Bücher der Reihe Forschungsberichte Des Wirtschafts- Und Verkehrsministeriums

zum Vergleich für Grenzschichtrech­ nungen verwenden zu können.

Die Beständigkeit der Karbide in Stählen und ihr Habitus werden von klei­ nen Legierungsgehalten oft relativ stark beeinflußt. Der Kohlenstoff ist bei hohen Temperaturen in der dort stabilen, kubisch flächenzentrierten l-Phase des Eisens, Austenit genannt, gelöst. Er scheidet sich bei der Abkühlung im Temperaturgebiet um etwa 700 °c als rhombisches Eisenkarbid Fe C, Zementit, aus, während das Eisen in die kubisch raumzentrierte 3 ~-Form, Ferrit, übergeht. Bei besonders langen Glühzeiten zerfällt der Zementit weiter in Ferrit und Kohlenstoff. Das metastabile System Eisen­ Kohlenstoff geht so in das stabile über. Legierungselemente verteilen sich bei der 1-0( -Umwandlung sehr unterschiedlich in Ferrit und Zementit. Soweit sie eine hohe Affinität zum Kohlenstoff haben, reichern sie sich im Zementit an. Kleine Chromgehalte stabilisieren das metastabile System und haben weiter­ hin einen großen Einfluß auf die Umwandlung und den Habitus der Karbide. Diese für das Stahllegieren wichtigen Vorgänge stehen mit der Chromauf­ nahme in das Gitter des Zementits in engem Zusammenhang. Die vorliegende Untersuchung dient der Aufklärung dieser Zusammenhänge. Die Durchführung dieser Untersuchung und die Beschaffung eines Teils der benötigten Geräte wurde durch die Unterstützung des Wirtschaftsministeriums des Landes Nordrhein-Westfalen ermöglicht. Dafür sei auch an dieser Stelle unser Dank zum Ausdruck gebracht. I ¿ Einführung 1. Das Gleichgewichtssystem Eisen-Chrom-Kohlenstoff Das System Eisen-Chrom-Kohlenstoff, eines der am besten bekannten metal­ lischen Dreistoffsysteme, ist in seinen Grundzügen von W. TOFAUTE, A. SPONHEUER und H. BENNEK ~J sowie W. TOFAUTE, C. KÜTTNER und A. BÜTTINGHAUS [2J aufgestellt worden (Abb. 1).

Zerspanungsforschung war es, allgemeine Gesetzmäßigkeiten aufzufinden.

1.0 Wirtschaftliche Gesichtspunkte In den Jahren nach dem 2. Weltkrieg ist der Bedarf an Rohstoffen stark ge­ stiegen. Trotz umfangreicher Kriegsschäden hat die Erzeugung den Vorkriegs­ stand bereits überschritten, und alle Schätzungen für das nächste Jahr­ zehnt[11 stimmen darin überein, daß mit einer zunehmenden Bedarfsauswei­ tung zu rechnen ist. Da vor allem die reichhaltigen Lagerstätten stark abnehmen, wirft diese Tatsache die Frage auf, wie die weniger hochwertigen Rohstofflager zu nutzen sind. Im Rahmen dieser Arbeit ist die Sachlage bei den Erz- und Kohlenvorkommen von Interesse. Im gleichen Ausmaß wie ärmere Erze zur Eisenerzeugung herangezogen werden, steigt auf Grund der Gewinnungsart oder der Erzbeschaffenheit der Feinerz anteil an. Dies Feinerz ist aber ohne besondere Vorbehandlung im üblichen Hochofen­ verfahren nicht verhüttbar; das feinkörnige Erz muß erst stückig gemacht werden. Obwohl technisch diese Vorbereitung möglich ist, ist sie nicht sehr beliebt, weil dabei Schwierigkeiten und erhebliche Mehrkosten ein­ treten. So belasten z.B. die Kosten für die Pelletisierung mit 7,-- bis 9,-- DM/t bzw. die für die Sinterung mit 10,-- bis 15,-- DM/t die Ver­ hüttung recht stark [2]. Vor allem aber wird durch dieses Verfahren der Kokskohlenbedarf nicht verringert. Die Koksversorgung bereitet schon jetzt in zweierlei Hinsichten Schwie­ rigkeiten. Einmal gibt es viele Länder, die sehr wenige oder überhaupt keine Kokskohlenvorkommen besitzen und auf kostspielige Einfuhr von Koks oder Kokskohle angewiesen sind. Zum anderen treten auch in den ausge­ sprochenen Kokskohlenländern Engpässe auf.

