brachte zwar wesentliche K larheit, aber m an m ußte im m er wieder feststellen, daß die auf den einzelnen W erken optisch ge­

messenen W erte infolge des stets schwankenden Strahlungs­

vermögens der Schmelzen nicht m iteinander vergleichbar waren.

Neuerdings werden in A m erika Versuche m it Wolf­

ram -G raphit- und Siliziumkarbid-Graphit-Thermoelemen- t e n 6) bis 8) durchgeführt, wobei das Elem ent während der letzten Stunde vor dem A bstich zwei- bis vierm al in den Ofen getaucht wird. Bei basischen Lichtbogenofenschmelzen soll die H altbarkeit etwa 30 Ablesungen, beim sauren Herd­

verfahren 18 bis 20 Schmelzen und nach den neuesten An­

gaben10) bei legierten und unlegierten Stählen m it 0,2 % C im sauren Siemens-Martin-Ofen sogar 150 Eintauchungen betragen. Jedoch unterliegt die therm oelektrische K raft des Silizium karbid-Graphit-Elem entes von G. R. F i t t e r e r 3) 6)7) anscheinend starken Abweichungen je nach Elementlänge und -Zusammensetzung sowie in A bhängigkeit von wieder­

holter E rhitzung und Abkühlung. Die Abweichungen sollen m itunter bei 1400° bis 100 mV betragen. Die Tem peratur­

messung im Stahlw erk ist durch die Verwendung des Thermoelementes von F itte re r zur laufenden Ueberwachung der S tahltem peraturen zwar einen wesentlichen Schritt vorwärtsgekommen, aber, wie F itte re r selbst zugibt, müssen noch Erfahrungen gesammelt werden, zumal da die Anwen­

dung des Thermoelementes zur Messung von Stahltem pe­

raturen im Siemens-Martin-Ofen wohl eine der schwierigsten Messungen überhaupt ist. So können z. B. infolge erhöhter W ärm eableitung, wie bei Verwendung eines Platinelementes im Quarzschutzrohr festgestellt wurde, sich höhere Tempe­

raturen ergeben, w ährend bei dicken Schutzrohren um 30° bis 100° zu niedrige Tem peraturen gemessen wurden7).

Daneben treten auch Störungen durch chemische Reak­

tionen zwischen Schutzrohr und Bad a u f7). F erner ändern sich bei der Messung die Tem peraturen des Elementes und dam it sein W iderstand sehr stark, so daß beträchtliche Meß­

fehler entstehen können. Hohe Genauigkeit kann bei therm oelektrischen Messungen nur m it Schaltungen erreicht werden, die keinen Strom verbrauchen.

Auf der Ende April 1937 in London abgehaltenen F rüh­

jahrsversam m lung des „Iron and Steel In stitu te “ wurde vom „U nterausschuß für die Messung flüssiger Stahlwerks­

tem peraturen“ auf Grund von Messungen im Siemens- Martin-Ofen und in der Pfanne über den gegenwärtigen Stand der Tem peraturmessung von flüssigem S tahl in E n g ­ la n d berich tet10). Als Meßgeräte dienten Thermoelemente

3) G. K . B u r g e s s und P . D . F o o t e : Techn. Papers Bur.

Stand. (1916) N r. 91, S. 9; B ull. Bur. Stan d . Sei. P ap. 12 (1915/16) S. 83/89.

4) G. K . B u r g e s s und R . G. W a l t e n b e r g : B u ll. Bur.

Stan d . 11 (1915) S. 5 9 1/605. — W . E . F o r s y t h e : A m er. In st. Min.

M etallurg. Engrs., Sym pos. on Pyrom etrie (1920) S. 2 9 1 /3 2 3 . 5) Amer. In st. Min. M etallurg. Engr. (Febr. 1933) Ber. N r. 42.

6) Amer. In st. Min. M etallurg. Engr. (1936) Techn. P uhl.

N r. 717; M etals Technol. 3 (1936) J u n i. S ta h l u. E isen 53 (1933) S. 1285; 55 (1935) S. 339.

7) Trans. Am er. In st. Min. M etallurg. E ngr Iron Steel D iv ., 120 (1936) S. 189/216.

8) E . W . E l c o c k : Iron Steel In d . 9 (1936) S. 4 3 1 /3 5 , 50 2 /0 6

») W . E . F o r s y t h e : Trans. Am er. In st. M in. M etalhire E ngr., Iron Steel D iv ., 120 (1936) S. 171.

10) Iron Steel In st. 7th R ep ort on th e H etero g en eity of S te e l In gots. Sect. V II: P yrom etry, S. 21 5 /3 8 . — Proc. J . I ron Stpp.

In st. 135 (1937) Nr. 1. — Vgl. Stah l u. E isen 57 (1937) S. 1010/11

4. N ovem ber 1937. K . Outhmann: Temperaturmessungen an Roheisen-, Gußeisen- und Stahlschmelzen. S tahl un d Eisen. 1247

aus Platin/Platin-R hodiuxn und das schon erwähnte Silizium- karbid-G raphit-Elem ent nach F itterer, m it denen S c h n e ll- ta u c h m e s s u n g e n durchgeführt wurden, ferner ein op­

tisches Pyrom eter, bei dem m it einem Prism a der Boden eines unten geschlossenen, in die Stahlschmelze getauchten keramischen Rohres anvisiert wurde10).

In D e u t s c h l a n d sind u nter anderen besonders die Ver­

suche von M. W e n z l und F . M o r a w e 11), B. O s a n n ju n . und E. S c h r ö d e r 12) sowie von G. L e i b e r 13) bekannt, die Wolfram-Molybdän-Thermoelemente m it einem inneren Sillimanit- und einem äußeren Silitschutzrohr zur Tempe­

raturmessung von Stahlschmelzen verwendeten. Die in diesen Untersuchungen erm ittelten und bei optischen Mes­

sungen auf G rund eines angenommenen Strahlungsver­

mögens berichtigten Schmelz-, Abstich- und Gießtempe­

raturen stimmen sehr gu t m it den vorliegenden F a rb ­ pyrometermessungen überein.

