LXXIII. Beschreibung eines Verfahrens, wodurch man eine Art Gußstahl erhält, welche den damascirten orientalischen Klingen ähnlich ist. Von Hrn Breant, MünzwardeinDiese Abhandlung, welche das Resultat der wichtigen Arbeit uͤber die damascirten Stahlarten enthaͤlt, die Hr. Bréant auf Einladung und zum Theile auf Kosten der Gesellschaft und Gr. Exc. des Ministers des Inneren unternahm, sollte erst kuͤnftiges Jahr bekannt gemacht werden; besondere Ruͤksichten, und das Verlangen, ein so schaͤzbares Verfahren unseren Stahlfabriken schnell bekannt zu machen, veranlaßten den Rath dem zur Bekanntmachung desselben gesezten Termine vorzugreifen.Hr. Bréant nimmt sich vor, dieser Beschreibung noch einige Details uͤber die Vorsichtsmaßregeln hinzuzufuͤgen, die er zur Versicherung des Erfolges seines Verfahrens befolgen mußte. Diese neue Belehrung nebst den Zeichnungen der Oefen und der Tiegel, die er anwendete, wird in einem der naͤchsten Hefte des Bulletins erscheinen.Unser College bemerket, eben so bescheiden als uneigennuͤzig, daß er einen Theil des Erfolges seiner Arbeiten Hrn. Mérimée verdankt, welcher die Société d'Encouragement zuerst mit dem indischen Stahle oder Wootz bekannt machte, von welchem er einige Muster aus England mitbrachte. Hr. Mérimée beschaͤftigte sich schon lange Zeit mit den Mitteln diesen Stahl zu bearbeiten, und er vermuthete, gegen die allgemeine Meinung, daß das sogenannte Damascirte der orientalischen Klingen die Folge einer chemischen Verbindung und keines mechanischen Gemisches der Metalle seyn muͤsse, als die Gesellschaft eine Commission zur Wiederholung der von den HHrn. Stodart und Faraday zur Verbesserung des Stahles durch verschiedene Legierungen angestellten Versuche ernannte. Hr. Bréant, einer der mit dieser schwierigen Arbeit beauftragten Commissare, entledigte sich derselben mit allem jenem Talente und aller jener Beharrlichkeit, welche man von einem Eifer fuͤr die Fortschritte unserer Industrie erwarten konnte. Er glaubte jedoch erklaͤren zu muͤssen daß Hr. Mérimée gerechte Anspruͤche auf den Dank der Gesellschaft hat, indem er ihn stets mit seinen Rathschlaͤgen und Kenntnissen unterstuͤzte, und seinen Muth immer wieder belebte, wenn er wegen des schlechten Erfolges oder aus Ermuͤdung seine Unternehmung aufgeben wollte.Die Gesellschaft ist auch Hrn. Beaumer, Obermarkscheider, großen Dank fuͤr den Eifer schuldig, mit welchem er zu dem Erfolge, der Versuche beitrug, indem er der Gesellschaft Erde zur Bereitung der Tiegel uͤbersendete. Anm. d. O.. Aus dem Bulletin de la Societe d'Encouragement pour l'industrie nationale. Nro. 230. S. 222. Bréant's damascirter Gußstahl. Die moirirte Oberflaͤche der orientalischen Saͤbel veranlaßte die Meinung, daß sie aus einem sogenannten Stoffe (étoffe) verfertigt wuͤrden, d.h., aus einer Mischung von zusammen geloͤtheten, gegaͤrbten und in verschiedenen Richtungen gewundenen Staͤben oder Drahten von Stahl. Eine lange Reihe von Versuchen, welche ich zur Erlaͤuterung dieser Ansicht darstellte, uͤberzeugte mich, daß der orientalische Damascener-Stahl bloß aus einem Gußstahle besteht, welcher mehr Kohlenstoff enthaͤlt, als unsere europaͤischen Arten von Stahl, und in welchem durch ein mit der gehoͤrigen Vorsicht bewerkstelligtes Abkuͤhlen, zwei verschiedene Verbindungen von Eisen und Kohlenstoff kristallisiren. Diese Trennung ist eine wesentliche