Titel: | Ueber die Anwendung des Stahles und die Art ihn zu bearbeiten. |
Fundstelle: | Band 64, Jahrgang 1837, Nr. LXI., S. 299 |
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LXI.
Ueber die Anwendung des Stahles und die Art ihn
zu bearbeiten.
Aus den Annales des Minister. Bd. X. im Journal
fuͤr praktische Chemie 1837, No. 3.
Ueber die Anwendung des Stahles und die Art ihn zu
bearbeiten.
Es gibt Werke, die bei ihrem Verfasser ein Zusammentreffen von Eigenschaften
voraussezen, deren Vereinigung bis jezt nur allzu selten gewesen ist, und die nur
von einem Manne unternommen werden koͤnnen, der eben sowohl in den physischen
und chemischen Wissenschaften bewandert, als mit den Verfahrungsarten der
Kuͤnste vertraut ist. Die Gelehrten, vermoͤge der Natur ihrer
Kenntnisse und vermoͤge der bestaͤndigen Richtung ihrer Untersuchungen
so vorzuͤglich geeignet, die Wirkungen auf ihre Ursachen
zuruͤkzufuͤhren, haben selten die Gelegenheit und noch seltener die
Neigung, diese Verfahrungsarten in ihren kleinlichsten Details zu studiren und in
den Werkstaͤtten die Erfahrungen selbst zu wiederholen, die daselbst
taͤglich gemacht werden. Ihre Entfremdung von diesen Orten der Beobachtung
gestattet ihnen nicht, diese dem Anscheine nach unregelmaͤßigen Erscheinungen
selbst zu beobachten, die nur zufaͤllig und dann und wann erfolgen, die aber,
gehoͤrig beurtheilt, das Princip zu einem neuen Zweige von Kenntnissen in
sich enthalten koͤnnen. Selten haben auch die Gelehrten die Geduld, aus der
unermeßlichen Masse praktischer Beobachtungen, welche die Handwerker gemacht haben,
zu schoͤpfen und unter einer Menge den Fundamentalgesezen der Wissenschaft
dem Anscheine nach entgegengesezter Behauptungen die genauen Thatsachen von
denjenigen zu unterscheiden, die nicht richtig beobachtet worden sind. Und doch
beruht großen Theils auf der Beobachtung solcher Thatsachen der Fortschritt der Wissenschaft, die
heutiges Tages in so vieler Hinsicht ohnmaͤchtig ist, darum weil sie
unvollstaͤndig ist.
Diese Betrachtungen sind besonders auf die Kuͤnste anwendbar, welche die
Anwendung und Bearbeitung des Stahles zum Gegenstand haben, denn es gibt keine
Substanz, deren physische und chemische Eigenschaften mehr
Eigenthuͤmlichkeiten darbieten. Wenn auch hie chemische Natur des Stahles
seit langer Zeit ziemlich bekannt zu seyn scheint, und die neueste Entdekung der
Geseze des Isomerismus bereits einiges Licht auf die charakteristischen
Erscheinungen des Haͤrtens und Anlassens wirft, so muß man doch gestehen, daß
alle die Umstaͤnde, welche diese leztere Erscheinung begleiten, noch bei
weitem nicht gehoͤrig gewuͤrdigt worden sind.
Wir sehen zum Beispiel, daß es den meisten Kuͤnstlern unmoͤglich ist,
unter dem Anscheine nach gleichen Umstaͤnden, gewisse Resultate des
Verstaͤhlens und des Haͤrtens hervorzubringen, die an einigen Orten
taͤglich erhalten werden. Daher ist diese Gleichheit nicht
vollstaͤndig. Der Grund davon ist, daß bei den, diese so geschaͤzten
Producte liefernden Manipulationen Nuancen Statt finden, die fuͤr den jezigen
wissenschaftlichen Gesichtspunkt unmerklich, die aber gewissen Fabrikanten
voͤllig bekannt sind, oder welche die Arbeiter, bei den Umstaͤnden,
unter denen sie arbeiten, bestaͤndig, vermoͤge einer Art Instinct und
ohne sich dessen bewußt zu seyn, hervorbringen. Man kann also der wirklichen
Sachlage nach behaupten, daß bei der Stahlbereitung die Praxis der Theorie bei
weitem vorgeschritten sey.
Ohne Zweifel wird eine der wissenschaftlichen Entdekungen, die jeden Tag unserer
Epoche der Fortschritte bezeichnen, so viele heut zu Tage noch dunkle Thatsachen
ploͤzlich aufklaͤren. Indessen ist es wahrscheinlicher, daß diese
Aufklaͤrung nur aus der tiefen Untersuchung der Thatsachen selbst entspringen
kann. Kurz bei einem Gegenstande der Untersuchung, der auf der gehoͤrigen
Beurtheilung vieler so feinen Nuancen beruht, scheint der ploͤzliche Erfolg
vielmehr dem mit den allgemeinen Resultaten der Wissenschaften vertrauten Praktiker,
als dem Gelehrten vorbehaltet zu seyn, der sich an das Studium der Thatsachen machen
wuͤrde.
Die Lecture eines von Hrn. H.
Damemme herausgegebenen Werkes: Essai
practique sur l'emploi de l'acier et la manière de le travailler par
H.
Damemme
1 vol. 8. Paris, leitete auf diese Betrachtungen. Indem
der Verfasser darin alle durch die Praxis der Werkstaͤtte dargethane
Thatsachen sammelte, und vornehmlich die aus seiner langen Praxis hervorgegangenen
Thatsachen darin niederlegte, hat er den Weg eingeschlagen, welcher dem Stande der
Sache nach am meisten zu
den Fortschritten der Wissenschaft und Kunst beitragen muß.