Infolge der großen Schwierigkeiten bei der Taucli- Thermoelementmessung h a t m an sich bei den meisten deutschen und ausländischen H üttenw erken bisher dam it begnügt, n u r die schwarze, also m it Helligkeitspyrometern ermittelte Tem peratur zu messen, und n u r wenige berich­

tigten die gemessenen Tem peraturen auf Grund eines an­

genommenen Strahlungsvermögens, ohne allerdings die Rich­

tigkeit des „S trahlungsfaktors“ nachprüfen zu können.

Zwar ist der S trahlungsfaktor von verschiedenen Forschem versuchsmäßig erm ittelt worden; insbesondere wurde in umfangreichen Forschungsarbeiten im Kaiser-Wilhelm- In stitut für Eisenforschung14) das Strahlungsvermögen ver­

schiedener Stahlschmelzen untersucht. Aber dam it w ar diese Frage noch keineswegs gelöst, da sich anscheinend für jeden Betrieb, für jedes Stahlw erk, für jede Schmelze andere Strahlungszahlen ergaben, die natürlich im Betrieb nicht erst vor jeder Temperaturmessung festgestellt werden konnten. Man begnügte sich deshalb m it der Annahme eines Mittelwertes von etwa 0,4 bis 0,5 als Strahlungszahl für Stahlschmelzen und 0,6 bis 0,9 für flüssige Schlacken.

Wegen der U nsicherheit der Berichtigungswerte bem ühte sich der Stahlw erker auch nicht besonders um die w ahre Temperatur seiner Schmelzen. Leider sind aber die m it Helligkeitspyrometem bisher gemessenen Tem peraturen auch untereinander nicht vergleichbar, selbst wenn S tahl­

schmelzen ähnlicher Zusammensetzung gemessen und gleiche Meßgeräte benutzt wurden. D er E inführung der F a r b - p y r o m e t r i e 15) sind auf diesem Gebiet in den E isenhütten­

werken für den Betrieb wertvolle E rkenntnisse zu ver­

danken. Eine Beschreibung des Farbpyrom eters erübrigt sich hier, da schon in mehreren Veröffentlichungen15)16) ein­

gehend auf das G erät eingegangen und auf Grund der ersten Untersuchungen der W ärmestelle Düsseldorf über seine Brauchbarkeit berichtet wurde.

Von der W ärmestelle Düsseldorf wurden seit Anfang 1936 bis Ju n i 1937 auf rd. 45 H üttenw erken im Rhein- und Ruhrbezirk, in Mittel- und N orddeutschland, im Siegerland und im Saargebiet an über 100 Stahlschmelzen (Thomas-,

u ) S ta h l u. E isen 47 (1927) S. 867/71.

12) B . O s a n n j u n . und E . S c h r ö d e r : A rch .E isen h ü tten w es.

7 (1933/34) S. 8 9 /9 4 (Stahlw .-A ussch. 257). — E . S c h r ö d e r : Stahl u. E isen 53 (1933) S. 8 73/84 (Stahlw .-A ussch. 258).

1S) S ta h l u . E isen 57 (1937) S. 237/49 (Stahlw .-A ussch. 322).

Arch. E isen h ü tten w es. 11 (19 3 7 /3 8 ) S. 63 /6 6 (Stah lw .-A u ssch . 328).

14) M itt. K a is.-W ilh .-In st. Eisenforsch., D ü sseid ., Abh. 43, 48, 57, 64, 65, 101, 109, 140, 163, besonders 168, 200; v gl. auch R. H a s e : Z. V D I 79 (1935) S. 1351/55.

15) G. N a e s e r : M itt. K ais.-W ilh .-In st. E isenforsch., D ü sseid ., 18 (1936) S. 2 1 /2 5 ; Arch. E isen h ütten w es. 9 (1935/36) S. 4 83/85 (W ärm estelle 227).

16) K . G u t h m a n n : S ta h l u. E isen 56 (1936) S. 4 8 1 /8 9 (W ärm estelle 228).

Bessemer-, Siemens-Martin- und Lichtbogenofen-, kernloser Induktionsofen- und Tiegelstahl), daneben bei etwa 30 Hoch­

ofenabstichen Messungen zur E rm ittlung der w ahren Eisen- und Stahltem peraturen durchgeführt. Diese führten gleich­

zeitig zu einer Klärung der Zusammenhänge zwischen w ahrer Tem peratur, Tem peraturberichtigung und Strahlungsver­

mögen. D a die Farbpyrometermessungen sehr schnell durchführbar sind, konnten umfangreiche Zahlenunterlagen von weit über 5000 Vergleichsmessungen gesammelt werden.

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IV a tire T em peratur 7n °C

A bbildung 2. W ahre H ochofen-A bstichtem peraturen und Tem peraturberichtigung (M ittelw erte).

In Abb. 2 sind die A bstichtem peraturen verschiedener Roheisensorten — Thomaseisen, Stahleisen, H äm atit- und Gießereieisen — eingetragen; zusammengefaßt sind die Ab­

stichtem peraturen von Thomasroheisen und Stahleisen m it etwa 0,3 bis 0,9 % Si und die A bstichtem peraturen von H äm atit und Gießereiroheisen m it 1,4 bis 3,0 % Si. Als Senkrechte ist die Höhe der Tem peraturberichtigung = U n­

terschied zwischen wahrer und schwarzer (Helligkeitspyro­

meter-) Tem peratur gewählt. Der überragende Einfluß der Höhe der A bstichtem peratur auf die Tem peraturberichti­

gung ist deutlich zu erkennen. W ährend bei einer wahren A bstichtem peratur von etwa 1400° die Tem peraturberichti­

gung etwa 100° b eträg t (d. h. also, daß die m it einem H elligkeitspyrometer gemessene Tem peratur nur bei etwa 1300° liegt), steigt bei einer A bstichtem peratur von etwa 1600° die Berichtigung auf 250°. U eberlagert wird dabei der Temperatureinfluß anscheinend vom Siliziumgehalt des Roheisens; denn die obere Schaulinie (m it einer höheren Berichtigung) g ilt für Thomasroheisen und Stahleisen, also ein Roheisen m it niedrigerem Siliziumgehalt, die untere dagegen für H äm atit und Gießereiroheisen m it höheren Siliziumgehalten. Es ist anzunehmen, daß durch Oxy­

dationserscheinungen auf der Oberfläche des flüssigen Roheisens, die wieder durch den Siliziumgehalt beeinflußt werden, das Strahlungsvermögen verändert wird. Hierauf w ird noch später eingegangen werden.