Bedingung, denn, wenn man die geschmolzene Masse ploͤzlich, wie in einer kleinen Gußform, abkuͤhlt, so erhaͤlt man keine ausgezeichnete Damascirung, sondern diese sind nur unter der Luppe sichtbar. Das von Berzelius entdekte Gesez, nach welchem sich die Koͤrper mit einander verbinden, welche gegenseitige Verwandtschaft besizen, erklaͤrt deutlich genug die Eigenschaft, welche den Stahl der orientalischen Damascener-Klingen charakterisirt, naͤmlich sich auf der Oberflaͤche zu moiriren, wenn man ihn, nachdem er vorher polirt wurde, einer sehr schwachen Saͤure aussezt. Wenn die Verbindungen der Koͤrper, welche mit einander verwandt sind, nur in gewissen bestimmten Verhaͤltnissen Statt haben, so geht alles das, was dieses Verhaͤltniß uͤbersteigt, keine Verbindung ein, sondern findet sich bloß gemengt darin enthalten: das Eisen und der Kohlenstoff verbinden sich nun wenigstens in drei verschiedenen Verhaͤltnissen. Der Stahl, welcher sich in einem Ende dieser Reihe befindet, enthaͤlt nur eine sehr geringe Menge Kohlenstoff (1/100); der Graphit hingegen enthaͤlt 12–15 Mahl mehr Kohlenstoff als Eisen. Der schwarze und weisse Guß bilden die Mittelglieder. Sezen wir, daß bei der Bereitung des Stahles nicht genug Kohlenstoff angewendet wurde, so bildet sich Stahl nur in dem Maße, in welchem sich der Kohlenstoff verbunden hat; der Rest wird nur aus einem Gemenge von Eisen bestehen; geschieht dann die Abkuͤhlung langsam, so suchen sich die leichter fluͤssigen Grundtheilchen des Stahles mit einander zu verbinden, und sich von dem uͤbrigen Theile Eisens zu trennen. Diese Legierung wird Stande seyn, einen Damascener-Stahl zu geben; allein dieser Damascener-Stahl wird weiß, nicht sehr ausgezeichnet seyn, und das Metall wird keine bedeutende Haͤrte erlangen koͤnnen, weil es nicht mit Eisen gemischt ist. Wenn die Menge des Kohlenstoffes genau so groß ist, als sie seyn soll, um alles Eisen in Stahl zu verwandeln, so wird man nur eine Art von Verbindung erhalten; dann wird auch beim Abkuͤhlen keine Trennung der verschiedenen Verbindungen Statt haben; dieß geschah mir mehrere Mahle, und dieß ist so, was, wie ich glaube, dazu dienen koͤnnte, das beßte Verhaͤltniß des Kohlenstoffes zur Bereitung jener Art von Stahl zu erkennen, welche am meisten zur Bearbeitung der Metalle tauglich istEs ist bekannt, daß die Saͤgen mehr oder weniger breite Zaͤhne haben muͤssen nach der Haͤrte der Substanzen, zu deren Durchschneidung man sie braucht. Deßwegen muß der Stahl, welcher zu Instrumenten, die zum Schneiden weichen Fleisches bestimmt sind, am tauglichsten ist, nothwendig von jenem verschieden seyn, aus welchem Feilen, Grabstichel, Rasirmesser u. bereitet werden sollen.. Wenn aber nur etwas uͤberschuͤssiger Kohlenstoff vorhanden ist, so wird alles Eisen zuerst in Stahl verwandelt werden; hier auf wird sich der in dem Tiegel frei gebliebene Kohlenstoff mit einem Theile des schon gebildeten Stahles in einem neuen Verhaͤltnisse verbinden. Man erhaͤlt auf diese Weise zwei verschiene Verbindungen, reinen Stahl und gekohlstofften Stahl oder Gußstahl. Diese, anfangs unregelmaͤßig mit einander vermischten, Verbindungen werden suchen sich abzuscheiden; wenn man die fluͤssige Substanz ruhig stehen laͤßt; es bildet sich dann eine Kristallisation, bei welcher sich die Grundtheilchen der beiden Verbindungen nach ihrer Verwandtschaft zu einander und nach dem Grade