Der praktische Versuch uͤber die Anwendung des Stahles ist ein
vollstaͤndiges Werk daruͤber, weil es nach einander in 9 Capiteln von
der Bereitung und der Natur der verschiedenen Stahlsorten, dem Schmieden, dem
Anlassen nach dem Schmieden, dem Harten, dem Anlassen nach dem Harten, den
Stahlproben, dem Einsezen und dem Widerstande des Stahles handelt. Die zwei
vornehmsten Operationen der Stahlbereitung, das Haͤrten und Anlassen nach dem
Haͤrten, sind besonders Gegenstand der Untersuchungen des Verfassers gewesen.
Diese beiden Capitel, welche zahlreiche aus den Untersuchungen des Hrn. H. Damemme hervorgegangene
Erfahrungen enthalten, empfehlen sich von selbst der Aufmerksamkeit der Gelehrten,
und sind gaͤnzlich uͤber das Unheil erhaben, welches ein Kritiker
daruͤber fallen koͤnnte, der von der Praxis nur eine allgemeine
Kenntniß hat. Wenn mehrere Schluͤsse, auf die der Verfasser geleitet wurde,
gewissen heut zu Tage angenommenen Principien entgegen zu seyn scheinen, so muß man
sich erinnern, daß diese Principien keine ausschließliche Autoritaͤt haben
koͤnnen, weil sie zur Erklaͤrung der bekannten Erscheinungen
unzureichend sind. Uebrigens sollte man bei einer so schwierigen Materie mit
Aufmerksamkeit die Theorien betrachten, die beim ersten Anblike
unvollstaͤndig oder ungenau zu seyn scheinen, wenn sie von einem Praktiker
herruͤhren, der nur nach einer langen und bis in die kleinsten Details
eingehenden Beobachtung der Thatsachen darauf gebracht worden ist.
Der folgende Auszug des Werkes des Hrn. H.
Damemme wird hoffentlich eine Idee von der praktischen
Nuͤzlichkeit geben, die darin bestaͤndig mit dem wissenschaftlichen
Interesse verbunden ist.
Von der Pruͤfung der
Stahlarten.
Die Kenntniß der Stahlsorten erfordert Uebung; der Handwerker, dem seine Kunst am
Herzen liegt, kann sich nicht genug damit beschaͤftigen. Nur zu oft sieht man
Handwerker, die den Stahl, den sie kaufen, eben so wenig kennen, als der Kaufmann,
von dem sie ihn kaufen, und seine Qualitaͤt nach dem Preise beurtheilen. So
nehmen sie auch oft mittelmaͤßigen Stahl fuͤr guten. Es wuͤrde
daher von großer Wichtigkeit fuͤr sie seyn, gewisse Grundregeln zu haben,
nach denen sie denselben versuchen koͤnnten. Solche Grundregeln werden wir
uns bemuͤhen aufzustellen.
Einen Stahl probiren, heißt seine Qualitaͤt in Vergleichung mit der eines
anderen untersuchen. Um diesen Unterschied richtig zu beurtheilen, muß man ihn den
Operationen unterwerfen, die er zu erleiden hat, und diese sind das Schmieden, das Haͤrten, das
Anlassen nach dem Harten und das Poliren. Mit Huͤlfe dieser Operationen ist
man im Stande zu beurtheilen: 1) ob ein Stahl sich leicht schmieden lasse; 2) ob er
sproͤde oder geschmeidig bei der Waͤrme oder bei der Kaͤlte
sey; 3) ob er faͤhig sey, durch das Harten eine große Haͤrte
anzunehmen; 4) ob diese Harte gleichmaͤßig sey; 5) ob er in seinem Bruche ein
regelmaͤßiges oder blaͤtteriges Korn darbiete; 6) ob er durch das
Anlassen nach dem Haͤrten Elasticitaͤt, Federkraft erhalte, was man
unter Koͤrper des Stahles versteht; 7) ob er nach erfolgter Politur ein
reines, schattirtes oder faseriges Aussehen hat. Das sind die vornehmsten Fragen,
die man daruͤber aufwerfen kann. Wir wollen es versuchen, dieselben zu
beantworten.
Erste Frage: Ob der Stahl leicht
sich schmieden lasse.
Man kann uͤber diese Eigenschaft des Stahles urtheilen, wenn man eine
Stahlstange mit dem einen Ende ins Feuer legt; man erhizt das Metall, bis es
geschweißt werden kann; nachher schmiedet man es. Bietet es bei dieser Operation
ein reines Aussehen, ohne Rizen und Risse, dar, so kann man uͤberzeugt
seyn, daß dieser Stahl sich schweißen laͤßt. Man weiß, daß er dem oder
jenem Grade des Feuers widersteht.
Wird feiner Stahl unbedekt ins Feuer gebracht, so verbrennt er, wenn die Hize
zureichend ist, um ihn zu schweißen; man sagt alsdann, daß dieser Stahl troken
sey; das Feuer verzehrt ihn aͤußerlich, zersezt ihn, wenn man nicht sehr
aufmerksam darauf ist, den Grad des Feuers in seine Gewalt zu bekommen; es legen
sich Schlaken an, und hindern oft ihn zu schweißen. Um diesen Fehler zu
vermeiden, pflegt man ihn mit klein gemachter Thonerde, feinem Lande oder
zerstoßenem Sandsteine zu bestreuen, was die Operation erleichtert. Wenn der
Stahl, nachdem er einer schweißenden Waͤrme unterworfen worden war, gut
gehaͤmmert wurde, und man findet nach der Operation seine
Oberflaͤche voll von Rissen, so schmiedet sich dieser Stahl schwer, und
er erfordert weniger Waͤrme. Ist es ein gemeiner Stahl (Rohstahl,
Schmelzstahl, kuͤnstlicher Damast), so ist er fuͤr die
Waͤrme allzu sproͤde, und muß verworfen werden.