Verlängert man die m ittlere Tem peraturberichtigungs­

linie, die etwa einem Roheisen m it 1,5 % Si entsprechen würde, so trifft diese die W aagerechte bei etwa 1260°. H ier würden also wahre und schwarze Tem peratur zusamm en­

fallen und der Strahlungsfaktor der Schmelze = 1 werden.

Das würde bedeuten, daß das Strahlungsverm ögen bei An­

näherung an die eutektische Tem peratur, die bei einer Schmelze m it 1,5 % Si und 0,5 % Mn bei 1195° liegt, zu­

nähme, wahrscheinlich im Zusammenhang m it der Bildung

1248 Stahl und Eisen. K . Outhmann: Temperaturmessungen an Roheisen-, Oußeisen- und Stahlschmelzen. 57. Ja h rg . N r. 44.

von Metall-Sauerstoff-Verbindungen auf der Oberfläche des Roheisens. Dieser „Grenzwert“ hängt aber, wie eben­

falls aus dem Schaubild hervorgeht, von den metallurgischen Bedingungen der Schmelze ab und liegt dementsprechend nicht bei ein und derselben Tem peratur, worauf schon frühere, vor allem amerikanische Untersuchungen hinge­

wiesen h ab en 17). Auch hierauf wird noch bei den Stahl­

werksmessungen eingegangen werden.

Wie bei den Hochofenabstich- ist auch bei den Roheisen­

mischer-Temperaturen der Temperatureinfluß entscheidend für die Höhe der Tem peraturberichtigung ( A l l. 3). Die unteren, im Temperaturgebiet von etwa 1300° liegenden schräggestreiften Felder gelten für Thomasroheisen, die darüberliegenden waagerecht und senkrecht gestreiften für das aus gießtechnischen Gründen m it einer höheren Tempe­

ratu r am Hochofen abgestochene Gießereieisen. Die Thomas­

bestätigen durchaus diese „Verbesserung“ des Mischer­

eisens. Schließlich t r i t t ja auch in jedem Mischer, ja bei jeder Beförderung flüssigen Roheisens eine gewisse Reinigung durch Entschwefelung infolge der Abscheidung von mangan- sulfidreicher Schlacke ein.

R elative Vergleichsmessungen m it Helligkeitspyro- m etem , z. B. bei der E rm ittlung des Tem peraturverlustes von Roheisen auf dem Wege über den Mischer, können wegen dieser metallurgisch bedingten Aenderung des S trah­

lungsvermögens ein ganz falsches Bild über die tatsächliche Höhe des Tem peraturverlustes ergeben.

In A l l . 3 ist übrigens noch eine Gußeisen-Schaulinie nach neueren Untersuchungen von W. H . S p e n c e r 7) eingetragen, die m it den eigenen Messungen gu t übereinstim m t.

A l l . 4 zeigt diese Reinigung des Roheisens noch deut­

licher: Neben den wahren, beim Vergießen des Roheisens

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A bbildung 3. W ahre M ischertemperaturen und Temperaturberichtigung.

7 2 0 0 7 3 0 0 7600 7600 7600 W ahre T e m p e ra fu r /n °C

A bbildung 4.

W ahre Gießerei- u n d G ußeisentem peraturen.

7360 7600 7660 7600 W ahre Tem peratur /a °C

A bbildung 5.

W ahre Thom asroheisen- (A b stich -) Tem peraturen.

mischereisen-Messungen erfolgten an beheizten Roll- und Birnenmischern. Eine T e m p e r a tu r e r h ö h u n g des R oh­

eisens durch die Beheizung im Mischer konnte übrigens in keinem F all festgestellt werden. Die Beheizung konnte nur gerade die A b k ü h lu n g s v e r lu s te des Roheisens im Mischer decken. Das Gießereiroheisen, an dem die Messungen durchgeführt wurden, gelangte in einen Flachherdmischer, der ähnlich einem Siemens-Martin-Ofen gebaut ist und dementsprechend auch eine Aufheizung von etwa 100° (auf 1450 bis 1550°) ermöglicht. Außerdem sind die Schaulinien der entsprechenden Hochofenabstich-Temperaturen einge­

tragen (gestrichelte Kurve). H ier wurde die bemerkens­

werte Feststellung gemacht, daß die Tem peraturberichtigung des Mischereisens beträchtlich höher ist als die beim Ab­

stich des Hochofens erm ittelte Berichtigung; das gilt für das aus dem Roll- oder Bimenm ischer stammende Thomas­

roheisen, besonders aber für das im Flachherdm ischer auf­

geheizte Gießereieisen. Das bedeutet also, daß das durch den Mischer gegangene Eisen blanker strah lt als beim Hoch­

ofenabstich. Auf Grund dieser Veränderung im Strahlungs­

vermögen der Eisenoberfläche muß m an annehmen, daß die Oberflächenoxydation anders als beim Abstich ist, oder daß das Mischereisen durch chemische Ausscheidungsvor­

gänge reiner geworden ist, zum mindesten an seiner Ober­

fläche. Die Erfahrungen des Betriebes, in dem diese U nter­

suchungen an dem Flachherdmischer durchgeführt wurden,

17) H . T. W e n s e l un d E. W. R o e s e r : E oundry T rade J . 39 (1928) S. 245/47. — Stabl u. Eisen 48 (1928) S. 1488/89.

erm ittelten Tem peraturen sind auch die Mischer- und Ab­

stichtem peraturen von Gießereieisen desselben Hochofen­

werkes eingetragen. Die Tem peraturberichtigung nim m t in der Reihenfolge Abstich-, Mischer-, G ießtem peratur zu, das Strahlungsvermögen dagegen ab, d. h. die Roheisenober­

fläche w ird blanker infolge der zwischen Abstich und Gießen erfolgten metallurgischen Veränderungen im Eisen durch das F ahren vom Hochofen zum Mischer, im Mischer selbst und schließlich noch bei der Beförderung vom Mischer zur Gießerei und dort schließlich durch das Ausgießen aus der Pfanne in die Schleuderform oder in die Scherenpfanne.