ihres Gewichtes lagern werden. Wenn man eine mit solchem Stahle bereitete Klinge in saͤuerliches Wasser taucht, so erhaͤlt sie eine ausgezeichnete Damascirung, in welcher die Theile des reinen Stahles schwarz werden, und die des gekohlstofften Stahles weiß bleiben werden, weil das gesaͤuerte Wasser den Kohlenstoff des gekohlstofften Stahles schwerer bloßlegte. Der unregelmaͤßig in dem Metall vertheilte, und zwei verschiedene Verbindungen bildende Kohlenstoff ist also Dasjenige, was die Damascirung hervorbringt, und man wird wohl leicht einsehen, daß die damascirten Adern um so breiter seyn muͤssen, je langsamer die Abkuͤhlung geschieht; aus diesem Grunde muß man es vielleicht vermeiden, zu große Massen zu schmelzen, oder man muß einige Veraͤnderungen bei dem Processe anbringen. Zum Beweise meiner Meinung, glaube ich Tavernier anfuͤhren zu muͤssen, der, in seiner Voyage en Perse uns einige Aufklaͤrungen uͤber die Groͤße der Stahlstaͤbe gegeben hat, welche zu seiner Zeit zur Bereitung der damascirten Klingen angewendet wurden, „Der der Damascirung faͤhige Stahl, „sagt er“, koͤmmt aus dem Koͤnigreiche Galconda; er kommt im Handel in Form von Kuchen von der Groͤße eines Brotes vor, welches man um einen Kreuzer kauft: man schneidet sie entzwei um zu sehen, ob sie von guter Beschaffenheit sind, und aus jeder der beiden Haͤlften macht man eine Saͤbelklinge,“ Aus dieser Erzaͤhlung geht hervor, daß der Stahl von Galconda, wie der Wootz, in Broten vorkam, und daß die Brote nicht mehr als 2 oder 3 Kilogramme wiegen konnten. Tavernier sezt noch hinzu, daß dieser Stahl, wenn man ihn auf die europaͤische Weise haͤrtet, wie Glas brechen wuͤrde. Hieraus muß man schließen, daß er sehr schwer zu schmieden ist, und Réaumur bestaͤtigte diese Beobachtung. Dieser Gelehrte, welcher Muster von indischem Stahle aus Cairo erhielt, konnte Niemand in Paris finden, welcher im Stande war, denselben zu schmieden. Er meint, daß, in dieser Hinsicht, der Fehler in den Arbeiten liegen muͤsse, well die Orientalen im Stande sind, diese Art Stahles zu verarbeiten. Ich werde gleich zeigen, wie man verfahren muß, um zum Zweke zu gelangen. Da der Kohlenstoff nicht nur auf die Damascirung des Stahles, sondern auch auf die inneren Eigenschaften desselben eine ausgezeichnete Wirkung hat, so ist zu befuͤrchten, daß die HHrn. Stodart und Faraday sich bei ihrer Arbeit geirrt haben, wie es mir selbst laͤngere Zeit geschah, und daß sie den Metalllegirungen Wirkungen zuschrieben, welche vorzuͤglich von einer betraͤchtlicheren Menge Kohlenstoff hervorgebracht wurden. Ich bin weit entfernt, die Gegenwart von Metalllegirungen in den orientalischen Saͤbeln zu laͤugnen, obwohl ich in den wenigen Bruchstuͤken, welche ich zu analysiren Gelegenheit hatte, weder Silber, noch Gold, noch Palladium, noch Rhodium, gefunden habe; nichts desto weniger scheint es mir sehr wahrscheinlich, daß verschiedene Verbindungen versucht worden sind. Mußte das Volk, welchem es gelang, durch Legirungen das Kupfer zu haͤrten, nicht auch versuchen mit dem Eisen dasselbe Verfahren vorzunehmen? Diese Ansicht fuͤhrte mich zur Bereitung mehrerer Metalllegirungen, von welchen mir einige genuͤgende Resultate gaben. Eine der Saͤbelklingen, welche ich zur Ausstellung lieferte, enthaͤlt 1/2 per Cent Platinna, und mehr Kohlenstoff, als sich in den gewoͤhnlichen Stahlsorten befindet; diesem Ueberschusse