Hat man mit der Feile die Risse, welche dieser Stahl darbietet, weggenommen, und
ihn von Neuem erwaͤrmt, so taugt er nichts, wenn er beim Biegen noch
immer an der aͤußeren Kruͤmmung zerreißt; er ist alsdann zu
sproͤde fuͤr die Waͤrme. Die Klinge, die man daraus machen
wuͤrde, haͤtte keine Schaͤrfe zum Schnitte.
Gewoͤhnlich sagen die Handwerker, daß ein solcher Stahl leinen
Koͤrper habe.
Ein leicht zu verarbeitender Stahl von guter Qualitaͤt kann diese
unguͤnstigen Anzeichen darbieten, wenn man ihn allzu sehr erhizt hat. Das
Uebermaaß der Waͤrme ist dem Stahle voͤllig zu, wider; es
veraͤndert seine Natur und bringt ihn auf seinen urspruͤnglichen
Zustand als Eisen zuruͤk.
Man darf jedoch nicht, weil ein Stahl ploͤzlich unter dem Hammer
zerbricht, ein unguͤnstiges Unheil uͤber ihn fallen. Je feiner die
Stahlsorten sind, desto weniger lassen sie sich umbiegen, desto eher zerbrechen
sie in der Kaͤlte; ihr Gewebe ist feiner, da die Eisentheile, welche die
Grundlage derselben ausmachen, durch die Anwesenheit der eingefuͤhrten
Fluͤssigkeit getrennt, sich unter einander mit weniger Oberflaͤche
beruͤhren, und weniger adhaͤriren. Obgleich diese Stahlsorten im
Allgemeinen der Gewalt mehr widerstehen, so sind ihre durch einen feinen und
zarten Koͤrper vereinigten Molecuͤle weniger im Stande dem Druke,
dem Schlage des Hammers zu widerstehen. Es gibt jedoch gemeine Stahlsorten, die
auch in der Kaͤlte leicht zerbrechen; fast alle gewoͤhnlichen
Stahlsorten, die in der Waͤrme sproͤde sind, haben diese
Eigenschaft auch in der Kaͤlte, wie es auch solche gibt, die in der
Waͤrme geschmeidig und sehr sproͤde in der Kaͤlte sind.
Wenn ein Stahl in der Schmiede erhizt worden ist, so wird ein guter Schmied ihm
beinahe das Korn geben, das er urspruͤnglich gehabt hatte. Wird aber
dieser Stahl die naͤmliche Qualitaͤt haben? Nein, man muß sich
nicht taͤuschen lassen, da die Feinheit des Stahles nicht immer eine
Probe seiner Qualitaͤt ist. Wir haben gemeine Stahlsorten, die, wenn man
sie mit Sorgfalt bearbeitet, oft bis zum Verwechseln ein eben so feines Korn
darbieten, als guter Cementstahl, ohne jedoch seine Guͤte zu besizen. Wir
haben noch den Rosenstahl und den von Souppes, die, obgleich sehr gemein, bei
einer zur rechten Zeit vorgenommenen Haͤrtung auch ein sehr feines Korn
darbieten. Es gehoͤrt das Auge eines aͤußerst erfahrenen
Kuͤnstlers dazu, um diese Stahlsorten nach der Ordnung des Kornes, das
jede derselben darbietet, zu unterscheiden, wenn sie bei der ihnen angemessenen
Farbs gehaͤrtet worden sind; oft noch irrt er sich hierin.
Zweite Frage: Ob der Stahl in der
Waͤrme oder in der Kaͤlte geschmeidig sey.
Wenn man einen mit Vortheil einer schweißenden Hize unterworfenen Stahl
schmiedet, und man faͤhrt fort ihn zu schmieden, um daraus ein mehr oder
weniger breites Band zu verfertigen, ohne ihn von Neuem zu erhizen, und man
dehnt ihn unter dem Hammer aus, ohne daß er an den Raͤndern zerspringt,
so ist dieß ein geschmeidiger Stahl. Hat man diesen Stahl auf solche Welse
geschmiedet, laͤßt ihn dunkelroth oder braunroth gluͤhen, und man
kann ihn nach erfolgtem Eintauchen in Wasser nach verschiedenen Seiten biegen
oder ihn kalt haͤmmern, ohne daß er zerspringt oder an den Rindern
einreißt, so kann man ebenfalls uͤberzeugt seyn, daß dieß ein
geschmeidiger Stahl sey. Die feinen und guten, mit Sorgfalt geschmiedeten
Stahlsorten haben diese Eigenschaft; endlich sind die mit Geschiklichkeit
bereiteten guten Stahlsorten desto geschmeidiger, je feiner sie sind.
Es gibt Stahlsorten, die, waͤhrend man sie schmiedet, oder, um sie zu
schweißen, erhizt, eine zuverlaͤssige Probe von ihrer schlechten
Qualitaͤt gewahren. Sie blaͤhen sich in der Hize auf, sie werden
blasig, es reißen sich Funken davon los, die mitten in der Flamme funkelnd
aufsteigen, was ein deutlich wahrnehmbares Geraͤusch verursacht, und
einen angenehmen Anblik darbietet. Eine Stahlsorte, welche dergestalt blasig
wird, geht bei den ersten Hammerschlaͤgen in Gluͤke; sie muß
verworfen werden.
