Hans-Jürgen Engell Knihy

Die rationelle Reduktion der Eisenerze hat zu umfassenden Untersuchungen geführt, die die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Eisenoxide sowie deren thermodynamisches Verhalten weitgehend klären konnten. Die Zustandsdiagramme der Systeme Eisen-Sauerstoff, Eisen-Sauerstoff-Wasserstoff und Eisen-Sauerstoff-Kohlenstoff sind gut dokumentiert. Im Gegensatz dazu sind die späteren Studien zur Kinetik der Eisenoxidreduktion noch nicht abgeschlossen. Die vorhandene Literatur zeigt, dass die Reduktionsvorgänge von vielen Faktoren beeinflusst werden. Die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion an der Phasengrenze Gas/Oxid hängt von Temperatur, Partialdrücken der Gaskomponenten und der Größe der Reaktionsfläche ab. Zudem spielen die Transportvorgänge in der Gasphase und im Festkörper eine entscheidende Rolle. Die Struktur des Reduktionsprodukts, das sich auf dem Oxid bildet, beeinflusst die Abbaugeschwindigkeit des Sauerstoffs erheblich. Eine poröse Schicht des Abbauprodukts an der Oxidoberfläche kann die Abbaugeschwindigkeit bis zu hohen Reduktionsgraden bestimmen, während eine dichte Schicht die Festkörperdiffusion als geschwindigkeitsbestimmend macht. Technisch verhüttete Eisenerze sind keine reinen Eisenoxide, sondern Mischkristalle oder Verbindungen mehrerer Oxide. Während viele Gleichgewichte für Oxid-Mischkristalle untersucht wurden, ist der Ablauf der Reduktion dieser Stoffe noch wenig erforscht.

Systematische Versuche zur Festigkeitsbestimmung von Stahlhalbzeugen begannen in England Mitte des 19. Jahrhunderts. 1858 wurde die erste Versuchsanstalt gegründet, die Festigkeitsuntersuchungen für Ingenieure und Verwaltungen durchführte. Dies erforderte den Bau entsprechender Prüfmaschinen, was in Frankreich seinen Anfang nahm. Dort wurde bereits 1758 die erste Zug-Druck-Biegemaschine für statische Belastungen entwickelt. In Deutschland stellte 1862 die Firma Friede. Krupp in Essen die erste aus England importierte Werkstoffprüfmaschine für Zugversuche auf. Zuvor wurden die Festigkeitseigenschaften von Materialien nur sporadisch getestet, doch nun begann die systematische Untersuchung des Festigkeitsverhaltens, insbesondere bei metallischen Werkstoffen. Die Analyse der Spannungsrisskorrosion hat heute einen ähnlichen Entwicklungsstand erreicht wie die Festigkeitsprüfung im 19. Jahrhundert. Sie beschränkt sich darauf, Proben aus hergestellten Chargen zu entnehmen und diese unter definierten Bedingungen auf ihre Beständigkeit gegen bestimmte Angriffsmedien zu testen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen ermöglichen Rückschlüsse auf die Anfälligkeit des Werkstoffs für Spannungsrisskorrosion. Allerdings ist die einfache Ja-Nein-Aussage unzureichend, da das Spannungsrissverhalten metallischer Werkstoffe nicht immer nur durch diese Ergebnisse korrekt beurteilt werden kann.

InhaltsverzeichnisSonderfälle der Korrosion der Metalle.- Die mechanischen Eigenschaften der Stähle — wissenschaftliche Grundlagen und Forderungen der Praxis.