Bøger af Hans-Jurgen Engell

Die Bedeutung der rationellen Reduktion der Eisenerze führte zu zahlreichen Unter­ suchungen auf diesem Gebiete. Dabei wurden die physikalischen und chemischen Eigen­ schaften der Eisenoxyde und deren thermodynamisches Verhalten weitgehend geklärt. Die Zustandsdiagramme der Systeme Eisen-Sauerstoff, Eisen-Sauerstoff-Wasserstoff und Eisen-Sauerstoff-Kohlenstoff sind hinreichend bekannt. Dagegen sind die erst später einsetzenden Untersuchungen über die Kinetik der Eisenoxydreduktion bis heute nicht abgeschlossen. Die in der Literatur erschienenen Arbeiten zeigen, daß die Reduktionsvorgänge vielseitig beeinflußbar sind. Neben der Geschwindigkeit der chemischen Reaktion an der Phasen­ grenze Gas/Oxyd, die von der Temperatur, den Partialdrücken der Gaskomponenten und von der Größe der Reaktionsfläche abhängt, spielen die Transportvorgänge in der Gasphase und im Festkörper eine wesentliche Rolle. Die Struktur des sich auf dem Oxyd ausbildenden Reduktionsproduktes hat somit entscheidenden Einfluß auf die Abbau­ geschwindigkeit des Sauerstoffes. Bildet sich an der Oxydoberfläche eine poröse Schicht des Abbauproduktes aus, so kann die Phasengrenzreaktion bis zu hohen Reduktions­ graden die Abbaugeschwindigkeit bestimmen. Der Einfluß der Gasdiffusion durch die Poren macht sich erst bei hinreichend dicken Schichten bemerkbar. Bildet sich dagegen eine dichte, das gesamte Oxyd abdeckende Schicht aus, so kann die Festkörperdiffusion geschwindigkeitsbestimmend werden. Die technisch verhütteten Eisenerze sind keine reinen Eisenoxyde, sondern Misch­ kristalle, Verbindungen oder Gemische mehrerer Oxyde. Während die Gleichgewichte für viele Oxyd-Mischkristalle und binäre Oxydverbindungen bereits untersucht wurden, ist über den Ablauf der Reduktion dieserStoffe noch wenig bekannt.

Systematische Versuche mit dem Ziel, Kennwerte für das Festigkeitsverhalten von Stahlhalbzeug festzulegen, nahmen in England um die Mitte des vorigen Jahr­ hunderts ihren Ausgang. Dort wurde 1858 die erste Versuchsanstalt eingerichtet, die für Ingenieure und Verwaltungen Festigkeitsuntersuchungen durchführte. Diese Untersuchungen setzten den Bau entsprechender Prüfmaschinen voraus, der in Frankreich begann. Dort wurde schon 1758 die erste Zug-Druck-Biege­ maschine für statische Belastung entworfen und gebaut. In Deutschland ist im Jahre 1862 bei der Firma Friede. Krupp in Essen die erste noch aus England be­ zogene Werkstoffprüfmaschine für Zugversuche an Proben aufgestellt worden. Während vorher die Festigkeitseigenschaften von Werkstoffen nur in vereinzelten Fällen geprüft wurden, begann jetzt die systematische Untersuchung des Festig­ keitsverhaltens insbesondere der metallischen Werkstoffe. Die Untersuchung der Spannungsrißkorrosion der metallischen Werkstoffe befindet sich heute etwa auf dem Stand, den die Festigkeitsprüfung um die Mitte des vorigen Jahrhunderts erreicht hatte: Sie beschränkt sich darauf, aus den herge­ stellten Chargen Proben zu entnehmen und diese unter mehr oder weniger defi­ nierten Bedingungen darauf zu untersuchen, ob sie gegen das gewählte Angriffs­ mittel beständig sind oder nicht. Aus dem Ergebnis dieser Prüfung wird dann auf die Anfälligkeit des Werkstoffs gegen Spannungs riß korrosion geschlossen. Abge­ sehen davon, daß eine solche Ja-Nein-Aussage wenig befriedigend ist, hat sich gezeigt, daß das Spannungsrißverhalten von metallischen Werkstoffen durch diese Aussage allein nicht immer richtig beurteilt werden kann.