Diese Art des Versuches, die Schweißhize, paßt nicht fuͤr alle Stahlsorten
ohne Unterschied; der Cementstahl kann ihr kaum widerstehen; er schweißt sehr
schwer bei maͤßiger Hize (à chaude
portée). Man kann ihn nur mit Muͤhe allein schweißen,
wenn er auf sich selbst zuruͤkgebogen wird, wofern er nicht gut gedekt
worden ist. Man schweißt selbst das Ende einer Stange von diesem Stahl nur mit
Schwierigkeit, welcher bruͤchig seyn wuͤrde. Die feinen
Stahlsorten Steyermarks, Schwedens, die englischen Cementstahlsorten, solche wie
Brennstahl und Sporenstahl, die franzoͤsischen Cementstahlsorten sind im
Allgemeinen empfindlich gegen das Feuer.
Der Gußstahl erfordert noch groͤßere Behutsamkeit, man kann ihn nicht
demselben Hizgrade aussezen, welchen die vorhergehenden Stahlsorten leicht
ertragen, er verbrennt darin voͤllig. Wenn er aus dem Feuer herauskommt,
so springt er von selbst bei Gegenwart der Luft auf; wenn man ihn so weit erhizt
hat, daß man ihn wie gemeinen Stahl schweißt, so zerfallt er in
Kluͤmpchen, wenn er aus dem Feuer herauskommt, und zerspringt
gaͤnzlich bei den ersten Hammerschlaͤgen. Hat man im Gegentheil
den rechten Hizgrad angewendet, und den Stahl bloß bis zum Hellroth erhizt, so
schmiedet man ihn mit Leichtigkeit, kann ihn sogar fast ganz, ohne daß er
zerbricht, unter dem Hammer streken. Je mehr man fortfaͤhrt ihn zu
schmieden, desto mehr muß man die Waͤrme vermindern; alsdann ist dieser
Stahl geschmeidig, biegsam und nachgiebig unter dem Hammer und kann eben sowohl
wie die anderen Stahlsorten auf alle Formen gebracht werden, die man ihm geben will; er
widersteht nur in so fern, als er allzu sehr erhizt worden ist.
Dritte Frage: Ob der Stahl
fuͤr eine große Haͤrte vermittelst des Haͤrtens
empfaͤnglich.
Vierte Frage: Ob diese Haͤrte
gleichfoͤrmig sey.
Um diese Eigenschaft zu beurtheilen, schmiedet man eine Stahlstange an einem
Ende, und wenn man sie von 5 bis 6 Zoll gestrekt hat, so macht man alle sechs
Linien Einschnitte bis auf den vierten Theil ihrer Dike; man bezeichnet jedes
der durch die Schnitte gebildeten Stuͤke mit einem kalten Meißel, oder
einem Stichel. Man macht eine hinlaͤngliche Menge von Punkten, um die
Folge der Stuͤke anzuzeigen, bringt nachher den Stahl an demselben Ende
ins Feuer, wobei man Sorge traͤgt, ihn so weit hinauf wie das vorige Mal
zu erhizen, bis er an dem Ende die Safranfarbe annimmt, jedoch maͤßigt
man die Hize nach dem Ende zu, das nicht geschmiedet wurde. Wenn man ihn in
diesem Zustande ins Wasser taucht, so wird er nach und nach die verschiedenen
Grade der Haͤrte annehmen, deren er faͤhig ist. Man untersuche ihn
alsdann entweder mit der Feile oder mit einem Zahnmeißel; man kann ihn, wenn man
will, mit einem Feuerstein rizen. Diese Versuche werden in den Stand sezen zu
urtheilen, ob die Haͤrte gleichfoͤrmig, ob er eisenhaltig oder
gesund sey, je nachdem man Theile findet oder nicht, die sich feilen lassen,
oder in die man mit dem Zahnmeißel einhauen kann.
Fuͤnfte Frage: Ob das Korn
des Stahls krystallisirt oder blaͤtterig erschien.
Hat man gefunden, bei welchem Punkte der zu pruͤfende Stahl die
groͤßte Harte darbietet, so fasse man ihn in einen Schraubstok, so daß
man nur eins von den durch die Schnitte gebildeten Stuͤken uͤber
das Gebiß herausstehen laͤßt. Man zerbreche dieses Stuͤk mit einem
Hammerschlage, eben so auch die anderen. Alsdann stelle man sie aufrecht vor
sich und nach ihrer Nummer, so daß das Korn des Stahls oben ist. Ihre
Bruͤche werden alsdann eine Folge von mehr oder weniger verschiedenem
Korne darbieten; dieses Korn erscheint mehr oder weniger grob, je nach dem
groͤßeren oder geringeren Grade von Hize, den der Stahl erhalten hat,
oder je nach seiner Natur. Es wird um so viel groͤßer seyn, je heißer der
Stahl gehaͤrtet worden ist, wie es auch um so viel groͤber seyn
wird, je feiner der Stahl ist, wenn die Temperatur des Haͤrtens so ist,
wie sie fuͤr den gemeinen Stahl paßt. Das Korn des Stahles wird dagegen
desto feiner
seyn, je besser der Stahl ist, wenn der Hizgrad nicht zu hoch war; denn je
feiner der Stahl ist, desto weniger erfordert er Hize.