von Kohlenstoff verdankt sie wahrscheinlich ihre Damascirung. Aus derselben Legirung wurden auch herrliche Rasirmesser verfertigt. Auf jeden Fall rathe ich nur dann Versuche mit diesen Legirungen anzustellen, wenn man sich von den Wirkungen des reinen Kohlenstoffes uͤberzeugt hat, und mit Verbindungen in sehr geringen Verhaͤltnissen den Anfang zu machen. Der ZusazZasaz eines Metalles macht den Stahl bruͤchiger; ich erhielt jedoch selbst mit 4 per Cent Gold und Platinna, und mit 2 per Cent Kupfer und Zink dehnbare Legirungen. In Betreff des Zinkes muß ich bemerken, daß man einige Vorsichtsregeln zu beobachten hat, wenn man ihn zu Metalllegirungen verwenden will; er detonirt stark: man darf folglich nur sehr geringe Mengen davon in das Bad werfen. Ich muß noch hinzufuͤgen, daß beim Schmieden des mit Zink legirten Stahles ein Theil des Metalles verfluͤchtigt wird. Der Braunstein verbindet sich leicht mit dem Stahle, und die Legirung laͤßt sich leicht schmieden; sie ist aber sehr kaltbruͤchig; ich machte daraus Grabstichel, welche in das Eisen eingriffen, ohne daß sie vorher gehaͤrtet worden waͤren. Die Damascirung, welche man dadurch erhaͤlt, ist sehr schwarz und sehr ausgezeichnet. Der Graphit schien nur unter einigen Umstaͤnden den Stahl wieder weich zu machen, welcher durch uͤberschuͤssigen Kohlenstoff zu sproͤd geworden war; wenigstens erhielt ich mit 100 Theilen Stahl, einem Theile Kienruß und einem Theile Graphit vortreffliche Resultate. Eine, wegen der Folge, die man bei Arbeiten im Großen daraus ziehen koͤnnte, sehr wichtige Bemerkung ist diese, daß 100 Theile weiches Eisen und 2 Theile Kienruß eben so leicht schmelzen, wie gewoͤhnliches EisenMan muß naͤmlich voraussezen,daß nicht aller Kohlenstoff aufgenommen wird.. Einige unserer beßten Klingen sind das Product dieser Verbindung. Sie hat das Unangenehme, daß sie sich beim Erkalten stark zusammen zieht; auch haben die Brote gewoͤhnlich Hoͤhlen, wegen welcher sie schwer zu schmieden sind; wenn man sich aber darauf beschraͤnken wollte, statt des Damascener-Stahles gewoͤhnlichen Stahl zu machen, so koͤnnte man dem Zusammenziehen beim Abkuͤhlen dadurch vorbeugen, daß man diesen Stahl in eine Stangengießform (lingotiere) laufen laͤßt. Aus dieser Erfahrung sieht man, daß es, um sehr guten Stahl zu erhalten, nicht nochwendig ist, die Operation mit Caͤmentirung des Eisens zu beginnen. Man kann es sogleich mit Kienruß behandeln, wodurch die Kosten der Bereitung bedeutend vermindert werden. 100 Theile sehr graue Gußfeile, und 100 Theile einer aͤhnlichen, vorher oxidirten Feile gaben einen Stahl von schoͤner Damascirung, der sich zur Verfertigung von Hieb und Stich-Waffen sehr gut schikte. Er ist wegen seiner Elasticitaͤt merkwuͤrdig; einer schaͤzenswerthen Eigenschaft, die dem indischen Stahle fehltIch arbeitete immer mit 1 oder 2 Kilogrammen.Je groͤßer das Verhaͤltniß der oxidirten Gußfeile ist, um so nerviger ist der Stahl. Da der Sauerstoff an die erdigen Metalle und an einen Theil des Kohlenstoffes uͤbergeht, so ist es einleuchtend, daß das Resultat um so geschmeidiger, aber auch um so weniger hart seyn wird, je mehr Oxid in demselben enthalten ist. Die schwaͤrzesten Guͤße gelingen am beßten. Ich bin uͤberzeugt, daß man im Großen mit aͤhnlichen Guͤßen in Reverberir-Oefen Gußstahl bereiten koͤnnte, wenn man ein aͤhnliches Verfahren, wie bei der Reinigung