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Landesausstellungs-Ausgabe 1896.

Mitteilungen

der Materialprüfungs-Anstalt am Schweiz. Polytechnikum in Zürich.

IX. Heft.

Methoden und Resultate

der Untersuchung

des Aluminiums und seiner Abkömmlinge.

Zusammengestellt von

Prof. Ł. Tetmajer

Direktor der Materialprüfungs-Anstalt am Schweiz. Polytechnikum, etc.

Selbst-Verlag der Anstalt.

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ZÜRICH

Druck von F. Lohbauer, Rämistrasse 12 1900.

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KRAKÓW

I. Geschichtliches.

Schon zu Anfang des verflossenen Jahrhunderts (1807 bis 1808) hatte Davy, der Erfinder feurigflüssiger Elektrolyse, der Überzeugung Ausdruck gegeben, dass es unter Anwendung der elektrischen Ströme gelingen müsse, das Metall der Thonerde in ähnlicher Weise darzustellen, wie diejenigen der Alkalien und alkalinischen Erden. Seine eigenen Bemühungen das Aluminium auf elektrolytischem Wege darzustellen, scheiterten an der Unzulässigkeit der Hülfsmittel, die ihm Technik und Wissenschaft zu bieten im Stande waren.

1824 erhielt der Däne Oerstedt bei einem Versuch das Chloraluminium durch Kaliamalgam zu zersetzen im Rückstände des Destillationsprozesses »ein weisses glänzendes, dem Zinn ähnliches Metall«, welches offenbar nur metallisches Aluminium gewesen sein konnte. Es ist bemerkenswert, dass es später weder Oersledt, noch dem göttinger Chemieprofessor Wähler gelang, auf dem von Oerstedt betretenen Wege jenes zinnähnliche Metall wieder darzustellen.

1827 fasste Wähler den Entschluss in einem Porzellantiegel Kalium bei höherer Temperatur auf Chloraluminium einwirken zu lassen. Das Ergebnis seiner Versuche war ein graues Pulver, welches Wähler auf Grund durchgeführter Reaktionen mit Bestimmtheit als metallisches Aluminium erklärte, und bleibt es Wähler’’s unbestrittenes Verdienst zielbewusst das Metall der Thonerde zuerst dargestellt zu haben.

Die Darstellung des Aluminiums in Pulverform nach Wähler’s Verfahren hatte sich ziemlich lange erhalten. Wähler selbst ist erst 1845 gelungen das Metall in Form kleiner Kügelchen dadurch zu gewinnen, dass er das Chloraluminium in Dampfform über metallisches Kalium streichen liess.

Das nach Wühler’s Verfahren erzeugte Aluminium hatte zunächst bloss akademischen Wert; es kam aus Sammlung und Laboratorium nicht hinaus. Zweifellos wäre dasselbe noch manches Jahrzent ein Demonstrationsobjekt bei chemisch-metallurgischen Vorlesungen geblieben, wenn nicht der französische Akademiker St. Claire-Deville die Wichtigkeit der Wöhler’schen Entdeckung erfasst und sich zur Lebensaufgabe gestellt hätte, das »Silber aus Lehnte im Grossen darzustellen und in den Dienst der Menschheit zu stellen (1854). In seinen Bestrebungen durch Napoleon III. aufgemuntert und mit reichlichen Geldmitteln unterstützt, konnte St. Clair e-Deville zuerst in Javelle später auf den Werken der Gebr. Rousseau in la Glacière bei Paris im Vereine mit P. Morin und Debray an die fabriksmässige Darstellung des Aluminiums schreiten und nachdem er das Kalium durch das verwandte Natrium ersetzte, und es ihm gelang die Erzeugungskosten des letztem herabzusetzen, trat St. Clair e-Deville 1857 zum ersten mal auf der Pariser Ausstellung mit grösseren Aluminium-Blöcken vor die Öffentlichkeit. Der Preis des Metalles betrug zu dieser Zeit noch 300 Fr. pro kg.

Die Fabrik in la Glacière konnte sich für die Dauer auch nicht halten; sie beschränkte sich schliesslich auf die Weiterverarbeitung des Aluminiums, welches nun mehr und eine zeitlang ausschliesslich in der von Merle und Usiglio verwalteten Fabrik zu Salindres erzeugt wurde. Hier wurde das Aluminium aus Chloraluminium-Natrium vermittelst Natrium unter Zusatz von Kryolith als Flussmittel reduziert. Die Jahresproduktion erreichte 2—3 t, also ungefähr die Hälfte der Tagesproduktion der Neuhauser-Industrie-Gesellschaft am Schlüsse des verflossenen Jahrhunderts. Salindres versorgte Jahrzehnte über die Welt mit Aluminium ; die in England durch Lowthian Bell bei Newcastle on Tyne, in Frankreich durch die Gebr. Tissier in Amfreville-lami- Voie bei Rouen errichteten Konkurrenzwerke haben nur kurze Lebensdauer gehabt. In den 80-er Jahren übernahm England die Führerschaft auf dem Gebiete der chemisch-metallurgischen Gewinnungsart des Aluminiums als unter Roscoe’s Aegide Castner zu Oldbury bei Birmingham, eine grössere, auf der Reduktion von Aluminium-Natriumchlorid (Al CB, Na CI) durch Natrium basierende Fabrik mit 1,5 t Wochenproduktion in Betrieb gesetzt und die Alliance Aluminium Comp, in Wallsend bei Newcastle on Tyne das C. Netto’sehe Verfahren, also die Zersetzung des Kryoliths (Ab FL, 6 Na Fl) durch Natrium, eingeführt und entwickelt hatte, wodurch es gelang den Aluminiumpreis auf 20 Fr. pro kg herabzusetzen.

Der weiteren Entwicklung der chemisch-metallurgischen Gewinnungsart des Aluminiums bereitete die inzwischen erfolgte Einführung und Durchbildung der Elektrolyse ein vorzeitiges Ende. Es gebührt dem grossen Fleidelberger Chemieprofessor Bunsen das Verdienst, mit Hülfe des galvanischen Stromes das Aluminium-Natriumchlorid zu spalten und Reinaluminium in Pulverform darzustellen (1854). Was Davy fast ein Jahrhundert früher angestrebt, Bunsen im Kleinen durchgeführt, ist durch die Wirkung des elektrischen Lichtbogens erreicht worden, nachdem Werner-Siemens durch Erfindung der Dynamo-Maschine hiezu die nötigen Hülfsmittel schuf. Nun wirkte die Elektrolyse umgestaltend auf die Fabrikations-Verhältnisse des Aluminiums und erklärt, weshalb schon anlässlich der 3. Generalversammlung der englischen Aluminium Comp, der Vorsitzende sich zur Erklärung genötigt sah, dass die chemisch-metallurgische Bereitungsart des Aluminiums die Konkurrenz mit der elektrolitischen zu bestehen ausser Stande sei.

Unter den mannigfachen Vorschlägen zur elektrischen Aluminiumbereitung verdient derjenige des Amerikaners Cowlcs in erster Linie genannt zu werden (Patent vom Jahre 1885), welcher das Aluminium aus einem Gemenge von Thonerde und Kohle reduziert und mit Kupfer zu Bronze legiert. Die hiezu erforderliche Temperatur lieferte der elektrische Lichtbogen, welcher den Einsatz des Ofens durchzieht. Der ursprüngliche Ofen Cowles besass eine länglich gestreckte, kistenartige Form. Durch Durchbrechungen der gegenüberliegenden Schmalseiten des Ofens tauchten in horizontater Richtung 2 starke Kohlenklötze (die Elektroden) in den Ofenherd, welcher mit dem aus Holz- oder Lichtkohlenbrocken und Thonerde (gepulverter Korund) gebildeten Gemenge, dem zur Bronzebereitung das erforderliche Kupfer in kleinen Stücken beig'egeben wurde, gefüllt war. Offenbar schmolz zunächst das Kupfer und sank auf die Herdsohle darüber lag nun ein Gemenge von Thonerde und Kohle, welch letztere bei der herrschenden Temperatur reduzierend auf die Thonerde ein wirken musste (Benzon-Prozess [1859] mit elektrischer Wärmequelle). Es unterliegt wohl keinem Zweifel, dass neben dem rein chemischen Prozess ein elektrolytischer einherlief; in welchem Umfange dies geschah blieb unermittelt. Das gewonnene Metall wurde abgestochen, analysiert, umgeschmolzen und hiebei mit Kupfer auf das gewünschte oder verlangte Mass gesättigt.

Dieses Verfahren hat die Cowles Syndicat Comp, zu Stocke on Trent verwertet. Ein ähnliches Verfahren scheint auch die bekannte Pittsburg Réduction Comp, zu besitzen und auch gegenwärtig noch zu betreiben.

Völlig unabhängig von Cowles entwickelte sich die Ge

die Massenfabrikation der vielversprechenden Aluminium-Bronzen einzuleiten. Der anfängliche Endzweck der konkurrierenden Prozesse, Cowles-Heroult, war also identisch, nämlich die Erzeugung von Aluminium-Br onze. Heroult’s Verfahren wich indessen von Cowles wesentlich ab; Heroult schmolz im elektrischen Lichtbogen zunächst das Kupfer, welches auf der Herdsohle gesammelt die Rolle der Kathode (negat. Pol) spielte; sodann folgte die reine, unvermischte Thonerde. Der elektrische Strom durchsetzte und zersetzte hiebei die geschmolzene

winnung des Reinaluminiums und seiner Legierungen in der Schweiz. Die Herren G. Naville, Chef der Maschinenfabrik Escher Wyss & Comp, in Zürich und G. Neher, jun., Mitbesitzer des ehemaligen Eisenwerkes am Rheinfall bei Neuhausen, regten den Gedanken an, die Herrn Neher konzessionierten, inzwischen unbenützt gebliebenen Wasserkräfte (4-5000 HP) des Rheins bei Neuhausen zur elektrolytischen Gewinnung des Aluminiums nach einem von Klemer & Fierz patentierten Verfahren auszubeuten. Nach diesem Verfahren sollte Kryolith (Ah FL, 6 Na Fl) auf elektrolytischem Wege zerlegt, das flüssige Aluminium gesammelt, abgestochen und weiter verwertet werden. Die anfänglich verfügbaren 300 HP genügten indessen zur Durchführung des in Aussicht genommenen Verfahrens nicht und man beschloss mit dem inzwischen bekannt gewordenen Verfahren des französischen Metallurgen Heroult Versuche in grösserem Massstabe anzustellen. Der günstige Ausfall dieser Versuche führte zur Bildung der »Schweiz. metallurgischen Gesellschaft«, welche auf dem ehemaligen Areale des Neher’schen Eisenwerkes eine elektrolytische Hütte mit einem FleroulCsehen Ofen in der Absicht erstellt hatte

Thonerde, wobei der O der Thonerde, die aus Kohle bestehende Anode verbrannte, während das frei werdende Aluminium von der Kathode, vom Kupferbade aufgenommen wurde.

Über den Bau und Betrieb des ehemaligen Heroult’sehen Ofen zu Neuhausen giebt die Schweiz. Bauzeitung, Bd. XII, No. 5 vom August 1888 nähere Aufschlüsse. Dieser Quelle sind folgende Mitteilungen entnommen :

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Fig. 1.

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Fig. 2.

»Die Operation der Schmelzung und Ausscheidung geschieht in einem Tiegel aus Kohle (Fig. 1 und 2). Derselbe ist von einer Metallhülle umgeben, in welche der elektrische Strom (negativer Pol) geleitet wird und dient nicht nur dazu, die geschmolzenen Oxyde und Metalle aufzunehmen, sondern auch als Leiter, indem er einen Teil des Kreislaufes selbst bildet.

Der Apparat hat als positiven Pol ein Bündel B aus Kohlenplatten b, während flüssiges Metall am Boden oder Grund eines Kohlentiegels A den negativen Pol bildet; der Grund des Tiegels A hat einen den kontinuierlichen Betrieb ermöglichenden Auslauf C.

Vorstehende Zeichnung giebt den Apparat in seiner ungefähren Anordnung- und zwar Fig. 1 den Längsschnitt, wobei aber das Kohlenbündel B nicht im Schnitt gezeichnet ist; Fig. 2 den Grundriss mit Horizontalschnitt des Kohlenbündels nach YZ.

Ein auf dem Boden isoliert aufliegender, oben offener Kasten a aus Eisen oder anderm Metall wird mit einer starken Ausfütterung A von Kohlenplatten versehen, welche unter sich . durch einen Kohlenkitt verbunden werden; dieser Verbindungskitt kann beispielsweise Theer, Zuckersyrup oder Fruchtzucker sein. Der das Bassin A umschlossen haltende Kasten a soll auch gut leitend sein ; will man eine sehr günstige Leistungsfähigkeit erzielen durch innigste Berührung der äusseren Bassin-Kohlenwände mit der Innenwand des Kastens a, so wird der Kasten a um den Kohlentiegel A herumgegossen, um durch das Erkalten die innigste Berührung mit der Kohle zu erzielen.

Im Kasten a sind dem negativen Leitungskabel zugewandt eine Anzahl Stiften a¹ aus Kupfer, welche den elektrischen Strom mit geringsten Widerständen nach Innen zum Bassin A führen. Der Boden des Bassins A hat an seiner tiefsten Stelle einen seitlichen Kanal C, welcher mit einem Kohlenstab c geschlossen werden kann.

In das Bassin A hinein taucht die positive Electrode B, deren einzelne Kohlenplatten b aufeinander gelegt sind; es ist nicht ausgeschlossen, die Anordnung so zu treffen, dass die Kohlenplatten b mit Zwischenräumen versehen sind, die mit einem leitenden Metall, wie z. B. Kupfer oder mit weicher Kohle ausgefüllt sein können. Am oberen Ende sind die Kohlenplatten b zusammen gefasst durch das Rahmenstück g, dessen Öse e zum Einhängen in eine Kette dient, mittelst welcher das Kohlenbündel B eingestellt (d. h. in seine Position gebracht) und höher oder tiefer gestellt werden kann. Das die Peripherie des Kohlenbündels umschliessende Rahmenstück b ist mit den nötigen Klemmvorrichtungen wie Schrauben und dergleichen zur Fixierung des -j- Kabels versehen.

Mit Ausnahme eines für die vertikale Bewegung des Kohlenbündels nötigen Spielraumes i wird die Öffnung des Bassins B durch Graphitplatten k überdeckt, worin einige Öffnungen n zur Material-Einführung sind. Entsprechend diesen Öffnungen n sind an den Seitenwänden des Bassins nötigenfalls auch die Aussparungen m. Diese Kanäle mm dienen auch für die Ableitung der sich im Bassin entwickelnden Gase. Die mit einer Einfassung o¹ samt Griff o² versehenen beweglichen Platten o dienen zum Zudecken der Löcher n während der verschiedenen Phasen des Schmelzprozesses. Zwischen der Graphitplatte k und dem Rande des Kastens a ist eine Ausfüllung kx von Holzkohlenpulver.

Zum Beginn der Operation bringt man zuerst Kupfer, und zwar vorteilhafter Weise in zerkleinertem Zustande in das Bassin A ; das Kohlenbündel B wird hierauf dem Kupfer entgegengebracht, der Strom geht durch das Kupfer und bringt dasselbe zum Schmelzen. So bald das als negativer Pol dienende Bad aus flüssigem Kupfer vorhanden ist, bringt man auch Thonerde Ah Os in das Bassin. Dieselbe schmilzt durch die von der überhitzten Masse abgegebene Wärme und wird dadurch leitend. Man hebt das Bündel B noch etwas höher und nun geht der Strom durch die Thonerde, dieselbe in ihre Bestandteile zerlegend. Der Sauerstoff g-eht an die Kohle bbb, verbrennt dieselbe, so dass Kohlenoxydgas aus dem Bassin entweicht; das Aluminium scheidet sich aus seiner Sauerstoffverbindung und geht ans Kupfer, so dass direkt Aluminiumbronze erzeugt wird. Man speist nun das Bassin ganz nach dem Fortschreiten der elektrolytischen Metallgewinnung weiter, und zwar kontinuierlich oder in Intervallen sowohl mit Kupfer als mit Thonerde.

Das Kohlenbündel muss, wie bereits erwähnt, entsprechend dem Widerstand höher oder tiefer gestellt werden. Diese Höhenregulierung kann übrigens auch automatisch stattfinden, indem man die das Kohlenbündel B tragende Kette z. B. mit einem reversiblen-dynamoelektrischen Motor (der vom Amperemeter aus reguliert wird) in Verbindung setzt, welcher als elektrischer Regulator wirkt.

Zum Ablassen der angesammelten flüssigen Aluminiumbronze wird die Ingotform t unter dąs Stichloch C gebracht, der Verschluss des Kohlenstabes c aufgehoben durch des letzteren Zurückziehen. Wenn die Ingotform gefüllt ist, wird der Kohlenstab c wieder in seine Verschlussposition zurückgelassen. Der elektrolytische Scheidungsprozess nimmt seinen Fortgang, indem das Kohlenbündel wieder tiefer gestellt wird und das Einfüllen von Kupfer und Thonerde ins Bassin A weiter fortgeht.

Das dem beschriebenen Apparat zu Grunde liegende eben beschriebene Verfahren erlaubt die verschiedensten Aluminiumlegierungen herzustellen, ausgenommen diejenigen, deren Komponenten bei dem Thonerde-Schmelzpunkt sich verflüchtigen; man braucht hiefür nur Kupfer durch das für die bezügliche Aluminium-Legierung nötige Metall zu ersetzen. Auch lassen sich direkt gemischte Verbindungen erstellen, z. B. eine Verbindung von Kupfer mit Silicium und Aluminium durch Verwendung von beliebiger kieselsaurer Thonerde statt bloss Thonerde.«

Während die Schweiz, metallurgische Gesellschaft ihre Versuche machte und Anstalten zur Verwertung der gewonnenen Resultate traf, beschäftigte sich der münchner Chemiker Dr. M. Kiliani im Aufträge der allgemeinen Elektrizitäts- Gesellschaft Berlin mit der Frage der elektrolytischen Gewinnung des Reinaluminiums und förderte seinerseits derartige Resultate an das Licht, dass nun auch die allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft Berlin beschloss der Frage näherzutreten. Eine Verständigung beider Gesellschaften führte zur Gründung der Aluminium-Industrie-Gesellschaft, welche gegenwärtig neben der Neuhauser Stammfabrik am Rheinfall eine Reihe weiterer, grosser Anlagen, wie jene im bad. Rheinfelden, zu Lend in Salzburg betreibt und neben Reinaluminium und dessen Legierungen auch andere, elektrolytisch darstellbare Produkte, namentlich das Calcium-carbid, das chlorsaure Kalium, das Kalium, Natrium u. d. m. in in ihren Produktionskreis einbezogen hat.

Als technischer Leiter der neugegründeten Aluminium-Industrie-Gesellschaft wurde der leider so vorzeitig verstorbene Chemiker Dr. M. Kiliani berufen, dessen Eifer, Flingebung- und fachmännische Tüchtigkeit das Unternehmen in jene Bahnen lenkte, die es heute wandelt.

Dr. Kiliani errichtete in Abänderung des Hcr ouït’ sehen Reduktionsofens eine, in mehrfacher Flinsicht eigenartige Schmelzerei für die Massengewinnung des Reinaluminiums¹)', er erbaute eine Giesserei mit ausgedehnter Tiegelschmelzerei für die sichere Herstellung von bestimmten Legierungen des Aluminiums, erstellte Schmieden, Werkstätten, Walzwerke für die Weiterbearbeitung der gewonnenen Produkte und suchte durch systematische Erforschung der Technik des Guss-, Walz- und Zieh-Verfahrens des Aluminiums und seiner Abkömmlinge sichere Grundlagen für deren spätere Verwendung zu schaffen. Während Heroult direkt auf die Gewinnung der Aluminiumbronzen arbeitete, steuerte Dr. Kiliani auf die elektrolytische Darstellung des Reinaluminiums und zog es vor in einer zweiten, für alle Fälle unentbehrlichen Operation, die gewünschten Legierungen selbst zu fabrizieren.

Ähnlich Heroult, verwendete auch Dr. Kiliani als Rohmaterial reine, ungemischte Thonerde, als Flussmittel vielleicht auch reinen Kryolith. Die Thonerde selbst wird auf verschiedene Wege gewonnen. Meist dient hiezu die mit Eisen und wenig Thonsubstanz verunreinigte Thonerde von Beaux (Bauxit) oder aus der Wochein (Wocheinit aus Krain). Die verunreinigte Thonerde wird zunächst mit Soda erhitzt, wobei sich das in Wasser lösliche Natriumaluminat bildet. Durch Einleiten von gasförmiger Kohlensäure in die Lösung dieses Aluminats, wird unter Rückbildung von Soda, reine Thonerde ausgefällt, welche gewaschen, getrocknet zur Beschickung des Reduktionsofens dient.

Die Kiliani’sehen Reduktionsöfen sind im Prinzipe, Bau-und Betriebsart den Heroult’sehen ähnlich, doch in mehrfacher Hinsicht vervollkommnet, so in Hinsicht auf die kontinuierliche Schaltung der Kohlenbündel, Sicherungen vor Kurzschluss u. d. m. Die Öfen arbeiten kontinuierlich; das auf der Herdsohle (der negativen Elektrode) sich ansammelnde Metall wird zeitweise in gusseiserne Formen abgestochen, aus welchen den Roheisen-Masseln oder Flossein ähnliche, mit oberflächlichen Kerbungen versehene Barren oder Stangen, die eigentliche Handelsware, hervorgehen.

Der Ausbau der Neuhauser Fabrik, die volle Verwertung der verfügbaren Wasserkraft, nicht minder die Einführung mannigfacher Verbesserungen in der Gewinnung und Verarbeitung der Rohstoffe hatte eine Preisabminderung des Reinaluminiums zur Folge, die ihm jenen Eingang in die Industrie schuf, dessen sich das Aluminium gegenwärtig zu erfreuen hat. Ein Bild über die

Bewegungen des Marktwertes des Aluminiums seit der Pariser Ausstellung vom Jahre 1857 bis zur Wende des Jahrhunderts giebt folgende Zusammenstellung:

300 Fr. pro kg.

200

25

1857 1868 1888

2 72 »    »

1898

1899

Mit dem Rückgang des Marktwertes des Reinaluminiums stieg dessen Bedeutung für die fabriksmässige Gewinnung seiner Legierungen, deren Wichtigkeit schon 1855 Percy erkannte und 1859 der Direktor der bayerischen Geschützgiesserei, Hauptmann Weber, so trefflich zu würdigen verstand. Dr. Kiliani wandte seine Aufmerksamkeit der vollständig in Vergessenheit geratenen Technik der Verarbeitung der Aluminium-Legierungen zu, deren Erzeugung keine Schwierigkeiten mehr boten, allein deren Anwendungsgebiete vorerst gefunden und erobert werden mussten. Zur Erreichung seiner Ziele wandte sich Dr. Kiliani im Dezember 1888 an die Schweiz. Materialprüfungsanstalt mit einem Schreiben, in welchem es heisst :    » Wir erachten es im Interesse unseres

Geschäftes für unumgänglich nötig, über die physikalischen und mechanischen Eigenschaften unserer Fabrikate, sowie über den Einßuss gewisser Beimengungen eine grössere, nach wissenschaft-lichen Grundsätzen durchgeführte Reihe von Versuche?i anstellen zu lassen. Wir richten an Sie die Bitte diese Versuchsreihe auf unsere Kosten nach Ihrem Ermessen und in Übereinkunft mit uns durchzuführen.« In Aussicht genommen waren:

/. Reihe;    2. Reihe;    j. Reihe.

10%-ige;    7,5%-ige;    5,0 °/o-ige Aluminium-Bronze,

mit eventuellen Zuschlägen von:

0,5 % Si ;    0,5 °/o Fe ;    30 % Zn

10,0

90 »

10,0 » » — —

Mit Rücksicht auf den Umstand, dass über die chemischphysikalischen Eigenschaften des Aluminiums und seiner Abkömmlinge wenig sicheres bekannt war, wurde zwischen Herrn

Dr. Kiliani und dem Berichterstatter vereinbart, die beantragte Untersuchung solle bestehen :

1.    Aus einer kleinern, lediglich zur allgemeinen Orientierung dienenden Versuchsreihe, basierend auf den reduzierten Qualitäts-Zerreissproben des Aluminiums und seiner Legierungen in g eg ossen e m Zustan de ;

2.    aus einer grossen, umfassenden Versuchsreihe, welche über die Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse, sowie über alle andern physikalischen Eigenschaften des Reinaluminiums und seiner Legierungen Aufschluss zu erteilen hätte. Hierbei sollte das Material in 3 charakteristischen Zustandsformen, nämlich:

a.    gegossen ;

b.    gewalzt ;

c. gezogen ;

in Betracht gezogen werden.

3. Sämtliche mechanisch-technischen Arbeiten sind mit chemischen Analysen zu verbinden, welche die Feststellung der durchschnittlichen Zusammensetzung des Versuchsmaterials ergeben sollten.

Es wird ferner vereinbart :

4. Die Feststellung der rein technologischen Eigenschaften des Aluminiums und seiner Legierungen, insbesondere des Gussverfahrens, der Bearbeitungsfähigkeit im kalten und warmen Zustande, das Walzen und Ziehen, sowie die Feststellung der Widerstandsfähigkeit der fraglichen Metalle gegen Einwirkung der Atmosphärilien, des Meerwassers, der Säuren, bleibt den Organen der Aluminium-Industrie-Gesellschaft Vorbehalten.

An die Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt hatte die Direktion der Schweiz. Aluminium-Industrie-Gesellschaft einzuliefern übernommen :

I. An gegossenem und gewalztem Material.

Von jeder Metallsorte:

wovon : 3

4 Stück Barren von 5,0 X 5,0 cm Querschnitt, eine Länge von 110 cm,

»    »    »    140 »

zu erhalten hatten. Die Barren müssen tadellose Oberflächenbeschaffenheit besitzen und scharfkantig, ebenflächig behobelt und blank abgeschlichtet sein.

II. A n Blech.

Von jeder Metallsorte: 1 Tafel von 5,0 X 0,1 cm Querschnitt und 220,0 cm Länge.

III. A n Draht.

Von jeder Metallsorte: 1 Bund von ca. 20 m Länge bei 2,0 bis 2,5 mm Dicke des Drahtfadens.

Das ein gelieferte Versuchsmaterial sollte benützt werden :

1.    Zur Feststellung der chemischen Zusammensetzung und der speziellen physikalischen Eigenschaften ;

2.    zur Feststellung der statischen Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse, und zwar : der Zug-, Druck-, Scher-, Biegungsund Torsionsfestigkeit;

3.    zur Feststellung des Verhaltens in kaltem und warmem Zustande hinsichtlich :

der Biegsamkeit ;

der Schmicdbarkeit ;

der A bnützbarkeit (durch Schleifarbeit) ;

4. zur Feststellung der dynamischen Festigkeitsverhältnisse

und zwar:

der Stauchbarkeit ;

der Schlag-Zugfestigkeit ;

der S'chlag-Biegefestigkeit.

Mit Ausschluss der Torsionsversuche und der Feststellungen der dynamischen Festigkeitsverhältnisse, zu welchen die Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt nicht eingerichtet ist, wurden die vorangehend spezifizierten Arbeiten, soweit das programmmässig ausbedungene Versuchsmaterial überhaupt erhältlich war, in der Anstalt am Schweiz. Polytechnikum ausgeführt. Die Organisation, Anleitung und Überwachung der chemisch-analytischen Arbeiten danken wir dem gütigen Entgegenkommen des Herrn Prof. Dr. Lunge. Die meisten chemisch-analytischen Arbeiten wurden durch den hiefür angestellten Chemiker, Herr Korin, ausgeführt. Herr Prof. Dr. Weber hatte es übernommen die Bestimmung der rein physikalischen Eigenschaften, namentlich der Wärme-und elektrischen Leitungsfähigkeit, der Schmelztemperaturen u. d. m. im physikalischen Institut des Schweiz. Polytechnikums auszuführen. Die Torsionsversuche wurden im mech.-techn. Labo-ratorium der techn. Hochschule zu München durch Prof. J. Bauschinger, die dynamischen Festigkeitsversuche in der kgl. preussischen mech.-techn. Versuchsanstalt zu Charlottenburg ausgeführt.

Folgende Zeilen enthalten den Ausweis der Verteilung des Versuchsmaterials auf die vorerwähnten Materialprüfungs-Anstalten.

Je 1 Barren von 5,0 X 5,0 cm Querschnitt bei 140 cm Länge erhielt das mech.-techn. Laboratorium der techn. Hochschule München ;

je 1 Barren von 5,0 X 5,0 cm Querschnitt und 110 cm Länge gieng an die mech.-techn. Versuchsanstalt nach Charlottenburg;

2 Barren von 5,0 X 5,0 X HO cm nebst sämtlichen Blechen und Drähten von den eingelieferten Metallsorten sind im Schweiz. Materialprüfungs-Institut zurückbehalten und verarbeitet worden.

Die nach München versandten Barren wurden gehälftet, so dass von jeder Materialsorte 2 Torsionsproben ausgeführt werden konnten.

Die nach Charlottenburg eingelieferten Barren sind zunächst den Schlagproben unterworfen und die hiebei unbeschädigt gebliebenen Endstücke zur Entnahme des Versuchsmaterials für die übrigen dynamischen Festigkeitsproben verwendet worden. Die Entnahme und Zurichtung der Versuchskörper der dynamischen Proben besorgte die Werkstätte der mech.-techn. Versuchsanstalt Charlottenburg.

Sämtliche in der Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt zurückbehaltenen Barren wurden zunächst den statischen Biegeproben unterworfen ; aus den bei diesen Proben schädlich nicht beeinflussten Endstücken sind die Versuchskörper zu allen weitern statischen Festigkeitsversuchen entnommen worden, während die Teilstücke der Barren, die in den Fliessgrenzen lagen oder in diese hineinragten zu Schmiedeproben Verwendung fanden.

Bezüglich der Herstellung der Versuchsbarren hat die Direktion der Aluminium-Industrie-Gesellschaft folgendes zu Protokoll gegeben :

»Das Metall wurde in gedeckten Tiegeln (Chamotte) in gewöhnlichen Tiegelschmelzöfen geschmolzen, in einer Pfanne gemischt (legiert) und dann in einer liegenden, oben offenen Koquille von 1,5 m Länge und 0,24 m Breite vergossen, Die so hergestellten Platten hatten eine Höhe von ca. 6,0 cm. Dieselben wurden auf allen Seiten behobelt und dann der Länge nach in 4 Stäbe von ca. 5,0 X 5,0 cm Querschnitt zerschnitten.

Die Blöcke für die gewalzten Stäbe waren auf gleiche Manier gegossen worden, nur die Masse derselben war verschieden. Die Blöcke hatten eine Länge von 80 cm, eine Breite von 22 cm und betrug hiebei die durchschnittliche Dicke ca. 11 cm. Diese Blöcke wurden zuerst auf allen Seiten sauber behobelt, dann in der Mitte der Länge nach geteilt, jede dieser Plattenhälften auf den halben Querschnitt, d. h. auf 7,5 X 7,5 cm geschmiedet und sodann auf 5,5 X 5,5 cm Querschnitt heruntergewalzt. Die gewalzten Stäbe wurden schliesslich noch auf

5,5 X 5,5 cm Querschnitt behobelt und kamen so zur Untersuchung. Jeder gewalzte Stab gab zwei Probestäbe.«

Vorstehende Angaben beziehen sich auf die sog. grosse oder timfassende Versuchsreihe. Hinsichtlich der Erzeugung des Materials der kleinen, orientierenden Versuchsreihe sei bemerkt, dass dasselbe (gegossen) in ähnlicher Weise gewonnen wurde als dasjenige der umfassenden Versuchsreihe; ein Unterschied besteht lediglich bloss in den Abmessungen der Koquillen, welche entsprechend der geringeren Materialmenge, kleiner gewählt werden konnten.

IL Methoden der Untersuchung der chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aluminiums und seiner Legierungen.

1. Methoden

der chemisch-analytischen Untersuchungen.

Bericht des Herrn Prof. Dr. G. Lunge in Zürich¹).

Im Laufe des Jahres 1889 sind in dem technisch-chemischen Laboratorium des eidgen. Polytechnikums eine grosse Anzahl von Analysen verschiedener Aluminiumlegierungen im Aufträge der Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt, auf Grund eines Generalauftrages der Aluminium-Industrie-Gesellschaft, ausgeführt worden. Die Methoden für diesen Zweck sind von dem Unterzeichneten angeordnet worden und schliessen sich im grossen und ganzen an diejenigen von Prof. A. Class en in Aachen an. Es mussten aber doch die in A achen an gewendeten Methoden für den vorliegenden Zweck vielfach modifiziert werden, da man dort mit ganz anders zusammengesetztem Material als in unserem Falle zu thun gehabt hatte. An der Ausarbeitung der Spezialmethoden hat sich der Chemiker Herr J. Korin beteiligt, welcher sämtliche praktischen Arbeiten ausgeführt hat. Ich werde im folgenden zunächst eine genauere Beschreibung der einzelnen Methoden, mit Begründung der von Zeit zu Zeit angestellten Veränderungen, geben und dann den schliesslich festgehaltenen Gang der Analyse im Zusammenhang beschreiben.

x) Die im Nachstehenden beschriebenen Methoden wurden im Jahre 1889 nicht für das (damals nur ganz wenig im Handel zu findende) Aluminium-metal, sondern für Aluminiumbronze und Aluminiummessing ausgearbeitet, und sind für diesen Zweck noch heute giltig. Über die Analyse des seither zu so grosser Bedeutung gelangten, damals aber uns noch gar nicht zur Untersuchung vorliegenden Handels-Aluminiums vergleiche man Pufahls Angaben in Lunge¹s chemisch-technischen Untersuchungsmethoden, 1890, II, 349 ff.

IX. Heft.

a. Atiflösung. Zuerst wurde so verfahren, dass man die Substanz (etwa 2 gr) mit einem aus 1 Teil Salzsäure und 3 Teilen Salpetersäure bestehenden Königswasser aufschloss, mit überschüssiger Salzsäure bis zu vollkommener Trocknis eindampfte, mit Salzsäure befeuchtete und den Rückstand auswusch. Dieser Rückstand sollte das Silicium als Kieselsäure anzeigen; er war aber nie rein weiss und es zeigte sich, dass er einerseits nie frei von Eisen war, was sein Gewicht zu hoch erscheinen lies, andererseits aber, dass auch stets freies Silicium vorhanden war, was den entgegengesetzten Einfluss auf das Gewicht ausüben musste. Das Silicium kommt in der Aluminiumbronze in zwei Modifikationen, der krystallinischen und der amorphen vor. Letztere kann man durch heftiges Glühen bei Luftzutritt zu Kieselsäure verbrennen, wie Kontrollversuche zeigten, erstere aber durchaus nicht. Selbst wo das krystallinische Silicium fehlt, genügt jedoch ein einfaches Glühen des Niederschlages nicht, wegen dessen Eisengehalt und müsste man ihn doch noch mit Soda schmelzen, um reine Kieselsäure auszuscheiden, was sehr umständlich ist.

Es war uns von Seiten der Eabrik geraten worden, lieber eine Oxydation mit Chromsäure und Schwefelsäure vorzunehmen, und haben wir auch dieses Verfahren gründlich durchprobiert, ohne uns jedoch mit demselben befreunden zu können. Die Oxydation des Si zu Si02 geht doch keineswegs so glatt wie bei Eisenanalysen diejenige des C zu CO2 vor sich, und muss man die nötige Menge des Oxydationsgemisches erst ausprobieren. Das erwähnte Gemisch hat aber noch dazu den Nachteil, dass man in der Lösung selbstredend keine Schwefelbestimmung vornehmen kann, und eine besondere Aufschliessung zu diesem Zwecke vornehmen muss. Das Chromsäuregemisch ist also kein vorteilhaftes Aufschliessungsmittel.

Dagegen erreichten wir den Zweck, eine durchaus eisenfreie Kieselsäure zu erhalten, vollkommen durch Anwendung eines Gemisches von Kaliumchlorat und Salpetersäure oder Salzsäure. Beide Säuren führen zum Ziele; die Salpetersäure hat jedoch den Nachteil, dass die Reaktion zu stürmisch vorgeht und sehr leicht Verlust durch Spritzen entsteht. Dies war meist zu vermeiden, wenn man den Brei von Metallpulver, Kaliumchlorat und Salpetersäure schnell umrührte und dann allmählig mehr Salpetersäure zugab; doch trat selbst dann zuweilen noch

Spritzen ein, und wurde deshalb regelmässig statt der Salpetersäure nur Salzsäure angewendet, wobei in Gegenwart von genügend Wasser die Reaktion langsam vor sich geht, und die erhaltene Kieselsäure vollkommen eisenfrei ist. Eine grosse Anzahl von Versuchen haben gezeigt, dass freies amorphes Silicium unter diesen Umständen vollkommen in Kieselsäure übergeht. Für krystallinisches Silicium ist diese Methode nur in wenigen Fällen durchprobiert worden, und hat allerdings dasselbe Resultat wie die (von uns in diesem Falle allein als massgebend angenommene) Schmelzung mit Soda ergeben; wir würden aber den bestimmten Schluss, dass auch bei krystallinischem Silicium die Aufschliessung mit Kaliumchlorat und Salzsäure das Schmelzen des Rückstandes mit Soda ersetzen kann, nur dann auszusprechen wagen, wenn uns noch eine grössere Reihe von Kontrollver-suchen vorläge. Zur Anstellung einer solchen war keine Veranlassung vorhanden, da krystallinisches Silicium nur in den sehr aluminiumreichen Rohbronzen vorkam und später gar nicht mehr auftrat.

b. Bestimmung des Kupfers. Wo man nicht auf Elektrolyse eingerichtet ist, wird man wohl stets das Kupfer aus saurer Lösung mit Schwefelwasserstoff ausfällen und dasselbe im Rose’schen Tiegel als CuaS wägen. Diese Methode ist vollkommen genau und ist überhaupt vorzuziehen, wenn man nur hin und wieder eine Bestimmung auszuführen hat. Wir haben sie sehr häufig benutzt, nämlich erstens gezwungenerweise, ehe die elektrolytische Einrichtung fertig war und während der grossen Ferien, wo diese nicht funktionierte, ausserdem aber auch häufig absichtlich zur Kontrolle der Elektrolyse. Wenn freilich viele Analysen gleichzeitig auszuführen sind, so ist die Fällung mit Schwefelwasserstoff äusserst lästig und zeitraubend. Da wir nun oft 6—8, oder auch noch mehr Versuche gleichzeitig im Gange hatten, so wurde die elektrolytische Ausscheidung des Kupfers eingeführt, wozu im grossen und ganzen die Methode von Classen in deren neuester Form benutzt wurde. Der galvanische Strom wird erzeugt durch eine Siemens’sche Dynamomaschine von etwa 12 Volt und 100 Ampère, getrieben durch eine besondere, in demselben Lokal aufgestellte Sulzer’sche 2-pferdige Dampfmaschine mit ganz besonders guter Regulierung. Anfangs wurde dieser Strom direkt benutzt, indem man ihn durch einen grossen Neusilber-Widerstand gehen liess, wie er für Classen von Siemens & Halske konstruiert und in Classens Elektrolyse abgebildet ist. An beliebigen Stellen dieses Widerstandes zweigt man Ströme von passender Stärke ab, welche Stärke durch ein Voltameter gemessen wird, und führt diese Ströme durch die elektrolytischen Bäder, von denen jedes einem analytischen Versuch dient, hindurch. Man kann auf diesem Wege beliebig- viele, z. B. 12 Versuche, auf einmal machen, und auch mit mehreren verschiedenen Stromstärken zu gleicher Zeit arbeiten, wie es für verschiedene analytische Operationen erforderlich ist. Die Methode ist völlig genau und zuverlässig und erspart ausserordentlich viel Zeit. In dieser Form ist sie aber doch noch mit dem Nachteile behaftet, dass man von dem Gange der Maschine und den Arbeitsstunden des Maschinisten abhängig ist, weshalb wir bald zur Anwendung von Accumulatoren (System Schenk & Ferbényi) übergiengen, die wir dann ausnahmslos gebraucht haben. Sind die Accumulatoren einmal geladen, so kann man eine grosse Reihe von Versuchen hintereinander anstellen, ganz unabhängig von der Dampfmaschine, auch über Nacht. In der That ist es weitaus das bequemste Verfahren, die Bäder zur Elektrolyse Abends zwischen 6 und 7 Uhr aufzustellen, einen genügend schwachen (durch Widerstände regulierten und durch Voltameter kontrollierten) Strom aus den Accumulatoren einzuleiten und am nächsten Morgen um 8 Uhr die Kupferfällung beendigt zu finden.

Classen fällt das Kupfer elektrolytisch aus Ammonoxalatlösung aus. Er zieht dies der Elektrolyse in saurer Lösung vor, weil man bei dieser das ausgeschiedene Metall ohne Unterbrechung des Stromes auswaschen müsse und dabei sehr grosse Flüssigkeitsmengen bekomme. Wir konnten dieses Verfahren nicht anwenden, da wir auf das Eisen zu achten hatten, welches aus der Ammonoxalatlösung sich mit ausscheiden würde. Wir mussten deshalb doch in saurer (schwefelsaurer) Lösung arbeiten und wuschen anfangs ganz nach den Vorschriften von Classen (Elektrolyse S. 47 u. 63) aus. Dabei entstand nun allerdings eine grosse Flüssigkeitsmenge, die behufs Bestimmung des Eisens und Aluminiums eingedampft werden musste, was grossen Zeitverlust verursachte. Wir versuchten daher das Auswaschen bei unterbrochenem Strome zu umgehen, und gelang dies auch vollständig, wie viele Kontrollversuche zeigten, wenn man wie folgt arbeitet. Die positive Elektrode wird aus dem Bade herausgenommen und ohne jeden Verzug die Flüssigkeit aus der Platinschale, die als negative Elektrode gedient hat, in eine bereit stehende Porzellanschale abgegossen. Sofort wird zwei oder dreimal mit Wasser abgespült und zuletzt mit absolutem Alkohol gewaschen. Das in der Platinschale abgeschiedene Kupfer bleibt dabei vollständig blank; keine Spur von Kupfer ist in der Flüssigkeit nachzuweisen. Es möge hier gleich bemerkt werden, wie darauf geprüft wurde. Ferrocyankalium ist wegen der Anwesenheit von Eisen nicht zu verwenden. Die Ammoniakreaktion ist entschieden nicht scharf genug, und wurde deshalb in allen Fällen mit Schwefelwasserstoff geprüft, welcher die kleinsten Spuren von Kupfer anzeigt.