Man kann sich des eben erwaͤhnten Mittels bei allen Stahlsorten ohne
Unterschied bedienen; das folgende paßt aber bloß fuͤr solche
Stahlsorten, die sich leicht schweißen lassen; wir haben es dem unsterblichen
Réaumur zu verdanken. Es besteht darin,
daß man das Ende einer Stahlstange an eine eben so breite und halb so dike
Eisenstange schweißt. Sind diese beiden Stangen an ihren Enden in einer
Laͤnge von 5 bis 6 Zoll an einander geschweißt, so spaltet man das Eisen
in der Mitte seiner Breite, seiner ganzen Laͤnge nach, so weit es
geschweißt worden ist, und seiner ganzen Dike nach bis zum Stahle. Nachher
erhizt man diese neue Stange, um sie zu haͤrten. Ist dieß geschehen, so
laͤßt man sie am Feuer troknen, legt sie auf den Ambos, eine der Seiten
des Eisens auf eine andere Eisenstange gestuͤzt, so daß sie nicht
senkrecht steht, und schlage in der Mitte ihrer Breite darauf, um den Stahl
seiner Lange nach zu zerbrechen; oder man fasse die neue Stange in das Gebiß
eines Schraubstokes. so daß der Schnitt sich mit demselben in horizontaler Lage
befindet. Man schlage an den Theil, der uͤber den Schraubstok hinausgeht,
oder man zerbreche den Stahl seiner Laͤnge nach. Man uͤbersieht
dann mit einem Blike alle Reihen des Kornes, die dieser Stahl darbietet. Durch
dieses Mittel hat man den dreifachen Vortheil, daß man 1) erkennt, ob sich
dieser Stahl leicht schweißen lasse, 2) seine Haͤrte pruͤfen, 3)
sein Korn mit dem eines anderen Stahles leicht vergleichen kann.
„Ziemlich allgemein ist die Reihe des feinen Kornes bei den feinen
Stahlsorten doppelt so groß, als die anderen Reihen des Kornes von dem
naͤmlichen Stahl; sie ist folglich ausgedehnter, laͤnger, als
es diese naͤmliche Reihe des Kornes bei den gemeinen Stahlsorten
ist.“
Es gibt noch eine andere Art von Probe, wodurch der Handwerker auch in den Stand
gesezt wird, uͤber die Natur seines Stahls zu urtheilen. Eine an dem Ende
geschweißte Stahlstange strekt man in einer Laͤnge von 5 bis 6 Zoll zu
einer Breite von 8 bis 10 Linien aus. Auf der einen Seite laͤßt man sie
diker als auf der anderen, so daß sie die Gestalt einer Messerklinge
erhaͤlt. Wenn man diesen Theil des Stahles gehaͤrtet hat, so
zerbricht man ihn an der duͤnneren Seite, indem man durch
Hammerschlaͤge auf die Raͤnder des halbgeoͤffneten
Schraubstoks in den gehaͤrteten Theil seiner ganzen lange nach
Luͤken macht. Man uͤbersieht dadurch mit einem Blike alle Arten
des Kornes, welche der Stahl bei dem Haͤrten nach den verschiedenen
Hizgraden, die er erhaͤlt, annehmen kann; wie man auch leicht sieht, ob er
sich leicht schweißen lasse, und die Haͤrte erkennt, welche er durch das
Harten erlangt. Obgleich vermittelst des Haͤrtens bei dieser Art von
Versuch das Korn wie in den beiden oben erwaͤhnten Faͤllen nach
Verhaͤltnis des Hizgrades verschieden ist, so ist es doch nicht eben so
empfindlich; da der Stahl duͤnner war, so sieht man es schwerer; die
andere Art des Versuches ist daher vorzuziehen.
Es ist gewiß, daß der Stahl nach Verhaͤltnis des hoͤheren oder
niederen Grades von Hize, dem er unterworfen wird, ein verschiedenes Korn
annimmt, und daß das Korn des Stahles in einem einzigen Bruche oft ein
zweideutiges und truͤgerisches Zeichen ist; guter Stahl kann daher von
dem fuͤr schlecht befunden werden, der keine Geschiklichkeit besizt ihn
zu gebrauchen. Wenn man aber eine der Proben anwendet, die vorher beschrieben
worden sind, und man gibt dem Stahl bei der Verarbeitung einen Hizgrad, der
geeignet ist, ihn die Reihe des feinen Kornes annehmen zu lassen, so wird man
den Fehler, den man haͤtte begehen koͤnnen, immer verbessern.
