Titel: Ueber Legirungen von Kupfer, Zinn, Zink und Blei mit Mangan; von J. F. Allen.
Fundstelle: Band 198, Jahrgang 1870, Nr. CXXII., S. 517
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CXXII. Ueber Legirungen von Kupfer, Zinn, Zink und Blei mit Mangan; von J. F. Allen. Vorgetragen in der Versammlung der British Association zu Liverpool. – Aus Chemical News vol. XXII p. 194; October 1870. Allen, über Legirungen des Mangans mit Kupfer, Zink und Blei etc. Im Jahre 1826 wurde ein von der Firma Zernecke in Berlin fabricirter Löffel analysirt und für die Legirung folgende Zusammensetzung gefunden: Kupfer 57,1 Procent Mangan 19,7 Zink 23,2 Diese Analyse ist in dem über „Kupfermangan“ handelnden Capitel des in Quedlinburg erschienenen „Handbuches der Metalllegirungen“ von Ich. Zeuner angeführt. Berthier stellte eine große Anzahl von Legirungen des Mangans mit verschiedenen anderen Metallen dar und beschrieb die Haupteigenschaften derselben. Dr. Percy theilte mir mit, daß er sich vor einigen Jahren mit eingehenden Untersuchungen über Manganlegirungen beschäftigt hat, über welche jedoch nichts veröffentlicht wurde. Es existiren in diesem Betreff auch Patentspecificationen; eine vom Jahre 1862 lautet auf Emil Stöhrer und eine zweite vom Jahre 1864 auf Dr. Oscar Prieger,Polytechn. Journal Bd. CLXXVII S. 303. welche beide die ursprüngliche Entdeckung dieser Classe von Legirungen beanspruchen. Obgleich demnach Legirungen von Kupfer, Zink und anderen Metallen mit Mangan schon seit wenigstens vierzig Jahren den Metallurgen mehr oder weniger bekannt und ihre schätzbaren Eigenschaften beschrieben waren, ist es doch thatsächlich bisher noch Niemand gelungen, das Manganmetall für technische Verwendungen zu reduciren, ausgenommen in Verbindung mit Eisen. Bei meinen Untersuchungen über die Manganlegirungen verzichtete ich von Anfang an auf die Darstellung von metallischem Mangan, weil dieselbe mit bedeutenden Schwierigkeiten verknüpft ist. Ebenso verwarf ich von Anfang an die Verwendung irgend eines Manganerzes, wegen des fast stets in denselben vorhandenen Eisens und der gleichfalls selten fehlenden Kieselsäure. Ich stellte aus dem Manganchlorür der Chlorblasen ein verhältnißmäßig reines Manganoxyd dar, mengte dasselbe innig mit feingepulvertem Kupferoxyd (nicht mit metallischem Kupfer) und feinem Holzkohlenpulver, beschickte mit diesem Gemenge einen Graphittiegel und setzte denselben im Windofen drei bis vier Stunden lang einer intensiven Hitze aus. Als ich dann den Tiegel aus dem Ofen nahm, fand ich unzählige kleine Körner eines glänzenden weihen Metalles im Kohlenpulver zerstreut. Ich schlämmte dieselben aus, brachte sie wieder in den Tiegel zurück und es gelang mir dann leicht, sie zu einem Regulus zusammenzuschmelzen, welcher mit einer grünen glasartigen Schlacke überzogen war. Ich wiederholte dieses Verfahren so lange, bis ich einige Zaine erhalten hatte, mit denen ich Versuche über die Hämmerbarkeit und Geschmeidigkeit der Legirung anstellte. Diese Legirung war in heißem Zustande sehr hart und sehr spröde; nach dem Erkalten war sie zwar noch hart, ließ sich jedoch mit Leichtigkeit auswalzen und zeigte einen hohen Grad von Elasticität. Dieselbe enthielt ungefähr: Kupfer 75 Procent Mangan 25 Nachdem ich von dieser Kupfer-Manganlegirung eine hinreichende Menge dargestellt hatte, versuchte ich, durch Zusatz verschiedener Zinkmengen dreifache Legirungen zu erzeugen; auch diese ließen sich mit dem besten Erfolge auswalzen. Mehrere dieser Kupfer-Zink-Manganlegirungen