W. H. Spencer7) h a t auch Messungen an blankem und m it einer dünnen O xydhaut bedecktem Gußeisen mit 1,5 % Si und 0.45 % Mn durchgeführt. Die in A l l . 4 ein­

gezeichneten beiden Schaulinien zeigen, daß die W erte größenordnungsmäßig in gleicher Höhe liegen und daß ein beträchtlicher Unterschied im Strahlungsverm ögen beim Vorhandensein eines Oberflächenoxydfilms besteht.

Messungen an m ehreren Hochofenabstichen auf dem­

selben W erk zeigten beträchtliche U nterschiede in der Höhe der Tem peraturberichtigung, die auf den M angangehalt des Roheisens zurückgeführt werden müssen ( A l l . 5), ob­

wohl der Unterschied im M angangehalt bei einem M ittel­

w ert von 0,6 bei der oberen Schaulinie und 0,85 % Mn bei

der unteren Schaulinie nicht hoch ist. Demnach w ird m it

steigendem Mangangehalt der U nterschied zwischen w ahrer

und schwarzer Tem peratur niedriger, das Strahlungsver-

mögen der Schmelze also größer. [Schluß

fo lg t.]

4. N ovem ber 1937. W. Asbeck: Verzundern von Draht und sein E in flu ß auf die Weiterverarbeitung. Stahl un d Eisen. 1249

Das Verzundern von Draht und sein Einfluß auf die Weiterverarbeitung.

Von W e r n e r A s b e c k in Duisburg.

[B ericht N r. 142 des W alzw erksausschusses des Vereins deutscher E isen h ü tten leu te. — Schluß vo n S eite 1225.]

Großversuche in einer D rahtzieherei.

D ie Ergebnisse, die der m it 9-m-Kühlung gewalzte D raht bei diesen im L aboratorium durchgeführten Versuchen beim Verzundern und Beizverhalten gezeitigt h atte, ließen erwarten, daß die bei dem wie üblich gewalzten D ra h t der kontinuierlichen Straße in der Drahtzieherei beobachteten Beiz- und Ziehschwierigkeiten, die praktisch die Verwendung des D rahtes der kontinuierlichen Straße für höhere Güte­

forderungen ausschlossen, durch Einschalten vorgenannter Kühlung behoben werden könnten. Um einen durch­

schlagenden Beweis der B rauchbarkeit des m it dem neuen Kühlverfahren gewalzten D rahtes zu erbringen, wurde eine größere Menge dieses D rahtes gewalzt und in einer D ra h t­

zieherei einer genauen Prüfung unterzogen, die sich vor­

nehmlich auf den Beizvorgang und auf die Ziehbarkeit des Drahtes erstreckte.

Die zum D urchführen des Großversuches auf der kon­

tinuierlichen und halbkontinuierlichen Straße gewalzten Stähle sind u nter Angabe der Zusammensetzung, der A rt der Kühlung, der gewalzten Versuchsmengen und der in der Drahtzieherei unternommenen verschiedenartigen P rü ­ fungen in Zahlentafel 3 zusammengefaßt worden. Neben der Thomasgüte D wurden die Siemens-Martin-Güten E und F verarbeitet. Von den Werkstoffen D und E wurden je 200 t m it 9-m-Kühlstrecke auf der kontinuierlichen Straße zum Bestimmen des Säureverbrauchs und zum Vergleich auf der halbkontinuierlichen Straße von dem Werkstoff D weitere 200 t sowie vom Werkstoff E 10 t D raht von 5 mm Dmr.

gewalzt.

Leider m ußte davon Abstand genommen werden, den Säureverbrauch für das Beizen der gleichen Werkstoffe, die m it üblicher und 4-m-Kühlung gewalzt worden waren, zu

Z a h le n ta fe l 3. Z u s a m m e n s e t z u n g d e r W e r k s t o f f e , W a l z - u n d K ü h l u n g s a r t u s w . d e r D r ä h t e .

Werk- stoff- bezeich-

nung

Güte

Z usammensetzung

Straße Art der Kühlung

In der Drahtzieherei

untersuchte Menge in t

In der Drahtzieherei untersucht auf:

0

% Si

% Mn

% P

% s

%

D T h o m a ss ta h l 0 ,0 4

bis 0,06

0 ,4 0 bis 0 ,5 0

0 ,0 5 0 bis 0,0 8 0

0,03 bis 0 ,0 4

•

k o n tin u ie r lic h

9 m w ie ü b lich

4 m

200 10 10

S ä u rev erb ra u ch , B e iz v e r ­ lu st, Z ieh b ark eit B e iz v e r lu st B e iz v e r lu st halb-

k o n tin u ie r lic h ohne 200 Säu reverb rau ch , B e iz v e r ­ lu st, Z ieh b a rk eit

E S ie m en s - M artin- S ta h l

0 ,0 6 bis 0 ,0 8

0 ,3 5 bis 0,45

0 ,03 0,0 4

k o n tin u ie r lic h

9 m w ie ü b lich

4 m

200 10 10

Säu reverb rau ch , B e iz v e r ­ lu st, Ziehbarkeit B e iz v e r lu st halb-

k o n tin u ierlich ohne 10 B e iz v e r lu st Z ieh b ark eit F Siem en s-

M a rtin -S ta h l 0,65 0,18 0,8 0 0 ,0 3 0 ,0 3 5 k o n tin u ie r lic h 9 m 3 Z iehbarkeit

Zum Beurteilen des Beizverhaltens wurde neben dem

zum Beizen benötigten Säureverbrauch auch der Beizverlust des m it 9-m-Kühlung gewalzten W erkstoffs im Vergleich mit den entsprechenden W erten des m it üblicher und 4-m- Kühlung gewalzten D rahtes festgestellt, wobei auch die Einbeziehung des D rahtes der halbkontinuierlichen Straße in den Versuch ratsam erschien. Die Ziehbarkeit des m it 9-m-Kühlung gewalzten D rahtes m ußte deshalb beobachtet werden, weil m an durch sie allein die F rage beantw orten konnte, ob das neue K ühlverfahren zu einer Gütesteigerung des D rahtes führte. Diese m ußte sich dadurch auswirken, daß es gelang, den D rah t einwandfrei, d. h. ohne die bereits erwähnten Ziehstörungen, zu dünnen N ummern zu ziehen.