Nicht gehaͤrteter Stahl bietet oft in seinem Bruche Fasern, Eisenadern,
laͤngliche Blaͤtter, in dem einen Theile seines Bruches
groͤberes Korn, als in dem anderen dar. Dieß zeigt einen eisenhaltigen
Stahl an, der zu Schneidinstrumenten nicht paßt. Diese Blaͤtter und
Fasern sind oft sichtbarer bei dem nicht gehaͤrteten, als bei dem
gehaͤrteten Stahle, weil sie bei dem lezteren sich mit dem Korne des
Stahles vermischen. Wenn sie selbst mehr oder weniger aus Stahl bestehen, so
nehmen sie mehr oder weniger Korn, so wie auch mehr oder weniger Haͤrte
an; alsdann kann der Kuͤnstler nur mit Schwierigkeit es erkennen. Um
diese Blaͤtter in dem nicht gehaͤrteten Stahle sichtbarer zu
machen, schneide oder haue man in eine der Seiten der Stange hinein; alsdann
stelle man den Stahl senkrecht auf den Ambos, und schlage mit dem Hammer auf die
dem angebrachten Einschnitt entgegengesezte Seite, und man erhaͤlt das
ganze Korn, das dieser Stahl darbieten kann. Will man im Gegentheil die
Stahlstange auf der Flaͤche zerbrechen, so geschieht es oft, daß sie sich
biegt, man biegt sie dann zuruͤk, biegt sie wieder auf die
entgegengesezte Seite, was oft zwei bis drei Mal wiederholt wird. Der Stahl
bietet alsdann in seinem Bruche nur noch Gewebe von Blaͤttern,
zusammenstoßenden Fasern dar, die nicht eben sehr in Stand sezen, ein Unheil
uͤber ihn zu faͤllen, was im anderen Falle, wenn man ihn auf der
Flaͤche oder der Seite zerbricht, nicht geschieht. Der Stahl, welcher auf
diese Weise zerbrochen worden ist, bietet oft in seinem Bruche die Gestalt eines
Rehfußes dar. Viele Kuͤnstler und selbst Kaufleute nehmen dieses Zeichen
als einen Beweis von her Guͤte des Stahles an. Zwar bietet ein
schlechter Stahl dieses sehr deutlich ausgesprochene Kennzeichen nicht dar;
indessen wuͤrde man sich sehr irren, wollte man beim Urtheile
uͤber die Qualitaͤt einer Stahlsorte sich auf diesen Bruch
stuͤzen. Wir haben sehr gemeine, trokene, in ihrer Anwendung sehr
undankbare Stahlsorten, die diesen deutlich ausgesprochenen Charakter an sich
tragen; wie es auch wohl vorkommt, daß ein sehr guter Stahl ihn nur unvollkommen
darbietet. Diese Art von Bruch haͤngt von dem Willen desjenigen ab, der
die Stahlstange zerbricht, wenn er das kennt, wodurch er bewirkt wird. Hat man
einen kleinen Einschnitt in eine Stahlstange gemacht, sezt sie nicht senkrecht
auf einen Ambos und schlaͤgt von der dem Einschnitte entgegengesezten
Seite, so beschreibt der Bruch eine mehr oder weniger lange Curve, je nachdem
der Theil, wohin geschlagen wurde, mehr oder weniger vom Schnitte entfernt ist,
und nachdem der Hammerschlag mehr oder weniger troken, mehr oder weniger heftig
war.
Es ist eine uͤble Gewohnheit den Stahl zu haͤrten, ohne ihn
geschmiedet zu haben. Die Molecuͤle des Stahles nehmen nicht die
naͤmliche Stelle ein, die ihnen der Hammer gegeben haben wuͤrde.
Es verhalt sich eben so, wenn man den Stahl allzu sehr erhizt und ihn nachher
erkalten oder auf den Grad von Hize kommen laͤßt, der fuͤr das
Harten paffend ist. Die Theile des Stahles nehmen nicht die naͤmliche
Stelle wieder ein, die ihnen das Feuer bei diesem Grade der Temperatur gibt.
Ohne Zweifel findet bei dem Stahle bei diesem Hizgrade ein Zusammentreten der
Theilchen Statt, eine gewisse Schmelzung einiger Antheile oder eine innige
Durchdringung seiner Theile mit den Eisentheilen, welche die Grundlage desselben
ausmachen. Endlich bietet der Stahl bei diesem Hizgrade nach dem Hirten ein
regelmaͤßiges, feines und ganz gleichfoͤrmiges Korn dar;
waͤhrend, wenn man ihn zu sehr erhizt hat, ob man gleich ihn zu einer
niedrigen Temperatur herabsinken ließ, sich seine Poren erweiterten, seine
Grundstoffe sich nach der Oberflaͤche hinzogen, jede der Molecuͤle
derselben beraubt wurde, und sie die naͤmliche Form nach dem
Haͤrten behielten, ob sie gleich nicht so warm geworden waren, als sie
gehaͤrtet wurden. Nach dem Haͤrten bilden sie grobe, zerstreute
und vertheilte Kluͤmpchen, die fast eben so sichtbar sind, als wenn der
Stahl bei der Temperatur gehaͤrtet worden waͤre, bis zu der er
vorher gebracht wurde. Er hat immer weniger Haͤrte als derselbe Stahl,
wenn er in der passenden Temperatur gehaͤrtet worden ist; wie auch seine
Schneide niemals so scharf ist; leicht bekommt er bei der geringsten Anstrengung
Luken.
Viele Kuͤnstler pruͤfen ihren Stahl noch auf folgende Weise: Sie geben ihm an dem
Ende eine Schweißhize, streken ihn in eine Spize aus und Haͤrten ihn. Sie
schlagen mit einem Hammer auf das Ende der Stange, das nicht gehaͤrtet
worden ist, und ein Stil des gehaͤrteten Theiles zerbricht durch die
Erschuͤtterung, die es erleidet. Dieser Bruch findet nicht immer bei
einer kleinen Stahlstange Statt; folglich ist diese Probe dem Irrthume
unterworfen. Statt den Stahl zu zerbrechen, wie wir so eben gesagt haben,
zerbrechen ihn manche Kuͤnstler auf dem Amboße in kleine Stuͤke,
und schlagen darauf, als wollten sie ihn zerschmettern. Sie beurtheilen die
Haͤrte des Stahls nach der Art, wie die Stuͤke bei dem Stoße oder
Druke stumpf werden. Allerdings erkennt man auf diese Weise, ob der Stahl dem
Feuer widersteht; man sieht aber sein Korn mit Schwierigkeit. Man urtheilt nicht
richtig uͤber seine Harte, und man kann weder uͤber seine
Dehnbarkeit noch uͤber seinen Koͤrper urtheilen.