Wo man aus besonderen Gründen (z. B. bei Aluminiummessing) das Kupfer nicht in schwefelsaurer, sondern in salpetersaurer Lösung abscheiden muss, muss man etwas anders verfahren. Der Kupferniederschlag fällt aus salpetersaurer Lösung sogar viel blanker als aus schwefelsaurer Lösung aus, vorausgesetzt dass keine Spur von Salzsäure oder Chloriden vorhanden ist ; man kann aber hier nicht mehr wie oben beschrieben aus-waschen, weil dann doch ein wenig Kupfer in Lösung geht. Es wurde daher in folgender Weise verfahren. Von vornherein wird nur sehr wenig freie Säure angewendet. Nach beendigter Ausfällung wird der Inhalt der Schale wie oben beschrieben schnell abgegossen ; die Schale wird dann mit Wasser aufgefüllt und die positive Elektrode noch etwa 5 Minuten lang hineingestellt, worauf das Waschwasser ohne eineSpur von Kupfergehalt abgegossen werden konnte. Auf diesem Wege wurde also das Volumen der ursprünglichen Lösung nur verdoppelt. Wie gesagt, muss jeder grössere Überschuss von Salpetersäure bei der Elektrolyse vermieden werden. Da nun aber ein wenig Salpetersäure sich zu Ammoniak reduziert, so kann während des Versuches die Flüssigkeit neutral oder basisch werden, und können sich schon einige Flocken von Thonerde ausscheiden. Bemerkt man dieses, so löst man die Thonerde durch tropfenweisen Zusatz von Salpetersäure wieder auf. Auch bei Anwendung einer schwefelsauren Lösung soll ein grösserer Säure-Überschuss vermieden werden ; doch ist diese nicht so empfindlich wie die Salpetersäurelösung.

c. Bestimmung von Eisen und Aluminium. Classen schreibt vor, das Eisen aus einer Ammonoxalatlösung elektrolytisch auszufällen und als Metall zu bestimmen. Diese Methode ist sehr gut, und bei grösseren Mengen von Eisen sehr zu empfehlen, ist aber bei den geringen Mengen von Eisen in unseren Legierungen unnötig, umständlich und zeitraubend, und wurde deshalb wieder aufgegeben. Wir versuchten auch die Elektrolyse zur Reduktion des Eisens behufs Titrierung mit Chamäleon zu verwenden, da nach Ausfällung des Kupfers aus schwefelsaurer Lösung alles Eisen als Eerrosulfat vorhanden sein muss. Ganz sicher kann man sich aber hierauf nicht verlassen, weil sich etwas Eisen nachträglich höher oxydieren kann, während man sicher zum Ziele kommt, wenn man einen Teil eines Bades im Ventilkolben mit einem Stückchen eisenfreien (auf Chamäleon überhaupt nicht wirkenden) Zink stehen lässt. Wir verfahren daher jetzt stets wie folgt: Die von Kupfer durch Elektrolyse befreite Lösung wird auf genau 200 ccm gebracht ; 100 ccm davon werden (nach Behandlung mit Zink) mit Chamäleon auf Eisen titriert, und aus den anderen 100 ccm wird Eisenoxyd und Thonerde zusammen durch Ammoniak ausgefällt. Letzteres geschieht in der Weise, dass man die in einer Porzellanschale enthaltene heisse Lösung mit Ammoniak versetzt, bis ein schwacher Geruch entsteht, dann 5 Minuten auf dem Wasserbad stehen lässt (also nicht kocht !), wobei der Geruch so gut wie ganz verschwindet und dann filtriert. Öfters wurde auch so verfahren, dass man zuerst etwas Schwefelwasserstoff einleitete und dann Ammoniak zusetzte. Dabei kann man sehr leicht merken, wenn man mit dem Ammoniakzusatz aufhören muss, weil die Flüssigkeit bei dem richtigen Punkte dunkelgrün wird. Die Fällung mit Schwefelammonium hat auch den Vorteil, dass es unmöglich ist zu übersehen, ob Teilchen des Niederschlages an der Schale haften bleiben, was bei dem Fällen mit Ammoniak bei der weissen schleimigen Thonerde eher passieren kann.

Versuche, aus der kupferhaltigen Lösung die Thonerde zusammen mit dem Eisenoxyd direkt durch Ammoniak auszufällen, gaben keine zufriedenstellenden Resultate. Beim Wiederauflösen und nochmaligen Fällen gelang es zwar, den Niederschlag ganz kupferfrei zu erhalten ; die Resultate fallen aber immer zu niedrig aus.

d. Bestimmung des Zinks. Auch dieses kann man elektrolytisch, nach der Methode von Classen, bestimmen. Es wird dann nach Ausfällung des Kupfers Ammonoxalat zugegeben, erhitzt und so viel mehr Ammonoxalat zugesetzt, bis der anfangs entstandene Niederschlag sich wieder aufgelöst hat. Das Zink scheidet sich dann bei einem galvanischen Strome, welcher 8—10 ccm Knallgas in der Minute liefert sehr schön ab, haftet aber sehr stark an der Bassinschale, die deshalb schwer zu reinigen ist. Bei Gegenwart von Eisen und Aluminium gewährt aber dieser Weg keinen Vorteil, und wird daher besser nach elektrolytischer Abscheidung des Kupfers und fast vollständiger Neutralisierung das Eisen und Aluminium zusammen mit Natriumacetat gefällt und im Filtrat das Zink mit Natriumkarbonat niedergeschlagen.

Der systematische Gang der Analyse von Aluminiumbronze bezw. Aluminiummessing, wie er seit längerer Zeit bei uns ausgeführt wird, ist kurzgefasst folgender.

A. A luminiumbronze.

a. In einer weiten Porzellanschale, bei der ein Verlust durch Spritzen nicht leicht eintreten kann, werden etwa 2 gr Metallspäne mit 6—8 gr Kaliumchlorat und 100 ccm Wasser gemengt, allmählig Salzsäure zugegeben, zweimal mit Salzsäure zur Trockniss eingedampft, der Rückstand mit Salzsäure befeuchtet und in einen Halbliterkolben filtriert. Der geglühte Rückstand ist = SiO 2.

ß. Der Kolben wird bis zur Marke aufgefüllt, und 100 ccm zur Bestimmung der Metalle, 400 ccm zu derjenigen des Schwefels (s) benutzt. Die 100 ccm werden mit Schwefelsäure eingedampft, bis zur Verjagung aller Salzsäure, und wie oben S. 19 beschrieben, mit einem schwachen Strome elektrolysiert. Der Niederschlag ist == Cu.

y. Die abgegossene Flüssigkeit und Waschwässer werden auf 200 ccm aufgefüllt; in 100 ccm davon wird das Fe durch Chamäleontitrierung bestimmt.

d.    In den zweiten 100 ccm von y wird durch Ammoniak AI2O3 und Fe2 0s niedergeschlagen, und durch Differenz gegen y das Al bestimmt.

e.    In den in ß übrig gelassenen 400 ccm wird S bestimmt, indem man auf ein kleines Volumen eindampft und mit Chlor-baryum ausfällt.

B. Aluminiummessing. Hier wird das Cu in salpetersaurer Lösung elektrolytiseh ausgefällt. Das Filtrat wird wie in A y behandelt, und in 100 ccm davon das Fe durch Titrieren bestimmt, Die anderen 100 ccm werden mit Natriumacetat gefällt, der Niederschlag von basischem Thonerde- und Eisenacetat in wSalz-säure gelöst und mit Ammoniak Fe2C>3 und AI2O3 g'efällt, worauf das Al wieder aus der Differenz resultiert. Das Filtrat von der Natriumacetatfällung wird mit Soda gefällt und der geglühte Niederschlag als ZnO gewogen.

2. Methoden

der mechanisch-physikalischen Untersuchungen.

A. Methoden der Untersuchung der statischen Festigkeits-Verhältnisse.

a. Die umfassende Biegeprobe.

Die umfassenden Biegeversuche wurden auf der Werder’sehen Maschine ausgeführt. Die Lagerung der Stäbe erfolgte horizontal, auf keilförmig gestalteten mit ca. 3,0 cm abgerundeten Schneiden unwandelbarer Lage. Der Kraftangriff geschah vermittelst einer ähnlich geformten Schneide auf die Barrenmitte ohne weitere Beilagen.

Die Stützweite war den Querschnittsabmessungen der Versuchsobjekte entsprechend konstant und gleich 80 cm gewählt.

Zur Messung der elastischen Durchbiegungen dienten die bekannten Gradbogen-Apparate Bauschingers. Von diesen wurde der eine in der Barrenmitte im Sinne der Biegungsrichtung, die andern über den Auflagestellen in entgegengesetzter Richtung montiert. Die gewählte Disposition der Messapparate gestattete die Bestimmung der absoluten Durchbiegung mit einer Genauigkeit 1 : 50 auszuführen und so hinlänglich genau die Elemente zur Berechnung der Elasticitäts- und Grenzmoduli sowie der Deformationsarbeit innerhalb der Biegung zu erheben.

Zur Aufnahme der Durchbiegungen jenseits der Elasticitäts-grenzen diente noch, wie bei ähnlichen Anlässen zuvor, ein einfacher, cylindrischer Massstab mit mm-Teilung und Nonius für 0,10 mm. Nach Durchführung der jeweiligen Elasticitätsmessungen wurden die Gradbogenapparate demontiert und man begann mit besagtem Massstabe weiter zu arbeiten.

Auf eine bestimmte Dauer der Krafteinwirkung konnte keine Rücksicht genommen werden. Die sämtlichen Ablesungen erfolgten zu gleicher Zeit und stets nachdem die Luftblase der Libelle des Wagebalkens der Maschine einspielte und in diesem Zustand stehen blieb.

Zur numerischen Ermittlung der Faserspannungen diente die bekannte Biegeformel :

Moment

(7

Widerstandsm.

ihre Gültigkeit erstreckt sich selbstverständlich bloss innerhalb Proportionalitäts- oder Elasticitätsgrenze. Nichtsdestoweniger musste dieselbe auch für Belastungszustände jenseits dieser Grenze benützt werden. Hierdurch erhielt man Zahlen, die die that-sächlich herrschenden Spannungs-Zustände nicht mehr zum Ausdrucke bringen, zur Vergleichung jedoch verwendbar sind.

Die Elasticitätsmoduli wurden unter Berücksichtigung der Scherkräfte aus der verallgemeinerten Formel:

PI

l²

1,6 f

-f- * — , hergeleitet, worin bedeutet :

30 J

P in t, die der Durchbiegung f (cm) des Barrens entsprechende Belastung;

1 in cm die Freilage;

J in cm⁴ das Trägheitsmoment des Barrenquerschnitts ;

F in cm² den Querschnitts-Inhalt und x den Koeffizienten der Querverschiebung.

Zur näheren Einsichtnahme in das Messverfahren lassen wir 2 Protokolle der Biegeproben folgen und bemerken zu diesen, dass die Ausgangsbelastung Fall für Fall zu 0,5 t angenommen war und die diesem Belastungs-Intervall entsprechende Durchbiegung aus der mittleren, elastischen Durchbiegung abgeleitet im Protokolle als Korrektiv berücksichtigt wurde. Aus fraglichen Protokollen ersieht man, dass vor Durchführung der Messung durch einige Belastungen zwischen 0,5 t und einer innerhalb der Elasticitätsgrenze des Materials liegenden oberen Laststufe ein konstanter Zustand hergestellt war. Es geschah dies zur Kontrolle des Apparates auf todten Gang, anderseits um etwelche aus Material-Spannungen und den allfälligen, bleibenden Formänderungen herrührenden Einflüsse aufzuheben.

Nach Überschreiten der Proportionalitäts- oder Elasticitäts-Grenze fand der Apparaten-Wechsel, sodann die Weiterführ un g des Versuches bis zum Bruche, bezw. bis zum Eintritt des Verlustes des Tragvermögens, gekennzeichnet durch das Sinken der belasteten Wagschale der Werder-Maschine, statt. Schliesslich wurden die Elemente des Arbeitsdiagrammes zur Darstellung des Schaubilds der Biegeprobe benützt, welchem Fall für Fall : bei einer rechnungsmässigen Faserspannung von a = 2,0, 4,0, 6,0 und 8,0 t/cm² die korrespondierenden Durchbiegungen f und die Deformationsarbeiten A entnommen wurden. Gleiches gilt bezüglich der Deformationsarbeit an der Kohäsionsgrenze.

Die Durchbiegungen der Barren an der Kohäsionsgrenze lassen Vergleichungen nicht zu, weil der Moment, wo der Versuch abgebrochen werden musste, bezw. abgebrochen wurde, nicht fixiert oder bestimmt werden konnte. Gleiches gilt von der Deformationsarbeit an der Kohäsionsgrenze für sämtliche Barren, die vermöge der Zähigkeit des Materials nicht gebrochen werden konnten; sie sind zur Vergleichung unbrauchbar.

In den Zusammenstellungen der Resultate sind neben den beobachteten Werten auch die auf einen normalen Barrenquerschnitt von 5,0 X 5,0 cm reduzierten, angegeben ; vergl. in dieser Hinsicht, III. Heft der offiziellen Mitteilungen, S. 239.

Ist

J₀ das Trägheitsmoment der Querschnittsfläche des Versuchsbarrens,

» Normalbarrens,

J »

f₀ und A₀ die beobachteten Werte der Durchbiegungen und der Deformationsarbeit bei beliebiger Belastung, so erhält man die reduzierten oder relativen Werte dieser Grössen aus:

f - fo

Jo

und A = A₀

Jo

Versuch No. /.

Biegeprobe.

Marke.

>/h

................................1 =

Material: 7,5°/o-ige Aluminium-Bronze, gegossen.

Trägheitsmoment : J = L bh³ — 55,⁰⁶ cm⁴; Widerstandsmoment : W =

Marke: 1 G.

o' G

bh² = 21,68 cm³.

Querschnitts

abmessungen

Inhalt

Stütz

weite

Durchbiegungen

cm

cm

cm

cm

Differenz

fo

Bemerkungen

MTcm

cm

0,00

0,25

0,50

5,04

5,o8

25,60

80,00

o,75

1,00

1,25

I,5°

i,75

— Proportionalitätsgrenze —

2,00

2,25

2,50

2,75

0,000

2,085

4,200

6,275

8,370

10,470

12,570

14,850

18,020

22,120

27,700

38,270

2,085

2,115

2,075

2,095

2,100

2,100

2,28o

3,170

4,100

5,58o

10,570

0,2970

0,3604

Barren, sig. 1GB.

Barrenoberfläche: eben behobelt, fehlerfrei.

Lage und Form der Bruchfläche :

Kein Querbruch.

3,oo

3,25

3,5°

3,75

4,oo

4,25

4,50

4,75

5,oo

5,25

5,30

— Kohäsionsgrenze. —

c.

o,77

1,05

1,48

2,20

2.98 3,96 5,12 6,39

7.98

9,92

12,77

13,50

Wechsel des Messapparates.

Elasticitätsmodul

e — 115,6 t p. cm²

Spannung an der Proport.-Grenze y =    1,61

Durchbiegung a. d.

Deformationsarbt. a. d. „

fy = 0,30 cm Ay= 0,26 t cm

Spannung a. d. Kohäsionsgrenze ß —    4,89 t p. cm²

Durchbiegung a. d.

f == 13,50 cm A = 57,93 t cm

Deformationsarbt. a. d. „

Barrenoberfläche : vollkommen intakt ; innerhalb der Fliessstrecke schwach wellig.

Material der Bruchfläche: konnte nicht beurteilt werden.

Die Tragfähigkeit des Barrens kann nicht mehr gesteigert werden ; derselbe wird intakt ausrangiert.

Versuch No. 2.

Biegeprobe.

Marke.

wh/b

l-

X-

■*!

Material: 7,5 °/o-ige Aluminium-Bronze ; gegossen.

Marke: 1 G.

Trägheitsmoment : J = ^ bh³ = 54,°9 cm⁴; Widerstandsmoment : W = bh² = 21,46 cm³.

Querschnitts-p abmessungen

Inhalt

Stütz

weite

Durchbiegungen

cm cm

cm²

cm

Differenz

fo

Bemerkungen

50 Cm

cm

0,00 5,07 5,°4

0,25

0,50

25,55 80,00

o,75

1,00

B²5

i,5o

0,000

2,270

4,58o

6,850

9,070

ii,37o

13,620

2,270

2,310

2,270

2,220

2,300

2,250

o,

Barren, sig. 1 G C.

Barrenoberfläche : zeigt in der Nähe der Mitte auf der einen der gepressten Kanten einen Gussfehler (poröse Stelle).

Lage und Form der Bruchfläche:

— Proportionalitätsgrenze —

2,550

»,75

2,00

2,25

2,5°

16,170

19,370

23,820

31,545

3,200

4,450

7,725

Kein Querbruch.

2,75

vO 00

Wechsel des Messapparates.

3,oo

3,25

3,5°

3,75

4,oo

4,25

4,5o

4,75

5,oo

5,25

— Kohäsionsgrenze. —

M9

i,77

2.61 3,58 4,7i 6,01

7.62

9,56

12,26

c. 15,37

Elasticitätsmodul

e = 1099 t p. cm²

Spannung an der Proport.-Grenze y —-    1,5²    »

fy = 0,30 cm Ay — 0,24 t cm

Durchbiegung a. d.

Deforinationsarbt. a. d. „

Spannung a. d. Kohäsionsgrenze ß — 4,89 t p. cm²

Durchbiegung a.d. „ Deforinationsarbt. a.d. „ i Barrenoberfläche : wie vorher. Material der Bruchfläche: —

f= I5,37cm

A — 65,10 t cm

Die Tragfähigkeit des Barrens kann nicht weiter gesteigert werden; derselbe wird vollkommen intakt ausrangiert.

Zusammenstellung der Resultate.

Mittelwerte aus 2 Messungen.

7,5 °/o-ige Aluminium-Bronze.

Reduziert :

Beobachtet :

Elasticitätsmodul der Biegefestigkeit .

Spannung an der Proport.-Grenze Durchbiegung a. d.    »

Deformationsarbeit a. d. »

Durchbiegung bei 2,0 t Faserspannung. f2 = 0,43cm;

f4= 5,93 * ;

s— n68tpr. cm²; n68tpr. cm²; y= i,57 fy — 0,30 cm;

.    . A y = 0,20 t cm ;

Deformationsarbeit a. d. »

A2 = 0,50 t cm;

A4 = 20,33 »    ;

ß= 4,89 tpr. cm²; f = i4,44cm;

A = 61,52 t cm ;

;    557    »    ;

0,32 cm ;

0,211 cm ;

0,45 cm;

6,23 » ;

0,53 t cm ; 2i,35 » ; 4,89 t pr. cm²; 15,16 cm;

64,60 t cm ;

b. Die technologischen Biegeproben.

Zur Bestimmung der Biegsamkeit (Brüchigkeitsverhältnisse) des Reinaluminiums und seiner Legierungen in kaltem und warmem Zustande, bezw. in abgeschrecktem Zustande, wurden aus den vorangehend den umfassenden Biegeproben ausgesetzten Barren, Probestreifen von ca. 42 cm Länge, 5,0 cm Breite bei 1,2 cm Dicke (bei den Blechen war die Streifendicke gleich der Blechdicke) kalt herausgearbeitet und mit sorgfältig ausgerundeten Kanten den technologischen Biegeproben unterworfen. Bezüglich der Art der Entnahme der Probekörper aus den zur Prüfung eingesandten Blechproben, vergl. Fig. 3 auf S. 32. Bezüglich des Arbeitsvorganges sei bemerkt:

ad a. (Kaltbruchprobe) : Die versuchsgerecht hergerichteten Probekörper wurden anfänglich auf einem Mohr-Federhaff’sehen, später auf dem Avisier’sehen Biegeapparat (sogen. Faltmaschine) gebogen. Im erstem Falle konnten die Versuchsobjekte bloss bis ca. 95° um einen Dorn von 1" engl, im Durchmesser vorgebogen werden, und mussten hierauf mittelst Handhämmer am Schmiedeambos weiter gebogen werden. Bei der Amsler-Maschine wird die Probe bekanntlich um einen Dorn vom Durchmesser gleich der 1,5 Streifendicke hydraulisch um 180° abgebogen und gefaltet, sofern nicht vorher Bruch ein getreten ist. Gemessen und protokolliert wurde in allen Fällen :

der Biegewinkel der Probe und die Grösse des Krümmungsradius der Nullfaser (Schweraxe) an der Stelle der schärfsten Biegung. Die Formel des Berichterstatters

100

= 50 •

wo in s in cm die Dicke des Probestreifens, r den Krümmungsradius der Nullschicht bedeutet, liefert das Krümmungs-Mass des Materials.

ad ß. (Rotbruchprobe): Die versuchsgerecht hergerichteten Probekörper wurden in einem, mit Metall-Pyrometer besetzten Muffelofen eingesetzt und bis zur gleichmässigen Kirschrotglut erhitzt. Die Temperatur betrug ca. 735° C., die Reinaluminiumblättchen waren geschmolzen, dagegen die Legierung aus 800 Ag -f- 200 Cu nicht. Die vorschriftsmässig erhitzten Probekörper wurden aus dem Ofen genommen, von Hand rasch um einen Dorn von 2 cm Durchmesser abgebogen, hierauf mittelst Handhämmer am Schmiedeambos gefaltet, langsam abgekühlt und der Zustand der Probe festgestellt.

ad j. (Härtebiegeprobe) : Um zu konstatieren, ob durch den Prozess des Abschreckens nicht molekulare Veränderungen des Materials eintreten, die dessen wichtigen Eigenschaften nachteilig beeinflussen könnten, wurde bei gewalztem Material, namentlich bei den » Blechproben «, das nach Art der Rotbruchprobe erhitzte Versuchsmaterial im Wasser von 25° C. abgeschreckt, hierauf der Kaltbruchprobe unterworfen.

Folgende Zusammenstellung giebt Einsicht in die Art der Ausfertigung der technologischen Biegeproben.

Ausfertigung.

Kategorie C: Metalle: Technologische Biegeproben.

Auftraggeber : Aluminium-Industrie-Gesellschaft; Neuhausen. Gegenstand : Aluminiumbronze-Blech No. I.

Eingang* der Prüfungsgegenstände :    —

Ausführung der Untersuchung: Im Monat Mai 1895.

Lauf. No.

Bezeichnung des Probestabes

Ab-

Bie-

messungen

Breite

Dicke

gungs-

Winkel

Mittl.

Krüm-

mungs-

Radius

Bie-

gungs-

Koeff.

Bemerkungen

b. cm

s. cm

a»

r cm

a. Kaltbruchprobe.

100 Vollkommen intakt

100

1    4 I; Längsrichtung ¹ 5,00    1,x8    180 0,580

2    2 I; Querrichtung 5,00    1,17    180    0,585

4 I; Längsrichtung 2 I; Querrichtung

5,oo

5,oo

ß. Rotbruchprobe.

180    0,580

180    0,580

O VO

100

Vollkommen intakt

100

y Härtebiegeprobe.

5    8 1; Längsrichtung    5,00    1,16    180    0,580

6    101; Querrichtung    5,00    1,17    180    0,585

100

100

Vollkommen intakt

c. Die umfassende Zerreissprobe.

Zur Feststellung der Elasticitäts-, Festigkeits- und Zähigkeitsverhältnisse des Aluminiums und seiner Legierungen auf Zug wurden aus unbeschädigten Endstücken der den Biegeproben unterworfenen Barren von 5,0 X 5,0 cm Querschnitt, bezw. aus den gelieferten Blechen in Flachstabform normale Zerreissproben von ca. 3,0 cm Breite bei ca. 1,5 cm Dicke (bei Blechen gleich der Blechdicke) herausgearbeitet. Die appretierte Schaftlänge der Probe betrug ca. 23 cm, die Stablänge ca. 42 cm. Fig. 3 g'iebt die Art der Entnahme der Versuchsstäbe aus den zur Prüfung eingelieferten Blechtafeln. Zur Anwendung kam die Werder-Maschine mit ihren bekannten Einrichtungen ; die Köpfe der Probestäbe wurden nach Bauschingers^Jorgang angefräst und mittelst stählerner Klemmbacken in der Maschine fixiert.

io

so in

ID

Oft cr>

Fig. 3.

Fig. 5.

Gegossenes Material.

A. Einleitende Bemerkungen.

148

4. Resultate der Untersuchung der Festigkeitsverhä

Darstellung einiger Zerreissproben

¹

Die gegenwärtig benützten elektrischen Öfen rühren von Herrn Direktor Schindler her.

Fig. 3.

Zur Feststellung der Elasticitätsgrenze, der elastischen Dehnungsverhältnisse sowie der Streck- oder Fliessgrenze diente der Bauschinger’sehe Spiegelapparat. Die Messung selbst nahm folgenden Verlauf:

Nach durchgeführter Kontrolle der Lage des Stabes in der Maschine und Prüfung des Instrumentes auf todten Gang, was durch eine mehrfache Belastung des Stabes zwischen der Anfangsspannung (0,25 bezw. 0,50 t) und einer obern Belastung geschah, die innerhalb der Elasticitätsgrenze lag, wurde die Proportionalitätsgrenze als Grenze der Proportionalität, sodann die Fliess- oder Streckgrenze, als der Beginn der relativ erheblichen, bleibenden Längenänderungen bestimmt. Von der Streckgrenze ab wurden die Probestäbe ohne Dehnungsmessungen allmählig steigenden Belastungen ausgesetzt bis die Kohäsionsgrenze erreicht war und Bruch eintrat. Die Ablesung der Dehnungsmasse erfolgt Fall für Fall ca. 15 Sekunden nach dem Einspielen der Luftblase der Libelle am Wagebalken. Jenseits der Streckgrenze konnte auf eine bestimmte Dauer der Ruhepause zwischen zwei Laststufen keine Rücksicht genommen werden; es wurde vielmehr weiter belastet, nachdem die Libelle des Wagebalkens vollkommen einspielte.

Zu vorstehenden Erklärungen bemerken wir, dass die Bestimmung der Lage der Proportionalitätsgrenze oft Schwierigkeiten und Unsicherheiten bot. Auch die Bestimmung der Lage der Streckgrenze war unsicher, oft nicht möglich, weil das Aluminium und seine Legierungen nach dem Überschreiten der Elasticitäts- oder Proportionalitätsgrenze keine plötzlich eintretende Zustandsänderungen zeigen, wie dies den meisten Flusseisensorten eigen ist. Von der Proportionalitätsgrenze ab nimmt die Begrenzung des Diagramms der Zugfestigkeit einen gesetzmässigen, parabolischen Verlauf meist ohne jegliche, sprungweise Zustandsänderungen. Die Berechnung der Versuchsergebnisse geschah in üblicher Weise nach den Formeln :

cr cł,

(7

B */ 2 — t/cm-

F worin beziehungsweise

G, S und B, die Grenzkraft, die Streckkraft, die Bruchkraft (die grösste Tragkraft) in t, und

F den Stabquerschnitt in cm² bedeutet.

Der Elasticitätsmodul wurde für eine Laststufe P — 1,0 t und der korrespondierenden, mittleren Dehnung d 1 aus:

P • 1

berechnet.

Zur Berechnung der prozentualen Einschnürung der Bruchstelle (Kontraktion) diente der Ausdruck

cp = 100

F-Fc

worin Fc der Inhalt des Bruchquerschnitts bedeutet. Weil dieser ähnlich dem Flusseisen, oft ausgesprochen bikonkav ausfällt, wurde sein Inhalt nach der Simpson’schen Formel :

Fc —    [a, ! 4a₂ + a₃]

6

ermittelt.

Bezüglich der Bestimmung des Dehnungsmasses ist nichts Bemerkenswertes beizufügen; sie geschah in der nunmehr allgemein üblichen Weise nach den Vereinbarungen der internationalen Konferenzen (Bauschinger).

Der Arbeitskoeffizient

d\

100

stellt nach wie vor eine, der Deformationsarbeit der Kubik-Einheit des Stabmaterials angenähert proportionale Zahl dar, welche mit dem Völligkeitskoeffizienten (rj für zähe Bronzsorten angenähert 0,9) zu multiplizieren wäre, um fragliche Deformationsarbeit zu geben.

IX. Heft.

Prot. No. 1.

Ursprünglich

Quermessungen schnitt

b : c F cm²

Ab-

Dehnungen pro

Bemerkungen

Differenz

cm

cm

cm : 1000

LJ:

'<

Z

42,1 cm 7

,3.

Flachstab sign.: G 11 D₃; Aluminiumbronze.

Beschaffenheit der Staboberfläche : blank, fehlerfrei.

_y:

0,50 2,96:1,48

4,38

15,00

0,000

i,5o

1,400

1,400

Abmessungen der Bruchfläche :

0,50

+0,010

1,50

¹,395

1,385

i< 2,79 CM1 ->!

0,50 :

+0,010

1,00

0,715

0,705

Fe = 3,77 cm²

h5o

2,00

i,395

0,680

61

4,38

13,9%

2,095

0,700

2,50

2,790

0,695

3,oo

0,700

3,490

3,5°

0,710

— Proportionalitätsgrenze —

4,oo

4,50

4,200

! 4,965 5,725

0,765

0,760

5,0°

6,665

0,940

5,50

7,9oo

i,235

6,00

9,8i5

i,9i5

6,5°

Streckgrenze

12,525

2,710

Mittlere, elastische Dehnung

pro 1,0 t Belastung

!

Elasticitätsmodul Grenzmodul Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung nach Bruch pro 10 cm pro 20 cm Kontraktion Arbeitskoeffizient

Q N> ft,

7,oo

Skala passiert allmälig das Gesichtsfeld.

18,025

5,5oo

Ai = 10,0 0/0 A> = 9,2 0/0 V = 13,9% c = 0,37 cm t

Beschaffenheit der Bruchfläche: kristallinisch, spätig;

ziemlich grobkörnig; fehlerfrei.

Beschaffenheit der Staboberfläche nach Bruch: gleich-mässig, ziemlich feinwellig, intakt.

17,70 J t Bruch. Bruchstelle liegt bei Z.

Prot No. 2.

.E

Uisprünglich

Querschnitt

Ab-

messungen

Dehnungen pro

Jl

Bemerkungen

cm

cm²

cm

cm : 1000

Differenz

2.97 ....

r— m'

Flachstab sign.: G 11 1)₄; Aluminiumbronze.

Beschaffenheit der Staboberfläche: blank; fehlerfrei.

0,50

42,2 cm ------

2,97:1,47    4,37    15,0

0,000

i,5o

1,385

1,385

Abmessungen der Bruchfläche ;

0,5°

-0,100

135 cm.

i,5o

1,370

1,470

0,50

1,00

- 0,100

o,58o

0,680

Fo = 3,81 cm²

i,5o

i,i35

0,655

cp

56

4,37

= 12,8 0/0

2,00

1,830

0,695

0,720

2,50

2,55o

3,oo

3,280

o,73o

3,5o

— Proportionalitätsgrenze —

4,005

4,oo

4,790

4,5°

5,650

5,oo

6,710

Mittlere, elastische Dehnung pro 1,0 t Belastung 0,785 Elasticitätsmodul .

Grenzmodul .

Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung nach Bruch

0,725

0,860

1,060

. z/l =

0,0014 cm 1226 t/cm²

cT <-> ro

60

5,50

8,110

1,400

pro

cm

6,00

2,100

pro

cm

10,210

6,50

13,750

7,oo

— Streckgrenzo —

] Skala beginnt sich allmälig stetig weiter zu bewegen.

18,455

3,540

4,705

Kontraktion Arbeitskoeffizient.

>8 F

^ o° o° g

.    - 12,8

• c —0,31

Beschaffenheit der Bruchfläche: kristallinisch, spätig; grobkörnig, mit ziemlich grossen Kristallfläehen : fehlerfrei.

Beschaffenheit der Staboberfläche nach Bruch : gleich-massig; schwach grobwellig; intakt.

16,25 t Bruch; Bruchstelle liegt bei Z.

Zusammenstellung der Resultate.

Mittelwerte aus 2 Bestimmungen.

8,8 °/o-ige Aluminium-Br onze.

e — 1225 t/cm2 y = 0,86    »

a — 1,57    »

ß = 3,89 h =    9,3 °/o

À2 =

8,8 »

Elasticitätsmodul der Zugfestigkeit......

Grenzmodul (Spannung a. d. Proportion.-Grenze) .

Streckgrenze ...............

Zugfestigkeit..............

Dehnung nach Bruch auf eine Messlänge von io cm

20

Kontraktion . . Arbeitskoeffizient

cp = 13,4 » c = 0,34 für t u. cm Bruchgefüge: kristallinisch spätig; grobkörnig mit ziemlich grosser Absonderungsfläche der Kristall-Individuen ; fehlerfrei. Oberflächenbeschaffenheit nach Bruch : wellig ; intakt.

d. Die umfassende Druckprobe.

Zur Ermittlung der Elasticität- und Druckfestigkeit des Aluminiums und seiner Legierungen dienten blank abgeschlichtete Cylinder von ca. 4,0 cm Durchmesser und ca. 12,0 cm Länge, welche unversehrten Stellen der vorangehend den umfassenden Biegeproben unterworfenen Barren entnommen waren. Zur Anwendung kam der Druckapparat der Werder-Maschine mit seinen bekannten Einrichtungen. Die Versuchskörper wurden zunächst centrisch zwischen die beweglichen Druckplatten des Apparates eingespannt und innerhalb der Elasticitätsgrenze zwischen 2 beliebig gewählten Grenzen einigen, wiederholten Anstrengungen ausgesetzt, bis die Überzeugung gewonnen war, dass der als Messapparat benützte, Bauschinger’sche Spiegelapparat frei vor todtem Gang funktionierte und der Vesuchskörper gleichmässig belastet erschien. Nun wurden die Stellschrauben des Druckapparates angezogen, die Belastung auf die Anfangsspannung — 1,0 t ermässigt und die eigentliche Messung angetreten, über deren Verlauf die folgenden Protokollausfertigungen nähere Aufschlüsse erteilen. Man ersieht aus diesen Protokollen, dass nach überschreiten der Proportionalitätsgrenze der Beginn der erheblichen, bleibenden Formänderung als Stauchbeginn bestimmt, hierauf der Messapparat entfernt, die Belastung sodann allmählig soweit gesteigert wurde, bis die Wage des Apparates, sei es zufolge fassförmiger Breitung, sei es zufolge S-förmiger Formänderung des Probekörpers sank. Die Bestimmung des Kohäsionsverlustes durch Ermittlung des Momentes des Eintritts einer ausgesprochenen Zustandsänderung (Übergang in den Zustand plastischer Deformabilität) sollte an besondern, cylindrischen Probekörpern von ca. 3,0 cm Dicke und Höhe ähnlich ausgeführt werden, wie dies früher schon am schmiedbaren Eisen geschah, vergl. das IV. Heft der offiziellen Mitteilungen, S. 53 u. f. Der hiezu verwendete Messapparat, dessen Konstruktion als bekannt vorausgesetzt werden kann, gestattet mittelst Mikrometerschraube Yioo mm abzulesen, was genügt, um etwelche Zustandsänderungen des Materials jenseits der Stauchgrenze (Stauchbeginn) konstatieren zu können, die als Kohäsionsgrenze aufgefasst, zur Bestimmung der gesuchten Druckfestigkeit des Materials führen kann, soferne der Übergang in den Zustand der plastischen Deformabilität (das Analogon zum Eintritt des Moments des Zerfliessens zäher Materialien ; Moment des Eintritts der Kontraktionserscheinungen) hinreichend ausgeprägt erfolgt. Beim Reinaluminium, wie beim Reinkupfer bezw. bei den Aluminium-Bronzen führten diese Versuche zu keinem brauch^ baren Resultat. Wir mussten uns begnügen die Druckversuche an den kleinen cylindrischen Probekörpern einfach bis zum Bruch oder bis zum Eintritte des Sinkens der Wage bezw. bis zur Grenze der Tragkraft (120 t) der verfügbaren Maschine zu belasten und das erreichte Stauchungsmass zahlenmässig auszuweisen; vergl. S. 40.

0,00

1,00

2,50

1,00

2,50

3,oo

4,00

S,oo

6,00

7,oo

8,00

9,oo

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

1,00

Ursprünglich

Quermessungen schnitt

Ab-

Dehnung pro

z/1 I

Bemerkungen

cm

cm²

3,90

cm

cm : 1000

Dift.

*—12,0—*

3)99    12,50    10,00

— Proportionalitätsgrenze —

Rundstab sign. : G₂ C : entnommen einem gegossenem Barren No. 2.

I Beschaffenheit der Staboberfläche: blank, fehlerfrei.

0,00

1,10

0,00

1,08

i,43

V5

2,90

3,63

4,37

5,io

5,83

6,57

7,32

8,09

8,90

9,75

10,70

11,69

12,82

14,22

15,95

18,05

+ 4,12

I.IO

1,08

o,35

o,77

o,75

o,73

o,74

o,73

o,73

o,74

o,75

o,77

0,81

0,85

°,95 j! o,99 M3 1,40

i,73

2,10

— Stauchgrenze (unsicher) —

Bei 70 t beginnt das Prüfungsobjekt sich fassförmig zu breiten ; es wird vollkommen intakt ausrangiert.

21.00

Miltlere, elastische Verkürzung pro 1,0 t Belastung

Elasticitätsmodul .

Orenz moduł .

Staucligrcnze (unsicher)

z/1 = 0,00073 cm £ = 1096 t p. cm2 y — 0,84    »

a — 1,68    »

0-, .5 ~

Ursprünglich

Quermessungen schnitt

Ab-

Dehnungen pro

d\

Bemerkungen

cm

cm

cm

cm :

1000

Diff.

3,99

-----

0,00

j*~--12,0—-*j

3,99    12,50    10,00

Rundstab sign.: Gg C; entnommen einem gegossenen Barren No. 9.

Beschaffenheit der Staboberfläche: blank, fehlerfrei.

1,00

0,00

1.20

2,50

1,20

1,00

0,00

2,50

M9

1,19

3,oo

1,60

0,41

3,5o

2,01

0,41

4,00

2,42

0,41

4,5°

2,87

o,45

5,oo

3,29

0,42

6,00

4,20

0,91

7,oo

— Proportionalitätsgrenze —

5,20

1,00

8,00

6,39

V9

9,00

7,96

>,57

10,00

10,52

2,56

Mittlere, elastische Verkürzung

pro 1,0 t Belastung . Jl — 0,00082 cm

■    £ = 973 t p. cm²

.    y = 0,48    »

.    a — 0,96    »

Elasticitätsmodul .

Grenzmodul

Stauchgrenze (unsicher)

1.00

+3,32

12,00

— Stauchgrenze (unsicher)

Bei 13 t beginnt das Prüfungsobjekt sich fassförmig zu breiten; es wird vollkommen intakt ausrangiert.

Resultate der Druckproben.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Be-

Ab-

Quer-

Zeichnung messungen schnittsfläche

Stauchung

der

Probe

in cm

absolut

in

Inanspruchnahme am Schlüsse des Versuches absolut

Bemerkungen

Dicke Höhe cm

t/cm²

2.98    2,96

2.99    2,97

ck o. vcT i-C

o,77    26,0

o,77    25,9

77,8

77,9

11,17 11.10

Wage sinkt, Versuchsobjekt fassförmig gestaucht, intakt ausrangiert.

Mittel :

o,77

26,0 77,9

11,14

G9C 7

2,99    2,98

2,99    2,97

7,02

7,02

i,52

1,48

Gn

VO J-«

'00 ~o

120,0

120,0

17,10

17,10

Probekörper wird bei 120 t Belastung bei starkwelliger Oberfläche vollkommen intakt ausrangiert.

17,10

Mittel: 1,50    50,4    120,0

e. Die Scherprobe.

Zur Ermittlung der Scherfestigkeit des Aluminiums und seiner Legierungen wurden aus guten Endstücken der Eingangs angeführten ca. 5,0 X 5,0 cm starken, vorangehend auf statische Biegungsfestigkeit geprüfte Barren ca. 9,0 cm lange Cylinder herausgedreht, deren Durchmesser entsprechend der Lochweite des Werkzeugs unseres Scherapparates im Mittel ca. 2,05 cm betrug.

Der Scherapparat unserer Anstalt besteht im wesentlichen aus einer zwischen Doppellaschen geführten, gelochten schmiedeisernen Platte, die zur Aufnahme eines massigen, durch Stellschrauben fixierten ringförmigen Schneidzeuges dient. Die Dicke dieser Platte beträgt ca. 2,5 cm. Die äusseren Laschen sind ebenfalls gelocht und zur Aufnahme der beiden Seitenstücke des stählernen und gehärteten Werkzeugs eingerichtet. Letztere schleifen auf dem ringförmigen Mittelstücke und sind mit je 3 Schrauben gegen seitliche Ausweichung gesichert. Die Bohrung des speziell zu vorliegenden Scherproben benützten Werkzeuges misst 2,05 cm im Lichten. Die Probekörper wurden auf ca. 2,1 cm Stärke abgedreht, hierauf mittelst Schlichtfeile (auf der Drehbank) satt in die Bohrung des Schneidzeuges eingepasst.

Dessen ungeachtet waren kleine Verbiegungen unvermeidlich, ein Umstand, der die eigenartigen Brucherscheinungen der hoch aluminiumhaltigen Legierungen erklärt.

f. Die umfassende Tor^ionsprobe.

Bericht des Herrn Prof. J. Bauschinger, weil. Vorsteher des mech.-techn. Laboratoriums der techn. Hochschule München, vom 12. Juli 1890.

Die mir zur Prüfung auf Elasticität- und Torsionsfestigkeit eingelieferten Barren aus Aluminium und Aluminiumbronze von 5,0 X 5,0 cm Querschnitt und ca. 140 cm Länge wurden zunächst auf einer Hobelmaschine in je 2 gleiche Teile von ca. 70 cm Länge zerlegt.

Die Prüfung der so gewonnenen Vierkantwellen auf Torsion

wurde mit dem bekannten, hiefür konstruierten Apparat der Werdermaschine, jedoch nach einigen Abänderungen desselben, Die Resultate dieser Versuche sind in den 42

vorgenommen.

Tabellen niedergelegt, vergl. die Protokollausfertigung auf S. 48 u. f., welche in der Reihenfolge nummeriert sind, in welcher die Versuche angestellt worden sind, und zu deren Verständnis folgende Erläuterungen dienen können:

Die erwähnten Abänderungen des Werder’schen Torsionsapparates sind folgende:

1.    Der Wagen, welcher mittelst zweier starker Zugstangen an das Ende des Torsionshebels angeschoben wird, wurde beseitigt und statt dessen ein sektorenförmiges Gussstück am Hebel befestigt, um welches sich ein Draht- (beim ersten Versuch ein Hanf-) Gurt legte, dessen Anfang auf jedem Sektor und dessen Ende an dem gusseisernen Querstück der Maschine befestigt war, welcher von der hydraulischen Presse bewegt wird. Der Radius des Sektors betrug 51,0 cm, die Gesamtdicke des doppelt liegenden Drahtgurtes 1,0 cm (2,2 cm beim Hanfgurt), so dass

51,5 cm (52,1 cm) die konstant bleibende Grösse des Armes war, an welchem die an der Wage gemessene Kraft wirkte.