Hierbei konnte es natürlich m it Rücksicht auf den Ver­

wendungszweck des gezogenen D rahtes nicht gleichgültig sein, welche Festigkeiten bei den einzelnen Ziehstufen er­

reicht wurden. Aus diesem Grunde waren die Prüfung der Festigkeiten, der einzelnen Ziehstufen und ih r Vergleich m it den Festigkeiten des in gleicher Weise gezogenen Drahtes der halbkontinuierlichen Straße, wobei gleicher Werkstoff und gleiche Abnahmen beim Ziehen Voraus­

setzung waren, unerläßlich. F ü r diesen Vergleich der Festig­

keiten m ußte der D ra h t der halbkontinuierlichen Straße herangezogen werden, weil m an den in üblicher Weise ge­

w alzten D ra h t der kontinuierlichen Straße nicht zu dünnen Num m ern ziehen konnte.

bestimmen, da in der Drahtzieherei für einen derartig ge­

walzten W erkstoff in der für die E rm ittlung des Säurever­

brauchs erforderlichen Menge keine Verwendungsmöglich­

keit bestand; es wurde deshalb lediglich der Beizverlust fest­

gestellt.

V e r s u c h s b e d in g u n g e n .

Die zum Bestimmen des Beizverlustes und des Säure­

verbrauchs erforderlichen Maßnahmen wurden nach rein praktischen und betrieblichen Erwägungen getroffen, wobei die Durchführung der Versuche in die H and des Praktikers gelegt wurde. H ierdurch w ar die Gewähr gegeben, daß der zu prüfende W alzdraht beim Beizen und Verarbeiten den gleichen Bedingungen unterlag wie die üblichen W alzdraht- güten.

Zum Bestimmen des B e i z v e r l u s t e s wurde einfach der beim Beizen entstehende Gewichtsverlust erm ittelt. Zu diesem Zweck wurden die D rahtringe vor E insatz in die Beize einzeln gewogen, m it einer Blechmarke gezeichnet und m it einem Korbe, der ein Fassungsvermögen von 25 D rahtbun­

den von je 160 kg h a tte , in die Beize, die, wie allgemein üblich, einen Zusatz von Sparbeize erhielt, eingesetzt. Nach einer Standzeit von 3 h wurde der Korb aus dem Beiz­

bottich entfernt, die Ringe wurden durch A bspritzen m it

W asser von anhaftender Säure befreit, in einem Trockenofen

getrocknet und gewogen. D er Gewichtsverlust umgerechnet

auf das ursprüngliche Ringgewicht ergab den Beizverlust.

1250 S tahl und Eisen. W . Asbeck: Verzundern von Draht und sein E in flu ß a uf die Weiterverarbeitung. 57. Ja h rg . N r. 44- Z a h len ta fe l 4. B e i z v e r l u s t u n d S ä u r e v e r b r a u c h .

Werk- stoff- bezeich-

nung

Stahlgüte Straße A rt der

Kühlung Beizverlust je Korb in %

Mittlerer Beizver­

lust in

%

Gesamtein- satz im Ver-

suchsbeiz- bottich in t

Gesamt­

säure­

verbrauch in kg

Säure­

verbrauch in k g /t Einsatz

D T h o m a ssta h l k o n tin u ierlich

9 m . . w ie ü b lich 4 m . .

i0 ,5 1 ; 0 ,5 1 ; 0 ,6 7 ; 0 ,6 9 ; 0 ,6 9 ; 0,6 3 ;

\ 0 ,7 1 ; 0 ,6 5 ; 0 ,8 3 ; 0 ,7 2 ; 0 ,8 0 ; 0,77 1 ,3 2 ; 1 ,3 1 ; 1 ,3 9 ; 1 ,4 4 ; 1 ,4 2 ; 1,19 1 ,6 8 ; 1 ,8 6 ; 1 ,7 5 ; 1 ,90

0 ,6 8 1 ,35 1,795

1 9 7 ,3 4 4 315 2 1 ,8

~ 27

D T h o m a ssta h l h a lb ­

k o n tin u ierlich ohne

1 ,3 ; 1 ,3 6 ; 1 ,2 7 ; 1 ,2 8 ; 1 ,3 4 ; 1 ,2;

1 ,2 7 ; 1 ,1 5 ; 1 ,1 8 ; 1 ,2 3 ; 1 ,2 4 ; 1 ,1 5 ; 1 ,3 6 ; 1 ,2 3 ; 1 ,3 ; 1 ,3 5 ; 1 ,2 2 ; 1 ,13

1 ,25 1 5 4 ,1 9 3945 2 5 ,6

E S iem en s-

M artin -S tah l k on tin u ierlich

9 m w ie ü b lich

4 m

1 0,58; 0 ,6 3 ; 0 ,6 7 ; 0 ,6 3 ; 0 ,7 1 ; 0 ,7 7 ;

\0 ,8 4 ; 0 ,7 4 ; 0 ,7 1 ; 0 ,8 1 ; 0 ,7 1 ; 0 ,7 0 / 1 ,4 5 ; 1 ,4 8 ; 1 ,5 0 ; 1 ,3 6 ; 1 ,4 3 ; 1 ,3 4 ;

\1 .3 2

1 1 ,4 9 ; 1 ,5 4 ; 1 ,5 5 ; 1 ,4 4 ; 1 ,5 1 ; 1 ,5 5 ;

\1 ,5 6

0 ,7 0 5 1,41 1 ,51

2 0 8 ,2 9 4360 20,96

~ 27

E I Siem ens- M artin- S ta h l

h a lb ­

k on tin u ierlich ohne 1 ,5 5 ; 1 ,5 0 ; 1 ,4 2 ; 1 ,3 3 ; 1 ,3 9 ; 1,31 1 ,42

Der S ä u r e v e r b r a u c h wurde in der Weise erm ittelt,

daß ein Versuchsbeizbottich so lange m it dem zu prüfenden W alzdraht beschickt wurde, bis die Beize verbraucht war.