Sechste Frage: Ob durch das Anlassen
nach dem Haͤrten der Stahl Elasticitaͤt, Spannkraft
erhaͤlt, was man unter dem Koͤrper des Stahles
versteht.
Die Woͤrter Koͤrper des Stahles (corps de
l'acier) oder Nerv des Stahles (nerve de
l'acier) als Ausbruͤte der Schmiede bedeuten oft das
Naͤmliche; aber sie druͤken bei ihm bald die
Haͤmmerbarkeit, bald die Dehnbarkeit, Zaͤhigkeit, Geschmeidigkeit
oder Elasticitaͤt, Spannkraft, Staͤrke u.s.w. aus.
Die Arbeiter sagen von einem Stahle, der sich leicht schweißen laͤßt, der
dem Feuer ohne Risse zu bekommen widersteht, der geschmeidig ist: dieser Stahl
hat Koͤrper, dieser Stahl hat Nerv; man meint damit einen dehnbaren,
haͤmmerbaren Stahl. Im entgegengesezten Falle sagen sie: dieser Stahl ist
troken, er hat keinen Koͤrper; und oft hat der, von dem geurtheilt wurde,
daß er heiß Koͤrper habe, wenn man ihn kalt zu sehr haͤmmert,
keinen.
Wenn man diesen Stahl kalt schlaͤgt, ohne daß er an seinen Raͤndern
zu sehr zerreißt, so sagt man ebenfalls, dieser Stahl habe Koͤrper, Nerv.
Darunter versteht man Zaͤhigkeit.
Wenn man aus zwei oder mehreren verschiedenen Stahlsorten Zahnmeißel (Meißel, um
das Eisen oder den Stahl zu zerschneiden) macht, so sagt man auch von dem
Stahle, dem der daraus gefertigte Meisel am besten widerstanden hat: dieser
Stahl hat Koͤrper, hat Nerv. Zuweilen geraͤth man in dieselbe
Schwierigkeit, wie in den vorhergehenden Fallen. Ein solcher Stahl, der kalt und
heiß weder Koͤrper noch Nerv haben sollte, hat deren viel, wenn er ein
Mal gehaͤrtet worden ist und umgekehrt. Diese Eigenschaft haͤngt
also wesentlich von
der Art ab, wie der Stahl im Feuer behandelt worden ist. Hier ist Koͤrper
des Stahles mit Harte gleichbedeutend.
Man sagt ebenfalls, daß ein Stahl Koͤrper, Nerv habe, wenn er nach dem
Haͤrten und Anlassen mehr oder weniger dem Stoße widersteht, mehr oder
weniger fuͤr Elasticitaͤt empfaͤnglich ist. Auf diese
Eigenschaft haben einige Schriftsteller, die uͤber den Stahl geschrieben
haben, am meisten ihre Aufmerksamkeit gerichtet. Réaumur hat viele Versuche angestellt, die er in seiner
Abhandlung uͤber den Stahl angegeben hat. Er hat z.B. Stahl zu Draht
ausgestrekt, hat das eine Ende an die Deke befestigt und das andere an die Mitte
eines Hebels, der an dem einen Ende befestigt war, und an dem anderen ein
Gewicht zu tragen hatte; dieß erhielt den Stahldraht ausgespannt. Vermittelst
einer kleinen beweglichen Blechplatte, auf der er gluͤhende Kohlen hatte,
und durch welche sein Stahldraht ging, erhizte er einen Theil desselben; er ließ
nachher die Platte nieder, schuͤttete Wasser auf den Stahl und
haͤrtete ihn auf diese Weise. Nachher hing er an das Ende des Hebels so
viel Gewicht, als hinreichte, den Bruch seines Stahles zu bewirken. Dieß Mittel
wendete er an, um den Widerstand, die Zaͤhigkeit, die Starke desselben zu
beurtheilen. Dadurch erhielt er jedoch nur unvollkommene Resultate; denn wenn
der Stahl in einem Theile seiner Laͤnge heiß geworden war,
verlaͤngerte er sich nothwendig durch die Wirkung des Gewichtes, das er
trug; er mußte also in diesem Theile schwacher seyn als in jedem anderen. Es war
daher der Widerstand, den er entgegensezte, nicht so groß, als er bei demselben
Stahldrahte in seiner fruͤheren Dimension gewesen waͤre.
Siebente Frage: Ob der Stahl reine,
dunkle, oder faserige Flaͤchen darbiete.
Um zu beurtheilen, ob der Stahl auf allen seinen Flaͤchen rein sey, ob er
zu jeder Art gemeiner oder polirter Arbeiten passe, nimmt man seine Zuflucht zu
folgendem Mittel. Man erhizt das eine Ende des Stahles und schmiedet es bloß bis
auf eine Laͤnge von 3 bis 4 Zoll vierekig. Man haͤrtet es bei
einem mittleren Hizgrade zwischen Kirschbraun und Rosenroth. Darauf macht man es
auf einer der Seiten blank, sezt es einem milden Feuer aus, damit es die
violette oder dunkelblaue Farbe annehme, polirt es auf zwei Flaͤchen, der
Breite und Dike. Auf seiner Breite sieht man die Abstufungen, Schattirungen,
Fasern, welche dieser Stahl darbietet, auf seiner Dike die Schichten, aus denen
er besteht. Soll der Stahl zu jeder Art von Arbeiten passen, so darf er keine,
oder nur wenig solcher eben erwaͤhnten Abstufungen darbieten. Findet man
deren daran, so ist das fast immer die Folge davon, daß ein Theil des Eisens mehr oder weniger mit
dem Koͤrper des Stahles vermischt ist. Diese Abstufungen und Fasern
treten noch mehr hervor, wenn man ein wenig verduͤnnte
Salpetersaͤure auf den Stahl gießt. Alsdann verkohlen sich die Theile des
Stahles durch die Wirkung der Saͤure und bilden einen schwarzen
Ruͤkstand, waͤhrend das Eisen nur eine gelbliche, der
Saͤure etwas mehr widerstehende Farbe darbietet.