2.    Diese Kraft hat ausser der Torsion der zu prüfenden Welle auch die Reibung an dem Zapfen zu überwinden, in dem die Welle auf der Hebelseite gelagert ist.

Diese Reibung wurde folgendermassen bestimmt:

Nachdem die Libellenblase der Wage mit der auf die Wagschale gelegten Belastung zur Ruhe gekommen war, wurde der Lufthahn der hydraulischen Presse geöffnet und an einem, auf dem Hebel befestigten Fernrohre, das auf eine feststehende Skala zeigte, der Moment beobachtet, wo der Hebel anfing rückwärts zu gehen. Dazu musste er offenbar um den doppelten Betrag der Reibung entlastet worden sein. Um diesen zu messen wurden auf die Wagschale der Kontrollwage der Werder’schen Maschine rasch so viel Gewichte aufgelegt, bis die Libellenblase der Hauptwage wieder einspielte. Jedes kg dieser Gewichte drückt gegen die Schneide der Hauptwage mit 10 kg oder 0,01 t und entspricht also einer Reibung von 0,005 t am Hebelarm von 51,5 cm. Die so erhaltenen Gewichte sind in Spalte 4 der Tabellen vorgetragen. Um die damit in der zweiten Spalte enthaltenen Zahlen zu korrigieren sind sie mit zwei zu dividieren, durch Division mit 100 in Tonnen zu verwandeln und dann von den Zahlen der ersten Spalte abzuziehen. Die Differenzen werden noch mit 1,03 multipliziert und dadurch die Belastungen, welche die Torsion hervorbringen, auf den Hebelarm von 50 cm reduziert. Diese Zahlen sind in Spalte 7 vorgetragen. Für die Zwischenbelastungen, für welche die Reibung nicht bestimmt war, wurde sie interpoliert.

Die in Spalte 4 stehenden Ziffern zeigen, wie die Reibung meistens rasch mit der Belastung wächst und einen sehr beträchtlichen Wert erreicht, wie sie manchmal aber auch gar nicht zu- ja hie und da sogar wieder abnimmt. Man muss bei Beurteilung dieser Zahlen wohl im Auge behalten, dass die Reibung nicht bloss von der Belastung am Hebel, sondern auch, namentlich bei bereits erzielten Grösse der Torsion, von Verspannungen der Welle infolge Verkrümmung derselben herrührt.

3. Für die feinem Messungen, wie sie innerhalb und bis etwas über die Elasticitätsgrenze angestellt wurden, und bei denen die Verwindung mittelst der Fernrohre (Spalte 5) gemessen wurde, erschien mir dieses Verfahren doch nicht genau genug. Ich beseitigte daher die Reibung, wenigstens nahezu, vollständig dadurch, dass ich für diesen Teil des Versuches die zu prüfende Welle auf der Hebelseite in einem starken Römer, statt in einem Zapfen, lagerte und den Hebel dabei am Laufkrahnen auf hing. Diese Vorrichtung wurde jedoch erst vom 7. Versuche an angewandt.

Die Reibung am Anfang, bei der Belastung Null des Hebels, wurde bei manchen Versuchen dadurch bestimmt, dass man auf die Wagschale der Haupt wage soviel Gewichte legte, dass die Blase der Libelle im Vorrücken des Hebels bei gelöstem Sperrad eben spielte. Da jedoch diese Zahlen für den weitern Verlauf der Versuche und die Berechnung derselben keine Bedeutung haben, so wurde ihre Bestimmung meistens unterlassen. Die Verwindung wurde innerhalb der Elasticitäts-Grenze und etwas über dieselbe hinaus mittelst zweier Fernrohre gemessen, die an Rahmen befestigt waren, welche in 40 cm Entfernung voneinander auf die Welle geklemmt wurden. Diese Fernrohre zeigten auf gerade Skalen, die sich in einer Entfernung von 343,8 cm von der Axe der zu prüfenden Welle befanden und in Doppelmillimeter geteilt sind. Jeder Doppelmillimeter derselben hat also den Wert von Y³ Grad (die Entfernung der Skalen ist gegen ihre Länge gross genug, dass die Tangente mit dem Bogen vertauscht werden darf). Die Differenz der Ablesungen in beiden Fernrohren gibt also, in Doppelcentimetern abgelesen, die Verwindung der Welle für eine Länge von 40 cm in 7³ Graden (Spalte 5). Da in den Fernrohren noch Y¹⁰ Doppelmillimeter geschätzt werden kann, so ist die Messung also bis auf 7³⁰° gemiu (0,01 Doppelcentimeter). Da diese Art der Messung bei Annäherug an den Bruch für den Beobachter gefährlich werden kann und es für die Bestimmung der gesammten Torsionsarbeit notwendig war, die Verwindung bis zum Bruche zu verfolgen und zu messen, so wurde im weiteren Verlaufe dieser Messungen folgende Vorrichtung gebraucht: Zwei Rahmen waren in 50 cm Entfernung voneinander auf die Welle geklemmt und an jedem derselben ein Zeiger aus Holz mit einem Papierpfeil an der Spitze befestigt, der auf eine Kreissektorenskala mit 171,9 cm Radius zeigte. Dieselbe war in cm geteilt und konnte 7¹⁰ cm von einem seitwärts ziemlich entfernt stehenden Beobachter abgelesen werden. Die Differenz der Ablesungen beider Zeiger gibt also in cm abgelesen, die Verwindung der Welle auf 50 cm Länge in 7³ Graden und also, da l/io cm geschätzt werden, bis auf 730 Grad genau (Spalte 6).

Der Torsionshebel der Werder’schen Vorrichtung gestattet nur eine Verdrehung um ca. 30° (¹⁰% Grade). Es muss dann mit der Belastung auf Null gegangen, die bleibende Verwindung abgelesen und der Hebel nach Lösung des Sperrades mit der ganzen Probewelle zurück gedreht werden. Man ersieht diese Vorgänge aus den Zahlen in den Spalten 2 und 6 deutlich genug. Natürlich müssen die folgenden Verwindungen immer zur vorausgegangenen bleibenden addiert werden, um die Gesamtverwindung zu bekommen. Diese ist in Spalte 8 der Tabelle enthalten. Dabei wurden die mit den Fernrohren auf 40 cm Länge gemessenen Verwindungen zunächst durch Multiplikation mit ⁵/4 auf die Länge von 50 cm reduziert. Ausserdem wurden bei solchen Wellen, deren Querschnitt nicht genau 5,0 X 5,0 cm betrug, die Verdrehungen für diesen Querschnitt mittelst folgender Formel berechnet:

Ist es der Schubelasticitätsmodul des Materials, Ip das polare Trägheitsmoment und F der Flächeninhalt des Querschnitts, k aber eine Konstante, so ist bekanntlich der Verdrehungswinkel, welcher durch das Moment M hervorgebracht wird,

M_

es F⁴

und bei einer Welle aus dem gleichen Material aber dem Trägheitsmoment Ip’ und dem Flächeninhalt F’ des Querschnitts:

Ir’

Co !

F’⁴

«o = k

woraus

T ’ F⁴

— d Ip F

oder bei den Seiten 5,00 X 5,00 cm des Querschnitts F’ und den Seiten a, b des Querschnitts F

â₀ =

2 (a b)3 5⁴ (a² + b²)

Diese Formel gilt allerdings nur innerhalb der Elasticitäts-grenze aber für geringe Unterschiede der Querschnitt F und F’ mag sie auch darüber hinaus angewandt werden, um eine direkte Vergleichung der Resultate der verschiedenen Tabellen zu ermöglichen.

Der Reduktionsfaktor

2 (ab)³ 5⁴ (a² + b²)

ist am Anfang der Spalte 8 eingeschrieben.

Um die Torsionsarbeit für irgend eine Verdrehung und bis zum Bruche zu berechnen, habe ich mir das Diagramm, welches man aus den Zahlen der Spalte 7 als Ordinaten und denen der Spalte 8 als Abscissen zeichnen kann, durch Ordinaten geteilt gedacht, welche um die in Spalte 9 eingetragenen Abscissen-Differenzen voneinander entfernt sind und die so erhaltenen Teile als Trapeze berechnet, deren Parallelseiten die begrenzenden Ordinaten und deren Höhen die Differenzen in Spalte 9 sind. Bezeichnet dann für ein solches Intervall R das arithmetische Mittel aus jenen Ordinaten, also die mittlere verwindende Kraft in Tonnen, am Hebelarm von 50 cm wirkend und a die Verwindung, ausgedrückt in x/3 Graden bei 5,0 X 5,0 cm Querschnitt und 50 cm Länge also der Differenzen in Spalte 9, so ist die in diesem Intervall geleistete Arbeit 2 • 50 7T

A = 1000 R •

• — kg cm = 3 S

= 2,909 R« kgm.

360

1000

1080

7ü R« kgm

Die so berechneten Zahlen sind in Spalte 10 der Tabellen 1—28 für die einzelnen Intervalle eingetragen und in Spalte 11 zu einander summiert; in den Tabellen 29—42 wurde so nur mit den Zahlen P a verfahren, welche nur mit der Konstanten 2,909 multipliziert zu werden brauchen, um die Arbeit in kgm zu liefern.

Die Elasticitätsgrenze wurde aus den Differenzen in Spalte 8 als Proportionalitätsgrenze bestimmt und durch einen Strich unter oder zwischen den betreffenden Belastungen in Spalte 7 angedeutet. Aus diesen ergiebt sich dann durch Multiplikation mit 1000 X 0,5 das Torsionsmoment an der Elasticitätsgrenze in mkg und die Maximalschubspannung in einem Querschnitt an der Elasticitätsgrenze aus der Formel:

1000 P • 50

re = 0,75

c = 0,75

— = 1800 P kg/cm2 2

Vl2 5⁴

und der Schub-Elasticitätsmodul innerhalb der Elasticitätsgrenze

Jr

es = 42,68

M Ip

360

2 7Z

= 42,68

1000 P • 50

V⁶ • 5⁴

5⁸

• 50-

360

2 TC

= 4’891000

kg/cm²

wo M das Torsionsmoment und P die am Hebelarm von 50 cm

wirkende Kraft an der Elasticitätsgrenze und a die Verdrehung an derselben in ¹/a Graden bezeichnet, die übrigen Buchstaben aber die schon bekannten Bedeutungen haben.

Die so berechneten Zahlen sind am Ende jeder Tabelle angeführt. Die übrigen an dieser Stelle angegebenen Zahlen sind unmittelbar der betreffenden Tabelle entnommen oder auf gleiche Weise daraus berechnet. Die wichtigsten davon sind in 2 Übersichten zusammen gestellt.

Bei den meisten der 7 ersten Versuche zeigte es sich, dass die ungebrochenen Kanten der Einspannbüchsen einen Einfluss auf die Bruchbelastung ausübten, indem sich dort die Versuchswelle bei stärkerer Verwindung scharf abbiegen und dadurch etwas früher brechen musste. Diese Kanten wurden daher beim 8. und 9. Versuche etwas abgerundet und dann beim 10. bis 13. Versuche die Bleche, welche, zum Verkeilen der Wellen in den Büchsen dienten nicht mehr von vornen, sondern von rückwärts eingeschoben und vorn zugeschärft und an den Ecken abgerundet.

U

ÉMB1

1:5

Fig. 4.

Da sich dieses alles noch nicht wirksam genug zeigte um den Einfluss der Einspannbüchsen zu beseitigen, so wurden vom 14. Versuche an die Ränder der quadratischen Höhlung der Einspannbüchse bis auf 2,5 cm Tiefe hinab soweit und nach einem solchen Profil a—b ausgefeilt, dass die Kanten der Versuchswelle der Verwindung ungehindert folgen konnten. Das half nun vollständig.

Um die Gestaltsveränderungen der Versuchswellen auch auf den Seitenflächen derselben sichtbar zu machen, wurden dieselben mit einem Netz von Längs- und Querlinien überzogen, erstere in Abständen von einem, letztere in Abständen von 10 cm von einander. Diese Linien wurden mit einer Reissnadel so fein und seicht eingerissen, dass ein Einfluss derselben auf den Bruch nicht befürchtet zu werden brauchte und bei den gegossenen Stücken auch nicht stattfand, ausgenommen vielleicht beim 3. Versuche, weshalb von diesem an die Längsteillinien so verteilt wurden, dass keine mehr in die Mitte der betreffenden Seitenfläche zu liegen kam. Freilich wurden sie bei stärkeren Verwindungen dieser Welle auch auf der rauh gewordenen

Oberfläche teilweise unsichtbar. Bei den gewalzten Stücken aber glaubte man doch bald einen Einfluss dieser Linien auf den Bruch erkennen zu können und liess sie daher ganz weg oder ersetzte sie durch feine Tintenstriche.

Da nach Überschreiten der Elasticitätsg'renze die Zeit von Einfluss ist auf die Grösse der Verwindung, welche eine gewisse Belastung hervorbringt, so wurde bei den Messungen innerhalb und bis etwas über die Elasticitätsgrenze hinaus, die mit den Fernrohren gemacht wurden, zwischen je 2 Ablesungen 3, beim Rückgang auf Null 2 und beim Wiedereinstellen auf die vorige Belastung 4 Minuten g'ewartet. Später, bei den Messungen mit den Zeigern, wurde nach Auflage jeder neuen Belastung so lange gewartet, bis die Libellenblase und die Zeiger nahezu zur Ruhe gekommen waren, wenn nicht schon früher wegen Hemmung des Hebels auf Null zurückgegangen werden musste. Alle diese Zwischenzeiten zwischen 2 Ablesungen sind in Minuten (’) in der ersten Spalte der Tabellen angegeben.

Folgende Protokoll-Ausfertigung Bauschingers giebt einen genauen Einblick in die Art der Durchführung der vorstehend beschriebenen Torsionsversuche.

48

Vierkantwelle aus Aluminiumbronze, bezeichnet mit u B. Barrenabschnitt a, auf Torsion geprüft.

Querschnitt: 5,05 X 5,QI cm; ganze Länge : 70,8 cm; Gewicht: 13,725; Spez. Gewicht: 7,66;

Red.: d₀ = 1,0249 d.    _

Reibung    Diff. der

bei    Ablesung

Zeit

Gewicht

auf der Anfang Belastg.

Gewicht Gewicht; an den an den Haupt- ; auj- c]er auf der Fernrohr. Zeigern Haupt- Kontrol-

wage

für

[Ul

wage

wage 40 cm

kg i/3⁰

50 cm

i/a⁰

Verwindung auf 50 cm Hebel- Länge red. a. d. Querschn. 5 X 5 cm

73°

Be

lastung

am

arm

50 cm

Arbeit zur Verwindung einer j Welle von

„ „    50 cm Länge, und j

Diff. 5x5cmQuerschn. Bemerkungen für die im Intervalle Ganzen

kgm    kgm

10

11

12

3’

0,00    0,000

0,00

0,00

0,000

0,00

3’

0,10

o,95

0,100

6’

0,20

i,77

0,200

1,22

2,26

1,22

1,04

3’

0,30

2,65

0,310

3,39

1,13

0,180

0,463

0,838

0,000

0,180

0,643

1,481

3’

0,40

3,54

0,410

4,53

5’

0,00

0,05

0,000

3’

0,10

1,03

0,100

3’

0,20

1,88

0,200

0,06

1,32

2,41

1,09

1,184

3’

0,30

2,70

0,310

3,46

3* !

3’

3’

4’

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

3,54

4,64

6,40

8,95

0,410

o,5iS

0,620

4,53

I5h 8’

0,00

13,90

6,01

0,720

0,830

5,94

8,20

11,46

17,80

- 'S 'S

« et ro

TL

1,90

3,73

6,39

2,670*)

4,570

8,300

14,690

5’

0,00

0,80

0,015

5,5

0,90

1,00

10,0

27,4

15’

1,10

42,7

1,20

14,0

6o,5

1,30

85,2

i,33

I5,°

91,0

0,000

0,000

0,800

0,890

0,980

1,070

1,160

1,265

1,290

7,70

7,7o

16,90

23,60

35,8o

5i,5o

69,70

95,00

101,00

5,44

6,70

12,2

!5,7

18,2

25,3

12,03

16,4

33,i

46,8

59,2

89,4

26,72

43,io

76,20

123,00

182,20

271,60

Zeit

15’

io’

10’

8’

12’

5’

i3’

12’

ih

12’

Reibung

Gewicht

auf der Anfang. Belastg.

Gewicht Gewicht Haupt- aut* der auf der Haupt- Kontrol-wage wage

wage

0,00

am

bei

Diff. der Ablesung

an den Fernrohr.

für

an den Zeigern

kg

40 cm

Vb°

0,00    0,02

i,33

i5,o

1,40

x,5⁰

i,52

17,0

0,00

0,00    0,02

i,52

1.60

B⁶5

0,00

0,00    0,02

!,⁶5

1,70 ¹,78

0,00

0,00    0,02

i,78

1.80

1,90

1,92

0,00

0,00 0,02

1,92

2,00

0,00

17,0

18,5

19,0

20,0

20,0

25,0

24,0

24,0

Be-

lastung

am

Hebel-arm 50 cm j| 50 cm 1/3° I t

fur

70,6

0,0

41,0

60,4

92,2

97,3

73,i

0,0

41.4 70,0 88,0

61.5

0,0

50,8

64,0

95,o

65,9

0,0

59,o

59,3

97,o

101,8

70,5

0,0

67,4

90,7

0,000

0,000

1,290

1,360

1,460

1,480

0,000

0,000

1,480

1,560

1,600

0,000

0,000

1,600

1,620

i,73o

0,000

0,000

1,730

1,740

1,830

1,850

0,000

0,000

1,860

1,940

4 ®r"    Arbeit zur

Windung    Verwindung einer

aut    Welle von

”9. cm    S® cm Länge, und

Länge Dlff. 5x5 cm Querschn. red. a. d.    ,    .

Querschn.    Tf?r d'e    _lm

5 X 5 cm    Intervalle Ganzen

Vs⁰

mkg mkg

10

11

Bemerkungen

12

8o,I

27,1

ioo,7

122,1

142,0

174.6

179.8 i55,o i55,o

197.4

226.7

245.2 218,0 218,0 270,1

283.6

315.4

285.5 285,5

346,0

346.3

384.9

389.8

357.8

357.8

426.9

450.7

19,9

32,6

22,8

29,3

43,4 *

13,5

0*

VO

CO

CO

42,0

76,6 j 133,5 !

! 372,3 448,9 582,4

97,4

129

199

64

307

i,°

19,7

225

679.8

808.8

1008

1072

1379

1380

1581

1806

Es zeigt sich an einer Kante ein Einriss infolge eines Gussfehlers daselbst, nahe am Hebel.

Zeit

Gewicht auf der Hauptwage

Reibung

am

bei

Anfang. Gewicht auf der Hauptwage

Belastg. Gewicht auf der Kontrol-wage

Diff. der Ablesung

an den Fernrohr.

für

Be-

an den Zeigern

lut

lastung

am

Hebel-

arm

kg

40 cm V3°

50 cm

50 cm

Vs⁰

Verwindung auf 50 cm Länge red. a. d. Querschn. 5x5 cm

l/₃ ⁰

Diff.

Arbeit zur Verwindung einer | Welle von 50 cm Länge, und 5x5 cm QuerschnJ für die Intervalle Ganzen

mkg

10

im

i Bemerkungen

mkg

11

2 h 18’

0,00

57,7

0,00

5’

0,00

0,02

0,0

0,00

5’

2,00

2,06

24,0

24,0

79,4

1,94

10’

0.00

4’

0,00    0,02

2,°6 !

2,10

2,15

23,5

24,0

9’

0,00

0,00

0,03

4’

2,i5

24,0

2,20

2,23

24,0

8’ /

0,00

416,9

416,9

498.3

516.4 480,7

480.7

554.6

556.8

583.8

546.8 546,8

624.7

640.8 646,2 606,7

7B4

394

2200

0,00    0,03

2,23

24,5

6’

2,30

25,0

56,3

322

2,2

13

2522

2535

67,9

16,1

53,i

408

99

336

2943

3042

3378

0,00

63,0

0,00

2’

0,00

0,03

0,0

0,00

2,30

87,1

2,24

671,3

67G3

760,6

66,7

428

3806

1!

Eben wieder erreicht, dann plötzl. Bruch an der vorhin bemerkten Fehlerstelle.

Mittlerer Elasticitätsmodul für Schub innerhalb der Elasticitätsgrenze.: 440000 kg/cm². Elasticitätsgrenze bei 400 kg am Hebelarm von 5° cm, oder beim Moment 205 mkg = 724 kg/cm² Maximal-Schubspannung. Verwindung an der Elasticitätsgrenze auf 50 cm Länge bei 5 X 5 cm Querschnitt = 1,51°. Arbeit zu dieser Verwindung: 2,666 mkg.

Bruchgrenze bei 2240 kg am Hebelarm von 50 cm, oder beim Moment 1120 mkg = 3980 kg/cm² Maximal-Schubspannung. Verwindung an der Bruchgrenze auf 5° cm Länge bei 5 X 5 cm Querschnitt = 253,5°. Arbeit zu dieser Verwindung: 3806 mkg.

g. Die Warm- und Kaltschmiedeproben.

Zur Prüfung der Schmiedbarkeit des Reinaluminiums und seiner Legierungen wurden Abschnitte der vorangehend den statischen Biegeproben unterworfenen Barren mit 5,0 X 5,0 cm Querschnitt verwendet. Die Entnahme dieser Abschnitte erfolgte aus jenen Barrenteilen, welche innerhalb der Fliessgrenze liegend, zu keinen anderen Festigkeitsversuchen "Verwendung finden konnten. Die sämtlichen Abschnitte waren mehr oder weniger verbogen, ca. 10 bis 20 cm lang; sie wurden sortiert und je 2 Abschnitte des gleichen Barren zur Kaltschmiede, 2 weitere Abschnitte zur Warmschmiedeprobe verwendet.

Die Ausführung der Versuche fand unter Anleitung und im Beisein des Vorstandes der Schweiz. Materialprüfungsanstalt in der Schmiede der Maschinenfabrik von EscherWyss & Cie. in Zürich durch einen geübten Schmied der Fabrik statt. Die Schmiedetemperatur wurde vom anwesenden Schmiedmeister der Aluminium-Industrie-Aktiengesellschaft Neuhausen Fall für Fall angegeben.

Zu fraglichen Schmiedeversuchen stellte die Maschinenfabrik von Escher Wyss & Cie. zwei Dampfhämmer zur Verfügung, nämlich einen schwereren, welcher lediglich zu den Kaltschmiedeproben, einen leichteren, kleinen, rasch arbeitenden Dampfhammer, welcher zu den Warmschmiede- und Ausbreite-Versuchen des Materials benützt wurde.

Die Kaltschmiedeproben wurden nach erfolgtem Geraderichten der Barrenabschnitte ohne weiteres durchgeführt und beschränkten sich die Versuche auf die Feststellung der Quer-schnittsabminderung und der Streckfähigkeit der Versuchskörper.

Die den Warmschmiedeproben unterworfenen Versuchskörper wurden in einem offenen mit Holzkohlen beschickten, massig angeblasenem Herdfeuer langsam und vorsichtig angewärmt. Sobald das Stück eine massig helle Rotglut (circa 750° C) erreichte, wurde dasselbe spitz ausgezogen oder abgeflacht d. h. ausgebreitet. Die Schmiedarbeit ist Fall für Fall beim Eintritt der dunkeln Kirschrotglut unterbrochen worden ; die Probe erhielt eine zweite Hitze und wenn das Ausziehen oder Ausbreiten in der ersten Hitze einen befriedigenden Grad

Grad erreicht, wurde der Versuch als vollendet angesehen. Sämtliche Ausbreite-Versuche wurden in einer Hitze durchgeführt.

Die intakten Enden der Warmausbreite-Proben wurden auf Veranlassung des Unterfertigten in Neuhausen nochmals abgeschmiedet, gelocht, gespalten, von Hand spitz ausgezogen und in die Façon gebracht, wie sie die Abbildungen der beigehefteten Tafel zeigen.

h. Die Probe auf Lochbarkeit.

Zur gründlichen Prüfung der Einflüsse der beiden hauptsächlichsten Lochungsmethoden, des Bohrens und Stanze?is auf die Aluminium-Bronze reichte das vorhandene Versuchsmaterial nicht aus. Verwendet werden konnten überhaupt bloss die verfügbaren Abschnitte der Blechsorten (No. I, II u. III), die zur Prüfung auf Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse eingeliefert wurden. Unberührt ist daher die Frage der Einflüsse der Form des Werkzeugs, der Lochweite sowie der Grösse der Lochnaht (Verhältniss der Lochnaht zur Lochweite) auf die Festigkeitsverhältnisse des gelochten Materials. Auch der Einfluss des Stanzens konnte bloss bei einer Versuchsreihe durchgeführt werden, indem der Schwerpunkt der Untersuchung auf die Änderung der Festigkeitsverhältnisse des Materials durch das Bohren, also auf diejenige Lochungsart verlegt wurde, welche bei der Verwendung des Materials in erster Linie in Betracht fällt..

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Fig. 6.

Fig. 5.

Die Entnahme und Zurichtung der Probekörper geschah nach Anleitung besonderer Vorschriften und an Hand eingelieferter

Zeichnungen in der Schweiz. Lokomotivfabrik in Winterthur. In Fig. 5 und 6 geben wir die Form der Probekörper wieder und bezüglich der gewählten Verhältnisse und Art der Bearbeitung dienen folgende Mitteilungen :

ad 1. Aus jedem der zur Vornahme von Lochungsproben bestimmten Blechabschnitte wurden neben einer Qualitätsprobe des Materials, also neben einer Zerreissprobe in ungelochtem Zustande, mindestens 2 bezw. 4 gelochte Zerreissproben nach Anleitung von Fig. 5 und 6 kalt herausgearbeitet.

ad. 2. Die Lochung geschah in allen Fällen durch Bohren; bei Blechsorte II mit c. 1,4 cm überdies durch Stanzen. Bei den Blechsorten I und II (mit 1,2 bezw. 1,4 cm Dicke) wurden die Probekörper zufolge eines Versehens der Werkstätte, zweireihig gestanzt (vergl. Fig. 5).

ad. 3. Das Lochen geschah vor dem Zerlegen der Blechabschnitte in Probestreifen. Gewählt waren hierbei:

bei der Blechsorte: I. mit einer nominellen Dicke von : 1,2 cm ; der Lochdurchmesser zu: ca. 2,4 » ; ca. 2,8 » ; ca. 3,1 » ;

ca. 3,6 » ; ca. 4,2 » ; ca. 4,6 » ; das Verhältnis der Lochnaht zum Lochdurchmesser war konstant und betrug somit ca. 1,5.

ad. 4. Beim Herausschneiden der Probekörper blieb die Anwendung der Schere ausgeschlossen.

ad. 5. Nach erfolgter Lochung der Blechabschnitte war eine Nachappretur der Lochwandung untersagt; dieselben durften somit weder nachgeputzt noch nachgerieben werden.

Bei Ausführung der Versuche kam die Werder-Maschine zur Anwendung. Die gelochten Versuchsobjekte wurden auf Bolzen centrisch in die Axe der Maschine eingelegt und zerrissen.

die Lochnaht zu .    .

II.

III.

1,4 cm ;

1,6 cm

i. Die Abnützungs-Versuche.

Obschon wir derzeit über eine zuverlässige Methode zur zahlen massigen Bestimmung der Widerstandsfähigkeit eines Me-talles gegen Verschleiss durch mechanische Abnützung nicht verfügen, schien es dennoch unerlässlich, gelegentlich der Prüfung der mechanischen Eigenschaften des Aluminiums und seiner

Legierungen auch der Frage der Widerstandsfähigkeit dieser Metalle gegen Abnützung experimentell näher zu treten. Hierbei war leitender Gedanke das Bestreben, Aufschluss zu erhalten über 2 Fragen allgemeiner Natur, nämlich:

a.    Sind überhaupt Aluminium-Legierungen zur Herstellung von Maschinenbestandteilen verwendbar, bei welchen in erster Linie die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Abnützung in Betracht fällt?

b.    Welche Sorten von Legierungen fallen hier hauptsächlich in Betracht?

Die Ergebnisse unserer Abnützungsversuche nehmen für sich lediglich den Wert von Näherungswerten in Anspruch; sie sind nicht einwurfsfrei, wie überhaupt die Methode und die verwendeten Hülfsmittel als ein Versuch zur Lösung des Problems der Bestimmung der Widerstandsfähigkeit der Metalle gegen Verschleiss durch mechanische Abnützung anzusehen sind.

Vorliegende Versuche wurden auf einem, von Herrn Prof. Rud. Escher, konstruierten Metallschleifapparat der Schweiz. Materialprüfungsanstalt ausgeführt, welcher provisorisch im Wasser-werk der Stadt Zürich untergebracht war und der vermittelst eines Vorgeleges mit der ziemlich gleichmässig laufenden Haupttransmissionswelle des Wasserwerks verbunden werden konnte. Im wesentlichen besteht der fragliche Schleifapparat aus 2 auf einer hohlen Axe montierten gusseisernen Scheiben von 30 cm Durch

Die Übersetzungsverhältnisse der

messer, die mittelst Riemenantrieb in eine raschere Umdrehung versetzt werden können.

Riemenscheiben waren derart gewählt, dass jede Schleifscheibe in der Stunde einen Weg in km von

w — 0,5532 n

zurückgelegt hatte, wenn n die in der Minute beobachtete Tourenzahl der Haupttransmission des Wasserwerkes bedeutet. Letztere wurde während jeder Arbeitsstunde in der Regel 3 mal, ausnahmsweise 4 mal gemessen und haben wir das gewonnene Mittel als massgebenden Durchschnitt in vorstehende Formel eingeführt. Dies Verfahren war statthaft, da wie erwähnt, die Haupttransmission des zürcherischen Wasserwerks nur ausnahmsweise und auch dann ganz unbedeutende Schwankungen zeigt.

55 —

Auf der Bodenplatte des Schleifapparates sitzen 2 Ständer, deren horizontale Verbindungsspindel die Drehaxe zweier Hebel bildet, welche zur Aufnahme der Probekörper eingerichtet sind und die durch Belastung ihrer Ende gestatten, die fraglichen Probekörper mit einem beliebigen spezifischen Druck gegen die Peripherie der rotierenden Arbeitsscheiben zu pressen.

Die Versuchskörper sind von prismatischer Grundform; es betrug bei einer Dicke von 1,5 cm ihre Breite 2,2 cm, ihre Länge 4,2 cm. Die obere Begrenzungsfläche der Schleifproben blieb eben ; die untere wurde auf einer Drehbank entsprechend dem Durchmesser der Schleifscheibe abgedreht und auf diese aufgeschliffen.

Die Projektion der schleifenden Fläche betrug 2,2 X 4,2 = 9,24 cm², die Belastung der Hebel 7,7 kg, was bei einem Hebelverhältnisse 1 : 6 einer Pressung des Probekörpers gegen die rotierende Scheibe von 5,0 kg pro cm² der Projektionsfläche entspricht.

Die Mitte der Breitseiten der Probekörper war durchlocht und zur Aufnahme von Potot’schen, mit 50 gr Vogeldunst belasteten Schmierbüchsen eingerichtet. Behufs gleichmässiger Schmierung der Arbeitsflächen wurden die Reibungsflächen der Probekörper mit 2 kongruenten, bezüglich dem Schmierloch radial angeordneten, 2,0 mm weiten und 11,0 mm langen Schmierkanälen versehen.

Als Schmiermittel diente konsistentes Gasmotorenfett, welches mit 7⁵ Raumteilen Rüböl verdünnt worden war. Dessenungeachtet war das Schmier material noch zu steif und man musste von Hand nachschmieren, um namentlich bei den weichen Aluminiumlösungen ein Warmlaufen zu verhüten.

Die Probekörper wurden zunächst in blinden Versuchen so lange auf den rotierenden Scheiben belassen, bis sie vollkommen aufgeschliffen erschienen. Bei diesen Vorversuchen stellte sich bereits die Notwendigkeit heraus, von Hand nachzuschmieren, sollte das Warmlaufen bei gewissen Legierungen vermieden werden. Die ganz weichen Sorten haben hier schon sehr zweifelhaftes Verhalten gezeigt; die weichste Bronze-Sorte, No. 9 mit 4,6 °/o Al. und 1,98% Si., musste wegen starker Breitung des Metalls, das wir als »Schmieren« bezeichnen wollen und wegen unvermeidlichem Warmlaufens überhaupt ausrangiert werden.

Die Schleifversuche wurden schliesslich folgendermassen durchgeführt :

Die zunächst mit Benzin, sodann in absolutem Alkohol gereinigten Probekörper wurden getrocknet, gewogen und vermittelst kleiner Zäpfchen in entsprechenden Nuthen der Hebel des Schleifapparates beweglich eingelegt. Hierauf ist der Apparat in Bewegung gesetzt worden. Nach 30 Minuten wurde derselbe stille gestellt, die Probekörper der Hebel gewechselt und der Apparat weitere 30 Minuten laufen gelassen. Nach Verlauf einer Stunde wurden die Probekörper aus dem Apparat genommen und durch zwei andere ersetzt. War auf diese Weise die vorliegende Serie der »gegossenen« Aluminiumlegierungen durchgeschliffen, so folgte eine zweite und endlich eine dritte Tour von je einer Stunde Schleifens der Probekörper. Schliesslich wurden die Probekörper abermals gereinigt, getrocknet und zurückgewogen. Der Gewichtsverlust in Verbindung mit dem Schmiermaterialaufwand sollte die Wertfaktoren des Materials abgeben. Leider war es unmöglich, den Schmiermaterialaufwand ganz genau zu erheben, dageg-en wurden Vergleichswillen 2 verschiedene Lagerkompositionen, nämlich die eine bezeichnet mit N. O. B., die andere mit W. W. aus dem Handel bezogen und den nämlichen Schleifproben unterworfen, wie die Aluminiumbronzen. Die Komposition N. O. B. dient als Lagermetall der Fahrzeuge der Schweiz. Nordostbahn; die andere wird durch die Firma Wolf & Weiss als Lagermetall für den Maschinenbau in den Handel gebracht.

Folgende Zusammenstellungen geben die gewonnenen Resultate :

Chemische Zusammensetzung der Lagermetalle.

Schweiz. Nordostbalm 7,55 °/o 11,90 »

80,65 »

0,25 »

bezogen von Wolf & Weiss

.    .    1,10    °/o

. . 19,05 »

. . 13,00 »

. . 67,10 »

B. Methoden der Prüfung der dynamischen Festigkeitsverhältnisse des Aluminiums und seiner Legierungen.

Bericht des Herrn Prof. A. Martens, Vorsteher der kgl. preuss. mech -techn.

Versuchsanstalt Charlottenburg.

Die zur Prüfung eingesandten Barren ¹) von etwa 1,1 m Länge trugen auf der einen Endfläche die in den Tabellen der Ausfertigungen, (Spalte 2), angegebenen Zeichen und ferner mit Ausnahme der laufend mit 1,3 und 4 gezeichneten Barren die Bezeichnung »Einfluss«.

Nach Feststellung der Übereinstimmung dieser Bezeichnungen mit den von der Antragstellerin²) gemachten Angaben wurden die Barren in der Mitte auf der Drehbank durchgeschnitten und die beiden entfallenden Stücke nach Massgabe der nachstehenden Figur mit A, B und C, D gezeichnet. Hierbei

1)

□=0

Fig. 7.

wurde A an dasjenige Ende gesetzt, welches die vorerwähnten Bezeichnungen trug. Ausserdem wurden die Stücke mit der laufenden Nummer des Barrens gezeichnet (siehe Spalte 3 Tabelle). Beide Stücke wurden nun den Schlagbiegeproben unterzogen und aus den hierbei erhaltenen Bruchstücken die Zug und Stauchproben wie folgt entnommen :

1.    Die Zugproben aus den Stücken B und D. Hierbei wurde die Lage der Probe in Barren dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende, welches dem Bruch der Biegeprobe zugelegen war, hinter das Zeichen ein Körner eingeschlagen wurde. Das Zeichen bestand aus dem Buchstaben B oder D und der laufenden Nummer des Barrens (vergleiche Spalte 4 Tabelle).

2.    Die Stauchproben aus den Bruchstücken C centrisch herausgedreht und zwar wurde dieses Stück an der ursprünglichen Schnittfläche C beginnend auf eine Länge von etwa 120 mm auf 30 mm Durchmesser abgedreht und dann die einzelnen Proben von 30 mm Höhe abgestochen und an den Endflächen sauber geschlichtet. Jede Probe erhielt die laufende Nummer des

Barrens und das Zeichen C. Hinter diese Bezeichnung wurde zur Unterscheidung der drei gleichartigen Stücke aus demselben Barren der Buchstabe a, b oder c gesetzt, und zwar erhielt diejenige Probe welche der Schnittfläche C zunächst gelegen war, den Buchstaben a. Zum Versuch wurden bei allen Barren die Proben a und b verwendet, die Probe c ausserdem nur dann, wenn die beiden ersteren untereinander abweichende Ergebnisse lieferten. Die Barren 1, 4, 5, 6, 8 und 14 giengen bei den Schlagbiegeversuchen nicht zum Bruch, die Stücke mussten daher vor ihrer weiteren Bearbeitung zunächst auf der Hobelmaschine gelegt werden.

Verzeichnis des Probenmaterials.

Lauf No.

Bezeichnung

Bezeichnung;

der Barren der entnommenen Proben

durch den Antragsteller

Biege- : Zug- j Stauchproben proben proben

Lauf. No.

Bezeichnung der Barren durch den Antragsteller

Bezeichnung

der entnommenen Proben

Biege- Zug- Stauchproben proben proben

4-

SA

i AB

7    AB 7 CD

i C(a-c)

2 C(a-c)

3 C(a-c)

4 C (a-c)

5 C(a-c)

6 C (a-c)

7 C (a-c)

8 AB 8 CD

00 00

8 C (a-c)

ii A

10

12

13

14

12 B

13 A

14 B

15 A

16 A

9 AB

9    CD

10    A B 10CD

ii AB ii CD

12    A B 12CD

13    A B 13CD

14    A B 14CD

9 C (a-c)

io B io D

ii B ii D

12 B 12 D

13 B

13 D

14 B 14 D

10 C (a-c)

11 C (a-c)

12C(a-c)

13 C (a-c)

14C(a-c)

Bezüglich der Versuchsausführung diene folgendes:

a. Die Schlagbiegeversuche.

Bei den Schlagbiegeversuchen wurden die Barrenabschnitte in dem Anlieferungszustande bei 450 mm Stützweite unter Benutzung eines Fallbären von 56,14 kgr wirksamen Gewicht (ausschliesslich des Reibungsverlustes) geprüft. Die Fallhöhe wurde mit 1,00 m beginnend bei jedem weiteren Schlage um 0,5 m vergrössert, sodass nach dem siebenten Schlage die Fallhöhe von 4,00 m erreicht war. Alle weiteren Schläge wurden dann aus 4,00 m Höhe gegeben, bis der Bruch eintrat oder die grösste zulässige Durchbiegung von 100 mm erreicht war. Nach jedem Schlage wurde die Durchbiegung mit Hülfe eines Stangenzirkels mit 3 Spitzen (Konstruktion A. Martens) ermittelt.

b. Die Schlagzugversuche.

*rm~l

__;

J \ V⁶

Die Schlagzugv ersuche wurden mit einem Fallbären von 56,26 kg wirksamen Gewicht ausgeführt. Die Proben wurden hierbei mit dem obern Kopf in ein bockähnliches starkes Gestell G eingehängt, dessen Fuss-platte mit der Schabotte des Schlagwerkes fest verschraubt war. Der untere Kopf des Probestabes trug den Bügel B (50,3 kg) welcher den Kopf des Gestelles G umfasst und an beiden Seiten zwischen den Gleitschienen des Fall Werkes geführt ist. Die Schläge wurden auf die Bahn an der obern Fläche des Bügels ausgeübt und durch letzteren auf den Probestab übertragen.

Fig. 8.

Wegen zu geringer Länge der aus den Bruchstücken der Fallbiegeproben entfallenden Stäbe, mussten besondere Einspannkopfstücke hergestellt werden, die dann durch die Muttern M mit den Köpfen der Proben verschraubt wurden. Diese Kopfstücke waren aus Gussstahl geschmiedet und hatten im Schaft einen Durchmesser von 25 mm. Die Probenstäbe selbst wurden anfänglich auf 15 mm abgedreht, da jedoch nach einigen Versuchen das untere Kopfstück im Gewinde abriss, so wurden die weiteren Probestäbe bis auf 13 mm Durchmesser bearbeitet.

Die bei einzelnen Schlägen angewendeten Fallhöhen sind aus den Tabellen der Ausfertigung zu ersehen. Sie wurden bei jeder Probe so gewählt, dass möglichst die Schläge gleicher Nummer dieselbe spezifische Schlagarbeit für die Probestäbe ergaben, wobei der Volumenberechnung des Stabes dessen Versuchslänge, d. h. die ganze Länge zwischen den mit Gewinde versehenen Köpfen zu Grunde gelegt wurde. Die Schläge mit gleicher Arbeitsgrösse sind in den Tabellen zu Gruppen zusammengefasst und zwar enthält im allgemeinen Gruppe I die Schläge 1—4, Gruppe II die Schläge 5—9 und Gruppe III die Schläge 10—14. Eine Ausnahme hiervon machen nur Stab 9 B aus dem Barren 11 A und Stab 14 B aus dem Barren 16 A, sodass die Angaben des Gruppenzeichens im Kopf der Tabelle für diese beiden Stäbe nicht zutreffen. Das nähere hierüber ist aus den Bemerkungen zu diesen Stäben zu ersehen und ferner aus der abweichenden Liniatur zu erkennen.

Die Längenänderungen wurden auf 200 mm Messlänge mit Hülfe eines Kathetometers nach jedem Schlage ermittelt. Da die für den vorgeschriebenen Apparat zulässige grösste Dehnung des eingespannten Stabes durch den Abstand des Bügels B von der Lussplatte des Gestelles G begrenzt war, so musste bei einigen sehr dehnbaren Stäben nach einer gewissen Zahl von Schlägen der untere Einspannkopf entfernt und der Stab dann in der Weise eingespannt werden, dass der Bügel mit seiner unteren Lläche unmittelbar auf die untere Mutter M gesetzt wurde. Dehnungsmessungen konnten bei dieser Einspannweise nicht mehr angestellt werden, da die untere Marke durch den Bügel verdeckt war.

c. Die Stauchversuche.