Dieser Endzustand wurde dadurch angezeigt, daß die Dichte der Beize durch ihre dauernde Anreicherung an Eisensulfat auf 30° B6 anstieg.

Bei einer Dichte in der genannten Höhe lä ß t nach prak­

tischen Erfahrungen die Beizwirkung der Beize erheblich nach, so daß bei üblichen Beizzeiten m it einer ungenügenden Beizung des Einsatzes gerechnet werden muß. Außerdem kann bei weiterer Dichtezunahme das in Lösung befindliche Eisensulfat auskristallisieren, eine Erscheinung, die im Beiz­

betrieb unerwünscht ist. Aus diesen Gründen gilt die Beize m it einer Dichte von 30° Be als ungeeignet für weiteres Beizen und muß daher abgelassen werden. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde der Säureverbrauch verfolgt. Praktisch wurden die in dieser Richtung unternommenen Versuche so durchgeführt, daß der Versuchsbeizbottich fortlaufend korb­

weise m it Probedraht besetzt und der Einsatz in jedem F all genau gewogen wurde. Bei jedem Austausch fertiggebeizten D rahtes gegen ungeheizten wurde zum genauen Ueber- wachen der Beize die Tem peratur, die Dichte und der Säure­

gehalt gemessen. Dieser sollte sich bei üblichem Beizbetrieb zum Vermeiden eines nicht zu hohen Beizverlustes des E in­

satzes zwischen 2 und 3 % bewegen. Das Nachlassen des Säuregehaltes durch die Bildung von Eisensulfat wurde da­

durch behoben, daß die Beize durch Zugabe frischer Säure bei jedem Einsatzwechsel nachgeschärft wurde. Die Stärke der Nachschärfung richtete sich nach dem bei jeder Neu­

beschickung des Versuchsbottichs festgestellten Säuregehalt der Beize. Im übrigen wurde gleichmäßige Tem peratur- führung der Beize angestrebt.

Die Beobachtungen und Versuche beim nachfolgenden Ziehen des W alzdrahtes im Drahtzug erstreckten sich vor­

nehmlich darauf, die Ziehbarkeit des m it 9-m-Kühlung auf der kontinuierlichen Straße gewalzten Werkstoffes zu beur­

teilen. Da die Ziehbarkeit keine Eigenschaft ist, die m an zahlenmäßig zum Ausdruck bringen kann, mußte m an sich dam it begnügen, den P robedraht möglichst weit zu feinen Nummern unter genauem Festlegen aller auftretenden Ziehstörungen herunterzuziehen. Die weitgehende Verar­

beitung des D rahtes im Feinzug w ar zur Beurteilung der Güte besonders aufschlußreich.

E r g e b n is s e .

Die beim Bestimmen des Beizverlustes und Säure­

verbrauchs erm ittelten W erte sind in Zahlentafel 4 zusam­

mengestellt. Der Beizverlust nim m t sowohl für den W erk­

stoff D als auch für E bei Umstellung der üblichen auf

9-m-Kühlung um nahezu 50 % ab. Selbst die auf der halb­

kontinuierlichen Straße gewalzten D rahtgüten D und E haben gegenüber den gleichen, die auf der kontinuierlichen Straße m it 9-m -Kühlung gewalzt waren, einen um 100 % höher liegenden Beizverlust. D er Säureverbrauch zeigte eine Aenderung in gleicher Richtung wie der Beizverlust. W äh­

rend der Säureverbrauch des üblich gew alzten D rahtes der kontinuierlichen Straße nach früheren Untersuchungen, die bei der Inbetriebsetzung der Straße durchgeführt wurden, 27 bis 28 kg je t betragen haben soll, fiel er bei Anwendung der 9-m-Kühlung bei dem D raht D auf 21,8 kg je t u nd bei E auf 20,96 kg je t. Hingegen benötigte beispielsweise die gleiche D rahtgüte D, auf der halbkontinuierlichen Straße gewalzt, 25,6 kg Säure je t. Genauere Einzelheiten über den Verlauf des Beizens im Versuchsbeizbottich geben die

Abb. 41,42,43 und 44 wieder. Nach Abb. 41 besteht zwischen

Dichteänderung und Beizdurchsatz eine fast lineare Ab­

hängigkeit, die bei dem m it 9-m-Kühlung gewalzten Thomas- und Siemens-M artin-Draht infolge des fast gleich großen Beizverlustes zu einer guten Uebereinstimmung der Werte führt. Wenn bei dem auf der halbkontinuierlichen Straße gewalzten Thom asstahl D ein schnellerer Anstieg der Dichte zu verzeichnen ist, so liegt der Grund hierfür darin, daß der größere Beizverlust eine verm ehrte Bildung an Eisensulfat verursacht. In Abb. 42 ist der Verlauf des Säuregehaltes der Beize in Abhängigkeit vom D urchsatz dargestellt.

W ährend der Säuregehalt beim Beizen des Thomas­

drahtes der halbkontinuierlichen Straße sich im allgemeinen zwischen den als üblich anzusprechenden Grenzen von 2 bis 3 % bewegt, übersteigt der Säuregehalt beim Beizen des mit 9-m-Kühlung gewalzten Thomas- und Siemens-Martin- D rahtes die angegebene Grenze erheblich. Das ist wohl hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß das Beizbad in vollkommener Unkenntnis des vorliegenden Versuchsdrahtes zu sta rk nachgeschärft worden ist. H ieraus ist zu folgern, daß beim E inhalten eines üblichen Säuregehaltes der Beize die W erte für Beizverlust und Säureverbrauch sich noch günstiger als die angegebenen gestalten würden. Die

Abb. 43 und 44 zeigen den Säureverbrauch und den Tempe­

raturverlauf in Abhängigkeit vom D urchsatz des Versuchs­

beizbottichs.