Die vorliegende Arbeit wurde auf Veranlassung des Fachverbandes Gesenk­ schmieden im Versuchsfeld der Forschungsstelle Gesenkschmieden und in einer Reihe von Qesenkschmiedebetrieben durchgeführt. Bei der Oberflächen­ behandlung der untersuchten Gesenke wirkten die Firma Peter Wolters, Mettmann (Druckstrahlläppen) 1) sowie Morsch & Strötzel, Hildesheim (Hartverchromen) und Degussa-Durferrit, Frankfurt/Main (Nitrieren) mit. An Untersuchungen im praktischen Schmiedebetrieb beteiligten sich die Firmen F. Hesterberg & Söhne, Ennepetal-Milspe sowie earl Dan. Pedding­ haus KG., Ennepetal-Altenvoerde. Die Firma Gebr. Nagel, Priorei i.W., förderte durch Übertragung größerer Aufträge an Schmiedestücken an die Forschungsstelle Gesenkschmieden die Untersuchungen beträchtlich. Das Land Nordrhein-Westfalen stellte die zur Durchführung der Arbeiten benö­ tigten Mittel zur Verfügung. G 1 i e der u n g Vorbemerkung S. 3 1. Einleitung S. 5 1.1 Handhabung in der Praxis. S. 5 2. Die Gesenkoberfläche und ihre Behandlung. . . . . . . . S. 5 2.1 Allgemeines über technische Oberflächen, insbesondere Gesenkoberflächen ¿ . . ¿ ¿ . . . . . . . . . . S. 5 2.2 Oberflächenbehandlungsverfahren und ihre Anwendung auf Gesenke ¿ ¿ . ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ . . . . . . . . . . S. 7 2.21 Mechanische Verfahren: 2.211 Schmirgeln ¿¿¿ 8 S. 2.212 Druckstrahlläppen 8 S. 2.22 Chemische Verfahren: 2.221 Nitrieren S. 9 2.222 Inchromieren ¿ 10 S. 1. Die Untersuchungen wurden in dankenswerter Weise von Herrn Dipl.-Ing. , DICKORE betreut Seite 3 Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen Elektrochemische Verfahren: 2.23 Elektropolieren S. 11 2.231 12 2.232 Hartverchromen S.

allgemeingülti­ ger Richtlinien aufzeigen, die sich anregend und richtungweisend auf die deutschen Untersuchungen auswirkten.

Nach Th. ZINCKE (1) und W. KONIG (2) entstehen bei der Einwirkung von Ha­ logencyan auf ein Gemisch von Pyridin und primaren aromatischen Aminen unter Ringaufspaltung des Pyridins gefarbte Verbindungen, die sich vom Glutacondialdehyd ableiten. Der eine von uns hat zusammen mit H. GARSCHAGEN erstmalig Barbitursaure an Stelle der von den oben genannten Autoren verwendeten Amine benutzt (3,4,5). Hierbei wird aus Chlor, Cyanid, Pyridin und Barbitursaure ein Polymethinfarbstoff gebildet. Die Konzentration dieses Farbstoffes, die photometrisch ermittelt werden kann, stellt je nach den Versuchsbedingun­ gen ein MaB fur die Menge der jeweils im UnterschuB vorhandenen Reaktions­ komponente dar. Auf diese Weise laBt sich eine Chlorbestimmung in Wasser durchfuhren und analog Cyanid, Rhodanid und Pyridin quantitativ bestimmen. Die Farbbildung bei der so modifizierten ZINCKE-KONIGschen Reaktion wird durch folgende Gleichungen wiedergegeben: KCN + C1 KCl + ClCN 2 CH /CH /, HC CH HC CH Cl ClCN + II I I U HC CH HC CH " '\/ \./ N N I CN /CH~ HN--CO O_C---NHJ I I \I I HC CH [ Cl + 2 OC C=CH-CH=CH-CH=CH-C CO II I I I I I HC CH HN-CO O=C-NH ""-/ N I Farbstoff CN Die hier vorliegende Arbeit hatte in Fortsetzung der fruheren Untersuchun­ gen folgende Ziele: Sei te 5 Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen 1. Ersatz des Pyridins durch Pyridinderivate. Es sollte festgestellt wer­ den, ob mit Hilfe der ZINCKE-KONIGschen Reaktion Pyridinderivate photome­ trisch bestimmt werden konnten.