Die Stauchversuche wurden mit demselben Fallbären (56,26 kg Gewicht) wie die Zugversuche ausgeführt. Die Fallhöhen wurden mit 1,0 m beginnend nach je 4 Schlägen um 0,5 m vergrössert. Die erzielte Höhenverminderung wurde nach jedem Schlage mit Hülfe einer Schublehre ermittelt.

III. Resultate

der chemisch-analytischen Untersuchungen des Aluminiums und seiner Legierungen.

Nachstehend zusammengestellte Resultate bilden einen Auszug, einer mehrere hundert Einzel-Versuche umfassenden Arbeit,, welche in ihrer Gesamtheit wiederzugeben aus mehrfachen Gründen nicht angänglich erscheint. Verschiedene chemischanalytische Untersuchungen und manche der ausgeführten Zer-reissproben wurden zur eigenen Instruktion durch Herrn Direktor Kiliani beantragt und gehören nicht in die Öffentlichkeit. Ebenso mussten viele Proben zufolge Gussfehler, Legierungsausscheidungen oder anderer Unregelmässigkeiten ausgeschieden werden.

Nachstehende Zusammenstellungen beziehen sich:

1.    auf die Resultate der sog. kleinen oder orientierenden Versuchsreih en.

2.    auf die Resultate der sog. umfassenden Versuchsreihen.

1. Resultate der kleinen oder orientierenden Versuchsreihe. A. Resultate der chemischen Analysen.

Sämtliche Zahlenwerte der chemisch-analytischen Arbeiten sind Mittelwerte

aus 2 Bestimmungen.

1. Resultate der kleinen oder orientierenden Versuchsreihe.

A. Resultate der chemischen Analysen.

Besserer Übersicht willen sind den chemischen Analysen die Resultate der korrespondierenden Zerreissproben beigefügt.

Gegossenes Material.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Farbe

des Materials

Alu-

minium

Kupfer

Zink

Eisen

Sclnve-

fei

Silicium

Al %

Cu 0/0

Zn 0/0

Fe % S %

Si. 0/0

Zug- Dehnung festig- nach Bruch

pro 10 cm ! pro 20 cm

a t/cm² ß t/em² Ai °/o A2 °/o cp %

Streck-

grenze

keit

Kon-

traktion

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

c=ß

A2

100

Oberflächen-beschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

Reinaluminium *)

silberweiss; mit Stich ins Bläuliche

98,77

0,6

o,45

Mittel

Aluminium-Bronze rötlichgelb Aluminium-Bronze    goldgelb

4,52

6,39

93,43

9i,59

0,89

0,04

1,02

0,03

1,02

1.26

Mittel

Aluminium-Bronze ||    goldgelb

7,16

90,65

0,85

0,07

i,56

Mittel

Ln

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,59

90,35

0,83

0,02

L²5

Mittel 1,64

Aluminium-Bronze

goldgelb

00

vO

89,61

0,92

0,08

i,95    2,32

2,37

t-1    co    kO

►H    CO    ^

in    vcT    vcT

50,2    47,1    41,0

17,2    17,3

17,2    17,5

21,1

22,1

00

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

goldgelb

goldgelb

JX5 -^t Ai ~CTn VÛ vO

89,94

89,55

0,92

0,77

Spur

Spur

10    tO    GJ    tO

*<r    00 C\ j-i

(J\ Ln    O    OA

0,11 fein anrissig

<V5 0,12 0.13 2,26

i,79 2,17 2,06

1.97 2,00

i,99    fein wellig

1,09

1.98    '    grob wellig

wellig

sehnig; zackig

wellig ; fein anrissig;

sehnig ; fehlerfrei

wellig

y>

i,55

homogen ; fehlerfrei

i,37

vO

Aluminium-Bronze

goldgelb

8,74

89,10

0,76

0,18

in. in 00 vcT vcT OA

M    hh

1,46

Mittel 1,85    5,73    23,2 ! 22,7 ! 25,9

i,52

I,°9

i,3°

feinwellig

sehnig ; fehlerfrei

*) Geliefert im Jahre 1900.

Lauf No.

Benennung des Materials

Farbe

des Materials

Alu-

minium

Kupfer

Zink

Eisen

Schwe-

fei

Silicium

Streck-

grenze

Zug-

festig-

keit

Dehnung nach Bruch

Al 0/0

Cu 0/0

Zn %

Fe °/o

So/o

Si 0/0

ß t/cm²

pro 10 cm pro 20 cm Ai °/o    7.2 %

Kon

traktion

°/o

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

c=ß

Oberflächen-beschaffenheit der Probe nach Bruch

wo il

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

10 Aluminium-Bronze

goldgelb

9,86

87,70

00

0,05

1,64

n Aluminium-Bronze il goldgelb

10,05

12 Aluminium-Bronze

goldgelb

10,23

86,07

86,54

00 m cs co cf cf

0,14

0,14

2,01

1,66 Mittel 1,84

2,48 3,oi

I Cs JDS

"*-h Cn

00 Ni

6,35

7,30

JD JD Cs Ln

vO vo

o <?

O JD CS Ln

Co Cb

cf cf

0,03

0,04

0,04

0,03

fast unverändert

homogen : fehlerfrei

y>

2,04 ; 2,68 2,45

Mittel 2,57

7,63

7,22

7,43

0^0

? W -f

OA    LO

1.2

I»²

0,02

0,04

0,03

f>

13    Aluminium-Bronze    goldgelb

14    Gewöbnl. Messing    messinggelb

15    Aluminium-Messing    messinggelb

10,30

86,78

59,93

1,02

66,44

39,8o

3B96

0,60

0,09

2,22

3,23

6,27

0,12

0,13

0,22

B35

i,43

3,22

IO Th

O sc'

~CO Zn

L²

22,5

0,03

0,48

y>

M3

4,ii

4,03

43,i    42,1

53,8    5i,7

36,2

43,o

Mittel

B43

16

Aluminium-Messing | messinggelb

1,02

65,37

32,82

0,10

0,42

1,46

M7

39,6

37,4

46,7

i,73

2,08

ï,9i

CO vo CO

fein anrissig schwachwellig

unhomogen ; Gussausscheidungen

homogen ; fehlerfrei

y>

feinwellig

feinkörn. ; fehlerfrei

Mittel

B47

17

18

Aluminium-Messing messinggelb Aluminium-Messing jj messinggelb

1,20

1,30

64,96

65,00

32,61

33,i8

0,13

0,10

1,02

2,23

4,03 48,7 45,2 42,0 5,16 19,8 19,3 19,3

1,82

1,00

0,32

1,58

1,67

Mittel

1,63

19

Aluminium-Messing

messinggelb

1,80

66,03

31,26

0,18

o,49

B75

i,79

4,49 21,6 20,4 25,1 0,92 4,69 30,5 30,5 30,5 i,43

Mittel

i,77

4,59

26,1

25,5

27,8

20 Aluminium-Messing

messinggelb

2,78

63,23

32,80

o,35

0,63

3,69

2,75

Mittel

3,22

21 Aluminium-Messing

messinggelb

3,25

63,06

32,36

o,57

o,55

Mittel

2,42

I,9²

2,17

22

Aluminium-Messing

messinggelb

3,37

60,72

34,6o

o,39

o,79

2,66

JDS Ln Ln Os jDs Cs Cs ■<1 W 4^ h 00 Io i Cs    Cs Cs    4^

I \0    N fOI tri    O

vo i vcf    co    rj- j vcT    vcT

10,8

10,1

JD JD

Lk) 4^    i-t

00 cs    00

10,5    0,42

9,7    0,41

y> ,

feinkörn. ; zackig

y>

schwachwellig

; fehlerfrei

Lauf No.

Benennung des Materials

Farbe

des Materials

Alu

minium

Kupfer Zink Eisen

Schwe-

fei

Silicium

Streck -

grenze

Al % Ou °/o Zn % Fe °/o S °/o

Si °,o

er t/cm²

Zug- Dehnung festig- nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

ß t/cm² h °/o À2 o/o

keit

Arbeits- || Koil- koeffizient

traktion V °/o c

nach

Tetmajer

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

ro

0Ï

Aluminium-Messing messinggelb

3,42

64,11    31,16

0,40

o,75

3,i7

2,76

Mittel

2,97

Tj- u-> o NO- ncT NO-

7,9

4,3

6,1

5,8

no 00 o

SO VD M

to    to    to

Qn    Ln    4^

0,41

0,17

0,17

Mittel

i,57

i,5i

(?)

2,3 o 1,70

5,74

4,26

5,55

5,45

5,5o

10,6

27,7

18,0

10,4

26,7

Ln

"oo

¹7,4

15,3

3b²

20,9

21,7

21,3

0,49 schwach wellig 0,28    »    »

0,39

0,60    »    »

ziemlich feinkörnig; fehlerfrei

zackig ; fehlerfrei 1,14 ziemi, grobwellig homogen; fehlerfrei

0,92    feinwellig    »    »

o,97    »    »    »

o,95

00 on

01 N N

Aluminium-Messing messinggelb Aluminium-Messing messinggelb Aluminium-Messing messinggelb

b¹⁰ 57,98 40,15 0,15 ¹,35 57,26 39,92 Spur

0,26

ï,°9

1,86

58,03    39,55    0,29

o,35

Mittel

2,93

2,40

Aluminium-Messing messinggelb

b9o 57,86    39,60    0,34

0,13

J-« J-I JO JO JO OO 00 Ln Ln Ln Ln Ln 00    00 OO

6,io

6,42

6,04

6,07

6,o6

22,7

21,3

18,1

15,6

16,9

214

20,5

180

i5,i

16,6

24,4

1,30

22,2

20,7 ¹5,9

18,3

1,32

1,09

0,92

1,01

unhomogen ; Gussausscheidungen

homogen ; fehlerfrei fast homogen

Mittel

1,85

4,82

5,02

4,92

24.4

22.5

23.5

24,6

21,9

23,3

27,0

²3,5

25,3

CO

Aluminium-Messing messinggelb

3,45    55,42    39,82

0,18

0,86

3,4i

4,88

b*

b⁶

²,9

3,23

4,78

b7

1,3

b9

Mittel

3,32

4,83

1,8

x,5

²,4

00

to

Rein-Kupfer*)

kupferrot

c. 98,50

Mittel

0,82

1,04

0,87

0,91

2,23

2.18

2,17

2.19

48,3

44,3

45,9

46,2

43,o

57,o

42,6

37,o

40,9

45,o

42,2

46,3

1,19

1,10

V5

0,08 blank, fast unverändert 0,06    »

0,07

0,96 schwach wellig o,93 0^89 o,93

homogen ; fehlerfrei

Bezüglich der Ductilität und Oberflächenbeschaffenheit des Rein-Aluminiums in gegossenem und gewalztem Zustande, vergl.

die bei geheftete » Darstellung einiger Zerreissproben « aus Rein-Aluminium.

*) Möglicherweise gewalzt; unsicher.

2. Resultate der umfassenden Versuchsreihe.

A. Resultate der chemischen Analysen.

Sämtliche Zahlenwerte der chemisch-analytischen Arbeiten sind Mittelwerte

aus 2 Bestimmungen.

Gegossenes Material.

2. Resultate der umfassenden Versuchsreihe.

A. Resultate der chemischen Analysen.

Besserer Übersicht willen sind den Resultaten der chemischen Analysen die Ergebnisse der korrespondierenden Zerreissproben beigefügt.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Zeichnung

Farbe

Alu-

der

des

minium

Kupfer Zink

Eisen

Seliwe-

fei

Silicium

Streek- Zn«-

Dehnung

Probe

Materials

: grenze ^

festig- nach Bruch

Arbeits-IvOll- koeffizient nach Tetmajer

traktion

Al %

Cu °/o Zu °/o

Fe °/o S %

pro 10 cm pro 20 cm

Si °/o o t/cm² /?t/cm² h°/o 7.2 % cp % ß ^

7.2

Oberflächen-beschafifenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

Reinaluminium

25 G

silberweiss; mit no . -Stich ins Bläuliche ^

0,56

0,12

2 Aluminium-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

26 G

silberweiss: mit Stich ins Bläuliche

94,03

2,25    —*)    0,25    0,08

GO GO

¹ ‘,°

10,0

3 Aluminium-Bronze 15 G goldgelb 10,42 87,56

o,43    0,05

i,i3

5,34

5,74

er,    so    C    ro    O    O

cd    d    d    d    d    d

P P

Cc Aj 3-i 'os

JO    p    »    U    »    o

O    O    so    Oi    4^    Cn

0,08

0,08

0,08

0,01

0,01

0,01

schwach querrissig

fast unverändert

fast unverändert

körnig-zackig

kristall.-körnig ; spätig

Mittel

5,54

0,0

o,°

4 Aluminium-Bronze 13 G

goldgelb 10,32    86,79

0,60

0,09

Spur

Spur

0,2

5 Aluminium-Bronze

6 Aluminium-Bronze

12G

goldgelb 10,23 86,54 goldgelb 10,05 86,07

vo CO CO C\

cf cf

0,14

0,14

2,04

5,7o

2,48

6,19

6,38

Cs so w

d d cf o'

0,05

°,7

o,3

o,5

H H    p

Os Ün ! Os A

Os Tf

d d

0,00

0,01

0,01

0,04

unverändert

Mittel

7 Aluminium-Bronze

16 G

goldgelb 9,4i    89,54

0,19    0,05

0,67

1,20

JOs

Ai Ai

OO 00

1,20

4,i5

M ts>

cn sp    p

"oo 'oo    G

N M Cn 00

~00 Ai

0,02

0,03

0,03

ï,²¹

1,07

grobwellig

kristall.-feinkörnig

kristall.-spätig;

strahlig

kristall-spätig ; zackig

Mittel 1,20    4,22    27,8    27,0

V4

Aluminium-Bronze ii G

goldgelb 8,73 »9,13

o,74    0,16

1,22

i,54 4,05 10,0 1,60 3,72    8,5

JO oo

"oo vo

0,37

o,3i

feinwellig schwach grobwellig

Mittel

B57

3,89

9,3

9 Aluminium-Bronze

6G

goldgelb

8,12    88,70

1,48    0,15

B52

M3

4,92

30,9

1,42

4,79

28,9

00^    cn vo

GO    O oef

CO M

r3,4

28,7

26,5

0,34

B5i

B37

feinw eilig

kristall.-grobkörnig ; spätig

do. do. ; mit grossen spiegeligen Absonderungsflächen

feinkörnig; massig strahlig

Mittel 1,43    4,86    29,9    29,6    27,6    1,44

Lauf No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

Be-

Zeichnung

Farbe

der

des

Alu

minium

Kupfer Zink

Eisen

Schwe-

fei

Silicium

I’robe

Materials

goldgelb

goldgelb

Al 0/0

8,05

7,92

Cu °/o Z11 %

Fe % S °/o

Si 0/0

Zugfestigkeit

o t/cm² ß t/cm²

Streck-

grenze

Dehnung nach Bruch

Kon

traktion

pro 10 cm pro 20 cm

kl °/o 7.2 %

Cp %

89,26

o,5i

0,11

1,83    i,93

1,88

Mittel 1,91

4,9i

5,o6

4,99

"cp 4o

Jo Jo ~o\ 4o

12,6

17,3

",9    n,5

i5,o

89,60

o,73

0,21

i,47    B47

4,61

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

C~ 0'

7.2

100

°,5i

0,64

0,58

Oberflächen beschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

schwach grobwellig ksr^L; z“gS mittelwellig krist“nig;

M7

4,59

Mittel 1,47

4,60

24,4

25,5

25,0

1,12

_M3

grobwellig

kristall.-grobkörnig ; zackig

to

Aluminium-Bronze

14 G

goldgelb

7,72

89,53

o,94

0,08

22.7

16.8

19.8

1,03

o,5i

o,77

mittelwellig

kristall.-körnig; massig zackig

13

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,5o

90,43

o,54    0,05

1,56    1,42

M3

Mittel 1,43

4,84

4,86

30,6

32,5

31,6

i,49

B57

i,S3

wellig

14

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

7,o8

89,67

0,72

0,12

2,72    2,22

(2,17)

Mittel 2,22

5,31

(4,58)

'Gn

14,6

(9,0

5,3i

8,6

8,0

14,6

15

Aluminium-Bronze

4 G UtiÄÖche

5,92

91,17

0,78    0,04

2,12

B54

4,96

29,7

28,9

29,7

o,43

(0,11)

o,43

i,43

schwach wellig (Spur v. Anrissen)

fein anrissig

kristall.-körnig;

spätig

do.; fehlerhaft

mittelwellig

B59

(4,55)

feinkörnig ; massig zackig

fehlerhaft

Mittel 1,57

16

Aluminium-Bronze

9 G rötlichgelb

4,62

93,35

0,89

0,04

0,98    0,97

o,97

OJ OJ    4^

'oo 'on Xq

tO Ln    0\

29,7

53,o

CJi 00 ccT rC

29,7

58,0

i,43

60,9

55,7

56,4

Mittel 0,97

3,74

57,o

5i,8

57,2

i,74

2,13

i,94

vorwiegend

grobwellig

feinkörnig ; zackig

17

Rein-Kupfer

22 K

kupferrot

Spur

99,46

o,73

0,66

Mittel 0,70

2,16

2,13

V5

51,6

53,o

52,3

43,4

43,4

43,4

78,0    0,94

77,o    0,92

feinwellig

feinsehn. ; fehlerfrei

77,5

o,93

18

Rein-Kupfer

22 K* J kupferrot

Spur

99,74

Spur

o,94

0,88

Mittel 0,91

2,14

2,17

216

4i,3

40,2

40,8

34,7

32,7

33,7

68,0

75,o

7i,5

o,74 0,71 o,73

B. Resultate der umfassenden Zerreissproben.

B. Resultate der umfassenden Zerreissproben.

Lauf. No.

Be

Benennung des Materials

Zeichnung

der

Probe !

Farbe

des

Materials

it nzahl

Elasti-citäts-Modul

proben Al % Cu °/o Zn °/o e t/cm² y t/cm²

der

Einzel-

Chemische

Zusammensetzung

Grenz-

Modul

Zug- Bruch-festig- deli-keit ming a t/0111² ß t/cm² A °/o

Strock-

grenze

Dehnung nach Bruch

Reinaluminium

25 G

silbcrweiss. Stich ins Bläuliche

98,45

Mittel

rh ud vO VO VO

1,21

*,36

1,29

0,29    0,91

o,3i o,94 0,30    0,93

Q\ Cn

Ln \0

Aluminium-Bronze

(als Reinaluminium geliefert)

26 G

silbevweiss, Stich ins Bläuliche

94,03    2,25

715

689

Mittel

702

0,25

0,25

0,25

o,53 i,3i

0,50    1,22

0,52    1,27

JD JD JD

Oa Ln Qn

Aluminium-Bronze 15 G

goldgelb

10,42    87,56

1348

2,34

unsicher

5,34

1386

2,33

5,74

Mittel

1367

2,34

unsicher

5,54

0,0

Aluminium-Bronze 13 G

goldgelb

10,32    86,79

1240

1241

Mittel

1241

2,05

2,00

2,03

Aluminium-Bronze

8G

Aluminium-Bronze 12 G

goldgelb

goldgelb

10,23    86,54

10,05    86,07

Mittel

1320

1342

1361

1352

*,54

1,76

1,98

1,87

unsicher

5,70

unsicher 6,19

unsicher

6,38

Aluminium-Bronze

16G

goldgelb

9,4i    89,54

Mittel

1176

1184

1180

o,77

o,77

1,20

1,20

o,77

1,20

Aluminium-Bronze 11 G

goldgelb

8,73    89,13

1223

1226

0,86

0,86

Mittel

1225

Aluminium-Bronze

6G

goldgelb

8,12    88,70

1259

Mittel

1271

1265

VO vo vO 00 00 00 d cf d

0,86

10

Aluminium-Bronze 2 G

goldgelb

8,05    89,26

1284

o,99

1184

o,97

Mittel

1234

0,98

Arbeits- | koeffizicnt nach

traktion Tetmajer

Kon-

pro 10 cm pro 20 cm

Al °/o A2 °/o <P °/o

c=ß

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

100

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

JD    JD    H    JD    J-*    JX    JX JX

O    O    CX    vO ON    Ln

ON

°,o

Spur Spur

0,0

0,2

Too 4^

11,0

10,0

IO,5

CO CO

o o

0,08

«    os

-P d d

0,0

Spur

0,1

0,05

tO I OJ JO

000

d d d

schwach wellig; fein querrissig

körnig-zackig

o,oi fast unverändert

o,oi »    »

0,01

kri stall. - körnig ; spätig

Zn

o,7

°,3

o,5

O    »H I HH    »H

~Ch    o» i Ov

Spur

0,01

0,01

0,04

6,29    0,15

4,28

4,15

4,22

to to to

Ov Ln Q\

"Vj ~oo "b.

tj. 00^ 00^

d' ON

to to yi jx "00 lo 4*

JD

0,02

0,03

0,03

kristall.-feinkörnig kristall.-spätig-strahlig

27,8

27,0

1,21

h°7

*>*4

grobwellig

kristall.-spätig ; zackig

B93    4,9i

1,88

5,o6

i,9i 4,99

00 i 00 jx> 1 oj L

n>

o 00

29,2

11,0

10,0

8,5

ON ccT

Fi

4-

* s*

00 VO

*3,4

to to

JX J3\

*<I Zn

29,9    29,6    27,6

o,37

o,3i

o,34

i,37

I)5I

i,44

0,5*

0,64

0,58

fein wellig

schwach grobwellig

kristall.-grobkörnig ; spätig

feinwellig

feinkörn. ; massig strahl.

schwach grobwellig mittelwellig

kristall.; mässig spätig, zackig

kristall.-körnig; spätig

Lauf. No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

Be-

Zeichnung

Farbe

Anzahl

der

des

der

Chemische

Zusammensetzung

Probe

Materials

goldgelb

Einzcl-

proben

Al °/o

7,92

Cu °/o Zn °/o

89,60

Mittel

14 G

goldgelb

7,72

89,53

Mittel

Elasti-citiits-Modnl £ t/em²

Grenz -Modul

Strock-

y t/cm²

grenze a t/cm²

Zug

festig

keit

ß t/cm²

1198

1144

1171

1226 1160

”93

0,90

0,85

0,88

o,97

1,02

1,00

M7

M7

i,47

1,64

i,7o

1,67

4,59

4,6i

4,6o

5,20

4,52

Dehnung nach Bruch

Bruchdehnung pro 10 cmjpro 20 X % h %    7.2 °/o

ein

Kon

traktion

cp °/o

19,8    22,7

16,8

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

7.2

100

V3

h¹²

1,13

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

grobwellig

kristall.-grobkörnig ; zackig

co

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,5o

90,43

”97

1184

0,85

0,80

Mittel

1190

0,83

1.42

1.43 1,42

ff    ff    ff

Ko    Ko    Ko

-f*.    00    On

30,5 30,5 30,5 30,6 32,0 32,8 32,4 32,5

4,86    31,3

CO

i,°3

o,5i

o,77

i,49

I,57

mittelwellig schwach grobwellig

kristall.-körnig ; mässig zackig

wellig

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

7,08

89,67

”63

1192*)

0,97

1,09*)

Mittel

”63

o,97

2,22

vn

2,22

5,3i    7,4

4,58*)    -

vo

3i,5

CO

5,3i    7,4

8,6

Cn

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

5,92

9i,i7

1218

0,86

1200

0,85

¹ »54

4,96

28,1

29,7

Mittel

1209

0,86

¹,59

4,55*)

! JX3 JX)    ! J»

vb    'o ~o

I ff

“ct, 'c.

i,53

o,43

schwach wellig (Spuren von Anrissen)

fein anrissig

kristall.-körnig; spätig do. (kleiner Gussfehler)

14,6

29,7

o,43

M3

mittelwellig

feinkörn. ; massig zackig (kleiner Gussfehlcr)

G57

VO

Aluminium-Bronze

rötlichgelb

4,62

93,35

1094

1064

0,31

o,43

o,97

o,97

O, 00 'S

<jt (0 O,

00    o    cf

N    10 tJ-

Mittel

1079

o,37

0,97

3,74    46,6

Rein-Kupfer

22 K

kupferrot

Spur

99,46

1247

1274

0,18

0,32

Mittel

1261

0,25

o,73

0,66

0,70

00

Rein-Kupfer

22 K*

kupferrot

Spur

99,74

1300

1272

o,47

0,46

Mittel

1286

o,47

o,94

0,88

0,91

29,7

M3

56,4

5§,o

57,2

78,0

77,o

77,5

68,o

75,o

7i,5

2,13

B74

i,94

o,94

0,92

o,93

o,74

0,71

o,73

vorwiegend grobwellig

feinkörnig; zackig

feinwellig

feinsehnig, mässig zackig homogen; fehlerfrei

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab

messungen

Breite

Dicke

Mittlerer gungs- Krüm-Winkel îrrangs-ci Badius

Bie-

Krüm-

niungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm

cm

r cm

x 50

i Rein-Aluminium

25 G

4 5,oo 5,oo 5,oo 4,99

ï,5o

L5°

1,50

28

*,52

Mittel

39 — 5,⁶⁶    14,3

Beginn der Querrissigkeit

Alum.-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

26 G

5,oi

5,oi

5,oo

5,oo

1,50

i,49

*,52

T,5I

Mittel

Alum.-Bronze

15 G

4,97

« Ui

i 30

Mittel

i 45

Alum.-Bronze

13 G

4,99

1,48

2 30

Mittel

2 15

Alum.-Bronze

4 99

1,48

Mittel

l 30

i 45

88 8 8| 8 888

o__ O^j

VO~ \cf vO~ «CM 'O cf O

0,0

0,0

. o,o

0,0

cf o

0,0

ziemi, plötzl. Querbruch

Plötzlicher Querbruch

Alum.-Bronze

12 G

4,99

1,48

i 30

0,0

0,0

Mittel

i 45

0,0

Alum.-Bronze

16 G

4,98

5,oo

i,47

180

180 —

Mittel

205 —

JO JO JO

"to Io 'io

33,4

33,4

33,4

Beginn der Querrissigkeit

Alum.-Bronze

ii G

2 ; 4,99

M7

37 —

41 —

Mittel

39 -

10

N    C,

of 00 oo'

JDO JX> JX> 4^    *0

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab-

Bie-

messungen

gungs-

Winkel

Breite

Dicke

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

Krüm-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm

cm

r cm

X 50-

r

Alum.-Bronze

Cn

4,99

M7

180 —

jo

35,0

Querrissig

Alum.-Bronze

to

to

4,98

1,48

50 —

54-

Mittel

52 —

Ln ! 4s. Ln

"b I 00

14,2

¹5,4 14,8

Alum.-Bronze

to

5,oi

1,48

90 —

Mittel

103 —

96 30

21,2

21,8

4B5

Beginn der Querrissigkeit

to

Alum.-Bronze

14 G

to

4,98

i,47

•»

74 — 74 —

18,0

180

Mittel

74 —

Alum.-Bronze

Ln

4,98

¹,47

x8o —

<xf CO

II co

Alum.-Bronze

to

4,97

*,47

15 30

25 —

¹5»7

“.o

Mittel

20 15

13,35

Ln I Cn 4*.

•^1    ^0

Querrissig

Von d. Kante weg anrissig

Ln

Alum.-Bronze

to

4,99

1,48

180 —

2,4

Mittel

180 — 180 —

2,4

O JD bc ~00

Beginn der Querrissigkeit

C4

30,8

On

Alum.-Bronze

to

4,99

1,48

Mittel

180 — 180 — 180 —

74,o

74,o

r,o

74,o

Rein-Kupfer

22 K

to

5,02

B52

Mittel

180 — 180 — 180 —

0,76

0,76

0,76

100,0

100,0

100,0

Vollkommen intakt

00

Rein-Kupfer

22 K*

io

5,oi

1,50

Mittel

180 — 180 — 180 —

o,75

o,75

o,75

100,0

100,0

100,0

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab-

Bie- Mittlerer girngs- Krüm-Winkel mungs-Breite Dicke et Radius

messungcn

Kriim-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm cm o

r cm

x=50-

i*)

Rein-Aluminium

25 G 2

5,oi 1,52    180— 0,76

4,99    1,50 180- 0,75

Mittel 1180 — 0,751/2

ioo,o Beginn der Querrissigkeit ioo,o »    »    »

100,0

2*)

Alum.-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

26 G 2

5,01    1,49    14— 0,70

5,oo B5¹

Mittel

8,0

Plötzlicher Querbruch

00

0,00

0,0

7— 4,35

4,o

Alum.-Bronze

15 G

4,97    i,5¹    180 — 0,751/3

180 — 0,751/2

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel 180 — 0,751/2

100,0

Alum.-Bronze

13G

Alum.-Bronze

Alum.-Bronze

12 G

Alum.-Bronze

16 G

Alum.-Bronze

ii G

Alum.-Bronze

6G

4.98    1,48 I 180 — 0,74

»    180—    0,74

Mittel 180 — 0,74

4.99    1,48 180 — 0,74

»    180 — 0,74

Mittel 180 — 0,74

4,98    1,48    180 — 0,74

»    180—    0,74

Mittel 180— 0,74

4,98    1,49 180 — 0,741/2

4,98    1,48 180— 0,74

»    180— 0,74

Mittel 180— 0,74

5,00    1,48 180— 0,74

»    180—    0,74

Mittel 180 — 0,74

5,oo

5,oo

5,oi

5,oo

4,99

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Schwach anrissig

Vollkommen intakt

Spur von Anrissen

Vollkommen intakt

*) Die Warmbrucliproben des Rein-Aluminiums wurden auf ca. 500° C. angewärmt; ihre Temperatur lag zwischen der Zink- (412⁰ C.) und der Aluminium-Schmelztemperatur (610 ⁰ C.). Die übrigen Aluminium-Bronzen wurden bei Dunkelrotglut den Biegeproben unterworfen, die Temperatur betrug ca. 600° C.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung-der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab-

Bie-

messungen

gungs-

Winkcl

Breite

Dicke

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

Kriirn-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm

cm

r cm

x=50-

Alurn.-Bronze

10

4,99

i,49

4,96

1,48

180 — 180 —

Mittel

180 —

o,74Vî

o,74

o,74

100,0

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Alum.-Bronze

5,oi

1,48

180 —

o,74

100,0

Alum.-Bronze

14 G

4,99

1,48

180 —

o,74

5,oo

180 —

o,74

Mittel

180 —

o,74

100,0

100,0

100,0

CO

Alum.-Bronze

4,99

5,oo

1,48    180    —

1,48    180    —

Mittel 180 —

o,74

°,74

100,0

100,0

Schwach anrissig

o,74

100,0

Alum.-Bronze

4,99

950

1,48

Mittel

180 — 180 — 180 —

o,75

o,75

o,75

100,0

100,0

100,0

Vollkommen intakt

La

Alum.-Bronze

4,98

5,oo

1,48

Mittel

180 — 180 — 180 —

o,74

o,74

o,74

100,0

100,0

100,0

Schwach anrissig

Alum.-Bronze

4,75

1,48

180 —

o,74

Mittel

180 — 180 —

o,74

100,0

100,0

An einer Kante anrissig Vollkommen intakt

o,74

100,0

Rein-Kupfer

22 K

5,02

*,52

Mittel

180 — 180 — 180 —

0,76

0,76

0,76

100,0

100,0

100,0

CO

Rein-Kupfer

22 K

La La

o o

i,5o i8o — 180 — Mittel 180 —

o,75

o,75

o,75

100,0

100,0

100,0

¹

An die kgl. preuss. Versuchsanstalten, Charlottenburg.

²

Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt.

Gegossenes Material.

a. Kaltschmiedbarkeit.

Rein aluminium ist kalt schmiedbar; es wird durch Kaltschmieden desto härter und spröder, je unreiner das Metall und je niedriger die herrschende Temperatur gewesen. In der Kälte (unter Null) geschmiedet, soll Reinaluminium spröde und rissig werden.¹)

Aluminium-Bronzen sind im allgemeinen ebenfalls kalt schmiedbar; mit wachsendem Aluminiumgehalt nimmt ihre Kaltschmiedbarkeit ziemlich rapid ab. Die 10,5 bis 11,0 °/o-igen Aluminium-Bronzen vertragen das Kaltschmieden nicht; sie sind brüchig, spröde, zeigen stahlartigen, feinkörnigen, muschligen Bruch. Bronzen mit ca. 4,0 °/o und weniger Aluminiumgehalt sind relativ ziemlich gut kaltschmiedbar, sie werden jedoch unter dem Hammer hart, spröde und kernrissig. Ausglühen und nach-heriges Abkühlen, auch wenn dies durch Abschrecken plötzlich geschieht, hebt die angenommene Sprödigkeit teilweise wieder auf, fördert also die weitere Kaltschmiedbarkeit.

Si.-Gehalt der Aluminium-Bronzen macht dieselben in kaltem

Mit

Zustande härter und mindert die Kaltschmiedbarkeit ab. wachsendem Si.-Gehalt wächst dieser Einfluss. Hoher Si-Gehalt

(2 bis 3 °/°) macht die Bronzen brüchig, spröde unter Hammer und Walze, also unbildsam in kaltem Zustande, soferne der summarische Gehalt an Aluminium und Silicium 8,5 °/° überschreitet, (Angabe des Herrn Dr. Kiliani).

Alummium-Messing. Die Kaltschmiedbarkeit des Alumi-nium-Messings ist bisher hier nicht geprüft worden.

b. Warmschmiedbarkeit (vergl. Tafel No. II.

Rein-Aluminium vorgewärmt auf eine Temperatur, bei welcher ein aufgelegter trockener Holzspahn zu rauchen beginnt, ist gut schmiedbar. Bei höherer Temperatur wird das Rein-Aluminium brüchig wie Gusseisen.

Aluminium-Bronzen sind in warmem Zustande plastisch weich, bildsam und daher vorzüglich Schmied- und walzbar; sie bestehen in Hinsicht aufStrecken, Ausbreiten, Spalten, Lochen etc. den höchsten Anforderungen. Mit wachsendem Aluminium-Gehalt (bis zu 11 % unserer Versuchsreihe) wächst die Schmiedbarkeit der Aluminium-Bronzen in warmem Zustande. Die günstigste Schmiedetemperatur ist die helle Kirschrotglut (ca. 650 ⁰ C).

Si.-Gehalt ermässigt die erforderliche Schmiedetemperatur, fördert also die Warmschmiedbarkeit der Aluminiumlegierungen ; 10 °/o Aluminium-Bronze mit 2 °/o Si. lässt sich schon bei beginnender Rotglut gut schmieden.

Aluminium-Messing mit 3 bis 372 °/° Aluminium-Gehalt ist bei »Braunwärme« (braunrot, beginnende Rotglut) weich, plastisch, bildsam und daher auch sehr gut schmiedbar. Mit abnehmendem Aluminiumgehalt nimmt die Schmiedbarkeit des Aluminium-Messings, sowie deren Schmiedetemperatur ab.

IX. Heft.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Durch-

Quer

messer des schnitt-Probe-körpers

fläche

Scher

festigkeit

total pro cm²

Bemerkungen

cm

cm² t

Rein-Aluminium

25 G 2    2,07    3,37

Tj- <*5 00 00 o 6

u-> o

'O. vo^

u-> uo

Bruchstück anrissig; fehlerfrei.

Mittel

Ln

co

vo

Alum.-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

26 G 2

2,07    3,37

Mittel

9,75 M5 Bruchstück anrissig; fehlerfrei. 9,95 J,48 9,8s i,47

Alum.-Bronze

15G

2,06    3,33

keine Abscherung; bei 9 t Bruch; fehlerfrei.

Mittel

Alum.-Bronze

13G

2,06    3,33

Mittel

•14,94 4,49 15,13 4.54 15,04 4,52

| unregelmässiger, muschliger Bruch; ( fehlerfrei.

Alum.-Bronze

8G

2,05    3,30

2,06    3,33

Mittel

Alum.-Bronze

12 G

2    2,06    3,30

Mittel

”,63 3,52

12.50    3,75 12,07 3,64

12,88 3,87 i

13.50    4,05 j 13,19 3,96

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

Alum.-Bronze

16 G

2,06    3,30

9,oo 2,70 8,94 2,68

deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen ; fehlerfrei.

Mittel

8,97 2,69

Alum.-Bronze

ii G

2,05    3,30

2,06    3,33

Mittel

9,25 2,83 9,oo 2,70

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

9,i3 2,77

Alum.-Bronze

2,05    3,3o

9,38 2,84 9,5o 2,88

ähnlich wie forher; fehlerfrei.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Durchmesser des schnitt-Probe-körpers

cm cm²

Quer-

fläche

Scher

festigkeit

total pro cm²

Bemerkungen

10

Alum.-Bronze

2,04

2,03

Alum.-Bronze

2,06

12

Alum.-Bronze

14 G 2

2,05

3,27    9,94 3,04 \

3,24    10,13 3,12 J

Mittel 10,04 3,08

3,33    9,50 2,85

»    9,44 2,83

Mittel 9,47    2,84

3,30    10,63 3,26

»    10,25 3,1

Mittel 10,44 3,19

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

; ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

13

Alum.-Bronze

2,05

3,30

9,19 2,78 9,44 2,86

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

Mittel

9,32

2,82

14

Alum.-Bronze

2,06

2,05

3,33

3,30

Mittel

”,i3 11,62 11,38

3,33

3,52

3,43

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

15

Alum.-Bronze

2,06

3,33

9,94

10,13

2,98

3,04

ähnlich wie vorher ; fehlerfrei.

Mittel

10,04

3,oi

16

Rein-Kupfer

9G

2,05

2,06

3,30

3,33

9,32

10,13

2,82

3,04

II

ähnlich wie vorher; fehlerfrei.

Mittel

9,73

2,93

17

Rein-Kupfer

22 K 2

2,07

3,37

10,50

io,53

B56

B57

I deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen.

Mittel

10,52

*»57

3,37

wie zuvor.

G. Resultate der Druck- und Stauchproben.

Gegossenes Material.

G. Resultate der Druck- und Stauchproben.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Be-

Anzalil

Ab-

Benennung des Materials

Zeichnung

der

Probe

der

Einzel

proben

messungen

Durchmesser

Höhe

Elasti-

citäts-

Modul

Grenz- Stauch-Modul grenze

Bei einer Inanspruchnahme

betrug die Stauchung

von

cm

cm

£ t/cm²

y t/cm² a t/cm²

t absolut t/cm²

iu

°/o

Bemerkungen

Aluminium-Bronze

25 G

3,99

3,oo

2,99

n,97

2,99

3,oo

0,076

0,42

I vcT on

¹ N

3,75

4,i6

I 00 cT

Probe intakt ausrangiert. Beginn der Rissbildung.

Mittel

27,9    3,96    49,3

Aluminium-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

26 G

3.99

2.99 3,oo

12,00

2,99

2,99

'S

Cn

0,092

0,72

Aluminium-Bronze

15 G

4,oo

12,00

1350

2,000

Mittel

3,4o¥)

47,4

»NC,

ci q_| N vcT t-~ vcT

47,2

5i,5

49,4

Probe intakt ausrangiert. Beginn der Rissbildung.

Bei 120 t plötzlicher Bruch.

Aluminium-Bronze

13G

3,99

3,oo

2,99

12,00

2,97

2,95

1220

1,960

3,20*)

72,5    10,25

71,0    10,ii

4,7

13,4

Bei 119,5 t plötzlicher Bruch. Plötzlicher Bruch.

Aluminium-Bronze

8G

4,oo

2,99

3,oo

12,00

2.96

2.97

1387

Mittel 0,600*)    1,92*)

JD J»* I J-*

b bo bo

00

vD

MD Jo

bi "*Qn On Gn

vcT ef

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch.

Mittel

7i,9    10,25

14,4

Aluminium-Bronze

12 G

3.99

2.99 3,oo

12,00

2,98

2,98

1295

1,480

2,88

Mittel

Aluminium-Bronze

16 G

3.99

2.99 3,oo

12,00

2.97

2.98

1205

0,520

1,36

to a ^

I VcT of rf I 00" eT ¹    I 00

io,89

io,3i

io,6o

12,56

10,18

OJ W .    H ! H »-«

JO QO I    Ui Ui I

Gn bj    00 jGn

Probe intakt ausrangiert. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt.

Probe intakt ausrangiert Kohäsionsgrenze; Wage sinkt.

Mittel

80,1

ii,37    35,6

Aluminium-Bronze

3,99

3,oo

3,oo

12,00

2,95

2,94

1200

0,760

1.68

79,i 11,19    31,5

7⁶,7 10,85    3i,3

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch.

Mittel

77,9

11,02

3i,4

to

'o

O 00

2,99

2,99

92,1

89,5

13,21

12,66

35,5

38,1

Nicht ausgeführt. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt. Plötzlicher Bruch.

Mittel

90,8    12,94

36,8

Lauf No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

Be-

Anzalil

Ab-

Zeichnung

der

Probe

der

Einzel

proben

messungen

Durchmesser

Höhe

cm

cm

Elasti-citiits-Modul e t/cm²

Grenz- Stauch-! Modul y t/cm* o t/cm²

grenze

Boi einer Inanspruchnahme

betrug die Stauchung

von

t absolut t/cm²

in

°/o

Bemerkungen

JO JO JO vO vO vO VO 00 vO

12,00

2.96

2.97

1096

0,840

1,68*)

77,8

77,9

11,16

XI,10

4,oo

3,oi

12,00

3,oi

1204

0,990

Mittel 77,9    11,13

i,6o*)l -

Probe intakt ausrangiert.

26,0 Kohäsionsgrenze; Wage sinkt.

25,9 :    »    »    »

26,0

86,4

12,13

33,2

Probe intakt ausrangiert. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt.

to

Aluminium-Bronze

14 G

4,oo

3,oo

3,oo

12,00

2,94

2,97

1196

1,060

i,5i

70,6    9,99

77,o 10,89

30,3

30,0

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch.

Mittel 73,8

10,44

30,2

CO

Aluminium-Bronze

3.99

3,oo

2.99

12,00

2.97

2.98

x 190

0,840

1,46

vOj

I cxf rC 00 ¹ co co j CO

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch.

/>

Aluminium-Bronze

3,99

3,oo

3,oo

12,00

2,99

2,99

1152

1,060

2,00

72,8

75,2

10,30

10,64

Mittel 74,o

10,47

28,4 2 7,5 28,0

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch.