zeichnen sich vor dem Neusilber und dem Messing dadurch aus, daß sie, während sich das erstere nur im heißen und das letztere nur im kalten Zustande im Walzwerke strecken läßt, sowohl im heißen als kalten Zustande zwischen Walzen bearbeitet werden können. Nach Beendigung der Laboratoriumversuche construirte ich einen Ofen, in welchem ein 100 Pfd. Metall fassender Graphittiegel den erforderlichen Platz fand. Ich erhielt im Großen dieselben Resultate wie im Laboratorium; nur zeigte es sich daß, als der Inhalt des Tiegels einige Minuten vor dessen Herausnehmen aus dem Feuer umgerührt wurde, der größere Theil des Metalles (welches vorher feine, ein sorgfältiges Ausschlämmen erfordernde Körner gebildet hatte) sich jetzt am Boden absetzte und zu einem Barren oder Zaine vergossen werden konnte, indem die Schlacke ebenfalls in Fluh gerathen war und das Kohlenpulver auf derselben schwamm. Dieser Versuch wurde so oft wiederholt, bis mehrere Centner von der Legirung dargestellt worden waren, so daß ich dieselbe verschiedenen Proben zu unterwerfen und sowohl die Gestehungskosten, als auch den Handelswerth derselben annähernd zu berechnen im Stande war. Die 5 bis 30 Proc. Mangan enthaltende Legirung von Kupfer und Mangan ist sowohl hämmerbar als geschmeidig und besitzt eine bedeutend größere Zähigkeit als Kupfer. Durch Zusammenschmelzen mit Zink erhielt ich eine dreifache Legirung, welche in manchen ihrer Eigenschaften dem Neusilber sehr nahe steht. Die Kupfer-Manganlegirung verbindet sich auch mit Blei, Zinn und anderen Metallen; aus diesen Legirungen ließ ich Güsse herstellen, welche zu Zapfenlagern für Maschinen verwendet wurden. Nicht die Natur des Manganmetalles an und für sich war es, welche bisher seine ausgedehnte Verwendung für industrielle Zwecke verhinderte, sondern die Kosten seiner Darstellung. Der Abgang an Mangan ist sehr bedeutend, da über 10 Proc. desselben nicht reducirt werden und eine Schlacke bilden; die Abnutzung der Graphittiegel und des Ofens selbst verursachten große Ausgaben, und im Verhältniß zu der producirten Metallmenge war der Aufwand an Brennmaterial und an Handarbeit beträchtlich. Der Abgang an Mangan dürfte bei der Darstellung der an diesem Metall reichen Legirungen ein bedeutender bleiben; allein der Handelswerth des Rohmateriales gestattet einen solchen Verlust, wenn die übrigen Schwierigkeiten überwunden werden können. Dieses Ziel glaube ich durch meine neuesten Erfahrungen erreicht zu haben. Die von mir vorgelegten Legirungen,Der Verfasser hat in der Versammlung der British Association vorgelegt:1) Proben von Kupfer-Mangan legirungen mit zwischen 5 und 35 Procent wechselndem Mangangehalt, in Form von Zainen, Blech und Draht;2) Proben von Kupfer-Zink-Mangan legirungen, gleichfalls aus wechselnden Mengen der einzelnen Bestandtheile zusammengesetzt und in verschiedenen Formen;3) Legirungen von Kupfer, Zink, Mangan und Zinn, in Form von Zainen und Zapfenlagern;4) Legirungen aus verschiedenen Mengen von Kupfer, Mangan und Zinn, in Barrenform;5) Proben von Kupfer-Mangan-Blei legirungen. welche wohl bald eine nicht unwichtige Rolle in der Industrie unseres Landes spielen dürften, sind durch Erhitzen des Gemenges von kohlensaurem Manganoxydul mit Kupferoxyd und Holzkohle in einem ziemlich großen Flammofen erzeugt worden, und zwar einem Siemens'schen Regenerativ-Gasofen, welcher mir (mit gewöhnlicher Kleinkohle) die erforderliche intensive Hitze, durch eine nichtoxydirende Flamme, in einer ruhigen Atmosphäre lieferte.