Zur Fernmessung der Standhöhe von Flüssigkeiten in unzugänglichen oder unter hohem Druck stehenden Behältern, wie z.B. eingegrabenen Kraft­ stofftanks oder Hochdruckdampfkesseln, sind verschiedene Methoden in Gebrauch. Hierbei sind jedoch übliche Verfahren, die mit beweglichen Teilen arbeiten - indem beispielsweise der Stand eines Schwimmers über­ tragen wird - der Gefahr von Störungen ausgesetzt, zumal dann, wenn diese Teile einer regelmäßigen Kontrolle nicht zugänglich sind. Demgegenüber erscheinen elektrische Verfahren, bei denen bewegliche Teile vermieden werden, insbesondere bei Hochdruck und hohen Tempera­ turen wesentlich zuverlässiger, und der damit verbundene Mehraufwand dürfte in vielen Fällen gerechtfertigt sein. Es liegt der Gedanke nahe, den mit der Standhöhe der Flüssigkeit ver­ änderlichen (ohmschen oder kapazitiven) Widerstand zwischen zwei in die Flüssigkeit eintauchenden Elektroden mittels einer Wechselstrom­ brückenschaltung zu messen und als Maß für die Standhöhe zu benutzen. Solche Geräte sind auch praktisch in Gebrauch gekommen. Hierbei darf jedoch nicht übersehen werden, daß der fragliche Scheinwiderstand bei gleichen geometrischen Abmessungen der Elektroden und gleicher Stand­ höhe der Flüssigkeit noch von deren spezifischem Leitvermögen (bzw. ihrer Dielektrizitätskonstanten bei nichtleitenden Flüssigkeiten) ab­ hängt. Irgend welche unbemerkten Änderungen dieser Materialeigenschaf­ ten führen daher leicht zu Fehlmessungen. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird vorgeschlagen, als Ver­ gleichswiderstand in der genannten Wechselstrombrücke an Stelle eines festen, außerhalb des Behälters befindlichen Normals einen Teil der gleichen Flüssigkeit - unter Verwendung einer Hilfselektrode - zu be­nutzen, und dadurch die Messung weitgehend unabhängig vom spezifischen Widerstand der Flüssigkeit zu machen.

Der hier vorgelegte Bericht beinhaltet das Ergebnis licht- und elektro­ nenoptischer Arbeiten, welche in den Jahren 1954/56 anfanglich in dem Rheinisch-Westfalischen Institut fur Ubermikroskopie, Dusseldorf, zur Hauptsache aber im Zentrallaboratorium fur angewandte Ubermikroskopie der Universitat Bonn durchgefuhrt wurden. Ich bin den Leitern dieser Institute, Herrn Prof. Dr.Ing. B. v. BORRIES, der leider inzwischen so plotzlich und unerwartet verstorben ist, und Herrn Dozent Dr. K.E. WOHLFARTH-BOTTERMANN dankbar fur die stete Hilfe in technischen Belan­ gen und fur das freundliche Interesse an meinen Bemuhungen. Die vorbe­ reitenden Arbeiten erfolgten an dem Westdeutschen Tuberkulose-For­ schungsinstitut, Honnef a.Rh. Die Untersuchungen wurden aber erst mog­ lich durch die groBzugige Unterstutzung durch das Ministerium fur Wirt­ schaft und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen. Es ist mir ein be­ sonderes Anliegen, dieser Behorde meinen ganz besonderen Dank auszu­ sprechen. Es sind drei verschiedene Probleme der Tuberkulose-Forschung bearbei­ tet worden, die aber in einem engen inneren Zusammenhang stehen. Bei dem bevorzugten Einsatz des Elektronenmikroskopes ist es selbstverstand­ lich, daB morphologische, methodische und praeparationstechnische Fra­ gestellungen sowie das Artefaktproblem ganz im Vordergrund der Diskus­ sion stehen. Die Ergebnisse zeigen deutlich, wie umfangreich und auf wie moglichst breiter Basis weitere Untersuchungen erforderlich sein werden, die an­ gesprochenen Probleme einer endgtiltigen Klarung zuzufuhren. Es ist sehr wahrscheinlich, daB manche der vorgelegten Strukturbilder in der Zu­ kunft eine weitere Auflosung oder Korrektur und manche der gezogenen SchluBfolgerungen noch eine Umdeutung erfahren mussen.