10

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

v«o

o o

3,99

12,00

1195

0,800

i,5o

Probe intakt ausrangiert.

to

987

0,340

0,96

Mittel

120,0

120,0

120,0

17,09

J7,°9

17,09

è ~ 1

00 o

Probe intakt ausrangiert.

Probe mit stark welliger Oberfläche vollkommen intakt ausrangiert.

50,4

Rein-Kupfer

22 K

3,99

3,oo

3,oo

12,00

2,99

3,oo

1333

0,072

0,80*)

Mittel

120,0

120,0

120,0

16,97

16,97

16,97

29,4

29,3

Probe intakt ausrangiert.

Proben mit welliger Oberfläche vollkommen intakt ausrangiert.

29,4

00

Rein-Kupfer

22 K*

3,99

3,oo

3,oo

12,00

2,99

3,oo

1300

0,136

0,96*)

Mittel

120,0

120,0

120,0

16,97

16,97

16,97

29,4

29,0

29,2

Probe intakt ausrangiert.

Proben mit welliger Oberfläche vollkommen intakt ausrangiert.

H. Resultate der umfassenden Biegeproben.

Gegossenes Material.

H. Resultate der umfassenden Biegeproben.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Querschnittsgrössen der Barren

Trägheits-I

Breite Dicke

Frei-

lage

cm cm cm

An der

Elasti-

citäts- Proportion.-Grenze Modul Spannung biegung Arbeit cm⁴ cm³ £ t/cm² y t/cm² fern Atem

Wider-

stands-

Moment

Def

Bei einer Faserspannung von t/cm²

An der Grenze des T ragvermögens

2,00

4,oo

6,00

8,00

„    Durch-

Spannung biegung

lief.

Bemerkung

Arbeit

fern Atem fern Atem fern Atem fern Atem ß t/cm² fern A t cm|

i Rein-Aluminium

25 G i

5,0° 5,oo

2    Alum -Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

3    Alum.-Bronze

26 G *

15 G 2

5,02 5,oi

o    o

d o

00    CO

52,08 20,83

52,66 20,98

(reduziert)

598    0,28    0,10    0,021/2

1,23

Probe ist intakt geblieben.

671

o,53    0,17    0,047

(0,17) (0,048)

2,08

Ln

'Co To

\D Ln

5,oi

5,oo

cg *

52,92 21,13 51,98 20,79 Mittel

(reduziert)

*349

*347

JS) JO

To To

vo Ln

0,36    0,43

o,37    0,44

0,32    0,34

0,32    0,33

O O

Ton 'On Ln C\

i,43    1,06

i,35    *,04

4^ Ln O 0O

Ln 4*

O o\

c.14,50 14,70

3,11    5,30    Querbruch.

(3,i4) (5,35)

1,46    6,40    »

*,49    6,50

4 Alum.-Bronze

13 G 2

5,02 5,oo

5,02 5,04

CO

v o

52,29 20,92 53,56 21,25 Mittel

(reduziert)

5 Alum.-Bronze

Ln Ln

To To

0\

5,o6

4,97

cg *

54,73 21,63 51,14 20,66

Mittel

(reduziert)

6 Alum.-Bronze

12 G 2

5,02 5,10 5,07 5,04

00

55,49 21,76 54,09 21,46 Mittel

0,32    0,34    0,66    1,39    1,05    3,49

(0,32) (0,34) (0,67) (1,40) (1,06) (3,52)

7,48    1,48    6,45

(*,49) (6,51)

—    —    —    —    —    —    —    —    4,19*)    0,85*) 2,00*)

0,36    0,38    0,76    1,66    1,35    4,8o    2,17    10,88    9,36    3,02 18,73

0,36    0,38    0,76    1,66    1,35    4,80    2,17    10,88    9,36

(o,37) (o,39) (0,78) (*,7i) (i,39) (4,94) (2,24) (11,21)

3,02    18,73

(3,*i) (19,29)

1277

1282

1280

o,33

o,34

o o

00 00

Ln on

0,76

0,78

j- r

00 Ck) o

Ln Ln 00 On

1-0 VT)

T. ^ vO d

On

O

d d

1,90    8,40

I,6l 6 20

o,34    0,36    0,77    1,77    1,57    6,05

(o,35) (o,37) (o,79) (*,8i) (1,60) ,(6,17)

6,32    1,76    7,30

(*,8o) (7,45)

(reduziert)

2,09    0,35    0,39

(o,37) (0,41)

(0,36)    (0,39)    (0,74)    (1,61)    (1,30)    (4,67)    (2,18)    (11,28)

JX> JvT

T-h

Ln O

7,93

7 Alum.-Bronze

16 G 2

5,00

4,96

KO TT

O.

■4 u-i

00

¥ o

50,84 20,50 52,91 21,00 Mittel

(reduziert)

1196 1214

1205

1,10 0,20 0,11 0,84 0,15 0,07

0,48

0,50

00 CO i/o kO

d d

CO CTv ON OO

To lo

Ln Ln

4,27

4,19

(2,14) (11,07)

12,46 44,45 *3,6o 50,55

bei 4,38 t intakt ausrangiert, bei 4,40 t intakt

o,97    0,18    0,09

(0,18) (0,09)

o,49    0,61    9,11    30,75

(o,49) (0,61) (9,11) (30,75)

4,23 13,03 47,5° (*3,03) (47,50)

Alum.-Bronze

11 G 2

5,02

5,05

vo 00 °o~ o_ ■'f u->

o*

48,02 19,76 55,*7 21,72 Mittel

1231

1,27

*)

0,22    0^15

*) *) *) *)

0,40    0,47    3,08    10,20

*s I

*) *)

9,30 41,65 Querbruch.

1231

1,27

(reduziert)'

0,22 0,15 (0,23)    (0,16)

9 Alum.-Bronze

6G 2

5,03 5,oi

52,71 21,04

1206

II78

i,43 0,25 0,19 *,55 0,28 0,23

Mittel

1192

(reduziert)

*,49    0,27    0,21

(0,27) (0,21)

(0,40) (0,46) (5,29) (17,62

5,18    9,30    41,65

(9,86) (44,15)

4,99    .5,00    64,25    be‘aSi£,,kt

5 04    14,80    63 55    bel    ³,30    t intakt

-t----- ausrangiert.

5,02    14,90    63,90

(*5,°5) (64,54)

*) Wegen Gussfehlern mcht massgebend.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Quersclmittsgrössen der Barren

Widerstand s-

Breite Dicke

Frei-

läge

Träglieits-

Moment

cm cm cm cm⁴ cm³

ElilStl-

citiits-

Modul

«t/cm²

An der

Proportion.-Grenze Durch-

Spannung Biegung Arbeit

y t/cm² fern Atem

Def.-

Alum.-Bronze

5,oi 5,05

80,0 53,77 21,29

Mittel

1209

1115

1162

0,31    0,29

o,34    0,32

(reduziert)

i,77    0,33    0,31

(o,34) (0,32)

Alum.-Bronze

Ln Ln

Ln Ln

80,0 55,06 21,68 »    54,09 21,46

Mittel

(reduziert)

1156

¹⁰⁹⁹

1128

Ln Q\

cs

0,30    0,26

0,30    0,24

i,57    0,30    0,25

(o,30 (0,26)

ta

Alum.-Bronze

14 G 2

Ln Ln

Ln Ln

80,0 52,50 20,96 »    52,92 21,08

Mittel

(reduziert)

1150

”55

”53

vo CO

0,29    0,24

o,34    0,32

1,67    0,32    0,28

(0,32) (0,28)

Lh>

Alum.-Bronze

5,03 4,99 5,04 5,oi

80,0 52,08 20,87 »    52,82 21,08

Mittel

(reduziert)

1162

”54

1158

1,56 0,29 0,24 i,55 0,29 0,24

Ln

Cb

Alum.-Bronze

Ln Ln

5,07

80,0 54,95 21,68 »    54,73 21,59

Mittel

1111

1068

vb

Ov

1090

(reduziert)

B97    0,39    0,41

(0,41) (0,43)

Ln

Alum.-Bronze

5,oo 5,00 5,04 4,97

80,0 52,08 20,83 »    5B56 20,75

Mittel

(reduziert)

1171

1066*)

1171

(o,27) (0,20)

vo

Alum.-Bronze

4,90

4,74

80,0 49,61 20,25 »    44,55    18,80

Mittel

(reduziert)

1097

1125

1111

VO vo

O cf

0,13    0,04

0,13    0,04

0,64    0,13    0,04

(0,12) (0,04)

Rein-Kupfer

22 K i

5,03 5,oi

25,20 52,70 21,04

(reduziert)

1221

o,59    0,10    0,03

(0,10) (0,03)

00

Rein-Kupfer

22 K* 1

5,02 5,02

25,10 52,91 21,08

(reduziert)

1204

o,59    0,11

(0,11)

0,03

(0,03)

*) Wegen Gussfehlern nicht massgebend.

An der Grenze des

Tragvermögens

„    Durcli-

bpannung bieguug

Bei einer Faserspannung von t/cm2 6,00

fern Atem fern Atem fern Atem fern Atem] ß t/cm² fern Atem

2,00

4,00

8,00

Def.-

Bemerkungen

Arbeit

o,37 0,41 1,53 4,40 0,40 0,44 1,70 4,95

Ir¹ ^ vo ~o en en

34,90

39,25

î ON ON

V=

cs 00

VO cx

tC hT

38,63

65,90

bei 6,5 t gespannte Faser, anrissig, bei 6,88 t gespannte Faser, anrissig.

o,39    0,43    1,62    4,68    7,50    37,08

(o,4o) (0,44) (1,67) (4,82) (7,73) (38,19)

(o,45) (o,53) (6,23) (2i,35

(0,40) (0,44)

6,29    9,8o 52,27

(10,09) (53,84)

O» Ln

2,34

2,15

« ef

N N Ln

19,20

2i,45

Gs ON ; On 00 00 00 "f tF

i3,5o 57,93 15,37 65,10 14,44    61,52

(15,16) (64,60)

bei 5,3 t intakt ausrangiert, bei 5,25 t intakt ausrangiert.

o o O vo rC \o~

S' CT\ ~oo ~bo

ü ⁰

ii,53 57,35 io,93 54,95 11,23 56,15 (11,34) (56,71)

CO vQ *-• CS

vcT >o~

14,00    72,85

14,20 76,05

bei 6,42 t intakt ausrangiert, bei 6,60 t intakt ausrangiert.

6,20    14,10    74,45

(14,24) (75,19)

0,41    0,46    5,93    19,70

6,11    20,80

0,42

O Tt 00

12,50    49,80

14,5°    6o,i5

0,42    0,47    6,02    20,25

(0,42) (0,47) (6,08) (20,45

o,39    0,42

0,40    0,43

1,13 3,oo 1,18    3,10

U) OJ

"b

Qs Ln

I3,6o 9,84 66.50 15,20 11,94 82,40

4,77

CO CO

Ln KJ

13,50    54,98

(13,64) (55,53)

bei 4,9 t intakt ausrangiert, bei 5,1 t intakt ausrangiert.

12.50    89,70

14.50    104,60

bei 8,8 t intakt ausrangiert, bei 8,8 t intakt ausrangiert.

0,40    0,43    1,16    3,05    3,21    14,40 10,89 74,45    8,14    13,50    97,15

(o,43) (o,45) (1,22) (3,20) (3,37) (15,10X11,43) (78,2)

0,40    0,43    5,23    17,30

0,40    0,43    5,23    17,30

(0,40) (0,43) (5,23) (17,30)

2,03    3,33

2,97    4,68

2,50    4,01

(2,25) (3,6i)

(14,20) (102,i)

5,17    15,00 64,45

4,05*)    —    —

5,17    15,00 64,45

(15,00) (64,45)

JSJ

'OO MD

13,92    33,4»

15,10 32,95

2,89    14,51    33,22

(13,06) (29,90)

2,61    12,79 3i,9o

(12,92) (32,22)

2,66    10,81    26,80

(10,91) (27,07)

bei 5,38 t intakt ausrangiert.

bei 2,95 t intakt ausrangiert, bei 2,70 t intakt ausrangiert.

bei 2,75 t intakt ausrangiert.

bei 2,80 t intakt ausrangiert.

I. Resultate der

Torsionsproben.

I. Resultate der Torsionsproben.

Gegossenes Material.

Vergl. Tafel No. III IV u. V.

Gegossenes Material.

Vergl. Tafel No. III, IV u. V.

Lauf. No.

Be-

Ab-

Benennung des Materials

Zeichnung

bildung

Farbe

Anzahl

No.

der in Tafel III, IV

Probe

n. V

des

der

Chemische

Zusammensetzung

Materials

Einzel -proben

Al 0/0

Cu °/o

Zn 0/0

Elasti-    Elasti-

citäts-    citäts-

Modul    Grenze

für Schub für Schub

t/cm²    t/cm²

Verwindg. a.d.EIast.-Grenze auf 50 cm Länge bei 5 X 5 cm Querschn.

Grad

Arbeit Bruch bei \ ⁽™ndg. Arbeit ,    b. Bruch

zur vor- der max. auf 50 cn,

stehenden Schub- Länge bei stehendenj

Verwindg. Spannung ^ ,cm Verwindg.

Querschn.

A kglll T t/cm² Grad A kgm

zur vor-

Bemerkungen

Aluminium-Bronze

25 G 16

silberweiss; mit Stich ins Bläuliche

98,45

Mittel

1609

1639

Bruch ca. im Drittel der Barrenlänge; keine Elasticitäts-Grenze.

1624

Aluminium-Bronze

(als Reinaluminium geliefert)

Aluminium-Bronze

26 G

silberweiss: mit Stich ins Bläuliche

94,03

2,25

I5G

goldgelb

10,42

87,56

519

Mittel

512

516

Aluminium-Bronze

13 G

goldgelb

10,32

86,79

457

Mittel

460

459

11,91

17,70

14,81

9,30

7,89

8,60

237

I92

215

nicht ausgeführt.

Bruch dicht am Hebel an der Einspannstelle, sehr zersplittert, einige Bruchstücke weit abgeschleudert.

Bruch in der Mitte sehr zersplittert.

130

367

249

Bruch innerhalb der Messlänge von 50 cm ; Bruchfläche muschlig, unregelmässig.

Bruch sehr zersplittert in der Mitte.

Aluminium-Bronze

goldgelb

10,23

86,54

504

Mittel

Aluminium-Bronze

12 G

goldgelb

10,05

86,07

Mittel

Aluminium-Bronze

16 G

4*

goldgelb

9,4i

89,54

00 !    f«    Q\    0*    »-<    10 00

ON !    O    N    *-•    N    MN

ri-    vn    vn    U")    ur>    Tf tJ-

3,6i

5,40

4,5o

6,94

9,25

8,10

6,132    3i,9

6,525    4i,4

6,329    36,7

307

819

563

677

IO41

859

Bruch nächst dem Hebel, aber ausserhalb der Einspannbüchse, doch wahrscheinlich von derselben beeinflusst.

Bruch unregelmässig, zersplittert in der Mitte.

Bruch nahe am Hebel, aber ausserhalb der Einspannbüchse.

Bruch in der Mitte, sehr zersplittert.

Mittel

427

i,56

¹,5 7

¹,5 7

4,460    505

4,536    553

7593

8526

Bruch dicht am Hebel, aber infolge der abgerundeten Kanten der Büchsen kaum mehr von diesen beeinflusst.

Bruch näher am Hebel, aber im freien Stück.

Aluminium-Bronze

ii G

goldgelb

8,73

89A3

440

Mittel

437

439

2,67

2,72

2,70

4,49»

3,98o

3,582

tO    Ln.

Cn    to

to    VO

8060

3806

2563

Bruch an einer Fehlerstelle nahe am Hebel, aber unbeeinflusst von der Einspannstelle.

Bruch durch einen Fehler beeinflusst in der Mitte.

Aluminium-Bronze

6G 7

goldgelb

8,12

88,70

463

Mittel

464

464

2,31

2,15

2,23

3185

6091

8356

7224

Bruch an der Einspannstelle im Sperrad.

Bruch nahe am Hebel unbeeinflusst von der Einspannung, kleiner Gussfehler nächst einer Ecke.

450

433

442

0,702    1,41

o,738    i,54

0,720 ! 1,48

3,42

2,78

3,io

4083

4599

4341

Bruch an der Einspannstelle im Sperrad.

Bruch nächst dem Hebel, aber unbeeinflusst von der Einspannung.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Be-

Zeichnung

der

Probe

Ab-

bildung

Farbe

No.

in Tafel III, IV u. V

des

Materials

Chemische der Zusammensetzung Einzel-1

proben Al °/o

Anzahl

Cu °/o Zn °/o

Elasti-citäts-Modnl für Schub

e’ t/cm²

Yerwindg. a.d.EIast.-Grenze auf 50 cm

für Schub    Verwindg. Spannung

Querschn.

Grad.

Elasti-

citäts-

Grenze

t/cm²

Arbeit Brach bei \ erwindg. i\rpeit b. Brach auf 50 cm

zur vor- der max. stehenden Schub- Länge bei stehenden 5 x 5 cm Querschn.

A kgm z t/cm² Grad A kgm

zur vor-

Yerwindg.

Bemerkungen

12

goldgelb

7,92

89,60

442

0,630 1,18 1,94 4,356 388 ⁰,558 1,14 1,52 4,914 479

5303

7983

Bruch an der Einspannstelle im Sperrrad. Bruch in der Mitte.

Mittel

469

o,594

1,23    4,635    434

6643

12

Aluminium-Bronze

14 G 9

goldgelb

7,72

89,53

432

446

o,735 i,54 2,74 5,030 292 0,648 1,39 2,18 4,950 308

5274

5473

Bruch an einer schon früher sichtbar gewordenen Fehlerstelle.

Bruch in der Mitte.

Mittel

439

13

Aluminium-Bronze

10

goldgelb

7,5o

90,43

5374

53¹² Bruch an der Einspannstelle im Sperrrad.

Mittel

459    0,581    1,16    1,668 4,783    434

8533 Bruch in der Mitte.

—

6923

14

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

7,08

89,67

450    1,044    2,09    5,295    5,166    192

433    0,738    1,54    2,770    5,454    211

Brach nahe am Strich für Befestigung des Fixierzeigers und 3018 z. T. in demselben, zugleich in der Längsrichtung nach j einem Strich aufgeriss-n.

Mittel

442    0,891    1,82    4,033    5,310

201

4476 Bruch im freien Stück, näher am Hebel, vielleicht durch die - Längsteillinien etwas beeinflusst, in der, der Mitte zunächst liegenden solchen Linie aufgerissen.

4197

15

Aluminium-Bronze

4 G 13

goldgelb, Stich ius Rötliche

5,92

9i,i7

440 0,514 1,06 433 0,558 1,17

1,32 4,400 430 i,54 4,824 564

6148

8596

Bruch an der Einspannstelle im Hebel. Bruch in der Mitte.

Mittel

437    0,536

1,12

1,43    4,612    497

7372

16

Aluminium-Bronze

9 G 14

rötlichgelb

4,62

93,35

512

501

0,360

0,378

EO 00

kO VsO

cT cf

o,573 o 607

4,618

5,526

646

q88

Mittel

507    0,369    0,67    0,590 5,072    817

9281 Bruch an der Einspannstelle im Hebel.

17614 13448

Bruch nahe am Hebel, aber unbeeinflusst von der Einspannung.

17

Rein-Ivupfer

22 K

kupferrot

nicht ausgeführt.

Gegossenes Material.

Lauf. No.

Be-

Anzahl

Benennung des Materials

zeichnuug

der

Probe

der

Einzel-

Proben

II Weg des Probekörpers auf der Schleifscheibe (total)

km

Bei einer Belastung von 50 kg/cm² j der Projektion der Schleiffläche j Gewichtsverlust pr. 100 km pr. 100 km;

Weg u. cm². Schleiffleh.

total

gr

Weg

gr

gr

Bemerkungen

vO OO-vr    N

Rein-Aluminium Aluminium-Bronze

(als Rein-Aluminium geliefert)

Aluminium-Bronze

25 G

26 G

i5 G

13 G

12 G

16 G

ii G

6G

14G

200,51

312,06

0,412

0,390

0,205

0,125

0,022

0,014

nicht geprüft.

Spuren von Schmieren.

nicht geprüft.

312,25

310,36

307,24

309,03

164,00

325,28

299,51

317,60

268,41

0,151

0,921

o,747

1,296

2,889

5,694

0,696

3,898

5,676

0,048

0,297

0,243

0,419

0,005

0,033

0,626

0,045

Spuren von Schmieren.

1,152

B755

0,332

1,227

2,U5

0,114

0,189

0,025

0,133

0,228

beginnt zu schmieren.

schwaches Schmieren¹).

Spuren von Schmieren.

schwaches Schmieren.

vn

vO

CO

Rein-Kupfer

22 K

ziemlich starkes Schmieren.

unbrauchbar, läuft warm, starkes Schmieren, unbrauchbar, läuft warm, schmiert sehr stark.

nicht geprüft.

22 K*

19

20

Weissmetall

NOB²)

WW³)

102,77

99,47

1,134

1,103

0,119

1.002

1,007

0,104

schwaches Schmieren, immer-> hin stärker ausgeprägt als bei No. 10 und 12.

9 „Schmieren“ bedeutet hier die durch Verschiebung der kleinsten Partikelchen der Probekörper an der Schleiffläche beobachtete Breitung bei gleichzeitig starker Abnützung und Warmlaufens.

²)    NOB. ist Lager-Komposition, 80,65 °/₀ Zn + 7,55 °/₀ Cu + 11,90 °/₀ An + 0,25 °|₀ Pb.

³)    WW ist Weissmetall mit folgender Zusammensetzung : 1,10 °/₀ Cu + 19,05 °/₀ An -p 13,00 % Zn + 67,10°/₀ Pb

No.

der

Probe

VO

ro

Ga

97

Ordnet man vorstehende Resultate nach Massgabe der Abnützung und stellt diese Zahlen den chemischen Zusammensetzungen der Aluminium-Legierungen gegenüber, so erhält man:

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Chemische Zeichnung¹ Zusammensetzung

Be-

der

Proben

Bei 5,0 kg/cm2 Belastung Gew.-Verlust in grpr. 100 km Al °/o Cu°/o Si % u. 1,0 cm'² der Schleiffläelie

Bemerkungen

12 G 10,05

13G

15 G

14 G

16 G

Lager-Komposition NOB Aluminium-Bronze 2 G

Weissmetall

Aluminium-Bronze

IX. Heft.

10,32

10,42

7,72

8,73

9,4i

8,12

8,05

88,70

1,52    0,045

—    0,109

89,26    1,83    0,114

Lager-Komposition der Schweiz. Nordostbahn.

beginnt zu schmieren.

ww

0,119

W olfram-Mangan-W eiss-metali.

7,50

7,92

7,o8

5,92

4,62

schwaches Schmieren.

0,189

0,228

starkes Schmieren.

91,17

2,12

93,35    °,98

I unbrauchbar; die Kom-' Positionen laufen warm und schmieren.

Lauf. No.

L. Resultate der dynamischen Festigkeitsproben.

Gegossenes Material.

a. Resultate der Schlag-Zugproben.

1. Übersicht über die Bezeichnung, Abmessungen und Versuchsbedingungen.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Proben

Durcli-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt suchs-F länge ^ cm² cm cm³

Inlialt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

i ii ! in iv

Versuchs

bedingungen

li

II

Rein-Alum. 25 G ;j 1,31 1,35 19,2 25,90

Fallhöhe in m

o,357

Schlag- (gesamt mkg 21,10 lmkg/cm³    0,81

arbeit

h³²

i,37

20,5

28,09

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamtmkg 21,10 arbeit lmkg/cm3

o,75

Alum.-Bronze

(als Sein-Aluminium geliefert)

Alum.-Bronze

26 G

nicht untersucht

15 G 1,31

i,35

20,5

27,65

Fallhöhe in m

o,5

Schlag- (gesamt mkg- 28,1 lmkg/cm³

arbeit

1,02

1,30

i,33

l8,8*

25,00

Fallhöhe in m

o,345

Schlag- (gesamt mkg 19,4 lmkg/cm³ 0,78

arbeit

Alum.-Bronze

13 G

B52

1,81

22,0

39,82

Fallhöhe in m

o,5

Schlag- (gesamt mkg arbeit

mkg/cm³

28,1

0,71

I,3I

L35

20,2

27,27

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit

o,375

21,1

lmkg/cm³

o,77

Alum.-Bronze

i,33

i,39

22,0

30,58

Fallhöhe in m Schlag- (gesamtmkg lmkg/cm³

0,41

23,1

arbeit

o,75

*) Die Messlänge betrug nur 18.0 cm.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Proben

Durtli-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt suclis-F länge v cm² cm cm³

Inhalt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

i ! ii m I iv

Versuchs-

bedingnngen

Ln

Aluni.-Bronze

8 G 1,32 i,37 22,0 30,14

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit (mkg|cm3

0,41

23,1

o,77

vO

Alum.-Bronze

«a G j| i,3* i,35 22,730,65

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit \mkg/cm³

0,50

28,1

0,92

*,32 i,37 20,5 28,09

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit \mkg/cm³

o,375

21,1

o,75

Alum.-Bronze

16 G

1,31 1,35 20,5 27,65

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit imkg|cm³

o,5⁴)

28,1

1,02

o,75 ²)

42,2

i,53

1,125

63,3

2,29

1,30 1,33 20,7 27,53

Fallhöhe in m

0,375

o,75

Schlag- (gesamt mkg lmkg/cm³

arbeit

21,1

o,77

42,2

i,53

1,125

63,3

2,30

00

Alum.-Bronze

ii G i,53 1,84 20,5 37,72

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit

mkg/cm³

0,25 ⁸)

*4,1

o,37

o,5 ⁴)

28,1

o,75

1,30 1,33 22,3 29,66

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit |mkgfcm3

0,41

23A

0,78

N vo 00 H* vn O vO

'•O

Alum.-Bronze

6 G i,49 i,74 21,0 36,54

Fallhöhe in m

°,5

Schlag- (gesamt mkg arbeit lmkg|Cm³

28,1

o,77

Ln

Cs

A, ~o

i,5

2,0

r,54

84,4

2,31

”2,5

3,o8

1,30 1,33 28,5 29,06

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg arbeit

21,1

lmkg|cms

o,73

o,75o

42,2

M5

1,125

63,3

2,18

00

2,90

i) Fallhöhe für Schlag 1 — 6.

7-9.

²)

³) Fallhöhe für Schlag 1 — 11.

12-20.

⁴)

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung* der Proben

Durch-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt suclis-F länge v cm² cm cm³

Inlialt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen in Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

I I II III IV

Versuchs

bedingungen

Alum.-Bronze

10

1,5° i,77

20,3 35,93

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit |mkg|cm3

Ni

P JX> p

>-t Ln

00

CO

.-T vcT 10

? r

-4^ Ln

i,57    2,35

1,32

i,37

24,0 32,88

hallhöhe in m

0,45    0,90    1,35

Schlag- (gesamt mkg 25,3    50,6    75,9

lmkg/cm³

arbeit

o,77    i,54    2,31

Alum.-Bronze

i,33

i,39

20,3 28,22

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg 21,1 lmkg/cm³

arbeit

o,375 o,75o 1,125 42,2    63,3

o,75    i,5    2,24

\>

I,3I

i,35

20,6 27,81

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

lmkg/cm³

Ni

Alum.-Bronze

14G

1,30

i,33

21,3 28,33

Fallhöhe in m

o,375 o,75

Schlag- (gesamtmkg lmkg/cm³

arbeit

1,125

21,1    42,2    63,3

o,75    i,49    ²,33

*,3i

i,35

20,2 27,27

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg lmkg/cm³

arbeit

Alum.-Bronze

1,28

1,29

21,7 27,99

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg 23,1 arbeit

lmkg/cm³

r,3i

i,35

20,4 27,54

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

mkg/cm³

Alum.-Bronze

i,5o

i,77

22,5 39,82

°,5

Fallhöhe in m Schlag- (gesamt mkg 28,1 lmkg/cm³

arbeit

56,3

0,70    1,41

2,11

2,0

112,5

2,83

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Proben

Durcli-

mosser

cm

Abmessungen,

Rauminhalte

Quer- Verschnitt suchs-F länge cm² cm

Inhalt

V

cm³ 1

Versuchsbedingungen für die gleichartigen in Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

I II III IV

Versuchs-

bedingungen

14 Aluni.-Bronze 3 G 111,32 1,37 23,031,51

Fallhöhe in m

Schlag- /gesamt mkg lmkg/cm⁸

arbeit

o,43

24,2

0,86

0,77

1,29 48,4    72,6

i,54    2,30

15 Aluni.-Bronze 4 G

1,30

i,33 20,6 27,40

Fallhöhe in m Schlag- (gesamt mkg lmkg/cm³

o,375

21,1

arbeit

o,77

*>5°

84,4

3,09

1,28

1,29 20,75;26,7I

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg lmkg/cm³

arbeit

21,1

o,79

i,5o

84,4

3,i6

16 Aluni.-Bronze 9 G

1,50 1,77 20,3

35,93

Fallhöhe in m Schlag- (gesamt mkg lmkg/cm³

arbeit

0,50

28,1

0,78

Ca

C

oj ~b

i,57    2,35

1,30

i,33 20,2

26,87

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit lmkg/cm³

o,375

21,1

o,79

2. Übersicht über die Dehnungsverhältnisse.

2. Übersicht über die Dehnungsverhältnisse.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Gesamtdehnung und Dehnungszunahme pro Schlag

Schlaggruppe I

Schlaggruppe II

in cm

auf 20 cm Länge nach dem Schlage.

Schlaggruppe III

Schlag-

Gruppe

IV

IO

12

13

14

15

Bis zum Bruch geleistete Arbeit

Gesamt

mkg

spez.

nikg/cm³

Bemerkungen

über den Verlauf des Versuches

Rein-Aluminium

Bruch

Bruch

Aluminium-Bronze

(als Rein-Aluin. eingeliefert)

26 G

nicht untersucht.

Ui

Aluminium-Bronze

i5 G

Bruch

Bruch

der Stab zerbrach in 3 Teile.

Aluminium-Bronze

13 G

0,048

0,048

0,057

0,009

0,077 Bruch

0,020 —

84,3

2,12

I 0,068 0,068

0,089

0,021

Bruch

42,2

B55

Ui

Aluminium-Bronze

0,123

0,123

Bruch

23,1

0,76

0,Il6

0,Il6

Bruch

23,1

o,77

vO

Aluminium-Bronze

12 G

0,064

0,064

0,092

0,028

Bruch

56,2

1,83

0,037

0,037

0,088

0,051

Bruch

42,2

i,5o

Aluminium-Bronze

16 G

0,668

0,668

i,i77

0,509

1,616

o,439

2,013    2,368

o,397 0,355

2,704

0,336

3,237

o,533

3,715

0,478

4,i7i

0,456

4,825

0,654

5,455

0,630

6,059’)

0,604

Bruch

485,1

¹7,54

*) nach dem 12. Schlage wurde der untere Einspannkopf abgenommen.

0,465

0,465

0,850

0,385

1,189

o,339

1,501

0,312

2,139

0,638

2,686

o,547

3,188

0,502

3,649

0,461

4,085

0,436

4,754

0,669

5,398

0,644

6,014*)

0,616

Bruch

548,6

19,93

*) nach dem 12. Schlage wurde der untere Einspannkopf abgenommen.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Gesamtdehnung und Dehnungszunahme pro Schlag in cm

Schlaggruppe I

Schlaggruppe II

auf 20 cm Länge nach dem Schlage.

Schlaggruppe III

Schlag-

Gruppe

IV

IO

12

13

14

15

Bis zum Bruch geleistete Arbeit

Gesamt

mkg

spez.

inkg/cm³

Bemerkungen

über den Verlauf des Versuches

Aluminium-Bronze nG 0,173    0,296    0,409    0,521

0,123    0,113    0,112

o,i73

0,610    0,700    0,779

0,089    0,090    0,079

0,866

0,087

0,926

0,060

o,995

0,069

1,002

0,067

i,²5i

0,189

i,43i

0,180

1,602

0,171

i,754

0,152

379,9’)

10,07

*) Bruch der Probe erfolgte beim Schlage No. 20. Fortsetzung für die Probe 11 G

0,361

0,361

0,656    0,920

0,295    0,264

i,i43

0,223

1,649

0,506

2,107    2,513

0,458    0,406

Bruch

230,7

7,78

No. des Schlages | 16 | 17 j 18    19

Gesamtdehnimg 11,913 [ 2,040 | 2,172 j 2,300 Dclmniigsznnahme | 0,159 | 0,127 | 0,132 0,128

Aluminium-Bronze

6G

o,444

o,444

o,753    1,019

0,309    0,266

1,250

0,231

1,768

0,518

2,219

o,45i

2,615

0,396

3,010

o,395

3,335

0,325

-¹)

1322,3

36,19

1)    Bruch des untern Einspannkopfes, Dehnungs

messungen werden aufgegeben.

2)    Der Bruch des Stabes erfolgte beim Schlage

No. 21 (1. aus 2,0 m Fallhöhe).

o,377

o,377

0,699

0,322

0,970

0,271

1,221 1,726

0,251    0,505

-*)

99L7

34,13

*) Bruch des untern Einspannkopfes, Stab ist krumm geworden. Er erhielt dann noch 4 Schläge aus 0,75 m; 5 Schläge aus 1,125 m und 4 Schläge aus 1,5 in; beim 5. Schlage aus 1,5 m erfolgte der Bruch.

10

Aluminium-Bronze

0,282

0,282

o,5ii

0,229

0,703

0,192

0,867

0,164

1,258

o,39i

1,611    i,943

o,353 °,332

2,238

0,295

2,519

0,281

3,020

0,501

3,481

0,461

Bruch

562,7

15,66

Beide Stäbe sind nach dem ersten Schlage knitterig.

0,301

0,301

0,527 0,718

0,226    0,191

0,875

o,i57

1,294

0,419

1,664

o,37o

i,997

o,333

2,296

0,299

-*)

Bruch

506,0

15,40

*) Es wurde der untere Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

Aluminium-Bronze

0,247h

0,2479

0,596

o,349

0,889

0,293

i,²33²>

o,344

i,569³>

0,336®)

2,132

0,563

2,549

0,417

2,944

o,395

3,305

0,361

3,876

0,571

4,429 4,945

o,553 0,516

5,427

0,482

Bruch

521,6

18,48

!) Die Fallhöhe betrug nur 0,271 m, die spez. Schlagarbeit 0,54 mkg/cm³.

²)    Beim 4. Schlage wurde die Oberfläche knitterig.

³)    Zur Schlaggruppe I gehörig.

0,468

0,468

o,799

o,33!

1,171

0,372

i,344

o,i73

1,880

o,536

2,352

0,472

2,765

0,413

3,i5i

0,386

3,522

o,37i

4,106

0,584

4,664

o,558

5,i58

o,494

-*)

Bruch

611,9

2I,8o

*) Es brach der untere Einspannkopf, Messungen wurden aufgegeben.

12

Aluminium-Bronze

14 G

0,315

0,315

o,546

0,231

o,745

0,199

0,920

o,i75

i,337

0,417

1,703

0,366

2,044

o,34i

2,357

0,313

2,644

0,287

3,121

0,477

3,556

o,435

3,971

0,415

Bruch

485,3

17,13

0,319

o,3i9

0,564

0,245

0,763

o,i99

o,93o

0,167

i,35i

0,421

1,721

o,37o

2,058

o,337

2,375

o,3i7

2,675

0,300

3,i73

0,498

3,634

0,461

4,069 Bruch

o,435    -

485,3

17,80

13

Aluminium-Bronze

5 G i 0,489

0,489

0,856

0,367

1,165

0,309

1,429

0,264

i,994

0,565

2,486

0,492

2,918

0,432

3,328

0,410

3,7n

0,383

4,306

o,595

4,878’)

o,572

Bruch

599,7

2i,43

*) Der untere Einspannkopf wurde entfernt und die Dehnungsmessungen aufgegeben.

o,47i

0,471

0,840

0,369

1,129

0,289

B393

0,264

1,929

0,536

2,822 0,474 0,419

2,403

3,209

0,387

3,572

0,363

4,150

o,578

4,687

o,537

5,207 ,5,68i i) 0,520 0,474

780,72)

28,35

1)    Der untere Einspannkopf wurde entfernt und

die Dehnungsmessungen aufgegeben.

²)    Der Bruch erfolgte beim Schlag No. 17 (3. aus

1,50 m Fallhöhe).

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Gesamtdehnung und Dehnungszunahme pro Schlag

Schlaggruppe II

Schlaggruppe I

in cm

auf 20 cm Länge nach dem Schlage

Schlaggruppe III

Schlag-

Gruppe

IV

10

12

13

14

15

Bis zum Bruch geleistete Arbeit

Gesamt

mkg

spez.

inkg/cm³

Bemerkung

über den Verlauf des Versuches

Aluminium-Bronze

0,340    0,407    0,652    0,867    1,044    1,220

i,3i9

3 G 0,145 0,253

0,145 0,108 0,087 0,067 0,245    0,215 0,177    0,176 0,099

(I

(0,121)

(1,802)

(0,362)

(2,175)

(o,373)

(2,499)

(0,324)

(2,802)

(0,303)

(3,253)

(0,451)

(1153,4)3)

(28,97)

0,172    0,293

0,172    0,121

o,39S    0,482    0,761    1,034

0,102    0,087    0,279    0,273

1,282    1,512

0,248    0,230

1,726

0,214

2,128

0,402

2,490

0,362

2,847

o,357

Bruch

556,6

17,66

9 Bruch des untern Einspannkopfes. Die Wirkung des Schlages auf den Probestab war zu gering und somit die Dehnung vom Schlage No. 10 ab zu klein.

9 Schlag 16 nochmaliger Bruch des Einspannkopfes, Messungen aufgegeben.

³) Bruch des Stabes bei Schlag 18.

15

Aluminium-Bronze

0,404 0,715 0,404 0,311

1,191    1,656    2,088

0,972

0,257    0,219    0,465    0,432

2,458    2,787

o,37o    0,329

3,096

0,309

3,628

0,532

4,105

0,477

4,586

0,481

5,030

o,444

5,427

o,397

6,0659

0,638

780,0’)

28,49

0,419 0,711 0,419    0,292

0,976    1,185

0,265    0,209

1,670    2,082

0,485    0,412

2,447 2,787

0,365 0,340

3,102

0,315

3,638

0,536

4,140

0,502

4,597

0,457

5,057

0,460

5,495h

0,438

1033,9

38,71

9 Der untere Einspannkopf wurde entfernt und die Dehnungsmessungen aufgegeben.

2) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 17 (3. mit 1,5 m Fallhöhe).

') Der untere Einspannkopf wurde entfernt, und die Dehnungsmessungen aufgegeben.

²) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 20 (1. mit 1,875 m Fallhöhe).

16 Aluminium-Bronze

0,851    1,485

0,851    0,634

1,981

0,496

2,404

0,423

3,i94

o,79o

3,850

0,656

4,446    5,002

0,596 0,556

5,5io

0,508

6,355

0,845

7,i45h

o,79o

*) Der Bügel B ist noch 5 mm von der Fussplatte des Bockes G entfernt, kann nicht abgenommen werden; der Stab wird durchgeschnitten.

0,675 1,215 0,675 0,540

1,649

o,434

1,996

o,347

2,702

0,706

3,3i3

0,611

3,884

o,57i

4,37i

0,487

4,749

0,378

5,532

0,783

6,274h

0,742

78o,7²)

29,05

9 Der untere Einspannkopf wird herausgenommen und Messung aufgegeben.

2) Der Bruch des Stabes erfolgte beim Schlage No. 17 (3. aus 1,5 m Fallhöhe).

Rein-Kupfer

22 K

nicht untersucht.

Bemerkung. Bei Berechnung der Gesamtschlagarbeit bis der Bruch erfolgte, nicht berücksichtigt, dagegen sind die-voll in Anrechnung gebracht.

zum Bruch ist die Wirkung desjenigen Schlages, bei dem jenigen Schläge, bei denen ein Bruch des Einspannkopfes eintrat,

108

3. Übersicht über die Bruchdehnungen und das Aussehen der Bruchflächen.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Länge

der

Teilung

Abstand der Bruchstelle von der nächsten Endmarke

Bruchdehnungen, bezogen auf eine Länge von die 20 cm 10 cm je 10 cm je 5 cm vom Bruch

Länge

der

Teilung

Beschaffenheit der Bruchflächen

cm

cm

°lo

i Rein-Aluminium 25 G

o o

oo' oó'

j>o

c?> 00

Grt

Mittel

io,3 8,75

Oberfläche : knitterig, mit vielen aufgerissenen Poren. Bruchfläche : silberweiss, kry-stallinisch, uneben.

2    Aluni.-Bronze    ₂6 G

(als Rein-Aluminium geliefert)

3    Alum.-Bronze    15 G

Nicht untersucht.

20,0

18,0

3,o    0,2    0,3    0,2

Der Stab ist in 3 Stücke zersprungen.

Mittel

rötlichgelb mit hellglänzendem, blätterigem Gefüge u. strahlenförmig von einer glänzenden weissen Stelle ausgehenden Bruchlinie. Oberfläche : unverändert.

4 Alum.-Bronze 13 G

21,0

20,0

S,o

°,5

o,6

²-°

°,3

°,5

hellgelbglänzend, kurzschuppig bis    krystallinisch - blätterig.

Oberfläche: unverändert.

Mittel |    o,4

o,6

Alum.-Bronze

8G

22,0

21,0

linieli nahe der letzten Marke.

Bruch ausserhalb der Teilung.

Mittel

o o o 4^ To 'on

hellgrau, feinkörnig eben. Oberfläche: unverändert.

Alum.-Bronze    12 G

22,0

20,0

2,0 0,4 0,4

Bruch ausserhalb der Teilung.

O JD

'Va

hellgrau feinkörnig, uneben. Oberfläche: unverändert.

Mittel

o,2S

Alum.-Bronze

16 G

20,0

20,0

O JX>

Ln

Zn

Mittel

33,5

teils goldgelb, kurzschuppig, teils mattgrau, feinblätterig. Oberfläche : knitterig u. knotig.

Alum.-Bronze

ii G

20,0

22,0

JX5

Ln Ln

to

'00 G

'i

Mittel 12,2    12,3    12,2

hellglänzend, krystall. blätterig mit rötlichgelben krj'Stall. Stellen. Oberfläche : gleich-mässig fein knitterig.

Alum.-Bronze

6G

20,0

Die

5,5 ! 43,3    45,8    42,8

Strichmarken sind nicht mehr zu erkennen.

graugelb, feinkörn., eben, Bruchrand schuppig. Oberfläche : gleichmässig fein knitterig.