Die Abstufungen, von denen wir so eben sprachen, sind zufaͤllig, wie oben
bemerkt wurde, und sind nach der Form des Gegenstandes und dem Hizgrade
verschieden, dem der Stahl bei dem Haͤrten unterworfen wurde. Es findet
daher in dem Koͤrper des Stahles eine bestaͤndige Bewegung zur
gehoͤrigen Anordnung seiner Theile Statt, wodurch diese Abstufungen und
diese Abwechselung in dem Korne des Stahles bei dem Haͤrten entsteht. Ein
bei einem geringeren und fuͤr ihn nicht passenden Hizgrade erhizter und
gehaͤrteter Stahl bietet nicht die Ordnung des Kornes dar, die er bei
einem etwas hoͤheren Hizgrade annimmt. Die Molecuͤle haben sich
nicht genug ausgedehnt, sie sind nicht durch die Fluͤssigkeit befeuchtet
worden, die um jede derselben bei der Feuerung schwimmt, die Theile sind nicht
in die Ordnung getreten, welche die Folge eines milden und maͤßigen
Feuers ist, das Korn ist groͤber, als vor dem Haͤrten. Wird der
Stahl etwas heißer gehaͤrtet, so bietet er das Korn in Streifen dar und
wird nicht hart.
Die vorher aufgestellten Grundsaͤze und Thatsachen lehren, daß das
Haͤrten neben seinen Vortheilen auch verschiedene Maͤngel dem
Stahle mittheile, wie z.B. Biegungen, Drehungen, Bruͤche, eine
unvermeidliche Folge der Zusammenziehung, welche er erleidet. Wenn man ihn daher
erhizt und ihn mehrere Mal haͤrtet, so ist es wahrscheinlich, ja sogar
gewiß, daß diese Maͤngel bei jedem Haͤrten sich mehr oder weniger
zeigen werden; aber jedes folgende Haͤrten zerstoͤrt die
Eigenschaft, welche der Stahl durch das vorhergehende erhalten hatte. Daher ist
das wiederholte Harten unnuͤz und selbst nachtheilig wegen der
Maͤngel, die es nach und nach erzeugt. Man irrt sich daher, wenn man es
lobt.
Nur erst, nachdem ich durch eine große Anzahl Versuche die Wahrheit erkannt
hatte, daß der Stahl durch einen hohen Hizgrad eine Veraͤnderung
erleidet, stellte ich folgende Beobachtung an.
Klingen von fuͤnf Zoll langen Rasirmessern, deren Schneide drei Zoll
betrug, im Sonnenmikroskop betrachtet, schienen fuͤnfzehn Zell lang zu
seyn. Die an der Schneide durch die Poren des Stahles gebildeten Ungleichheiten
waren weit merklicher bei den aus gemeinem, als bei den aus feinem Stahl
verfertigten. Jeder Zahn war wieder gezaͤhnt, und diese Zaken schienen eben
so viel Hahnkamme zu seyn, die sich beruͤhrten. Die Schneide der aus
feinem Stahl verfertigten und zum Rasiren wohl geeigneten Rasirmesser, die keine
fuͤr unsere Organe bemerkbare Zaken hatte, und bei dem fuͤr den
feinen Stahl angemessenen Hizgrad gehaͤrtet worden war, schien eine feine
und regelmaͤßige Sage zu seyn; waͤhrend bei den aus dem
naͤmlichen Stahl verfertigten Rasirmessern, die aber bei dem Harten zu
sehr erhizt worden waren, sey es nun, daß sie unmittelbar nach erfolgter
Erhizung gehaͤrtet, oder daß sie wieder an die Luft gebracht, bei der
angemessenen Farbe gehaͤrtet worden waren, die Schneide eine viel
groͤbere und schlecht begraͤnzte Auszakung darbot, obgleich sie
auf dem naͤmlichen Steine, wie die ersteren, abgezogen worden waren. Ich
zog sie alle von Neuem ab, indem ich mich eines anderen Steines von
groͤberem Korne bediente. Die an jeder Schneide entstandene Auszakung
trat dann weit mehr hervor, es fand aber in den Dimensionen der Zaken die
naͤmliche Ordnung Statt. Die Schneide der aus feinem Stahle verfertigten
und gut gehaͤrteten Rasirmesser hatte immer den Vorzug vor der der
anderen Rasirmesser. Die Auszakung haͤngt, wie man sieht, sowohl von dem
Korne des Stahles, als auch von dem des Steines ab, weil das Korn und die
Auszakung nach Verhaͤltniß des Uebermaaßes der Hize, die der Stahl
erhalten hat, verschieden ist. Die allzu große Hize beim Haͤrten des
Stahles ist daher ein Fehler, weil dadurch die Qualitaͤt des Metalles
veraͤndert wird.