Das Ergebnis, das die Verarbeitung des m it 9-m-Kühlung gewalzten Werkstoffes im D rahtzug zeitigte, w ar über­

raschend gut. Sowohl die Thom asdrahtgüte D als auch die Siemens-Martin-Güte E ließ sich zu allen N ummern ohne die geringste B eanstandung ziehen. Als kleinste Zieh­

abmessung wurde bei D 0,6 mm m it einer Zwiscliengliihung

bei einem Ziehdurchmesser von 2,15 mm erreicht, wohin-

4. N ovem ber 1937. IV. Asbeck: Verzundern von Draht u nd sein E in flu ß auf die Weiterverarbeitung. S ta h l u n d Eisen. 1251

gegen bei E eine solche von 0,9 mm ohne Zwischenglühung erzielt wurde. Diese Ziehbarkeit des Probedrähtes der kon­

tinuierlichen Straße entspricht vollkommen der des Drahtes der halbkontinuierlichen Straße. Auch das Kaltziehen der Siemens-Martin-Güte F m it 0,65 % C, die als W alzdraht von 6,5 mm Dmr. vorlag und m it 9-m-Kühlung gewalzt

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und fortgesetztes Abreißen des D rahtes infolge von Zunder­

resten, die durch die Beizung nicht entfernt werden konnten, wurden bei dem m it 9-m-Kühlung gewalzten D raht nicht festgestellt.

Als letzter P u n k t w ar die erzielte Festigkeit und Dehnung des Probedrahtes in den einzelnen Ziehstufen zu verfolgen.

In Abb. 45 und 46 sind die im D rahtzug erzielten Festigkeits­

eigenschaften von je zwei D rahtringen des Werkstoffes D und E wiedergegeben, von denen der eine Bing auf der kontinuierlichen Straße m it 9-m-Kühlung und der andere auf der halbkontinuierlichen Straße gewalzt worden war.

Die Abnahmen und Ziehgeschwindigkeiten waren für die

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_c--- - H a/bkontinuier/iche O rahtstraße. norm a/ffew a/zt --- - kontinuierliche O rahtstraße, m itO m kühtrohrgew a/zt

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S,2 0,8 V,V V.O 3,8 3 .3 3,8 3,0 3,0 Ziehdurchm esser in mm

1.6 1,2 0,8

A bbildung 45. Beeinflussung der Zugfestigkeit und D ehnung durch den D rahtzug. (Thom asstahl D ; 0,91 m m Dm r.)

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3 0 0 0 6 0 6 0 100 130 WO 160 180 3 0 0 3 2 0 D u rchsa tz in l

Abb. 44.

A bbildungen 41 bis 44.

V erlauf der B eizung im V ersuchsbeizbottich.

worden w ar, vollzog sich ohne jede Beanstandung. Dieser D raht wurde für einen besonderen Verwendungszweck von 6,5 mm Dmr. in einem Zug zu 5 mm Dmr. entsprechend einer Abnahme von 41 % gezogen. Wenn in diesem F a ll von dem Ziehen feinerer Nummern aus dem angeführten Grund A bstand genommen werden m ußte, so b ietet doch die für derart h arte n D ra h t völlig ungebräuchliche Abnahme von 41 % in einem Zug eine gewisse Gewähr dafür, daß nachteilige Folgen, die auf die starke K ühlung des W alz­

drahtes zurückzuführen wären, im üblichen D rahtzug nicht zu befürchten sind.

Die beim üblich gewalzten D raht der kontinuierlichen S traße im D rahtzug beobachteten Fehler, wie Streifiggehen

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--- Ha/bkontinuier/iche D rahtstraße, norm a/gerva/zt --- kontinuierliche O rahtstraße,m it sm küh/rohrffeeva/zt

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S,3 V,8 Vff V,0 3 ,6 3,3 3 ,8 Z.V 3,0 1,6 1,3 0,8 Ziehdurchm esser in mm

A bbildung 46. B eeinflussung der F estig k eit und D ehnung durch den D rahtzug. (Siem ens-M artin-Stahl E ; 0,9 m m Dm r.)

Ringe von gleichem Werkstoff annähernd dieselben. Trotz der Anwendung der W asserkühlung w ar bei dem D raht der kontinuierlichen Straße ein stärkeres Ansteigen der F estigkeit kaum feststellbar. Auch der Verlauf der Deh­

nung zeigte keine nennenswerten Unterschiede. Von be­

sonderem W ert war es, den auf der kontinuierlichen Straße m it 9-m -Kühlung erzeugten D raht dem auf der halb­

kontinuierlichen Straße gewalzten in der Gleichmäßig­

keit der Gütewerte gegenüberzustellen, die sich bei dem ersten in einem geringeren Streugebiet der Festigkeiten äußern m ußte. Dieser Vergleich w ar deshalb bedeutungs­

voll, weil bisher die halbkontinuierliche Straße auf Grund

der Beiz- und Ziehschwierigkeiten des üblich gewalzten

1252 S tah l un d Eisen. W . Asbeck: Verzundern von Draht und sein E in flu ß auf die Weiterverarbeitung. 57. Ja h rg . N r. 44-

D rahtes der kontinuierlichen Straße den eigentlichen Quali­

tä tsd rah t walzte. Zu diesem Zweck wurden eine Reihe von W alzdrahtringen der Werkstoffe D und E, die teils auf der kontinuierlichen Straße m it 9-m-Kühlung und teils auf der halbkontinuierlichen ausgewalzt worden waren, durch den D rahtzug geschickt. An jede Abmessung wurden etwa 30 bis 40 Ringe unter gleichen Bedingungen gezogen und von diesen je eine Probe zur Prüfung der Festigkeit entnommen.

Von den auf diese A rt bei den einzelnen Durchmessern erhaltenen Festigkeitswerten wurden die größten und klein­

sten Grenzwerte in zwei Schaubildern in A bi. 47 und 48 zu­

sammengestellt. Der Höchstwert der Festigkeiten des

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3 ,2 2,8 2,8 2,0 1,6 1,2 0,8 Off 0 Ziehdurchm esser in mm

A bbildung~47. U ntersuchungen über F estigk eitssch w an ­ kungen. Thom asstahl I), gew alzt auf 5 mm Dm r. an der kontinuierlichen D rahtstraße m it 9 m Kühlrohr, an der

halbkontinuierlichen D rahtstraße norm al.