Mittel

109

Übersicht über

und das Aussehen der Bruchflächen.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Abstand Bruchdehnungen, bezogen auf Länge der Bruch- ejne Länge .    stelle    ⁶

°er von der Teilung

von

die

20 cm I 10 cm Länge der

Teilung

nächsten je 10 cm| je 5 cm End marke

vom Bruch

Beschaffenheit der Bruchflächen

cm

cm

°/o

°/o

°lo

Aluni.-Bronze

20,0

24,0

CA *-T

18,8

19,3

nO JX> Cn vO

LO

ocT ocT

Mittel

19,1    19,2    18,5

rötlichgelb, teils hellglänzend, feinblätterig, teils feinkörnig, uneben. Oberfläche : feinknitterig und knotig.

Alum.-Bronze

20,0

Die

3,o    28,5 3o,i

Strichmarken sind nicht

mehr

27,5

zu erkennen.

Mittel

matt rotgelb, schuppig mit hellen, krystall, blättrigen Stellen; Bruchrand gezackt. Oberfläche: feinknitterig mit knotigen Stellen.

Aluni.-Bronze

14 G

21,0

20,0

20,6

20,9

'oc “o

O 2

~oo "b

Mittel 20,8    2i,4    209

rötlichgelb, kurzschuppig mit kleinen hellglänzenden, blätterigen Stellen; Rand gezackt. Oberfläche: feinknitterig und knotig.

Alum.-Bronze

21,0

20,0

C/T

3°,3    3i,9

3⁸,4    39,7

Mittel 34,4    35,⁸

'O NO NO H N rf CO CO CO

rotgelb mit hellglänzenden blätterigen Stellen, kurzschuppig; Bruchrand gezackt. Oberfläche: gleichmässig knitterig.

Alum.-Bronze

22,0

22,0

cT

20,0

i7,7

CO

ocT VO

Mittel 17,2    18,9    17,2

graugelb, schuppig mit blätterigen Stellen, uneben mit gezacktem Bruchrand. Oberfläche : gleichmässig feinknitterig.

Ln

Alum.-Bronze

20,0

Die

o,5 ! 33,9    35,o    33,3

Strichmarken sind nicht mehr zu erkennen.

Mittel

rotgelb mit hellglänzenden blätterigen Stellen, kurzschuppig; Bruchrand gezackt. Oberfläche : gleichmässig knitterig.

NO

Alum.-Bronze

20,0

20,0

Der Stab ist nicht zum Bruch gebracht.

4,o

54,4

61,7

53,5

gelbglänzend, kurzschuppig, dicht, Trichterbildung'. Oberfläche : grobknitterig u. knotig'.

Mittel

b. Resultate der Schlag-Stauchproben.

b. Resultate der Schlag-Stauchproben.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Höhenverminderung in % der ursprünglichen

Höhe nach dem Schlage

IO

12

13

14

15

16

Schlagarbeit bis zum Bruch

aus der Fall-

1 m (=56,26 mkg Arbeit)

1,5 m (- 84,39 mkg Arbeit)

höhe von

(—112,52 mkg Arbeit) ||    2,5 m (=140,65 mkg Arbeit)

Gesamt

mkg

spez.

mkg/cm³

Bemerkungen

Aluminium-Bronze 25 G 20,3

20,5 Mittel 20,4

57,5

57,o

vn

CO co LO >0

00    00~

\o lo

48,4    57,3

63,4    68,7

Nach dem 7. Schlage wurde der Versuch beendet, da der Durchmesser des Versuchsstückes grösser geworden war, als der Durchmesser der Schlagfläche des Bärs.

Stark knitterig, sehr porös, beginnende Diagonalrisse.

to

Oo

Aluminium-Bronze 26 G

(als Kein-Aluminium geliefert)

Aluminium-Bronze 15 G

Nicht untersucht.

to

co cT

Co

co

Cn Cn

'o co

Bruch

Bruch

Mittel

-1

To

to

CO

Cn

to

309,43

309,43

309,43

14,39

14,53

14,46

Nach dem 5. Schlage feine Längsund Kantenrisse.

4^

Aluminium-Bronze 13 G

Mittel

'k. O W

to JO JO co co co

VÛ CO Vh

CO co CO

CO CO CO rf rf

Ca Ca JJa CO CO CO

7,9 Bruch Bruch —

7,9

393,82

309,43

351,63

18,32

14,39

16,36

Nach dem ersten Schlage schwach knitterig.

Auf den Bruchflächen viele mattgelbe Stellen.

Cn

Aluminium-Bronze

Mittel

JO JO JO JO Cn Ca Ca CO

4^    4*    4^

Co Co 'o

'Ca

Cn Cn Cn

kO kO

jr jCa jJa CO kO kO

kO kO kO To To Ca

11,2    12,9

11,2    13,2

11,2 Bruch

14,5

Bruch

Cn

'oo

9,3    ”,2

!3,i

14,5

Bruch

562,60

478,21

393,82

478,21

26,29

22,24

18,32

22,28

Nach dem 2. Schlage fein krispelig.

Nach dem 7. Schlage ein klaffender Längsriss im Mantel.

Ca

Aluminium-Bronze

12 G

to JO

'ca

4*    4*

"o "o

d¹ y

q. v°~

cC vcT

vO^ vO^ cd ocT

Bruch

Bruch

Mittel

2,7    4,o

5,0    6,8    8,6

393,82

393,82

393,82

18,40

l8,32

18,36

Nach dem 2. Schlage krispelig und knitterig.

Die Proben zersprangen in zahlreiche Stücke.

Aluminium-Bronze

16 G

Mittel

12.2

I2l4

12.3

'bo

00 ocf

'oo

22,4

22,7

16,0

00

^>0

to

to

'"Ca

25,7

26,1

25,9

to to 00    00

4^    4^

r>* 00^

d d

co co

33,0

33,8

28,4

30,8

33,4

OJ Co CO Ca Ca Ca

t-» t* b

Co Co Co J>0 JX) j» 4^ Cn CO

40,3

40,5

40,4

42,9

Bruch

Bruch

42,9

H53,33

1012,68

1083,00

53,89

47,54

50,72

Nach dem ersten Schlage grobknitterig; nach dem 12. Schlage Randabblätterungen.

00

Aluminium-Bronze

ii G

Mittel

Ca | Ca Ca

Td IO Td

9,7

100

12,7

13,0

Cn Cn

tT CJ

cd cd

to to

I Ca 4-

23,7

24,3

28,8

9,9    12,9

15,4    18,7    21,5    24,0

25,8 26,2 I 29,2 26,0    29,0

OJ CO CO

'b 4*

Bruch

34,6

34,6

Bruch

—    787,64

—    900,16

—    843,90

37,33

42,06

39,70

Nach dem ersten Schlage knitterig.

Nach dem 9. Schlage feiner Kantenriss.

ł) Wirksames Bär-Gewicht — 56,26 kg.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Höhenverminderung in °/o der ursprünglichen

Höhe nach dem Schlage

10

11

12

13

14

15

16

Schlagarbeit bis zum Bruch

aus der Fall-

1 m (= 56,26 mkg Arbeit)

:    1,5 m (=84,39 mkg Arbeit)

höhe von

(= 112,52 mkg Arbeit)

2,5 m (= 140,65 mkg Arbeit)

Gesamt spez. mkg mkg/cra³

Bemerkungen

vO

Aluminium-Bronze

6G

Mittel

co co ! CO

vo" VO*" i vo*"

10.3

10.3

10.3

13,3    16,0

13,3    15,6

19,5 22,3 24,7 26,7 29,7 18,9 21,9 24,3 26,2 29,2

13,3    15,8    19,2

22,1

24,5    26,5

29,5

31,8

31,9

31,9

34,3

34,2

CO CO Ob Ob

Co CO JX> JX

To '00

41,7

40,9

Bruch

Bruch

34,3

36,2    38,5

41,3

1293,98

1293,98

1293,98

6i,33

6o,75

61,04

Bei beiden Proben ist die Mantelfläche nach dem ersten Schlage knitterig. Nach dem 10. Schlage feine Risse am Umfang der Auflageflächen.

Aluminium-Bronze

Mittel

vq^ vo^ vo^ ^

7,8

9,9    n,9    15,2    17,5    I9i9    21,9

10,3    n,9    15,2    17,9    19,9    21,9

tO tO

*00 Zn

10,1

1 Ii9

Ln

17,7    19,9

21,9    24,7

26,8

27,2

27,0

29,1

Bruch

Bruch

29,1

900,16

787,64

843,90

42,06 3 6,⁸1 39,44

Desgleichen.

Aluminium-Bronze

Mittel

Cb co CTn rf vo" vo" I vn

7,6

11,2

9,6

Ln

io,oJ) II, 6 2)

to

_00 JO 4-oj "bo bov

17,9    20,5

22,7

26,2

34,o

29,9

30,0

28.9 36,0

31.9 32,3

30,9    33,6

36,5 ⁸)

Bruch

Bruch

33,9    36,5³)

32,4    35,i

Bruch

36,5

1293,98

900,16

H53,33

1115,82

6o,75

41,87

53,89

52,17

x) Schwacher Prellschlag auf den Kopf.

²)    Desgleichen auf die Seite.

³)    Feine Risse am Umfang der Auflageflächen.

Nach dem ersten Schlag war die Mantelfläche bei allen drei Proben knitterig.

cs

Aluminium-Bronze

14 G

Mittel;

Ln Ln Ln

~b bo o

co vq^ oo' ob"

10,6

11,2

12,9

13,5

jOb J3b bo "tO

19,2 ¹9,5

21,5

22,1

8,5 io,9

13,2    16,5    19,4

21,8

23,5

24,1

23,8

to to to Ob Ob On (J\ vj tn

29,1

29,0

29,1

Bruch

Bruch

787,64

787,64

787,64

Co 04 J0b Ob

*oo 'bo

36,81

Nach dem ersten Schlage krispelig. Die Proben bleiben nach dem Bruche zusammenhängend.

co

Aluminium-Bronze

Mittel

vcT vo"! vO*

10,7    13,7

10,9    13,9

<-L ^ vo*" vcT

19,3

bo

Co

'bo

JON

20,0

19,7

10    10    to

to to to 'bb 'bo co

24,7

25,2

26,7

27,2

to to vo vo bo bi

32,3

32,5

25,0    27,0    29,8

32,4

34,3

34,4

^ V

vO*" vo'' co co

Bruch

Bruch

34,4    36,6

1012,68

1012,68

1012,68

47,54 47,¹ o 47,32

Bei beiden Proben ist die Mantelfläche nach dem ersten Schlage knitterig. Nach dem 12. Schlage feine Risse am Umfang der Auflageflächen.

Aluminium-Bronze

Mittel

co co j co co co¹ co

CO co Ob Ob

12,3

12,3

vo

vO^ vO^ vcT vcT

JX 00

Ca

Ln

2i,3

21,2

to to Co co "00 'bb

6,0

7,6    9,3

12,3    14,7

VO*"

18,6    21,3

2 3,7

Bruch    —

26,5 Bruch 26,5    —

787,64

900,16

843,90

36,98

42,06

39,52

Desgleichen nach dem 10. Schlage.

Ln

Aluminium-Bronze

Mittel

J3b J3b J0b CO CO Zhi

jx I 00 jx "on Ko co

21.3

21,5

21.4

to to 00 co

bo "cv

23,7

to to

Ln Ln

'bo

0 00 00" 00“

CS CS

3i,2

33,2

33,4

Co CO

yx yx 'OO Zn

Bruch

Bruch

25,9    28,7

3i,2    33,3    35,7

1012,68

1012,68

1012,68

47,54

47,32

47,43

Desgleichen nach dem 12. Schlage.

'S

Aluminium-Bronze

Mittel

vO ! vO vO Ln vO O

10 10 Ln -£*•

'bo vo

28,2

29,1

co

"bo MO

33,6    36,5

34,i    37,1

39,2 41,5 43,9 39,7 42,1 44,o

48,5

50,5

25,4    28,7    31,4    33,9    36,8

39,5    41,8    44,o    46,5

49,o

48,8

50,7

50,6

10 vo vo

cf cf cf vn VO

Nach dem ersten Schlage grobknitterig, die Proben gingen nicht zum Bruche, waren vollständig windschief geworden.

Rein-Kupfer

22 K

Nicht untersucht.

Nachtrag zu den Schlagstauchproben.

Abmessungen und Volumen der Probekörper.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Farbe

Zeichnung

des

Materials

der

Probe

Anzahl der Einzelproben

Abmessungen der Proben

Durchmesser

Höhe

cm

cm

Volumen

cm³

Rein-Aluminium

25 G

silberweiss; mit Stich ins Bläuliche

3,oi 3,oi 3,02    3,01

Mittel

21.4

21.5

²¹.5

26 G

silberweiss; mit Stich ins Bläuliche

Aluminium-Bronze

(als Reinaluminium geliefert)

Aluminium-Bronze 15 G goldgelb

nicht untersucht

3,02

3,oo

3,oi 21,5 3,⁰¹    21,3

Mittel 21,4

Aluminium-Bronze

13 G

goldgelb

3,02

3,03

3,oi

3,oi

Mittel

21.5

21.5

21,5

Aluminium-Bronze

goldgelb

3,03

3,03

3,03

3,oo

3,oi

3,oi

Mittel

21.4

21.5

21.5 21,5

Aluminium-Bronze

12 G

goldgelb

3,oi

3,03

3,oi

3,oi

Mittel

21.4

21.5

21,5

Aluminium-Bronze

16 G

goldgelb

II

3,03

2,99

3,oo

3,oi

Mittel

21,4

21,3

21,4

Aluminium-Bronze

ii G

goldgelb

2,99

3,oi

3,oo

3,oi

Mittel

21,1

21,4

21,3

Aluminium-Bronze

6G

goldgelb

3,oo

3,oi

2,99

2,99

Mittel

21.1

21,3

21,2

115

Nachtrag zu

Abmessungen 1

den Schlagstauchproben,

nd Volumen der Probekörper.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Zeichnung

Farbe

der

des

Probe

Materials

Anzahl der Einzelproben

Abmessungen der Proben

Durchmesser

Höhe

cm

Volumen

cm cm³

Aluminium-Bronze

2 G | goldgelb

3,02

3,02

3,0° 21,4 3,00 21,4 Mittel 2i,4

Aluminium-Bronze

goldgelb i 3

3,oi

3,03

3,oi

3,oo 2i,3 3,oi 2i,5 3,°i    21,4

Mittel 21,4

Aluminium-Bronze

14 G

goldgelb

3,02

3,03

3,oi 2i,5 3,oi 2i,5 Mittel 2i,5

Aluminium-Bronze

goldgelb

3,oo

3,02

3,oi 2i,3 3,oi 2i,5 Mittel 21,4

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

3,01

3,02

3,oo 2i,3 3,00    2i,4

Mittel 2i,4

Ln

Aluminium-Bronze

goldgelb, Stich ins Rötliche

3,oi

3,02

3,oo 2i,3 3,oo 2i,4 Mittel 2i 4

vO

Aluminium-Bronze

rötlichgelb

3,oi

3,02

3,02

3,02

Mittel

c. Resultate der Schlag-Biegeproben,

Stützweite = 45 cm.

Fallbärgewicht = 56,14 kg.

c. Resultate der Schlag-Biegeproben.

= 45 cm.

Fallbärgewicht = 56,14 kg.

Lauf No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Abmessungen Widerstandsmoment W =

4- b h2

Breite Höhe

cm cm

Gesamtdurchbiegung in cm nach den Schlägen aus der Fall-

2,5 I 3    ! 3,5 I 4 I 4 I 4 I

mit den Schlagarbeiten

84,2    112,2 I 140,3 168,3 196,4 224,6 I 224,6 ; 224,6

höhen in m

I,°    i,5

55,6’)    83,5’)

56,i

in mkg

Gesamt Schlagarbeit vor dem Brach mkg

Bruchaussehen

Bemerkungen

Beschreibung

Rein-Alum. 25G4,99j4,99 2071 5,00 5,00 2083 Mittel

3,04

3,12

JDn J3\ cjn .2

Bruch

Bruch

3,08 6,10

139,1

139,1

139,1

Bruchfläche : glänzend, silber-weiss, feinkörnig, krystall. eben, senkrecht zur Achse. Oberfläche knitterig.

un

CO

Alum.-Bronze ₂6 G _ _    —

(als Bein-Alum. geliefert)

Alum.-Bronze 15 G 5,°3 5,°° 2096 5,075,01 2121 Mittel

nicht untersucht.

Bruch

Bruch

rötlichgelb, dichtes schuppiges Gefüge mit Bruchlinien.

Alum.-Bronze 13 G 4,98 5,02 2092 4,99 4,99t 2071 Mittel

0,01 Bruch

0,05    1,3

Bruch

56,1

0,03

140,4

98,3

teils grobkörnig, krystallinisch, teils blättrig, krystallinisch, matt rötlich, uneben mit Bruchlinien.

Ln

Alum.-Bronze 8 G 5,144,98 2125 5,10 5,00 2125 Mittel

0,10 Bruch 0,16 Bruch

56,1

56,1

0,13

56,1

feinkörn., uneben, hellgrau, matt mit einzelnen goldgelben Ausscheidungen,Bruchlinien. Oberfläche : rissfrei.

On

Alurn.-Bronze 12 G

Ln Ln

5,09 2172 5,04 2138 Mittel

Bruch

sehr feinkörnig, teils eben, teils rauh mit Bruchlinien, einzelne poröse Stellen hellgrau matt. Oberfläche: feine Poren.

Alum.-Bronze 16 G 5,04 4,98 2083 5,02 5,00 2092 Mittel

CO VO vO vO

cf o

i,44    2,45

i,49    2,48

00 vO

10 VO CO CO

4,83

4,9i

co vn

VO vcf

o, o

■vf vO_ cf rC

00“ 00

CO

VO

SÏ

MD

*00 'On O 00

0,65    1,47    2,47    3,62    4,»7    6,19    7,55    8,70    9,74

(10,25)

(10,35)

1656,1

1656,1

1656,1

nicht gebrochen.

Beim Schlage No. 6 aus 3,5 m Fallhöhe zeigten beide Proben Kantenrisse. Die Proben kamen nicht zum Bruche, sie setzten beim 4. Schlage aus 4,0 m Fallhöhe auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist daher unsicher.

00

Alum.-Bronze n G 5,05 4,94 2054 5,014,97 2063 Mittel

o,49

0,50

1,15

V5

1,90

1,93

JO JO

'oo '00

LO CO

Bruch

3,81

Bruch

0,50    1,15

1,92    2,86

393,o

56i,4

477,2

blättrig, schuppig mit feinen krystall. Flächen. Oberfläche : Querrisse auf der Zugseite.

Die erste Probe zeigte beim Schlage No. 4 (2,5 m Fallhöhe), die zweite Probe beim Schlage No. 3 (2,0 m Fallhöhe) Risse.

Cn

Aluni.-Bronze 6 G 5,055,03 2129 5,02 5,00 2092 Mittel

o,53

o,5S

1,23

1,26

2,06

2,15

3,01 4,04 5,14 3A3 4,2i 5,34

JDs JDn Ln 4o tO Ln

7,24

7,5o

o,54    1,25    2,11    3,07    4,13    5,24    6,39    7,37

•-4 tN. Tf

►-< co c-*

00" «f ocT

8,91

9A4

9,03

9,59

(9,77)

2105,3

1880,7

1993,0

nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruche. Sie setzten beim 6. bezw. 5. Schlage aus 4 m Fallhöhe mit der untern Fläche auf die Scha-botte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung, welche bei der ersten Probe 10,03 cm betrug, ist daher unsicher. Die Stäbe blieben rissfrei.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung-der Probe

Abmessungen Widerstandsmoment

Breite Höhe

b h w

cm cm

Tbh2

Gesamtdurchbiegung in cm nach den Schlägen aus der Fall

2,5 I 3 I 3,5 J 4 I 4 j 4

mit den Schlagarbeiter 56,1 I 84,2 I 112,2 I 140,3 168,3 I 196,4 J 224,6 j 224,6 I 224,6

höhe

*>5

I 224,6

224,6

Gesamt Schlagarbeit vor dem Bruch mkg

Bruchaussehen

Bemerkungen

Beschreibung

Aluni.-Bronze

2 G 5,00 5,06 2134 5,045,08 2168 Mittel

0,43 ¹ 0,73 ! 1,23 0,35    0,79 : 1,33

1,85 ! 2,58 Bruch 1,93 ! Bruch —

o,39    0,76

1,28

1,89

561,4

393,o

477,2

Schuppig mit feinen krystall. Flächen, graugelb, am Rande

gelbe krystall. Ausscheidungen Oberfläche zeigt auf der Zugseite feine Querrisse.

Alum.-Bronze

1 G 5,04 5,05 2144

5,06 5,04 2142

Mittel

o,55

1,28 2,18 3,17 4,27 1,32 2,19 3,21 4,31

CO 00 10    10

CO 10 VO^ vO^ vo~ vcT

^4    ^4

~b\ ~C\

o c

1-0 tJ-

ocT oo"

9,34

9,29

1,30    2,19    3,19    4,29    5,46    6,64    7,63    8,51

9,32

(9,89)

(9,85)

(9,87)

1880,7

1880,7

1880,7

nicht gebrochen.

Alum.-Bronze

14 G 5,ox 4,88 1989 5,03 5,01 2104

0,40    0,93    1,54    2,26    3,06    3,94    4,86    5,71    6,65

(2 82)

0,42    0,90    1,43    2A9    (3,53)    (4,34)    (5,22)    (6,27) Bruch

Bruch

1431,6

(1341,7)

Schuppig mit feinen krystall. Flächen, graugelb. Oberfläche mit starken.

Mittel 0,41    0,92    1,49

Beim Schlage No. 7 aus 4 m Fallhöhe zeigten sich Kantenrisse.

Beim Schlage No. 5, der aus 3 m Fallhöhe gegeben werden sollte, löste sich der Bär in einer Höhe von 2,4 m aus ; es de daher erst der 6. Schlag aus 3 in Höhe gegeben, die Werte für die Durchbiegung nach dem 4. Schlage sind mit den übrigen Versuchen nicht zu vergleichen, und daher eingeklammert.

Alum.-Bronze

5 G 5,02 5,04 2125 4,90 4,95* 2001 Mittel

o o

Ln Ln C\ OO

1.32    2,22    3,21    4,31

1.33    2,29    3,34 4,47

0\ J3N

'bo 'on

OJ KJ

7,62 8,53 (7,47*)- (8,43)

9,31

o,57    i,33    2,26    3,28    4,39    5,53    6,73    (7,62) (8,53)

(9,29)

(9,31)

(9,87)

(9,91)

1880,7

1824,6

nicht gebrochen.

Alum.-Bronze

3 G 5,06

5,o5

5,03 2134

4,98 2087

Mittel

0,17    0,39    0,67    0,98    1,41    1,87    2,41    2,83    Bruch

0,19    0,41    0,70    1,04    1,44    1,93    2,49    2,99

Bruch

0,18    0,40    0,69    1,01

i,43    1,90    2,45    2,91

1207,0

1207,0

1207,0

feinkörnig, graugelb mit Bruchlinien von beiden Ecken der Zugseite ausgehend, uneben, goldgelbe krystall. Ausscheidungen. Oberfläche mit feinen Querrissen auf der Zugseite.

’) Bei der zweiten Probe löste sich der Bär infolge Fest-klemmens der Abzugkette heim Schlage No. 8, der aus 4 m Höhe gegeben werden sollte, schon bei 3 m Höhe aus. Die Werte für die Durchbiegung sind daher vom 8 Schlage ab nicht vergleichbar. Sonst wie bei den Proben 1G, jedoch ohne Bisse zu zeigen.

Beide Stäbe zeigten beim Schlage No. 6 (3,5 m Fallhöhe) auf der Zugseite feine Risse.

Ln

Alum.-Bronze

5,03 5,04 2130 5,02 5,04 2125 Mittel

o,57

o,55

1,28    2,13    3,09    4,12    5,18    6,28 ₍ 7,23

1,23    2,07    2,99    3,98    5,02    6,09 ' 7,02

jx>

'oo 'o

0,56    1,26

2,10    3,04    4,05    5,10    6,19    7,13    7,94

^ vO *n

00 00 ocT

9,44

9,14

9,29

2105,3

2105,3

2105,3

nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim 6. Schlage aus 4 m Fallhöhe mit der untern Fläche auf der Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher, sie betrug 9,84 und 9,65 cm. Beide Stäbe zeigten auf der Zugseite feine Risse.

vO

Alum.-Bronze

5,075,05 2155 5,07 5,05 2155

1,02    2,35

0,91    2,13

3,ö2    5,39

3,Si 5,°3

O CO O IC)

rC vrT

vo    cn

Xi-l IM

00 00'

(9,99)    —

9,62 (IO,31)

Mittel

o,97    2,24

3,67    5,21    6,79    8,35

982,5

1207,0

1094,8

nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim ersten bezw. zweiten Schlage aus 4 m Fallhöhe auf die Schabotte auf und blieben rissfrei.

¹

Angabe der Fabrik Neuhausen. Über den Einfluss niedriger Temperaturen sowie des Eisens, Phosphors, des Schwefels und anderer asse-sorischer Stoffe auf die Schmiedbarkeit des Rein-Aluminiums und seiner Legierungen, liegen unserseits keine Erfahrungen vor.

A. Einleitende Bemerkungen.

Die nachstehenden Resultate der umfassenden Versuche mit Aluminium-Bronzen der Kategorie «gewalztes Materiah erschienen im Vergleiche zu jenen, welche an gegossenen Aluminium-Bronzen ausgeführt werden konnten, weniger zahlreich und lückenhaft. Der Grund der Unvollständigkeit dieser Versuchsreihe ist durch verschiedene Umstände bedingt, zu welchen in erster Linie die Enttäuschung gehört, die erwirkt war durch Versuchsresultate, die den Erwartungen zuwiderliefen. Dr. Kiliani lag es vor allem an der Ergründung der Technik des Gussverfahrens, sowie an der Feststellung der Eigenschaften der so viel versprechenden gegossenen Aluminium-Bronzen. Während des Studiums und der Weiterentwicklung des Gussverfahrens dieser Bronzen fiel die Vorbereitung des Versuchsmaterials für die Serie der «gewalzten Aluminium-Bronzen», welche allmälig erlahmte, schliesslich gänzlich eingestellt wurde, als Dr. Kiliani bei seinen Arbeiten dank den Kontraktionserscheinungen des Metalls beim Übergang aus dem flüssigen in den festen Aggregatzustand auf fast unüberwindliche Schwierigkeiten stiess und die Untersuchungen der Festigkeitsverhältnisse der gegossenen Bronzen in der umfassenden Versuchsreihe die gänzlich unerwarteten Unterschiede und Verwerfungen der Zahlenreihen gegenüber denjenigen der kleinern, oder orientierenden Versuche an den Tag förderten, welche teils in Kristallisations-, teils in Saigerungsvorgänge beim Abguss grösserer Massen ihre Begründung finden. Im wesentlichen waren es die Enttäuschungen, die die Durchführung der ursprünglich geplanten Arbeiten vereitelten ; sie sind schuld, dass eine vollständige Versuchsreihe mit «gewalztem Materiah nicht mehr zustande kam und die dritte Versuchsreihe, nämlich in der gezogenen Zustandsform (als Draht) des Materials, überhaupt fallen gelassen wurde.

B. Resultate der chemischen Analyse.

Sämtliche Zahlen der chemisch-analytischen Arbeiten sind Mittelwerte aus 2 Bestimmungen.

Gewalztes Material.

B. Resultate der chemischen Analyse.

Besserer Übersicht willen sind den Resultaten der chemischen Analysen die Ergebnisse der korrespondierenden Zerreissproben beigefügt.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Rein-Aluminium*)

Be

zeichnung

Farbe

der

des

Probe

Materials

Aluminium Al °Jo

Kupfer

Cu 0/0

Zink

Eisen

Scliwe-

fei

Silicium

Zn %

Fe %

S%

Si%

Streck

grenze

ert/cm²

Zug

festig

keit

ßt/cm²

Dehnung nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

Xl°/o 7.2%

Kontraktion cp %

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

a 7-2 C—ß

100

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

to

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,96

90,99

Spur

1,36

Mittel

2,20

2,11

2,16

4,93

5,04

4,99

i7,7    17,3

21,2 20,5

19,5    i8,9

20,5

22,0

21,3

0,85

1,03

0,94

vollkommen intakt

feinkörnig, kleiner Gussfehler am Rande

feinkörnig, fehlerfrei

CO

Aluminium-Bronze

goldgelb

8,29

90,38

Spur

0,04

Mi

2,49

2,52

5,43

5,34

17,5    16,7

26 i 20,4

0,91

1,09

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

Mittel

²,5I

5,39

'oo

i8,6

18, i

1,00

4-

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,43

89,77

o,54

2,58

2,52

2,52

in in

'oo

Mittel

2,52

5,79

crv co . rC 00 ocT

17,2

!7,4

¹7,3

¹9,5

19,3

19,4

o,99

1,01

1,00

vollkommen intakt Spur von Anrissen

feinkörnig, fehlerfrei

Ol

Aluminium-Bronze

goldgelb

6,69

91,66

Spur 0,04

1,83

2,44

2,22

5,20

5,3o

OO JD 4* kO

30,1

43,o

C>A tO U\ *<J

'On

r,57

i,94

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

Mittel

2,33

5,25    39,7    36,6

3i,S

1,76

0\

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,62

90,38

o,73

i,44

2,14

2,08

Mittel

2,11

2 7,0

25,7

26,4

1,46

1,29

B38

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

!•>

Aluminium-Bronze

goldgelb

7A9

88,83

2,27

0,05

1,32

00

On On

Mittel

1,98

28,6

3i,7

3°,2

i,7⁸

i,94

1,86

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

00

Aluminium-Bronze

goldgelb

4,99

93,59

0,91

0,91

1,76

1,70

Mittel

i,73

on in n H ^ fff

kO VO vo

2,27

2,04

2,16

vollkommen intakt

feinsehnig, fehlerfrei

-i

ausgeführt.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Be-

Zeichnung

Farbe

Alu-

des

des

minium

Kupfer

Zink

Eisen

Schwe-

Silicium

Streck-

Materials

Materials

Al o/o

Cu o/o

Zn %

Fe °/o

fei

So/o

Si%

grenze o t/cm²

Aluminium-Bronze

II W

goldgelb

7,98

89,99

0,89

1,23

Mittel

2,13

2,23

2,18

Aluminium-Bronze

12W

goldgelb

9,80

86,71

0,78

2,38

3A3

3A3**)

Mittel

3A3

Aluminium-Bronze

14W

goldgelb

7,37

89,88

1,02

¹ ?95

Mittel

2,11

2,00

2,06

Aluminium-Bronze

15W

goldgelb

11,01

88,16

o,34

0,80

3,i3

3,09

Mittel

3,ii

Aluminium-Bronze

16W

goldgelb

8,81

90,50

0,56

0,61

2,33

2,12

Mittel

2,23

Rein-Kupfer*)

_î

ausgeführt.

**) unsicher.

Arbeits

koeffizient

nach

Dehnung nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

ßt/m² Xi°/o 7-2% (p %

Zng-

festig-

keit

5,09    13,2

5,09 HA

vo vo cf ro

Kon-traktion Tetma>er

Oberflächen* beschaffenheit . der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

*5,9

12,5

5,09    13,7 ; i3,i 14,2

p p p

0,    0, c,

vD

vollkommen intakt

halbkürnig, halbsehnig, fehlerfrei

O, I o, *4

I °co ~b

QN

5,5»

5,5o

5,54

5,24

4,97

5,i2

5,23

4,9i

5,07

O JD

o,oS

0,04

vollkommen intakt

feinkörnig; schwach strahlig, fehlerfrei

feinkörnig, strahlig, fehlerfrei

"OO

o,o5

19,0

20,7

J>0

'oo OJ

ocT ot

19,9 I9,i 19,2

o,4    0,4

2i,5

21,7

22,0

220

22,6 21,6 22,0

1,02

1,09

i,o6

0,02

0,02

0,02

I.I2

1,07

1,10

vollkommen intakt

vollkommen intakt

Spur von Anrissen

vorwiegend feinkörnig, fehlerfrei

ähnlich wie bei No. 9

strahlig, fehlerfrei

feinsehnig; schwach zackig, fehlerfrei

•a

C. Resultate der umfassenden Zerreissproben.

C. Resultate der umfassenden Zerreissproben,

Gewalztes Material.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Zeichnung

Farbe

Anzahl

der

des

der

Chemische

Zusammensetzung

Probe

Materials

Einzel

proben

Al °/o Cu °/o Zn %

Elasti-citäts-Modul s t/cm²

Grenz -Modul

yt/cni²

Zug- Bruch-festig- deh-keit nung a t/cm² /3 t/cm² A °/o

Streck

grenze

Dehnung nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

Ai °/o A2 °/o

Kon

traktion

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

cp %

c=/9

A2

100

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

Rein-Aluminium*)

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,96 ; 9o,99

1157

1141

o 00

Cn CO

2,20

2,11

4,93

5,04

kO Os ~00 VO

17,7

17,3

21,2

20,5

20,5

22,0

0,85

I,°3

vollkommen intakt

feinkörnig; kleiner Gussfehler am Rande

feinkörnig', fehlerfrei

Mittel

1149

o,94

2,16

4,99    18,4    19,5

18,9

21,3

o,94

Aluminium-Bronze 2 W goldgelb

8,29    90,38

1154

1144

1,42

i,37

2,49

2,52

Mittel

1149

1,40

2,51

16,7

20,4

18,6

19,7 i6,4 i 8, i

0,91

1,09

1,00

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

Aluminium-Bronze 3 W goldgelb

7,43

89,77

1125

1,49

1134

i,49

2,52

2,52

Cn Cn

'os

'oo

ps Os

Ui

co Xo

17,2 ¹7,4

¹9,5

o,99

vollkommen intakt

feinkörnig-, fehlerfrei

19,3

1,01

Mittel

1130

i,49

2,52    5,79

Cn

18,1

i7,3

19,4

1,00

Aluminium-Bronze 4 W goldgelb

6,69

91,66

1166

1166

1,29

1,28

2,44    5,20

2,22    5,30

"o, OJ

30,9    30,1

48,4    43,0

OJ tu

Cn ^4

'Cn

¹,5 7

1,94

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

Mittel

1166

1,29

2,33    5,25    33,5    39,7

Aluminium-Bronze 5 W i goldgelb

7,62

90,38

Mittel

1171 1158 1165

1,26

1,26

1.26

2,14 5,26 25,5 30,1 2,08 5,13 25,0 25,2

tu    CO

"oo    ~b\

25,1

2,11

5,20

25,3    27,7    26,5

3i,5

27,0

25,7

1,76

1,46

1,29

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

B38

Aluminium-Bronze 6 W goldgelb

7,i9

88,83

1197

1173

1,27

1,27

CO

Os Os

5,23

5,20

Mittel

1185

1,27

1,98

5,22

1,78

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

3i,7

30,2

1,94

1,86

Aluminium-Bronze 9 W goldgelb

4,99

93,59

1202

1195

Mittel

1199

o i 0 p "00 I ~oo ~oo o\ I 00 w

1,76

1,70

4,41

45,2

Cn

S|

4,33

38,0

kO

LO

'o 'oo

5i,5

47,o

B73

4,37 '

41,6    56,9    49,3

Os UJ] N

Th I CO

vo VO I vo

►-i

2,27

2,04

2,10

vollkommen intakt

feinkörnig, fehlerfrei

*) nicht ausgeführt.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

Be-

Zeichnung

der

Probe

ii W

12 W

14 W

Farbe

des

Materials

goldgelb

goldgelb

goldgelb

Anzahl

der

Einzel

proben

Chemische

Zusammensetzung

Al % Cu %

7,98    89,99

9,80    86,71

7,37

89,88

Zn %

Mittel

Mittel

Mittel

Elasti-citäts-Modul £ t/cm²

Grenz-

Modul

y t/cm²

Kon- toÄ    Oberflächen-

nach    beschaffenheit

traktion Tetmajer    _

nimg pro 10 cm pro 20 cm    ^ der Probe

ot/cm² ßt/cvcfi k°/0 Ai % h °/o cp°/o c==^iöö! nach Bruch

Streck-

grenze

Zug- Bruch- Dehnung festig- deh-

nach Bruch

Beschaffenheit

keit

des

Bruchgefüges

1256

1218

1237

1288

1353

1321

1199

1178

1189

1,06

o,95

1,01

1,28

i,5i

1,40

1,06

1,08

1,07

2,13

2,23

2,18

5,09

5,09

5,09

3A3

3A3**

3A3

2,11

2,00

2,06

p\

*oo 'o

Ln

6,96

5,58

5,50

5,54

11,8

*3,i

13,2

!4,I

t-H

Ui JO C\ Ln

¹5,9 12,5

I2,5

13,7

14,2

TT

vO VO

o" d d

vollkommen intakt

halbkömig, halbsehnig ; fehlerfrei

J/3

b b\ ^

JX>

"00    «

ON

0,8

19,0

20,7

»—I    HH

VO QO 00 w

18,7

19,6

19,9

19,2

0,05

0,04

°,°5

1,02

1,09

1,06

vollkommen intakt

vollkommen intakt

feinkörnig, schwach strahlig; fehlerfrei

feinkörnig, strahlig, fehlerfrei

vorwiegend feinkörnig, fehlerfrei

ähnlich wie bei No. 9.

to

Aluminium-Bronze

15 w

goldgelb

10,01

88,16

1145

1104

0,98

0,91

3A3

3,09

5,24

4,97

o" cd

O JO

O t->

o~ o

0,02 0,0 2

vollkommen intakt

strahlig, fehlerfrei

Mittel

1125

o,95

3,ii

5,ii

Cn

°,4

°,4

0,02

ro

Aluminium-Bronze

16 W

goldgelb

8,81

90,50

1258

1236

V5

1,28

2,33

2,12

5,23

4,9i

to to JO JO *00 Ui

21,5

21,7

22,0

220

1,12

1,07

Spur von Anrissen

feinsehnig, schwach zackig; fehlerfrei

Mittel

1247

1,22

2,23

5,07

20,7

22,6

21,6

22,0

1,10

Rein-Kupfer*)

**) unsicher.

r-

ausgeführt.

130

D. Resultate der technologischen Kaltbruchproben.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Bie- Mittlerer Krümmungs-

Breite Dicke a. Radius

Ab-

Krüm-

messungen

gungs-

Winkel

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm cm

r cm

jc=50—

Nicht ausgeführt

KJ

Alum.-Bronze

i W 2    5,00

5,oo Mittel 5,00

ï,52

ï,52

!,52

28 —

60 —

44 —

5,44

3,19

4,32

W «

OJ ^

'00 "o

Beginn der Querrissigkeit

i8,9

Alum.-Bronze

2W

2    5,00

5,02

ï,52

1,50

23 — 27 —

6,88

6,08

11,0

12,3

Beginn der Querrissigkeit

Mittel 5,01

25 —

Alum.-Bronze

² 5,oo 5,oo

i,52

54 — 30 —

U)

"00 'o    4^

00 00    00

ii,7

Beginn der Querrissigkeit

Mittel 5,00

ï,5²

42 —

3,98

20,1

Ln

Alum.-Bronze

2    5,00

5,oo Mittel 5,00

I,5°

i,5i

70 —

180 —

2,29

1,88

32,8

40,2

Beginn der Querrissigkeit

*,5i

125 —

2,09

36,5

VO

Alum.-Bronze

5,oo

5,oo

¹.5¹

1.52

180 — 180 —

2,00

2,04

37,7

37,3

Beginn der Querrissigkeit

Mittel

5,oo

!,52

180 —

2,02

37,5

Alum.-Bronze

5,oo

5,oo

1,50

T,5°

106 —

Mittel 5,00

1,50

71 — 88 30

2,25

2,45

OJ U)

A

~CT' 6j

Beginn der Querrissigkeit

2,35

32,0

00

Alum.-Bronze

2    5,00

5,oo

!,5o

1,50

180 — 180 -

o,75

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel

5,oo

x,5o

180 —

o,75

1000

131

D. Resultate der technologischen Kaltbruchproben.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Proben

Anzahl der Einzelproben

Ab-

Bie-

messungen

Breite Dicke

gungs-

Winkei

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

Krüin-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm cm

r cm

x=50—

9 Alum.-Bronze

11W

4.97    i,5*    40 —

4.98    1,50    39 -

4,40    17,0

4,40    17,0

Plötzlicher Querriss

Mittel

4,98 i,s*

39 30

4,40    17,o

10 Alum.-Bronze

12W

5,oo 1,51 5,oo i,S*

V 2 00 to 00    00

o ~o

to to

~b “o

Plötzlicher Querbruch

Mittel

5,oo 1,51

ea.

3»,o

2,0

Alum.-Bronze

14W

5,oo

5,oo

*,5*

i,5*

56-

55 —

3,oo

3,5°

25,°

22,0

Plötzlicher Querriss

Mittel

5,oo

*,5*

55 30

3,25

23,5

12

Alum.-Bronze

15W

5,oo

4,98

*,52

1,52

11 —

ra.

38,0

Mittel

4,99

*,52

6 30

11,50

24,80

Plötzlicher Querbruch Querriss

*3

Alum.-Bronze

16W

5,oo

4,96

1,50

*,5*

61 — 58-

2,90

2,90

10 to o\ o, ~o ~o

Plötzlicher Querriss

Mittel

4,98

*,5*

59 30

2,90    26,0

*4

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab

messungen

Breite Dicke

cm cm

Bie-    Mittlerer

gungs- Kriim-Winkel mungs-(X    Radius

Krüm-

mungs-

koeff.