des Glokenmetalles, befolgte, d.h. wenn man dem im Flusse befindlichen Metalle einen Theil von demselben Metalle im oxidirten Zustande oder besser noch natuͤrliches Eisenoxid zusezte. Es scheint mir ebenfalls moͤglich, das ganze Product der catalanischen HochoͤfenUnd auch der steyermaͤrkischen. A. d. Ueb. in Gußstahl zu verwandeln, wenn man an dem Baue dir Oefen einige Veraͤnderungen anbraͤchte, so daß die Schmelzung des Metalles vollkommen geschehen koͤnnte. Ich glaube, daß ich, wenn ich einen solchen Ofen zu verwalten haͤtte, Mittel finden wuͤrde, durch welche sich die gesuchtesten Sorten von Stahl mit großer Sparsamkeit erzeugen ließen. Ich ruͤhrte die im Flusse befindliche Masse vor dem Erkalten immer gut um, was bei allen Metalllegirungen unumgaͤnglich nothwendig ist, sonst wird die Damascirung nicht gleichartig. Nachdem ich den Stahl mit der in ihren metallischen Zustand versezten Kiesel und Thonerde zu verbinden gesucht hatte, bemerkte ich den Einfluß des Kohlenstoffes bei der Erzeugung der Damascirung; seit dieser Zeit wendete ich immer den Kohlenstoff des Kienrußes an. Wenn man bei der Analyse der von mir gegossenen Stahl-Sorten einige Erden finden sollte, so muͤßte man voraussezen, daß sie von dem angewendeten Gusse oder Eisen, von dem Graphite oder auch von den Tiegeln herkommen. Je mehr Kohlenstoff der Stahl enthaͤlt, um so schwerer ist er zu schneiden. Die meisten der von mir erzeugten Stahl-Sorten konnten nur bei einer Temperatur, deren Graͤnzen ziemlich eng sind, gestrekt werden. Bei der Weißgluͤhize zerbroͤkeln sie sich unter dem Hammer; bei dem Kirschrothgluͤhen werden sie hart und bruͤchig, und dieß nimmt in dem Verhaͤltnisse zu, in welchem die Temperatur abnimmt, so daß, wenn sie einmal unter die Kirschroth-Gluͤhhize herabgekommen sind, wenn man mit dem Grabstichel oder der Feile einen Theil davon wegnehmen will, man sie viel haͤrter und sproͤder findet, als nach dem vollkommenen Erkalten. Es ist klar, daß die indischen Stahlsorten, welche die meisten unserer Arbeiter nicht zu streken im Stande sind, sich in demselben Falle befinden; und wenn die Orientalen dieselben ohne Muͤhe bearbeiten, so kommt dieß daher, weil sie die Graͤnzen der Temperatur, welche fuͤr dieselben taugt, kennen. Ich habe mich durch Versuche uͤberzeugt, daß kreisfoͤrmigen Adern, welche die Arbeiter ronces nennen, und welche man auf den schoͤnen orientalischen Klingen bemerkt, das Resultat der Weise zu Schmieden sind, Wenn man sich damit begnuͤgt, den Stahl in die Laͤnge zu ziehen, so werden die Adern anglich) werden; wenn man nach allen Richtungen gleichmaͤßig strekt, so erhaͤlt die Damascirung ein kristallinisches Aussehen, macht man ihn nach beiden Seiten wellenfoͤrmig, so bekommt man dieselben Nuͤancen wie bei dem Damascener-Stahle. Es wird keiner langen Versuche beduͤrfen um jeden moirirten Dessein hervorzubringen, den man nur verlangt. Was das Verfahren betrifft, durch welches man eine Damascirung erhaͤlt, bei welcher der Stahl, ohne seine Politur zu verlieren, schwarz oder blaͤulich gemacht werden kann, so scheint mir die der Orientalen die beßte. Der Vicomte Hericart de Thury gab eine Beschreibung davon in einem Berichte, der sich im Bulletin de la Société d'Encouragement, Nro. CCX. December 1821, 20stes Jahr, Seite 361 besindet (Vergleiche polyt. Journal Bd. 4. S. 272. S. 350. Bd. 5. S. 65. Bd. 10. S. 85–104. D.)