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o o Kleinste » ) Straße,norm al gewalzt.

--- - Größte " 1 K ontinuierl D rahtstraße, --- K leinste » / m itom Kühtrohrgew alzt.

Gebiet d e r festig heitsü be rlog eru ng

3 ,2 2,8 2,8 2 ,0 1,6 1,2 0,8 0,8 0 Z ieh du rchm esse r in mm

A bbildung 48. U ntersuchungen über F estigkeitsschw an­

kungen. Siem ens-M artin-Stahl E , gew alzt auf 5 m m Dmr.

an der kontinuierlichen D rahtstraße m it 9 m Kühlrohr, an der halbkontinuierlichen D rahtstraße norm al.

D rahtes der kontinuierlichen Straße liegt im allgemeinen höher als der des Drahtes der halbkontinuierlichen. Die gleiche Lage ist auch bei den kleinsten Festigkeitswerten des D rahtes beider Straßen feststellbar. Diese Tatsache dürfte ein Zeichen dafür sein, daß die Festigkeit des Drahtes der kontinuierlichen Straße durch Einschalten der K ühlung eine wenn auch geringe Steigerung erfährt, die allerdings auf die Verwendbarkeit des Drahtes bei der Ge­

ringfügigkeit der Festigkeitszunahme keinen Einfluß hat.

Die Streubereiche der Festigkeit für gleichen Ziehdurch­

messer sind bei dem D raht der kontinuierlichen Straße, wie zu erwarten war, gegenüber dem D raht der halbkontinuier­

lichen Straße enger. In beiden Fällen nim m t aber das Streu­

gebiet m it abnehmendem Ziehdurchmesser zu.

Versuche zum Beheben der Schwierigkeiten bei der V erfeinerung von w assergehärtetem Federdraht der kontinuierlichen Straße.

Da einer der Gründe, die für den Bau der kontinuier­

lichen D rahtstraße auf genanntem H üttenw erk gesprochen haben, wegen der von der K undschaft verlangten Gleich­

mäßigkeit die Erzeugung von w assergehärtetem F ederdraht als Ausgangsstoff für die Polsterfedernfertigung w ar, so ist es verständlich, daß seit dem ersten Versagen des W asser­

drahtes der kontinuierlichen Straße in der W eiterverarbei­

tung, dessen Mängel besonders für die K upferhaftfähigkeit eingangs dargelegt wurden, die Versuche nicht abgerissen sind, die Mängel zu beheben. Es sei deshalb auf die Ver­

suche, die bis zu ihrer Aufnahme durch den Verfasser bereits Vorlagen, kurz eingegangen.

A e lt e r e V e r s u c h e .

Wie bereits bei der Beschreibung der Betriebseinrichtung der kontinuierlichen D rahtstraße erw ähnt ist, wurde zu­

nächst das beim üblichen Walzen ohne Wasserabschrecken der Ringe gebräuchliche K ühlverfahren hin ter dem F ertig­

gerüst der Straße bei der W asserdrahtherstellung abge­

schaltet, so daß der D raht m it einer F ertigtem peratur von 1000° den Haspel, in dem er abgeschreckt wurde, erreichte.

Zu dieser Maßnahme fühlte man sich veranlaßt, um auf jeden F all eine Abschrecktemperatur oberhalb des A3-Punktes zum Erzielen einer möglichst hohen Festigkeit einhalten zu können. Daß diese Erw ägung keineswegs die Bedeutung h atte, die ih r beigemessen wurde, beweist am besten die Tatsache, daß die Festigkeiten des W asserdrahtes der halb­

kontinuierlichen Straße im allgemeinen den Anforderungen der Kundschaft genügten, obwohl seine einzelnen Teile nach A l l . 1 von verschiedenen Tem peraturen, die teils ober­

halb, teils beträchtlich unterhalb des A3-Punktes liegen, ab­

geschreckt wurden. Anderseits w ar zu berücksichtigen, daß bei einer F ertigtem peratur von 1000° die Oxydations­

geschwindigkeit des Eisens u nter der freien Einw irkung des Luftsauerstoffs so groß ist, daß selbst bei einer verhältnis­

mäßig geringen Zeit von 1,56 s, die die W alzader für die Ueberbrückung des Haspelabstandes vom Fertiggerüst benötigt, der D raht stärker verzundert als der der halb­

kontinuierlichen Straße, wo bei einer m ittleren F ertig­

tem peratur von 840° im M ittel nur eine Zeit von 1,06 s für die Ueberwindung des hier viel kleineren H aspelab­

standes und dam it für die Zunderbildung zur Verfügung steht. Die bereits vorliegenden Versuche zum Beheben der Mängel gingen von der Voraussetzung aus, daß allein die A rt des Verzundems der W asserdrahtringe die Ursache für die beim W eiterverarbeiten zu Federn auftretenden Schwie­

rigkeiten war.

Diese Ansicht wurde durch die Tatsache gestützt, daß der W asserdraht der kontinuierlichen Straße schwer beizbar war. Als Gradmesser für die Beizbarkeit eines D rahtes beim Beizen in Schwefelsäure dient die Zeitdauer bis zum Auf­

treten der W asserstoffentwicklung, die bei dem W asserdraht der kontinuierlichen Straße fast völlig ausblieb, während sie beim W asserdraht der halbkontinuierlichen Straße un­

m ittelbar nach dem Einsatz in die Beize begann. Auf Grund dieser Beobachtungen ist naturgem äß auch das schlechte Ziehverhalten des Drahtes der kontinuierlichen Straße und die schlechte H aftbarkeit des Kupferüberzuges auf mangel­

haftes Beizen und Verbleiben von Zunderresten auf der Oberfläche des D rahtes zurückzuführen. Es ist selbstver­

ständlich, daß es Grundbedingung ist, zum Erzielen eines festhaftenden Kupferüberzuges eine saubere m etallische Oberfläche zu schaffen.

Bei den Bemühungen, sich Vorstellungen über die Zun­

derbeschaffenheit des W asserdrahtes der kontinuierlichen