Bemerkungen

r cm

x=50-

Rein-Aluminium

Nicht ausgeführt

Alum.-Bronze

iW

5,oo 1,52 5,oo 1,52

180

180

Mittel

5,oo

1,52

180

o    o    o

vj *^1 Qs    Os 0\

100,0

100,0

ioo o

Vollkommen intakt

Alum.-Bronze

5,02

5,00

i,5o

B52

IoO—    0,75    100,0 ; Vollkommen intakt; fein wellig-

i8o —    0,76    100,0

Mittel

5,oi

180— o,75i/₂ 100,0

Alum.-Bronze

5,oo

5,oo

B52

B5I

Mittel

5,oo 1,52

180— 0,76    100,0 I Vollkommen intakt; fein wellig

180 —

180 —

0,751/2 100,0 0,76    100,0

Alum.-Bronze

5,oo 1,50 5,oo ! 1,51

180 —

o,75

100,0

Vollkommen intakt

180 — [0,751/2 100,0

Mittel

5,oo

B5i

180— o,751/21 100,0

Alum.-Bronze

2    5,00

5,oo Mittel 5,00

B5i

B52

B52

180 — 180 —

180 —

°)75 Vs IOO)°

0,76 j 100,0

Vollkommen intakt

0,76

100,0

Alum.-Bronze

5,oo

5,oo

I,5°

i,5o

180 -

180 —

o,75

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel

5,oo 1,50

180 —

o,75

100,0

Alum.-Bronze

9W

Mittel

5,oo 1,50 5,oo 1,50 5,oo 1,50

180 — 180 —

o,75

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

180- I 0,75

100,0

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Ab

messungen

Breite I Dicke

cm cm

Bie

gungs-

Winkel

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

Kriim-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

r cm

x=50t

Alum.-Bronze

4,97

4,97

i,5o

i,5°

180 — 180 —

0,75    100,0

o,75    100,0

Spuren von Querrissigkeit Vollkommen intakt

Mittel 4,97

!,5°

180 —

o,75

100,0

10

Alum.-Bronze

12W    2

5,oo

5,oo

I,5i

1,54

180 —

180

Mittel

5,0°

Di

1 So —

o,75 V» IOO>° o,75i|₂ i⁰⁰,0 0,751/2 IOO,°

Spuren von Querrissigkeit Vollkommen intakt

Alum.-Bronze

14W    2

5,oo

5,oo

Cn en O O

180—'

180 —

o,75

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel

5,oo

Ii5°

180 —

o,75

100,0

12

Alum.-Bronze

15W    2

5,oo

4,98

B5°

r,5°

180 180 —

o,75

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel

4,99

i,5o

180 —

o,75

100,0

13

Alum.-Bronze

16 W 2

4,97

4,96

1,48

i,5o

180 — 180 —

o,74

o,75

100,0

100,0

Vollkommen intakt

Mittel

4,97

i,49

180 —

o,74i/₂

100,0

14

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt

F. Resultate der Scherproben.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Durch

messer

des

Probe

körpers

cm

Quer

schnitt

fläche

Scher

festigkeit

total pro cm²

Bemerkungen

cm²

Rein-Aluminium

Nicht ausgeführt.

Alum.-Bronze

iW 2

vO vO

A A

ef cf

3,33

3,33

3,12

3,12

Deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen; Material fehlerfrei.

Mittel

3,12

Alum.-Bronze

10 M

o ~b

CT, CT,

3,33

3,33

22,5

22,5

Ui U)

00 00

Deutlich ausgeprägte Scherflächen ; Material fehlerfrei.

Mittel

22,5

3,38

Alum.-Bronze

to to

~b 'o

CT, CT

3,33

3,33

23.8

22.9

3,58

3,44

Schräg abgeschert; keine Schnittflächen; Material fehlerfrei.

Mittel

23,4

3,52

Alum.-Bronze

2,06

2,06

3,33

3,33

20,5

20,4

O-i Ui

"o "o

ON 00

Deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen; Material fehlerfrei.

Mittel

20,5

3,07

Alum.-Bronze

2,06

2,07

3,33

3,36

Mittel

20,6

20.5

20.6

3,09

3,°S

3,07

Ziemlich deutlich ausgeprägte Schnitt-und Scherflächen ; Material fehlerfrei.

Alum.-Bronze

to KJ ON ON

3,33

3,33

20,5

20,2

3,o8

3,03

Deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen; Material fehlerfrei.

Mittel

20,4

3,06

135

F. Resultate der Scherproben.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Durchmesser des schnitt-Probe-körpers

cm cm

Quer-

fläche

Scher

festigkeit

total pro cm²

Bemerkungen

Alum.-Bronze

2,07    3,36

2,07 3,36

Mittel

20,2

20,2

3,oo

3,oo

Deutlich ausgeprägte Schnitt- und Scherflächen; Material fehlerfrei.

20,2

3,oo

Alum.-Bronze

ii W

10 10

'o *o

Os Cs

3,33

3,33

20,3

20,7

3,05

3,ii

i Bruchflächen zeigen teilweise Ab-> Scherung, teilweise Bruch; Ma-J terial fehlerfrei.

Mittel

20,5

3,o8

10

Alum.-Bronze

12 W

10

kO kQ

cf cf

3,33

3,33

31,0

30,2

4,65

4,53

1 Keine Abscherung ; unregelmässiger, I > teilweise muschliger Bruch ; Material fehlerfrei.

Mittel

30,6

4,59

Alum.-Bronze

14W

2,o6    3,33

2,07    3,36

Mittel

23,0

22,7

00 Ln

1 Bruchflächen zeigen teilweise Ab-> scherung, teilweise Bruch; Material fehlerfrei.

22,9

3,42

12

Alum.-Bronze

15 W

2,07    3,36

2,07    3,36

Mittel

28,0

27,5

4,17

4,09

Keine Abscherung; unregelmässiger, zackiger Bruch, teilweise längs Krist.-Absonderungsflchn. : Material fehlerfrei; (grob kristallinisch).

27,8

4,13

13

Alum.-Bronze

16 W

2,07    3,36

2,06    3,33

Mittel

20,5

20,5

3,05

3,o8

Bruchflächen zeigen teilweise Abscherung, teilweise Bruch ; Material fehlerfrei.

20,5

3,07

G. Resultate der Druck- und Stauchproben.

G. Resultate der Druck- und Stauchproben.

Gewalztes Material.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Be-

Anzahl

Ab-

Benennung des Materials

Zeichnung

der

der

Probe

Einzel

proben

messungen Durchmesser

Höhe

cm

cm

Elasti-citäts-Modul e t/cm²

Grenz-

Modul

Stauch-

grenze

Bei einer Inanspruchnahme betrug die Stauchung

von

absolut

pro cm²

in

Bemerkungen

y t/cm²

er t/cm²

Rein-Aluminium

Nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

4,oo

19,98

1186

o,95

2,07

Probe intakt ausrangiert. Druckproben nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

3,99

2,99

2,99

12,00

2,98

2,98

”59

i,32

2,16

Mittel

00 00 00

10    101 10

10 vq^ CO so ¹ CO co

35,i

Probe intakt ausrangiert. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt. Plötzlicher Bruch.

Aluminium-Bronze

4,oo

11,98

1164

i,o5

2,39

Probe intakt ausrangiert. Druckproben nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

3,99

2,99

2,99

12,00

2,98

2,98

”59

1,16

2,00

82,6

79,2

Mittel

80,9

0\ M 'oo

25,5

31,2

28,4

Probe intakt ausrangiert. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt. Plötzlicher Bruch.

Aluminium-Bronze

4,oo

11,98

1219

M9

2,15

Probe intakt ausrangiert. Druckproben nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

3,99

2,99

12,00

2,98

1290

1,32

2,04

2,99

2,97

Mittel

91,0

94,o

92,5

13,0

13,4

13,2

00^ vq^ cf 00"

¹ CO C4

3°,7

Probe intakt ausrangiert. Plötzlicher Bruch. Kohäsionsgrenze; Wage sinkt.

Aluminium-Bronze

4,oo

”,99

1288

1,00

L⁶3

Probe intakt ausrangiert. Druckproben nicht ausgeführt.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Aluminium-Bronze

Be-

Anzahl

Ab-

Zeichnung

der

Probe

der

Einzel-

Proben

messungen Durchmesser

cm

Elasti-citäts Modul cm £ t/cm²

Höhe

Grenz-

modul

Stauch-

grenze

Bei einer Inanspruchnahme

betrug die Stauchung

von

absolut

pro ein²

in

Bemerkungen

y t/cm²

o t/cm²

3,99

3,oo

2,99

12,00

3,oo

3,oo

1207

1,36

2,08

Probe intakt ausrangiert.

74,6

77,o

Mittel

75,8

10,6

¹ b°

10.8

25,0

26,7

Wage sinkt plötzlich; Druckflächen längs dem Umfange anrissig.

25,9

IO

Aluminium-Bronze

12 W

3,99

;    3,00

3,oo

12,00

2,99

3,oo

1244

1,96    —*)

74,9

74,o

Mittel

74,5

10,6

10.5 _____7,7*)

10.6    (7,7)

Probe intakt ausrangiert.

Plötzliches Zermalmen. **) nicht messbar.

Plötzlicher Bruch; einseitig kegelförmig zerfallen. *) unsicher.

Aluminium-Bronze

14 W

3,99

3,oo

3,oo

12,00

3,oo

3,oo

1207

1,32

2,28

73,7

78,2

io,4    23,3

ii,i    26,7

Probe intakt ausrangiert.

Wage sinkt; Druckflächen längs dem Umfange anrissig

Mittel

76,0

10,8

25,0

Aluminium-Bronze

15 w

3,99

3,oo

3,oo

12,00

2,98

3,00

991

0,78

3,04

68,1

72,5

kO

W 'On

—    Probe intakt ausrangiert.

(5,°*)    Probe plötzlich stark rissig; *) unsicher.

Plötzlicher Bruch; diagonal abgeschert.

i7,3

Mittel

70,3

10,0

(?)

13

Aluminium-Bronze

16 W

3,98

3,oo

3,oo

1,01

2,01

8o,o

75,2

CO kO

I f 2"

Probe intakt ausrangiert.

Mittel

77,6

11,0

29,8

29,0

29,4

Wage sinkt plötzlich; Druckflächen längs dem Umfange anrissig.

14

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt.

Zu vorstehenden Versuchsresultaten sei bemerkt, dass die Druckeine zuverlässige Feststellung der absoluten Stauchung durch das meist Formänderungen der Proben nicht zu erreichen war. Auch das Mass der abminderungen der Probekörper kann nur den Wert von relativen Näherungs-

versuche in Hinsicht auf die ausgewiesenen Stauchungen unsicher sind, weil plötzliche Auftreten von Rissbildungen und die damit zusammenhängenden Stauchgrenzen, als der Beginn des Auftretens erheblicher, bleibender Höhenwerten in Anspruch nehmen.

H. Resultate der umfassenden Biegeproben.

H. Resultate der umfassenden Biegeproben.

Gewalztes Material.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Querschnittsgrössen der Barren

Wider-stands-

Breite

Dicke

I’rei-

lage

Trägheits-

Moment

cm

cm cm

cm⁴ cm³

Elasti-

citäts-

Modul

ft/cm²

An der

Proportion. - Grenze

„    Durch-

Spannung biegung Arbeit

y t/cm² f cm A ton

Def.-

Bei einer Faserspannung von o t/cm²

An der Grenze des T ragvermögens

2,00

4,oo

6,00

8,00

„    Durch-

Spannung bicgung

Def.-

Bemerkungen

Arbeit

fern jAtcm fern Atem fern Atem fern Atem /?t/cm² fern Atem

Rein Aluminium

2 ! Alum.-Bronze j 1 W

2    5,04 5,02

5,00 5,02

80,0; 53,13 21,17    H96

80,0 ! 52,71    21,00 II92

Mittel 1194

1,30

1,07

V9

0,23    0,16

0,19    0,11

0,21 I 0,14

co yo co co

d d

00 00 co co

o d

1,62 4,80 9,00

i,57 4,7o i 7,75

0,36    0,38    1,60

4,75

U) 4^ 00 yt

"o, '00

00

co 10 vo~ vo*"

12,0

13,9

00 o,

O <-n

~o ~oo

Ohne Bruch ausrangiert

8,38    42,2

6,48    12,9    72,9

Alum.-Bronze

Ln Ln

"o “o

bO OJ

5,oi

4,99

o o cf cf co 00

5²,69 21,03    1184

51,97    20,83 I 1260

: Mittel

1222

i,3i

1,44

1,38

0,23

0,28

0,16

0,23

o,37 0,39 0,94 2,40 o,37 0,38 0,99 2,40

3,40

3,78

•^1 o, ~a\ “o

00 00 ~o 00 OJ

co vcf

0,26

0,20

o,37

o,39

o,97    2,40

3,59

16,8

vo

Q\

!5,I

93,2 Ohne Bruch ausrangiert.

113,4

I03,3

dl.

4 Alum.-Bronze

²    4,98 4,97 80,0

15,oo 4,96 80,0

50,94 20,50 1171 50,84 1 20,50    1201

'Mittel! 1186

V4

1,20

1,17

0,20

0,20

0,20

0,11

o,”

0,11

0,36

o,35

0,36

p p p

Ci Ci Lti

0,0,0,

2,36

²,94

²,65

10,0

12,1

10 m Tf- 10

d cd

11.1

7,5o

40.2

54.2

47.2

O co 0    ^0 XA.

cf 00" oo""

15,1

14,9

*5,°

117.6

109.6

113.6

Ohne Brucli ausrangiert.

Alum.-Bronze 4W

5,00 5,00 80,0 52,08 |j 5,oo 5,01 80,0 52,39

20,83    ¹²¹²

20,91    1264

Mittel; 1238

1,20 j 0,21 hl7 I 0,18 1,19    0,20

0,14

0,10

0,12

0,36

o,35

p 0

Ci Ci

O, O,

1,60    5,00

1,40    4,40

8,60

7,46

A A

cf vcT

Tf CO

Oh

Ov

CO

Ln Ln

'Cv 'Cv

88,0 Ohne Bruch ausrangiert.

90,4

0,36    0,36    1,50    4,70    8,03

39,6

vo""

10

vo

Ln

vOÄ

00

VO

'to

Alum.-Bronze 5 W

2    5,00 5,00 80,0 52,08 20,83 1256

5,00 4,98 80,0 51,46 20,67 1 I227 Mittel 1242

0,10

0,13

0,12

54.²

51.2

52,7

vo N CO    t

vo"" vo"" vO*"

VO vO^ vo^

LO IT) ŁO

0Î «    ^

vo m

00    00 CO

Ohne Bruch ausrangiert.

Alum.-Bronze 6 W

5,oo I 4,96 5,oo 4,96

O O cf o 00 00

50,84

50,84

20,50    1288

20,50    1272

Mittel 12,80

!,34

1,10

1.22

0,22

0,18

0,20

0,16

0,10

0,13

o,35 0,36 1,65 4,80 9,55 o,34 0,35 1,54 4,40 8,70

o,35 0,36

cC cf n-

jCv

Ln

vo^ LO 10 IO

00    00

4. 4-

Ohne Bruch ausrangiert.

x>

1,60    4,60    943    45,¹

6,48    15,6    85,9

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Anzahl der Einzelproben

Uuerschnittsgrössen der Barren

Wider-stands-

Breite Dicke

Frei-

lage

Trägheits-

cm cm

Moment

cm cm⁴ cm³

Elasti-citäts-Modul e t/cm²

An der

Proportion. - Grenze

,,    Durch- Def.-

fepannung biegullg Arbeit

y t/cm² f cm A tcm

Bei einer Faserspannung von a

6,00

f cm A tcm f cm A tcm f cm A tcm

2,00

4,00

t/cm²

8,00

f cm

A tcm

An der Grenze des Tragvermögens

_    Durch- Def.-

Spannung Biegung Arbeit

ß t/cm² f cm A tcm

Bemerkungen

Alum.-Bronze I 9 W

2    5,00 5,02

5,oo 5,02

o o cf d

00 00

52,71 21,00 52,71 21,00 Mittel

1292

1225

1,27 0,22 0,15 1,31 0,24 I 0,16

0,36

o,37

o o

U) U) 00 00

4,68    16,00

4,53    15,40

1259

1,29    0,23

0,16

o,37    0,38    4,61    15,70

70,4

70,6

7o,5

Ohne Bruch ausrangiert.

Alum.-Bronze 11 W

2    5,00 5,ox

4,99 5,oo

o o d d 00 00

52,39 20,91 5¹,98 20,79 Mittel

1155

1308

1,56

1,04

0,27

0,18

0,22

0,10

o,35

o,35

o JO 60 bo 0\ o>

~o "o

00    00

3,00 5,42 26,6 3,00 5,70 28,0

7,oo 12,5 7,02    14,5

00

00 U-i

co

Ohne Bruch ausrangiert.

1232

1,30

0,23

0,16

o,35

0,36    1,08

3,oo 5,56    27,3

7,oi 13,5    82,3

10

Alum.-Bronze

12 W

2    5,⁰² 5,°° 8o,o

5,02 5,oi 8o,o

52,29 20,92    1351

52,60 21,00    1238

Mittel

2,05

i,79

0,32

0,31

o,35

0,29

1295    1,92    0,32

0,32

1,85

9,6o

2,20

2,03

11,10

10,35

10,28    3,22

10,31 3,93 10,30

23,0

28,0 3,58    25,5

Plötzlicher Querbruch.

11

Alum.-Bronze 14 W

2    5,°3 5,03 8o,o

5,02 5,ox 8o,o

53,35 21,21 52,60 21,00 Mittel

1292 ! 1,06

1243 1 i,55

1268    1,31

0,18

0,27

0,10

0,22

0,35

o,35

!,05

1,10

JO JO

"oo ~bo o o

4,26    20,80

5,24    23,20

7,37    i3,5

7,05    12,3

00

00

Ohne Bruch ausrangiert.

0,23

0,16

o,35    0,36    1,08    2,80    4,75

22,00

7,2i    12,9    81,3

12

Alum.-Bronze

15W

2    5,00 5,02

5,00 5,00

00 00 o o "o "o

52,71    21,00 j

52,08 20,83 !| 1148 Mittel

1073

i,3i

1,08

IIII

1,20

0,24    0,17

0,20    0,11

0,22 I 0,14

8,48    4,18    25,4

7,44    3,22

16,6

vO

On

3,7o

21,0

Plötzlicher Querbruch.

13

Alum.-Bronze

16 W

2    5,00

4,99

-P-    4-

00    00

8o,o

8o,o

5i,46

5i,36

20,67

20,63

Mittel

1390    1,58

¹333 Mo 1362    i,34

0,26

0,18

0,22

0,21

0,10

0,16

o,34    0,35

o,34    0,35

"O 4^

00 Crv

4,40    11,40 59,20

2,80    7,15 35,80

o,34    0,35    1,27    3,60    9,28 47,50

O Tp , N

i-« uv CO

vo' vo"' 1 'O'

Ohne Bruch ausrangiert.

Gewalztes Material.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Rein-Alumimum

I. Resultate der Torsionsproben.

I. Resultate der Torsionsproben.

Gewalztes Material.

Be-

Ab-

Zeichnung

bildung

Farbe

Anzahl

der

No.

des

der

Probe

in Tafel VI u.VII

Materials

Binzei

proben

Chemische

Zusammensetzung

AI °/o Cu % Zn %

Elasti-    Elast i- a.d.ElS-

citäts- citäts- Grenze zur vor-Modul    Grenze    cn)

für Schub für Schub 5^5 ^ Verwindg.

s’ t/cm² / t/cm²

Querschn.

Grad

Arbeit

stehenden

A kgm

Bruch bei Verwindg. ,    b. Bruch

der raax. allf 50 cm

Schub- Länge bei 5X5 cm Querschn. r t/cm² Grad

Spannung

Arbeit zur vorstehenden Verwind.

A kgm

Bemerkungen

Nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

Aluminium-Bronze

goldgelb

8,29    90,38

Mittel

449    1,116

469 I i,n6

459    1,116

2,25

2,16

2,20

Ln C\ ~00 *0

>-* Ln

5,93

4,842    251

i 5,256 * 223 5,049    237

Bruchfläche von den Mitten d. Seiten herein tief eingerissen, Bruch vielleicht etwas beeinflusst durch die eingerissenen Läjigslinien.

4861 Bruch nahe am Sperrad, unbeeinflusst v. d. Einspannung. —    3 Längsrisse in der Mitte der Seitenflächen.

4970

4916

Aluminium-Bronze

Nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

4 W 13

goldgelb

6,69    91,66

461

466

Mittel

464

0,927

0,927

0,927

K-»    H-t

N o 00 00

1,81

4,03

4,oo

4,02

5,490

5,652

5,571

385

415

400

7720

8788

Bruch beeinflusst durch einen Längsriss (Materialfehler), vielleicht auch durch die eingerissenen Längsteillinien. Bruch nahe am Hebel; Längsriss in der Mitte einer Seitenfläche.

8254

Aluminium-Bronze

10

goldgelb

7,62    90,38

470

467

Mittel

469

1,026

o,927

1,022

i,97

1,80

1,885

4,92

3,99

4,46

5,454    416

6,372    603

5,9i3

8001

13473

IO737

Bruch in der Mitte.

Bruch in der Mitte, wo ein Längsriss sich zeigte.

Aluminium-Bronze

goldgelb

7,19    88,83

483

479

Mittel

481

1,026

0,927

1,022

1,92

4,82

i,75

3,92

6,120

6,048

Ln Ln

Ln «vj vO 00

1,84

4,37

6,084    569

12040

11716

11878

Bruch nahe einer Einspannst., doch unbeeinflusst. Bruch dicht am Sperrad.

Aluminium-Bronze

Nicht ausgeführt.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Be-

Zeichnung

der

Probe

Ab-

bildung

No.

in Tafel VI u. VII

Farbe

des

Materials

Anzahl

der

Einzel

proben

Chemische

Zusammensetzung

Al°/o Cu % Zu %

Elasti-citäts-Modul für Schub

«’ t/cm²

Elasti-citäts-Grenze für Schub

t/cm²

Verwindg. a.d.Elast.-Grenze auf 50 cm Länge bei 5 X 5 cm Querschn.

Grad

Arbeit zur vorstehenden Verwindg.

A kgm

Bruch bei der max. Schubspannung

t t/cm²

Verwindg. b. Bruch auf 50 cm Länge bei 5 X 5 cm Querschn.

Grad

Arbeit zur vorstehenden Verwindg.

A kgm

Bemerkungen

VO

Aluminium-Bronze

ii W

7,98    89,99

Nicht ausgeführt.

Aluminium-Bronze

12 W 4

goldgelb

9,80    86,71

500

489

Mittel

495

1,386

I,4l6

1,401

2,52

2,73

8,65

9,9°

cf

C\

C-K)

9,28

6,696

6,867

6,782

34,o

33,5

33,8

OOO 'O vO 'O

Bruch sehr stark zersplittert, in der Mitte; Poren. Bruch in der Mitte mit starkem Schlag, sehr zersplittert; keine Poren.

Aluminium-Bronze

14 W 9

goldgelb

7,37    89,88

464

464

Mittel

464

1,116

0,832

o,974

j* jo

<!o    00

1,94

5,87

3,32

4,60

5,6i6

5,7o6

5,66i

317 6703 341 7242 329 6973

Bruch näher am Hebel, aber unbeeinflusst von der Einspannung.

Bruch in der Mitte, ein sehr starker Längs- und mehrere Querrisse.

12

Aluminium-Bronze

15 W

goldgelb

11,01

88,16

403

369

Mittel

385

0,648

0,738

0,693

N I H HH

W 4

*C\

V0 00 N CO N 00

cf co cf

6,246

5,526

5,886

Bruch nach einigen Minuten ruhigen Stehens, nachdem sich zuerst ein klaffender Längsspalt gebildet hatte; nahe einer Einspannstelle aber unbeeinflusst;

Bruch in einem Längsriss.

13

Aluminium-Bronze

16 W

8,81    90,50

Nicht ausgeführt.

14

Rein-Kupfer

148

K. Resultate der dynamischen Festigkeitsproben.

Gewalztes Material.

a. Resultate der Schlag-Zugproben.

1. Übersicht über die Bezeichnung, Abmessungen und Versuchsbedingungen.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Durcli-

messer

cm

Abmessungen,

Rauminhalte

Quer- Verschnitt suchs-F länge v cm²

Inlialt

cm

cm³

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

I II III IV

Versuchs

bedingungen

Rein-Alum.

Nicht ausgeführt

Alum.-Bronze

Nicht ausgeführt

Alum.-Bronze

1,32 1,37 20,5 28,09 Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit | mkg/cm³

1,31 1,35 20,5 27,68 Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit

lmkg/cm³

Alum.-Bronze

1,28 1,29 20,5 26,45

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit

mkg/cm³

1,31    1,35 20,5 27,68 Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg \mkg/cm³

o,375

arbeit

21,1

0,76

0,750    1,125

42,2    63,3

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Durch-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt sucks-F länge cm² cm cm³

Inhalt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

I II III IV

Versuchs

bedingungen

Ln

Alum.-Bronze

1,32 i,37

20,5 28,09' Fallhöhe in m

!,²5

1,23

20,5 ²5,22

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit |mkg|cm3

0,375 0,750 1,125 1,500 42,2    63,3    84,4

0,84    1,67    2,51    3,35

Ob

Alum.-Bronze

1,30

i,33

20,5 27,70

Fallhöhe in m

Schlag- jgesamt mkg arbeit lmkgjcm3

1,30

i,33

20,5

27,27!!

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- ) gesamt mkg 21,1 arbeit

lmkg/cm³

0,77

o,75o 1,125 i,5oo 42,2    63,3    84,4

i,55    2,32    3,09

Alum.-Bronze

1,30

i,33

20,5 27,27

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

lmkg/cm³

o,77

o,75o

42,2

i,55

1,30

i,33

20,5 27,27

Fallhöhe in m

0,375

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

lmkg/cm³

o,77

o,75o

42,2

i,55

00

Alum.-Bronze

9 W 1,32

i,37

20,5 28,09'

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- jgesamtmkg 21,1 arbeit

lmkg/cm³

o,75

o,75o

42,2

1,50

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Durch-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt suchs-F länge v cm² cm cm³

Inhalt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

i ! ii in iv

Versuchs

bedingungen

Alum.-Bronze

i,3i i,35 20,5

27,68

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg arbeit

21,1

lmkg/cm³

0,76

0,75°    i,i25 i,5oo

42,2    63,3    84,4

i,25    2,29    3,05

vO

AI11111.-Bronze

II w

1,32 1,37 20,5

28,09

Fallhöhe in m

0,375

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit lmkg/cm³

o,75

o,75° i,i2S 42,2    63,3

i,5o 2,50

i,33 i,39 20,5

28,50

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

mkg/cm³

o,74

o,75o    i,i25

42,2    63,3

1,48 2,22

Alum.'-Bronze

12 w

1,31 1,35 20,5

27,68

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- jgesamtlnkg 21,1 arbeit

I mkg/cm³

0,76

1,30 1,33 20,5

27,27

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- [gesamt mkg 21,1 arbeit

mkg/cm³

o,77

Alum.-Bronze

14 W 1,29 1,31 20,5

26,86

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg 21,1 arbeit

mkg/cm³

o,79

o,75o    i,i25 i,5oo

42,2    63,3    84,4

i,57    2,36    3,14

27,68 Fallhöhe in m °,375 Schlag- (gesamt mkg arbeit |mkg/Cm³ 0,76

21,1

o,75o x,i25 i,5oo 42,2    63,3    84,4

i,52    2,29    3,05

151

Lauf. No,

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Durch-

messer

cm

Abmessungen, Rauminhalte

Quer- Verschnitt suehs-F länge v cm² cm cm³

Inhalt

Versuchsbedingungen für die gleichartigen zu Gruppen zusammengefassten Schläge

Zeichen der Schlaggruppen

I II III IV

Versuchs-

bedingungen

12

Aluni.-Bronze 15 W

x,3i i,35 20,5 27,68

Fallhöhe in m Schlag- (gesamt mkg 1 mkg/cm⁸

0,375 o,75o

arbeit

21,1    Ą.2,2

0,76 1,52

i,32 i,37

20,5 28,09

Fallhöhe in m

o,375

Schlag- (gesamt mkg arbeit

21,1

mkg/cm³

o,75

13

Alum.-Bronze

16 W

i,3i i,35

20,5 27,68

Fallhöhe in m

Schlag- (gesamt mkg arbeit

mkg/cm³

1,30 1,33

20,5 27,27

Fallhöhe in m

o,375 0,750

Schlag- (gesamt mkg arbeit

21,1    42,2

mkg/cm³

o,77    i,55

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Gesamtdehnung und Dehnungszunahme pro Schlag

in

n y

crq

— ffp

2

oj T3

Schlaggruppe II

Schlag-

in cm auf 20 cm Länge nach dem Schlage.

Schlaggruppe

Bis zum Bruch geleistete Arbeit

10

12

gruppe III

13 I H

Schlaggruppe IV

15

16

17

!8 I 19

20

Gesamt

111kg

spez.

mkg/cm³

Bemerkungen.

Rein-Alum.

Nicht ausgeführt.

Aluin.-Bronze

co

Alum.-Bronze

2 W 0,171 0,309 0,171 0,138

0,424

0,115

0,529

0,105

0,828

0,299

1,071

0,243

i,333

0,262

1,556

0,223

i,757

0,201

—²)

(2,157) (2,502) (0,400) (0,345)

(2,817)

(0,315)

(3,194)

(0,377)

(3,686) (4,126) (4,569) (5,017) (0,492) (0,440) (0,443) (0,448)

Bruch

949,4 33,8o

J) Die Oberfläche wurde fein krispelig.

2) Es brach der untere Einspannkopf, Stab von neuem eingelegt.

³)

0,171 0,320 0,445 0,171 0,149 0,125

o,555

0,110

0,855

0,300

i,i45

0,290

1,383 1,607 0,238 0,224

1,831 2,215 0,224 0,384

2,584

0,369

2,941

o,357

3,256 3,552

0,315' 0,296

4,063

o,5"

4,537 4,952 o,474 0,415

Bruch

865,0 j 31,25

s) Die Oberfläche wurde krispelig.

Alum.-Bronze

3 W 0,188 0,318 0,188 0,130

o,439

0,121

o,548

0,109

⁴)

0,864

0,316

⁵)

1,145

0,28l

1,407 1,657 1,892 0,262 0,250 0,235

2,312

0,420

Bruch

358,7

13,56

⁴) Die Oberfläche wurde krispelig. s) Es entstanden Längsrisse.

0,189

0,189

o,3i5

0,126

0,428

0,113

0,521

0,093 ⁶>

0,821

0,300

1,073

0,252

i,3i3 ¹,545

0,240 0,232

1,748

0,203

2,i35

0,387

Bruch

358,7

12,96

®) Die Oberfläche wurde krispelig.

Ln

Alum.-Bronze

4 WII 0,297

li

0,297

0,524 0,715 0,227 0,191

0,873

0,158

⁷)

1,279

0,406

1,695

0,416

i,933

0,238

2,211 0,278

2,465

0,254

2,927

0,462

3,340

0,413

3,734

o,394

4,097

0,363

4,472

o,375

5,016 5,560 0,544 0,544

-,

1350,24

48,06

") Die Oberfläche wurde fein krispelig. ⁸) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 23 (4 ter mit 1,875 m Fallhöhe).

»    0,339

j: 0,339

0,585

0,246

0,812

0,227

⁹)

o,999

0,187

i,449

o,45o

1,820

o,37i

2,169

o,349

2,479

0,310

2,789

0,310

3,293

0,504

3,76i

0,468

4,221

0,460

4,665

0,444

5,088

0,423

10)

5,720

0,632

u)

1244,8

49,35

⁹)    Die Oberfläche wurde krispelig.

¹⁰)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messung aufgegeben.

n) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 22 (3 ter mit 1,875 m Fallhöhe).

VO

Alum.-Bronze

5 W 0,469 0,469

12)

0,840

o,37i

1,161

0,321

i,593

0,432

2,001

0,408

2,343

o,342

2,683

0,340

3,007

0,324

3,514

0,507

3,996

0,482

4,449

o,453

4,883

o,434

Bruch

548,5

20.1 I

lä) Die Oberfläche wurde fein krispelig.

0,356

0,356

0,603

0,247

0,812

0,209

1,005

o,i93

i,447

o,442¹³)

1,821

o,374

2,157

0,336

2,480

0,323

2,752 3,242 0,272 0,490

3,696

o,454

4,103

0,407

4,515

0,412

4,889 5,472 o,374 0,583

14)

15,

6,039

0,567

Bruch

1033,8

37,91

Alum.-Bronze

o,335

o,335

o,59i

0,256

0,811 0,220

1,007

0,196

16)

i,439

o,432

1,823

0,384

2,167

o,344

2,488

0,321

2,804

0,316

3,273

0,469

3,720

o,447

4,173

o,453

4,584

0,411

4,981

o,397

17)

5,557 6,200 0,576 0,643

18)

Bruch

1033,9

37,91

»    0,363

0,363

0,605

0,242

0,823

0,218

1,012

0,189

i,472

0,460

1,835 2,189 0,363 0,354

2,496

0,307

2,799

0,303

3,295

0,496

3,770

o,475

4,215

°,445

4,633

0,418

5,053

0,420

ifl)

5,663

0,6l0

20)

Bruch

1033,9

37,91

¹³)    Die Oberfläche wurde schwach krisplg.

¹⁴)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messung aufgegeben.

ls) Dieser Schlag wurde aus einer Fallhöhe von 1,875 m gegeben.

¹⁶)    Die Oberfläche wurde schwach krisplg.

17)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

¹⁸)    Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 20 (lter mit 1,875 m Fallhöhe).

¹⁹)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

20)    Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 20 (lter mit 1,875 m Fallhöhe).

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Gesamtdehnung und Dehnungszunahme pro Schlag

Schlaggruppe I

Schlaggruppe II 5    !    6    7 I 8    9

Schlag-

in cm auf 20 cm Länge nach dem Schlage.

Schlaggruppe

gruppe III

10

12

13

14

Schlaggruppe IV

15 ! !Ó I 17 I l8 j 19

20

Bis zum Bruch geleistete Arbeit

Gesamt spez. mkg mkg/cm³

Bemerkungen.

00

Aluni.-Bronze

o,449 0,785 1,072 o,449 0,336 0,287

i,339

0,267

1,891

o,S52

2,368 2,797 0,477 0,429

3,217 3,600 Bruch 0,420 0,383    »

295,4

10,52

!) Die Oberfläche wurde fein knitterig.

0,301

0,301

0,536 0,743 0,235 0,207

o,933

0,190

o,45°

1,772 2,143 0,389 0,371

2,497

o,354

2,828 3,238 0,331 0,410

3,763 4,275

0,525 0,512

4,761

0,486

5,232

0,471

3)

5,873

0,641

⁴>

949,5

34,30

Alum.-Bronze

11W

0,336 0,467 0,648 0,336 0,131 0,181

0,805

o,i57

⁶)

i,i8o

o,375

0,261

0,261

0,463 0,628 0,669 0,202 0,165 0,041

⁶)

i,i33

0,464

1,524 1,907 o,344 0,383

1,469: 1,765

0,336 0,296

2,159

0,252

2,033

0,268

2,381 2,848 Bruch 0,222 0,467    »

2,301 2,751 0,268 0,450

3,i54 3,555

0,403 0,401

3,947

0,392

Bruch

358,7

548,6

12,77

19,25

²)    Die Oberfläche wurde krispelig.

³)    Unterer Einspannkopf herausgenommen

und Messung aufgegeben.

*) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 19 (5 ter mit 1,500 m Fallhöhe).

⁵) Die Oberfläche wurde krispelig.

8) Die Oberfläche wurde krispelig.

Alum.-Bronze

12W

0,056

0,056

0,080 0,101 0,117 0,024 0,021 0,016

⁷)

Bruch

84,4

3,oo

⁷) Der Bruch erfolgte in der Hohlkehle am Kopf.

0,037

0,037

•s>

0,068 Bruch 0,031    »

42,2

L55

⁸) Der Stab zersprang in drei Teile.

Alum.-Bronze

14W

0,257

0,257

0,372 0,541 0,695 0,115 0,169 0,154

⁹)

1,073

0,378

i,4i3

o,34o

1,727

0,314

2,001 2,264 2,712^ 3,125 0,274 0,263: 0,448 0,413

3,53i

0,406

3,908

o,377

4,285

o,377

10)

u)

0,265

0,265

0,451 0,608 0,761 0,l86 0,157 0,153

12)

1,117

0,356

i,445

0,328

1,740

0,295

2,023

0,283

2,265

0,242

2,711 2,999 0,446! 0,288

3,342

o,343

3,719 4,075 o,377 0,356

4,827 5,356 5,861 o,542 0,529 0,505

4,632, 5,145 5,639 o,557 0.513 0,494

1;;,

Bruch

1033,9

38,49

¹⁴)|

1033,9 ¹ 37,35

Alum.-Bronze

15W

15)

0,099

0,099

0,169 0,212 0,247 0,070 0,043 0,035

0,388

0,041

0,525

0,137

Bruch

168,8

6,10

⁹)    Die Oberfläche wurde krispelig.

¹⁰)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

n) Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 20 (lter mit 1,875 m Fallhöhe).

¹²)    Die Oberfläche wurde krispelig.

¹³)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

¹⁴)    Der Bruch erfolgte beim Schlage No. 20 (lter mit 1,875 m Fallhöhe).

¹⁵)    Die Oberfläche wurde knitterig.

0,071

0,071

0,096 0,097 0,159 0,025 0,001 0,062

16)

Bruch

84,4

3,00

¹⁶) Bruch ausserhalb der Messlänge.

Alum.-Bronze

16W

¹⁷)

0,325

0,325

0,568 0,799 0,985 0,243 0,231 o,¹86

1,445

0,460

1,865

0,420

2,207 2,575 o,342| 0,368

18)

1»)

0,336

0,336

0,583 0,825 1,020 1,492 0,247 0,242 0,195 0,472

1,899 2,292 2,651 0,407 0,393* 0,359

2,909 3,453 3,950 4,447 o,334 0,544 0,497 0,497

2,989 Bruch —    —

0,338    »

4,904

0,457

5,430

0,526

6,Ol6

0,586

Bruch

780,7

28,20

295,4 ! 10,83

1⁷)    Beim 4. Schlage wurde die Oberfläche krispelig.

18)    Der Stab hatte sich in der Einspannung gedreht und musste zum Ablesen der Dehnung zurückgedreht werden.

¹⁹)    Unterer Einspannkopf herausgenommen und Messungen aufgegeben.

Rein-Ivupfer

Nicht ausgeführt.

156

Übersicht über die

und das Aussehen der Bruchflächen.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

I Abstand Bruchdehnungen, bezogen auf Länge derBrueh-,    stelle

der von der .    ..

nächsten Je XO cm| je 5 cm Endmarke vom Bruch

Teilung

eine Länge von die 20 cm I 10 cm Länge der

Teilung

Beschaffenheit der Bruchflächen

cm

cm

°/o

°/o

°/o

Rein-Aluminium

Nicht ausgeführt.

10

Alum.-Bronze

Alum.-Bronze

20,0

20,0

i,o    25,7

1,0    24,0

Mittel 24,9

Graugelb, feinkörnig mit von einer Randstelle ausgehenden Bruchlinien. Oberfläche : fein-krispelig.

Alum.-Bronze

20,0

20,0

2,0

1.

: Mittel

12,2

13,6    13,2

n,9 xi,8

12,8    12,5

Graugelb, feinkörnig mit einer blätterigen, rissigen Stelle, Bruchrand gezackt. Oberfleh.: feinkrispelig mit Längsrissen.

Cn

Alum.-Bronze

20,0

20,0

4,o

6,0

Mittel

45,5

5i,o

Ln 00 cT cf

in in

45,i

50,7

4»,3    52,7    47,9

Rötlichgelb, feinkörnig, Bruchrand schuppig, Trichterbildng. Oberfläche : feinkrispelig mit feinen Querrissen.

vO

Alum.-Bronze

20,0

20,0

2,0

3,o

24,9    27,5

42,5    46,3

O f-~oo io

Wie vorher. Oberfläche: krispelig.

Mittel

(33,7) i (36,9) (32,9)

Alum.-Bronze

20,0

20,0

4,5

4,o

39,5    44,5

39,2    43,3

04

vO

co

V|

*00 OJ

Mittel

39,4    43,9    38,6

Rötlichgelb, uneben, Rand schuppig.

Rötlichgelb, feink. mit Bruchlinien, Rand schuppig. Oberfläche : feinkrispelig.

00

Alum.-Bronze

9W

20,0

9,o

i,5

20,5 21,4 20,0

4i,9 47,9 40,3

Rötlichgelb, feinkörnig, Rand schuppig, Trichterbildung. Oberfläche: schwach knittrg.

Mittel

(3i,2) (34,7) (30,2)

Rötlichgelb, blätterig, mit goldgelben krystallinischen Ausscheidungen, Trichterbildung. Oberfläche: knitterig.

Lauf. No.

Benennung des Materials

Bezeichnung der Probe

Abstand Länge der Bruchstelle

°er von der nächsten Endmarke

Teilung

Bruchdehnungen, bezogen auf eine Länge von die 20 cm I 10 cm Länge je 10 cm| je 5 cm der Teilung

vom Bruch

Beschaffenheit der Bruchflächen

cm

cm

°lo

Alum.-Bronze

ii W

20,0

20,0

4,0    13,4

4,0    21,8

Mittel 17,6

00^ ŁO co co ocT

HH M

13,9

21,1

¹7,5

Röthchgelb, feinkörnig, mit einzelnen kleinen, hellglänznd. blätterigen Stellen, Bruchrd. schuppig. Oberfläche : feinkrispelig.

Alum.-Bronze

12 w

20,0 Bruch ausserhalb der Teilung 20,0

Graugelb, feinkörnig mit Bruchlinien, muschliger Bruch. Oberfläche : unverändert.

Mittel

Alum.-Bronze

I4W

20,0    1,0

37,3

200    10

39,5

I Mittel 38.4

40,1

42,8

41,5

W mi

lcT 10 CO co

Wie bei Probe 6.

35,7

Alum.-Bronze

15 w

20,0    1,5

2,3    3,5    3,8

20,0

Bruch ausserhalb der Teilung

Mittel

Teils röthchgelb, feinkörnig, dicht, teils hellblätterig. Oberfläche : schwach knittrg. Rötlichgelb, glänzend, m. matten Stellen. Oberfl. : unverändert.

co

Alum.-Bronze

16 W| 20,0 20,0

Rötlichgelb, kurzschuppig. Oberfläche : feinkrispelig mit kleinen Querrissen.

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt.

b. Resultate der Schlag-Stauchproben.

b. Resultate der Schlag-Stauchproben.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Höhenverminderung in °/o der ursprünglichen

Höhe nach dem Schlage

10

ii

12

ii

13

14

15

16

17

Schlagarbeit bis zum Bruch

1 m (= 56,26 mkg Arbeit)

1,5 m (= 84,39 mkg Arbeit)

aus der Fall-

j 2 m (= 112,52

höhe von

mkg Arbeit)

2,5 m (=140,65 mkg Arbeit)

! 3,0 m (=168,78 jmkg Arb.);

Gesamt

mkg

spez.

mkg/cm³

Rem-Alum.

Nicht ausgeführt.

to

Alum.-Bronze

iW

CO

Alum.-Bronze    2W

Mittel

co ico co Ün kj CO

VQ ncT

GO GO GO co co co

10,0 13,0 15,7 10,6 13,3 16,3

10,3

13,2

Os

co

tC «T

ocT

20,0²) 22,7 ³) 25,7 19,9    22,9²)

20,0    22,8    25,7

25,6³)

Bruch — 28 2 Bruch

787,64

900,16

37,i5

42,06

28,2

843,90

39,6i

t) Schwach krispelig.