Es wurde ein hydraulischer Kleinregler für Schalttafeleinbau entwickelt, dessen besonderes Merkmal die Verwendung eines sogenannten Schwingrelais ist. Die Ausregelung jeder Abweichung vom eingestellten Sollwert geschieht außerordentlich rasch und stabil. Je nach der Regelaufgabe wird der Reg­ ler als Druckregler, Mengenregler, Gemischregler ausgeführt, und zwar normalerweise als reiner Integralregler, aber auch als P- bzw. PI-Regler. Dipl.-Ing. H. F. REINEKE, Bochum Ing. VDI H. HINZ, Bochum Seite 16 Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen c. Entwicklung eines neuen Handkalorimeters Für die Kontrolle automatischer Kalorimeter, besonders dann, wenn diese zur Gasverrechnung nach Heizwert dienen, sowie für Laboruntersuchungen von Gasen sind genau arbeitende Handkalorimeter erforderlich. Diese Hand­ kalorimeter müssen möglichst in sich eichbar sein ohne Verwendung von Eichkolben oder Vergleichsgasen. Da bei Gasuntersuchungen neben dem Heiz­ wert auch die Dichte erfaßt werden muß, lag es nahe, ein Gerät zu ent­ wickeln, das beide Bestimmungen erlaubt. Sämtliche Einzelteile des Kalorimters sind starr miteinander verbunden und zusammen fest auf einer Grundplatte montiert. Dadurch ist das Gerät jederzeit sofort betriebsfertig und transportabel. Die hauptsächlichsten Teile des Kalorimeters (siehe Abb. 6) sind der eigentliche Kalorimeterkörper K mit vorgeschaltetem Luftbefeuchter L, der Gasmeßzylinder GM und das Wasserüberlaufgefäß W.

In dem kurzen Zeitraum von nur 10 Jahren h~t sich das Titanmetall von einem "e;seltenen Metall"e; zu einem "e;Nutzmetall"e; entwickelt. Die fur die praktische Verwendung besonders wertvollen Eigenschaften: hoher Schmelz- punkt, hohe Festigkeit, gute Legierbarkeit bei hervorragender chemischer Bestandigkeit und niedriger Wichte machen es verstandlich, da auf dem Gebiete der Titanmetallurgie eine besonders intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet wird. Das lebhafte Interesse fur den Werkstoff Titan spiegelt sich im Schrift- tum wieder, das gerade in den letzten Jahren auerordentlich stark ange- wachsen ist. Die letzte zusammenfassende Darstellung, in welcher das Schrifttum uber Titan vollstandig berucksichtigt worden ist, findet sich in GMELINs Handbuch der anorganischen Chemie (1), in dem das Titan-Schrift- tum bis Dezember 1949 ausgewertet wurde. Die vorliegende Zusammenstellung berucksichtigt die Angaben uber die Ti- tanmetallurgie im internationalen Schrifttum von Januar 1950 bis Dezember 1955. Im Gegensatz zu "e;GMELINs Handbuch"e; mute verstandlicherweise eine Beschrankung auf diejenigen Gebiete vorgenommen werden, die sich mit der Metallurgie des Titans befassen. Berichte, die nicht allgemein zuganglich sind, konnten nur soweit berucksichtigt werden, als Referate hieruber vorlagen.