²)    Schwache Gratbildung und Abbröckeln.

³)    Randabsplitterung u. Trennungslinien am Rand.

Alum.-Bronze    3 W

co CO

CO

-Ab

ro

Co

Ab

00 0 co co

10,3

10,3

co co

CO

JG\ Os "to "o

JX5 J50 Cn CO

20,3 ⁵) 23,0    26,0 ⁶)

20,5 ⁵)| 23,2 ⁶) 26,2 ⁷)

Bruch

Bruch

Mittel

3,3

JGn

to

8,3    10,3    13,5

16,1

i8,4    20,4    23,1

26,1

787,64

787,64

787,64

37,33

36,81

37,09

4)    Krispelig.

⁵)    Gratbildung.

6)    Randabsplitterung.

⁷)    Trennungslinien am Rand.

Cn

Alum.-Bronze 4W

5,o

4,7 ⁸>

co

ocT tC

”,3 13,3 16,7 10,0 12,3 15,3

co ON OO

21,7    23,7    26,7    29,0lü)

21,0⁹) 22,7 I 25,7    27,7

Mittel

4^

8,0

10,7

12,8

19,0

21,4

23,2 ; 26,2    28,4

31,3 U> 34,0 ! 36,7 ¹²) Bruch 30,0¹⁰) 31,7 n)| 34,7 30,7    32,9 [I 35,7

Bruch

H53,33 1153,33 ¹¹53,33

⁸)    Feinkrispelig.

⁹)    Geringer Prellschlag.

¹⁰)    Gratbildung.

54,15    J1) Randabsplitterung.

-------j ¹²) Trennungslinien.

54,i5

54,i5

Gn

Alum.-Bronze

CO Cn

^4 'b

8,6    11,6    14,0

7,6¹³) 10,3    12,3

Cn

"gn 'Gn

20.3

18.3

to to O jo

~b To

24,9    27,6    29,9¹⁴)

22,2    24,9    27,6

32,2    34,2¹⁶) 37,2

29,6¹⁴) 31,6    33,9

Bruch

40,2

36,2    38,5 ¹⁵) Bruch

Mittel

4,4 8,1

11,0

13,2

16,6

19,3    21,8    23,6    26,3    28,8

30,9    32,9    35,6    38,2    38,5

1293,98

1434,63

1364,31

60,47

67,04

63,76

¹³) Feinkrispelig. u) Gratbildung.

¹⁵) Trennungslinien.

Alum.-Bronze

Cn Cn

"o co

9,0

13,3

'b.

8,3¹⁶>

13,0

CO

20,0 22,0 24,0

l8,6

20,9    22,9

to 10

Cn J3\

b-. -A

29,3

27,9

31,7 ¹⁷> 33,7¹⁸> 36,3    39,3    42,3¹⁹> Bruch

29,9 3i,9 ! 34,3 ¹⁷> 36,5 ¹⁸) 39,2 41,9¹⁹

Bruch

Mittel

5,2    8,7

11,0

13,2    16,5    19,3    21,5    23,5

26,2    28,6

30,8    32,8    35,3    37,9    40,8    41,9

1434,63

1575,28

1504,96

67,67

73,96

70,82

48) Schwach krispelig.

¹⁷)    Gratbildung.

18)    Randabsplitterung.

19)    Bruchlinien.

00

Alum.-Bronze

vo~ vcT

11,0

10,3

VO

rf CO

t-H HH

►H

ON

oj Ai

21,3

19,9

10 to jo 4^ "gn 00

26,7 29,0 31,7 34,3 25,2 27,2 30,2 32,9

36,3

34,9

CO CO JG* GO Xo *<T

j".

4i,o 43,3 4S,o 47,o 39,5 4i,5 43,5 45,2

49,o

Mittel

6,7    10,7    14,2

16,8 J 20,6    23,5

26,0    28,1

31,0    33,6

35,6    37,8    40,3

42,4

44,3    46,1

(2447,31)

(2447,31)

(2447,31)

(114,90)

(114,90)

(114,90)

20) Die Körper gingen nicht zum Bruch; Versuch nach dem 21. Schlage (lter mit 3,5 m Fallhöhe) aufgegeben.

Wirksames Bärgewicht

56,26 kg.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Höhenverminderung in % der ursprünglichen

10

höhe nach dem Schlage

12

1 m (    56,26 mkg Arbeit)

1,5 m (= 84,39 mkg Arbeit)

aus der Fall-

2 m (= 112,52

13

14

15

16 il 17

Schlagarbeit bis zum Bruch

höhe von

mkg Arbeit)

2,5 m (= 140,65 mkg Arbeit)

3,0 m (=168,78 mkg Arb.)

Gesamt spez. mkg mkg/cm³

MD

Alum.-Bronze

ii w

S,o h 7,6 >)

10,6

10,3

13,0

12,6

Ln J3\ MD CO

21.3    23,3

21.3    23,3

to to Lrx On

vb *io

28,93) 28,9 ³)

Bruch

Mittel 4,5    7,8

IO,5

12,8

16,1    18,9    21,3    23,3    26,1

28,9

31,6

Bruch

31,6

787,64 36,81 900,16 : 42,06 843,90 i 39,44

ł) Krispelig.

²)    Gratbildung und Abbröckeln.

³)    Trennungslinien.

Aluni.-Bronze

12 \V

co

cf cf

co

CO CO

4,3 ⁴> 4,3 ⁴>

Bruch

Bruch

Mittel

3,5    4,3

6,2

309,43    14,53

309,43 H,6o

⁴)    Schwach knitterig-.

⁵)    Gratbildung.

309,43 47,57

Alum.-Bronze

14 W

-h- -r "o "o

Mittel

4,o

co co co rC n n

9,7    12,0 || 15,3

10,0⁶)    12,0    15,0

\o

cC cC

20,0

20,0

22,0 il 24,7 ⁶) 22,0    24,6⁷)

vO

12,0

15,2    i7,7

20,0    22,0

24,7

27,3 ⁸>

27.2    ⁸)

27.3

30,0⁹) 32,7 Bruch 29,6⁹) 32,2 Bruch

29,8    32,5

⁶)    Feinkrispelig.

⁷)    Gratbildung.

1012,68 i 47,54    ⁸> Randabsplitterung.

-1-¹    ^ J) Trennungslimen.

1012,68 47,66

1012,68 47,77

Alum.-Bronze

15 W

i,7¹⁰>

to

2,0

co

co

CO rf

3,7 U), Bruch

5,7    7,3

Bruch

Mittel 1,9

3,2    4,0    4,7    7,3

225,04

309,43

10,62

14,53

¹⁰)    Schwach knitterig.

¹¹)    Ein Kantenriss.

267,24

12,58

CO

Alum.-Bronze

16 W 5,0¹³> 4,7 ¹²>

co q 00" co"

”,3    13,6

11,0    12,9

vcf MD*~

19,9    22,6    24,9    27,6

19,3    21,9    23,9 26,9M)

Mittel 4,9

8,2

11,2

i3,3

16,8    19,6    22,3

24,4    27,3

30,2 ¹⁴) 29,2 29,7

32,6 1S) 35,2 lö)|| Bruch 3B⁶¹⁵1 33,9 ¹⁶)! Bruch

32,i

34,6

1012,68

1012,68

10x2,68

47,54

47,32

47,43

¹²) Feinkrispelig. ls) Prellschlag. x4) Gratbildung.

¹⁶) Randabsplitterung. ¹⁶) Trennungslinien.

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt.

Nachtrag zu den Schlagstauchproben.

Abmessungen und Volumen der Probekörper.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Farbe

Zeichnung

des

Materials

der

Probe

Anzahl der Einzelproben

Abmessungen der Proben

Durchmesser

Höhe

Volumen

cm

cm

cm⁸

Rein-Aluminium

Nicht ausgeführt

Aluminium-Bronze

Nicht ausgeführt

Aluminium-Bronze

2 W goldgelb

3,00

3,01

3,oo

3,oi

Mittel

21,2

21,4

2i,3

Aluminium-Bronze

3 W goldgelb

3,oo

3,02

2,99

3,oo

Mittel

21,1

21,4

21,3

Aluminium-Bronze

4 W goldgelb

3,00

3,00

3,oi

3,oi

Mittel

2i,3

2i,3

2i,3

Aluminium-Bronze

5 W goldgelb

3,01

3,oi

3,ox

3,oi

Mittel

21,4

21,4

21,4

Aluminium-Bronze

goldgelb

3,oo

3,oi

3,oo

3,oo

Mittel

21,2

21,3

21,3

Nachtrag zu den Schlagstauchproben.

Abmessungen und Volumen der Probekörper.

Lauf. No.

Be-

Benennung des Materials

Farbe

Zeichnung

des

Materials

der

Probe

Anzahl der Einzelproben

Abmessungen der Proben

Durchmesser

Höhe

cm

cm

Volumen

cm³

Aluminium-Bronze

goldgelb

3,oo

3,oi

3,oi

3,oo

Mittel

21.3

21.3 21,3

Aluminium-Bronze

¹¹    goldgelb

3,oi

3,oi

3,oi

3,oi

Mittel

21.4

21.4

21.4

io

Aluminium-Bronze

12 W

goldgelb

2,99

3,oo

3,oi

3,00

Mittel

21,3

21,2

2i,3

Aluminium-Bronze

14 W

goldgelb

3,oo

3,oi

3,oo

3,oo

Mittel

21,2

21,3

21,3

12

Aluminium-Bronze

15 w

goldgelb

3,00

3,oo

3,oo

3,oi

Mittel

21.3

21.3 21,3

13

Aluminium-Bronze

16 W

goldgelb

3,01

3,oi

3,00

3,01

Mittel

21.3

21.4

21,4

14

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt

c. Resultate der Schlag-Biegeproben.

c. Resultate

der Schlag-Biegeproben.

Stützweite = 45 cm.

Fallbärgewicht = 56,14 kg.

Stützweite = 45 cm.

Fallbärgewicht = 56,14 kg.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Abmessungen

Breite Höhe Wider-stands-b h moment

cm

cm

Gesamtdurchbiegung in cm nach den Schlägen I I 1,5 | 2 | 2,5 |    3    | 3,5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |

mit den Schlag-

56,1 84,2 112,2'140,3 168,3 196,4224,6:224, 224,6224,6 224,6

aus den Fallhöhen in m

Oh

arbeiten in mkg

[224,6 224,6 224,6 224,6 224,6|224,6

Gesamt Schlagarbeit vor dem Bruch mkg

Bruchaussehen

Bemerkungen

Beschreibung

Rein-Alum.

jj Nicht ausgeführt.

Alum.-Bronze

iW

Nicht ausgeführt.

CO

Alum.-Bronze

5,01 5,01 2096    0,20    0,49 0,93    1,24    1,77    2,36    2,99

5,025,00 2092    0,23    0,4810,79    1,20    1,67    2,29    2,86

3,57 4,09 4,55 i 4,97

Bruch

5,39 Bruch

2105,3

982,5

Mittel 0,22 0,49

kO

00

Graugelb feinkörnig mit von den beiden Enden der Zugseite ausgehenden Bruchlinien.

Die erste Probe zeigte beim 9. Schlage, die zweite Probe beim 7. Schlage kleine Kantenrisse.

1,22 1,72 2,33 2,93

1543,9

Alum.-Bronze

3W

5,04 5,08 2168    0,18 ^ 0,42

5,055,03 2129    0,22! 0,48

O JD 'oo 'bh O kO

1,04 1,46 1,93 2,49 1,19 1,64 2,14 2,73

2,98 3,43 3,22 3,71

“O 'oo

00 Oh

4,24

4,48

Bruch

4,77 5,14 5,49 Bruch

Mittel 0,20 0,45 0,75 1,12 1,55 2,04 2,61 3,10 3,57 3,97

4,36

1880,7

2554,4

2217,6

Wie bei Probe 2 W mit vielen Rissen.

Die Proben zeigten beim 7. resp. 5. Schlage kleine Kantenrisse.

Ln

Alum.-Bronze

5,015,032113    0,38    0,85.1,44    2,15    2,91    3,75    4,62

5,02 5,06 2142    0,37    0,83 I 1,42    2,11    2,85    3,69    4,55

CO 00 CO 0) FT> FT)

6,04

9,55

kO FO \cT vcT

7,i9

7,o6

Mittel 0,38 0,84 1,43 2,13 2,88 3,72 4,59 5,33 7,80.6,59

743

^4 ^4

Oh Ln Oh to Oh ^4

kO Oh 00 N CO

oo" oo" oo" vo 00

FO CO ^

oo" oo" oo"

FO o oo

« Or oo" oo" oo"

9,30

9,14

9,22

(9,62)

9,44

(9,53)

(3228,1)

(3228,1)

(3228,1)

Nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim 11. resp. 12. Schlage aus 4 m Fallhöhe mit der untern Fläche auf die Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher und deshalb bei der ersten Probe eingeklammert, bei der zweiten Probe betrug sie 97,3 mkg.

Oh

Alum.-Bronze

5,03 5,05 2138    0,40 0,96

5,03 5,02 2113    0,42 0,92

Oh

Oh

2,46 3,34 4,3i 5,37 2,39 3,24 4,i5 5,i2

Ln Oh

vO

00 tO

7,oo 7,71

6,64 7,34

Mittel

0,41 0,94 1,64 2,43

3,29 4,23 5,25

6,10 6,82 7,53

u-1 O CO CO    >h_

CO <xT oo"'

9,47 (9,94)    —

9,09 9,54 (9,96) 9,28 (9,74)    —

(2554,4)

(2778,9)

(2666,7)

Nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim 8. resp. 9. Schlage aus 4 m Fallhöhe mit der untern Fläche auf die Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher und deshalb eingeklammert.

^4

Alum.-Bronze

5,06 5,01 2117

I

5,02 5,04 2125

0,40 0,93 o,42 o,94

Ln Ln Oh

2,34

2,32

3,22 4,12 5,09 3,14 4,04 5,00

5,93

5,82

ün

VO FO

vrT scT

7,39

7,24

J50

oc "o

4- O

Mittel ! o,4i j 0,94 ! 1,58 2,33 3,18 4,08 5,05 5,88 6,63 7,32 7,92

4 IO «1

CL ⁰⁰ o, <A «T <xf

■4- O t'. 1^) rt- Tt oo oo oo~

vO vo CO

Cb Cb

9,41

(9,80)

(2554,4)

(2778,9)

(2666,7)

Nicht gebrochen.

Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim 9. Schlage aus 4 m Fallhöhe auf die Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher und deshalb eingeklammert.

Lauf. No.

Benennung

des

Materials

Bezeichnung der Probe

Abmessungen

Breite Höhe Widerstandsmoment

cm cm

Gesamtdurchbiegung in cm nach den Schlägen ¹ I B5 I 2    ! 2,5 j 3 j 3,5 j 4 I 4 j 4    [    4    !    4 i

mit den Schlag-

-Ibh² 56,1    84,2 112,2140,3168,3196,4224,6224,6224,6224,6224,6

aus den Fallhöhen in m

4|4    4    4    4    4

arbeiten in mkg [224,6 224,6 224,6 :

224,6

Gesamt Schlagarbeit vor dem Bruch mkg

Bruchaussehen

Beschreibung

Aluni.-Bronze 9W 5,02 5,04 2125 5,045,06 2150 Mittel

0,56 1,31

0,45 0,99

eT

CO

CA

L0

3,20 4,26 5,44 6,61 2,47 3,35 4,30 5,3i

rj- N 10 O

ocT

VO Cn vO^ ^ rC vrf

0,51 1,15 i,94 2,84 3,81

4,87 5,96 6,93 7,78

9,34 (⁹,98) 7,72 [ 8,37 8,53 (9,18)

00"

9,48

(9,95)

(1880,7)

(2554,4)

(2217,6)

Nicht gebrochen.

Die Oberfläche wurde beim Schlage aus 2,5 m Fallhöhe knitterig. Die Proben setzten beim 5. resp. 8. Schlage aus 4 m Fallhöhe auf die Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher und deshalb eingeklammert.

Alnm.-Bronze 11W

5,02 5,00 2092

5,035,03 ²¹²¹

Mittel

3,44 4,34 Bruch —

3,27 4,14 4,85 5,54 3,36 4,24    —    —

6,56

Bruch

982,5

1656,1

1319,3

Rötlichgelb, feinkörnig mit blättrigen Stellen und von der Zugseite ausgehenden Bruchlinien.

Die Proben zeigten beim Schlage aus 2.5 resp. dem 1. aus 4 m Fallhöhe Kantenrisse.

10

Alnm.-Bronze 12 W

5,02 5,00 2092 5,005,00 2083

Mittel

0,04 0,12 Bruch —-0,02 0,07 0,18 Bruch 0,03 0,10    —    —

140.4

252,6

196.5

Rötlichgelb, feinkörnig bis schuppig, teils matt, teils glänzend, Bruchlinien, von einer Ecke d. Zugseite ausgehend. Muschliger Bruch.

Alum.-Bronze

14 W

5,03 5,05 5,o6 5,00

2138

2108

O JD

00    00

o,57 o,99 o 66 1,09

Qn Ln Ln

2,13

2,29

2,79 3,5° 4,i5 4,7i 5,24 2,97 3,77 4,42 5,02 5,59

Oh Ln

'o

00 tg

Mittel

0,23 0,62 1,04 1,58 2,21 2,88 3,64 4,29 4,87 5,42 5,90

VO CO

►i 10 ro

vcT vcT lcT

Oh

vcT 'o'

6,76

Bruch

7,32

7,74

Bruch

2329.8

2778.9 2554,4

Graugelb, feinkörnig, mit von den beiden Ecken der Zugseite ausgehenden Bruchlinien.

Die Proben zeigten beim 1. resp. 3 Schlage aus 4 m Fallhöhe Kantenrisse.

12

Alum.-Bronze

i5W

5,05

5,02

5,oi

5,oi

2113

2100

0,13 Bruch —

O 12 0 23 Bruch

56,1

Mittel

0,13

140,4

98,3

Rötlichgelb, blättriges, muschliges, teils glänzendes, teils mattes Gefüge.

Rötlichgelb, grobkörnig.

13

Alum.-Bronze

16 W

5,105,03 5,oo 5,00

2151

2083

Mittel

0,40    0,91    1,56    2,33    3,23    4,19    5,22

o,4i    0,93    1,59    2,34    3,18    4,19    5,14

JO* JO*

b ^

J3h J3\

*oo b

Os* Ln

b 'bh to

co

co 0^ 00* c<T

0,41

0,92 1,58 2,34 3,21 4,i9 5,i8 6,11 6,91 7,63 8,31

co rf Th O) C* ON 00" ocT ocT

9,49

9,49

9,49

(9,99)

(10,00)

(10,00)

(2554,4)

(2554,4)

(2554,4)

Nicht gebrochen.

Die Oberfläche zeigte beim 4. Schlage aus 4 m Fallhöhe feine Kantenrisse. Die Proben kamen beide nicht zum Bruch. Sie setzten beim 8. Schlage aus 4 m Fallhöhe auf die Schabotte auf. Die für diesen Schlag ermittelte Durchbiegung ist unsicher und desshalb eingeklammert.

14

Rein-Kupfer

Nicht ausgeführt.

II

Bemerkung : Bei Berechnung der erfolgte, nicht mit in Rechnung gezogen

Gesamtschlagarbeit vor dem Bruch ist a) für die dagegen ist b) für die gebrochenen Stäbe der letzte

gebrochenen Stäbe die Wirkung (Arbeitsgrösse) desjenigen Schlages, unter welchem der Bruch Schlag, auch wenn die Probe zur Auflage kam, mitgerechnet.

m

-

4. Resultate der Untersuchung der Festigkeitsverhältnisse eines Rein-Aluminiumbleches und dreier Bleche aus Aluminium-Bronze.

Zu vorliegender Untersuchung lieferte die Direktion der Aluminium-Industrie-Gesellschaft zu Neiihausen an Rein-A luminium : an Aluminium-Bronzen : 1

ferner 1

in die Schweiz. Materialprüfungs-Anstalt ein, die laut Programm der Arbeit, vergl. die Einleitung auf S. 14, benutzt wurden zur Feststellung:

der chemischen Zusammensetzung, der Elasticität- und Zugfestigkeit,

der Biegsamkeit im Anlieferungszustande, (Kaltbruchprobe), der Biegsamkeit in abgeschrecktem Zustande (Härtebiegeprobe), der Biegsamkeit im warmen Zustande (Rotbruchprobe), endlich zur Feststellung der Einflüsse des Bohrens und Stanzens auf die Kohäsionsverhältnisse des Materials.

Umstehende Zusammenstellungen enthalten die gewonnenen

Resultate.

1 Blechtafel von 100 X 100 X 0,7 cm ;

50X220X 1,2 » , 50 X 220 X 1,4 » , 50 X 220 X 1,6 » ,

A. Resultate der chemischen Analysen und der umfassenden Zerreissproben.

A. Resultate der chemischen Analysen und der umfassenden Zerreissproben.

Lauf.

No.

Richtung der Entnahme der Proben

Anzahl

der

Einzel

proben

Be-

Chemische Zusammensetzung

Probe I Al o/₀ Cu 0/0 Fe 0/0 Si 0/0

Zeichnung

der

Elasti-citiits-Modul ft/cm² yt/cm²

Grenz-

Modul

Streek-

grenze

Zug-

fcstig-

keit

o t/cm²

ß t/cm²

Brucli-

deli-

nung

7o/o

Dehnung nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

7i °/o 7₂ 0/0*)

Kon

traktion

Arbeits

koeffizient!

nach { Tetmajer

cp °/o

c=#

7₂

100

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke: 07 cm).

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke: 0,7 cm).

Längs

99,06

o,49

0,42

718

734

0,50

o,45

1,40

i,33

!,52

F53

Mittel

726

0,48

L37

i,53

M vr p

"o ~b bi

Ln 4^ O Cr*

43,° J °,°7 [j Vollkommen intakt Feinsehnig; fehlerfrei. 45,0 I 0,08

"00

44,0    0,08

Quer

td öc

99,o6

o,49

0,42

708

o,44

671

unsicher

1.26

1.27

Mittel 690

o,44

1,27

1.40 M)

1.41

1,8

ro co co 00 00" (XT

Ui Ln

'oo "on

49,0    0,08

51,0    0,08

Vollkommen intakt Feinsehnig; fehlerfrei.

5,7    50,0    0,08

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm).

Längs

3 I 95,26    4,88

Spur

1,92

4,24

4,24

4,24

4,25

39,4

41,6

48,3

42,3

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm).

Vollkommen intakt

',1

51,3

54,7

52,2

CL ^2 9. 9. 10 rf cC vcT vQ vo vO vQ

2,04

2,17

2,32

2,22

Feinsehnig, sammetartig; Spur verwalzter Gussporen. Feinsehnig-, sammetartig; Spur verwalzter Gussporen. Feinsehnig, sammetartig; fehlerfrei.

Ähnlich wie bei No. 5.

Mittel 1315    0,79    1,94

4,24

42.9

60,0    51,6    65,6

2,19

O vO

Quer

I I 95,26    4,88    Spur

II I »    »    »

0,08    1272

*    I25°

Mittel 1261

JO o p -L co Ar,

C\    4*

1,92

2,03

1,98

4,20

4,25

4,23

46.1

4Q,r

43.1

61.1

58.1

59,6

53,6

49,i

5F4

64,0    2,25

66,0

65,0

2,°9

2,17

Vollkommen intakt

Feinsehnig, sammetartig; mit zahlreichen, verwalzten Gussporen.

Feinsehnig, sammetartig; fehlerfrei.

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke: 1,4 cm).

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke: (1,4 cm).

Längs

3 II

i 5 H

95,20 s,io

Spur

0,09

1255

1289

7 II

1277

9 II

1281

co Th    tJ-

vo vo 00 vO cf cf cf cf

*—<    »—*    »—H    •

'on

Ln Cn Q\ Cn Cn K)

4,05

54,6

70,6

62,6

4,05

4,05

4,07

47,2

66,0

56,6

52,3

66,5

59,4

70,0

69,0

70,0

2,53

2,29

2,40

Vollkommen intakt

52,3

74,5

63,4

70,5

2,58

Feinsehnig, sammetartig-; mit 1 verwalzten Blase.

Feinsehnig, sammetartig; mit Spuren verwalzter Gussporen. Feinsehnig, sammetartig; mit Spuren verwalzter Gussporen. Feinsehnig, sammetartig; fehlerfrei.

Mittel

1276

0,70    i,59

4,o6    51,6

69,4

60,5

69,9

2,45

Lauf.

No.

Richtung der Entnahme der Proben

Anzahl    Be-

der Zeichnung Einzel-    der

proben Probe

Chemische

Zusammensetzung

Al % Cu °/o Fe % Si °/o

Elasti-citäts-Modul £t/cm² y t/cm²

Grenz-

Modul

Strock-

Grenze

a t./cm²

Zug-

festig-

keit

ß t/cni²

Brucli-

deh-

nung

i°/o

Dehnung nach Bruch

pro 10 cm pro 20 cm

kl °/o    7.2 °/o

Kon

traktion

cp %

Arbeits

koeffizient

nach

Tetmajer

c=ß

7.2

Töö

Oberflächenbeschaffenheit der Probe nach Bruch

Beschaffenheit

des

Bruchgefüges

15

Quer

16

i II 95,2°    5-¹⁰

ii II

Spur

0,09

1294

1287

Ul Tp

vo ,0

o"~ d

h⁶5

4,12

4,00

4-    4*

O, O,

4»-    4>

Tp «f VO rt-

Mittel

1291    0,65    1,58

4,06 j 46,4    56,3

55,3    68,0    2,28

47.1    52,5

51.2    ! 60,3 ; 2,08

Vollkommen intakt

1,88

Feinsehnig, sammetartig; mit alzten Gussporen. Feinsehnig, sammetartig; mit Spuren verwalzter Gussporen.

VtTW

d. Aluminium-Bronze-Blech (Dicke: 1,6 cm).

d. Aluminium-Bronze-Blech (Dicke: 1,6 cm).

17

Längs

18

3 III : 95,28 I 4,60 j Spur

5 III

0,18

19

7 III

20

9 III

Mittel

2,85

2,85

2,92

2,91

2,88

47,8

47,3

47,4

46,9

47,4

vo ro vo vo^ 0\ rf* 00 Tt* kO kö kO kü kO kO

2,06 Vollkommen intakt

2,03

2,04 2,02 2,04

Feinsehnig, sammetartig; fehlerfrei.

Feinsehnig, sammetartig; mit einer durchgehenden Naht (verwahrte Blase). Feinsehnig, sammetartig ; Spuren verwalzter Gussporen.

Feinsehnig, sammetartig; fehlerfrei.

21

Quer

22

2    1 III 95,28    4,60

n III

y>

Spur

0,18

Mittel

kO CO Ok 00^

cf cf

4,33

4,21

CO Ob ^ kO

55,7

54,5

2,90

4,27    37,5    55,i

4>    4*    4>

0,0,0,

WWW

68.0

2,00 V ollkommen intakt

62,5    i,95

65,3    1,98

Feinsehnig, sammetartig; Spuren verwalzter Gussporen. Feinsehnig, sammetartig; mit zahlr. verwalzten Gussporen.

Lauf. No.

Riclitung

Anzahl

Be-

Ab-

Bie-

der

der

Zeichnung

Entnahme der Probe

Einzel

proben

der

Probe

messungen

Breite Dicke

gungs-

Winkel

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radios

Krüm-

mungs-

Kocff.

Bemerkungen

cm

cm

r cm

x =50—

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke: 0,7 cm).

Längs

to

5,17 I 0,70 5,05 ! 0,70 ! Mittel

180

170

175

o,45

0,65

Ln

00

Beginn der Querrissigkeit.

o,55

Quer

5,12

10

5,i3

0,70

0,70

Mittel

170    0,45

180    0,40

175    0,421/2

kO 00

vo    OO

Beginn der Querrissigkeit.

8272

Längs

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm). 1,18 i,i7 Mittel

5,0°

4,99

180

180

180

o,59

o,58V2' ioo

IOO

Vollkommen intakt.

o,59

IOO

Quer

IO I

5,02

5,oo

180 I 0,581/2

1.17

1.18    180    0,59

IOO

IOO

Vollkommen intakt.

Mittel)) 180 i 0,59

100

Längs

10

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke:

4 II 5,oo 5,oo

8 II

100

1,4 cm).

Vollkommen intakt.

Quer

2 II

12

13

Längs

14

15

Quer

16

Vollkommen intakt.

1,44 || 180 180

4,98

5,02

100

0,72

_________372

Mittel; 180 ¹ 0,72

d. Aluminium-Bronze-Blech No. III (Dicke:

10 II

1,44

100

100

4 III 5,0° 8 III 4,99

1,56

1,52

Mittel

180

180

180

CTn 00

100

100

1,6 cm).

Vollkommen intakt.

o,77

100

2 III 4,98 ii III 4,99

J,52 ¹,54 Mittel

180

180

180

0,76

o,77

o,77

100

100

100

Vollkommen intakt.

Lauf. No.

Richtung

der

Entnahme der Probe

Anzahl

Be-

Ab-

Bie-

der

Einzel

proben

Zeichnung

der

Probe

messungen

Breite

Dicke

gungs-

Winkel

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

Krüm-

mungs-

Koeff-

Bemerkungen

cm

cm

r cm 1

x=50

rl

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke : 0,7 cm) ¹).

Längs

Quer

5,10 0,70 180 5,10 0,70 180

o,35

o,35

100

100

Vollkommen intakt

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm).

Längs

Quer

10 I

5,oo

5,oo

1.16

1.17

180

180

0,58

0,5 8V2

100

100

Vollkommen intakt.

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke: 1,4 cm).

Längs

Quer

⁸ II 5,°i 10 II 5,00

1.44    jj 180

1.44    180

0,72

0,72

100

xoo

Vollkommen intakt.

d. Aluminium-Bronze-Blech No. III (Dicke: 1,6 cm).

Längs

Quer

8 III

5,oo

L53

180

10 III

4,99

i,56

180

0,761/2

0,78

100

100

Vollkommen intakt.

Lauf. No.

Richtung

Anzahl

Bc-

Ab-

Bie-

der

der

Zeichnung

messungen

Entnahme der Probe

Einzel-

proben

der

Probe

gungs-

Winkel

Breite

Dicke

Mittlerer

Krüm

mungs-

Radius

tKrüm-

mungs-

Koeff.

Bemerkungen

cm

cm

r cm 1

se=50-

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke: 0,7 cm).²)

Längs

to

5,10

5,oo

0,70    180

0,70    180

Mittel

o,35

100

Vollkommen intakt.

180

0,35

IOO

o,35

100

Quer

PQ CQ

5,oi

5,°5

0,70    180

0,70    180

Mittel 180

o,35

0,35

o,35

IOO

IOO

100

Vollkommen intakt.

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm).

Längs

Quer

5,oo

5,oi

1,16

1,16

180

180

JO JO Cn Ln

00    00

IOO

IOO

Vollkommen intakt.

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke: 1,4 cm).

Längs

Quer

TP N

5,oo

4,96

L45

1,42

180    0,7272 IOO

180    0,71 IOO

Vollkommen intakt.

d. Aluminium-Bronze-Blech No. III (Dicke: 1,6 cm).

10

Längs

Quer

4 III

2 III

5,oo

4,99

L54

180

L53

180

o,77

0,7672

100

100

Vollkommen intakt.

E. Resultate der Lochungsversuche.

Lauf. No.

Be-

Zeichnung

der

Probe

Richtung

der

Art der

Loch-

Verhältnis

der

Entnahme der Probe

Lochung

weite

lochweite

zur

Lochnaht

Abmessung der Lochnaht

cm

Blech

stärke

zur

Breite

Dicke

Fläche

Zugfestigkeit total jpro cm²

Lochweite

cm

cm

cm

a. Rein-Aluminium-Blech (Dicke : 0,7 cm).

¹,53

i IU.2A Längs ungelocht

4 i u. 2 B

CO

o tO

gebohrt

2,0

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit +8,5 °/₀

1,66

Quer ungelocht

gebohrt

01

i,4i

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit +9,2 °l₀

L53

7 i u. 2 A Längs ungelocht

8    2 L

9    4L

gestanzt

i,4

2,0

i,5    2,13    0,71    i,S i    2,ss    1,69

»    2,13    0,701/2    1,50    2,50    1,67

j Mittel 2,53 ; 1,68

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit +9,8 °/o

1,41

10 IU.2B Quer ungelocht

■4^ to

(O Ö

gestanzt

2,0

i,5

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit +10,6 °/₀

b. Aluminium-Bronze-Blech No. I (Dicke: 1,2 cm).

4,29

¹3 3    9 1 Längs ungelocht

Ux

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit +9,6 °l0

Lauf. No.

Be-

Richtnng

Zeichnung

der Entnahme Probe der Probe

der

Art der

Lochung

16 3—9I Längs ungelocht

17    I D

18    I E

Loch-

weite

Verhältnis

der

Lochweite

zur

Lochnaht

Abmessung der Lochnaht

Blechern stärke

zur

Breite Dicke Fläche

Zugfestigkeit total pro cm²

Lochweite

cm

cm cm

4,29

gebohrt    c. 2,4    c. 2,0    1,34    3,23    1,19

»    c. 2,4    c. 2,0    i,34    3,23    1,19

3,84    17,75

3,84    17,70

N >-l

vO.

Mittel 17,73    4,62

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit + 7,7 °/₀

c. Aluminium-Bronze-Blech No. II (Dicke: x,4 cm).

19 3—9II    Längs ungelocht

4,o6

20    II D

21    II E

gebohrt

P p

JO JO

*00 'oo

C. 2,0 C. 2,0

1,32

1,38

5,42    24,40

5,42 I 24,75

Mittel 24,58

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit

CO CO

00 00

1,42

1,40

4,5o

4,57

4,54

+11,8 °/₀

22 3—9II Längs ungelocht

4,o6

23    II A

24    II B

gestanzt

p p

JO to

'oo 00

C. 2,0 1,32 C 2,0 I 32

3,70

L43

5,29    21,00

5,29    19,50

Mittel 20,25

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit

3,70

I,43

3,97

3,69

3,83

-5,7 °/o

d. Aluminium-Bronze-Blech No.

(Dicke: 1,6 cm).

tO    10    to

•vi    Oh    Ui

3-9 III

Längs

ungelocht

4,30

III D

gebohrt

III E

c. 3,i c. 3,i

c. 2,0 c. 2,0

L49

1,48

i,57    7,24    34,45

60    1,57    7,22    34,45

34,45

Änderung der ursprüngl. Zugfestigkeit

4,76

4,77

4,77

+10,9 °/o

5. Änderungen der Zugfestigkeit des Rein-Aluminiums durch Schmieden und Druck.

Lauf. No.

Behandlung

ri es

Materials

Chemische

Zusammen

setzung

Streck- z«g- Bruchfestig- deh-

Dehnung nach Bruch

grenze

keit

nilllg pro 10 cm

Al % Fe °/o Si % (j t/cm² ß t/cm² X °/o h % h °/o cp %

pro 20 cm

Arbeits-Koil- koeffizient nach

traktion Tetmajer

G=ßZ-

100

Be

merkungcn

CO to

Gegossen

vergl. Abbild. 1— 3 auf Tafel VIII.

10,5

12,4

i°,7

11,2

16,0

20,0

17,0

17,7

0,11

o,!5

0,12

0,13

Material

fehlerfrei.

Überschmiedet 98,65 0,61 0,38

vergl. Abbild. 1—3 auf Tafel VIII.

Mittel

0,72 o,93 o,9o i,27

1,10

I.2Ó

14,2

12,5

3o,i

~)

23,9

aus

5 u. 6

Änderungen der ursprüngl. Festigkeitsverb.

0,92    1,27    13,4    31,8

+ 228 0/0 ; +30,9 °/₀ +19,60/₀ +126 %

21,3

22,6

71,0

73,o

7i,o

72,0

+307 0/0

-*)

0,30

0,27

0,29

+ 123 o/o

*) Bruch in Nähe des Kopfes.

Gedichtet nach Markotti

i,77    2,98    (2,6*)

14,0

-*)

*) Bruch an Nähe des Kopfes.

8**)

Gegossen *)

i,oo i,8o    '—

19,1

₉**)

10**)

11**)

Gedichtet nach Markotti

2,10

2,65

2,6o

1,85 2,00 2,09

Mittel 1,98    2,45

Änderungen der ursprüngl. Festigkeitsverk. + 98 °/o +36,1 °/₀

CO    J3\

"cn 'o b

5,3

-72,20!₀

Il III 1

**) Angaben der Fabrik. *) Mit 6 °/o Cu versetztes Rein-Aluminium ; roh.

Inhaltsverzeichnis.

Seite

I. Geschichtliches

II. Methoden der Untersuchung der chem.-phys. Eigenschaften des Aluminiums und seiner Legierungen.    .

i. Methoden der chemisch-analytischen Untersuchungen.

Bericht des Herrn Prof. Dr. G. Lunge-Zürich.......

17

17

a)    Auflösung............

b)    Bestimmung des Kupfers.......

c)    Bestimmung von Eisen und Aluminium

Systematischer Gang der Analysen.    .    .    .

00 O CM CO tH H 04 CU

2. Methoden der mechan.-physikalischen Untersuchungen.

A. Methoden der Untersuchung der statischen Festig-keits -V erhältnisse............

24

a)    Die umfassende Biegeprobe.........

b)    Die technologischen Biegeproben .......

c)    Die umfassende Zerreissprobe........

d)    Die umfassende Druckprobe.........

e)    Die Scherprobe.............

f)    Die umfassende Torsionsprobe,

Bericht des Herrn J. Bauschinger, weil. Prof., München.

g)    Die Warm-Kaltschmiedeproben........

h)    Die Probe auf Lochbarkeit.........

i)    Die Abnützungs-Versuche ..........

4^ CO CO to CO O 0\ VO 4^

H i—I 04 CO

Tt o o m

B. Methoden der Prüfung der dynamischen Festigkeitsverhältnisse des Aluminiums und seiner Legierungen,

Bericht des Herrn Geheimrat Prof. A. Martens, Vorsteher der kgl. preuss. mech.-techn. Versuchsanstalten, Charlottenburg ................

Seite

a)    Schlagbiegeversuche.

b)    Schlagzugversuche .

c)    Die Stauchversuche

58

59

60

. . 62

III. Resultate der chemisch-analytischen Untersuchungen des Aluminiums und seiner Legierungen .    .

i. Resultate der kleinen oder orientierenden Versuchsreihe; gegossenes Material.

62

A. Resultate der chemischen Analysen und Zerreissproben (B)...............

2. Resultate der umfassenden Versuchsreihe ; gegossenes Material.

A.    Resultate der chemischen Analysen.....

B.    Resultate der umfassenden Zerreissproben .    .    .

C.    Resultate der technologischen Kaltbruchproben .

D.    Resultate der technologischen Rotbruchproben .

E.    Resultate der Schmiedeproben ....

F.    Resultate der Scherproben.....

G.    Resultate der Druck- und Stauchproben

H.    Resultate der umfassenden Biegeproben .

I. Resultate der Torsionsproben.....

K.    Resultate der Abnützungsproben ...

L.    Resultate der dynamischen Festigkeitsproben

a)    Resultate der Schlag-Zugproben.......

b)    Resultate der Schlag - Stauchproben......

Nachtrag zu den Schlag-Stauchproben : Abmessungen und Volumen der Probekörper........

c)    Resultate der Schlag-Biegeproben.......

68

72

76

78

80

82

84

88

92

96

H-*. VO

oo o

114

116

j. Resultate der umfassenden Versuchsreihen ; gewalztes Material.

121

A.    Einleitende Bemerkungen......

. . 122

B.    Resultate der chemischen Analysen .    .

C.    Resultate der umfassenden Zerreissproben .    .    . 126

D.    Resultate der technologischen Kaltbruchproben . 130

Seite

E.    Resultate der technologischen Rotbruchproben .

F.    Resultate der Scherproben.........

G.    Resultate der Druck- und Stauchproben .    .    .

H.    Resultate der umfassenden Biegeproben .    .    .    .

I. Resultate der Torsionsproben........

K. Resultate der dynamischen Festigkeitsproben.

a)    Resultate der Schlag-Zugproben........

b)    Resultate der Schlag-Stauchproben.......

Nachtrag zu den Schlag-Stauchproben : Abmessungen und Volumen der Probekörper........

c)    Resultate der Schlag-Biegeproben.......

132

134

136

140

144

00 00

r—f t—I

162

164

y. Resultate der Untersuchung der Festigkeitsverhältnisse eines Rein-Aluminiumbleches und dreier Bleche aus Aluminmmbronze............

169

A.    Resultate der chemischen Analysen und der umfassenden Zerreissproben.........

B.    Resultate der technologischen Kaltbruchproben . 174

C.    Resultate der technologischen Härtebiegeproben 175

D.    Resultate der technologischen Warmbruchproben 176

E.    Resultate der Lochungs-Versuche......

5. Änderungen der Zugfestigkeit des Rein-Aluminiums durch Schmieden und Druck.........

170

177

179

Druckfehler.

Auf Seite 72:

Auf Seite 84:

unter lauf. No. 1, Kolumne »Grenzmodul« statt 1,21 lies 0,121 »    1,36 »    0,136; Mittel: 0,13.

unter lauf. No. 1, Kolumne »Benennung des Materials«, statt Alum.-Bronze lies »Rein-Aluminium«-.

Nr. 1.

Nr. 2.

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ll-

Nr. 8.

Nr. 9.

i. Serie: Gegossene Aluminium-Bronzen.

Nr. 3.

I.

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Nr 4.

Nr. 5.

Nr. 6.

Nr. 7.

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Nr. 10.

Nr. 11.

Nr. 12.

Nr. 13.

Nr. 14.

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Nr. 1.

Nr. 2.

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Erwärmt auf ca. 400⁰ C. und in kaltem Wasser von 25⁰ C. abgeschreckt; die Bronze-Blech-Abschnitte wurden vor der Abkühlung huf Dunkelrotgluth (ca. 6oo° C.) erhitzt.

²

Erhitzt auf ca. 40°° C. ; die Temperatur lag zwischen der Cadmium- (315° C.) und der Zink- (412⁰ C.) jedoch in Nähe der Zink-Schmelztemperatur. Die Aluminium-Bronzen wurden bei ca. 6oo° C. dunkelrotwarm gemacht.

Darstellung einiger Zerreissproben

aus Rein-Aluminium.

Gegossen

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