Tekst
Onderstaande tekst is niet 100% betrouwbaar

lijkenis vertoont met den smelthaard van den Martin-Siemensoven. Hij verwerkt daarin een ruwmateriaal van willekeurige samenstelling. Zijn electrische oven (fig. 13) heeft een mantel van plaatijzer, dat met vuurvaste steen a en dolomiet b bekleed is. De geheele oven kan door een hydraulische pers gekipt worden. De electroden d voeren een wisselstroom aan van 100 Volt spanning. Zij stellen zich automatisch op 45 mm. afstand van het staalblad, waardoor verkoling wordt vermeden. Uit een Martin-Siemensoven wordt nu 1500—2000 kg. vloeibaar staal, dat reeds meer of minder gereinigd is, in den electrischen oven gegoten. Het bad wordt met een oxydeerende slak bedekt en de stroom doorgelaten. Na een half uur steekt men de slak af, bedekt het bad met een zekere hoeveelheid koolstof en brengt daarop een laag oxiedvrije slak met mangaanerts aan. Het ijzeroxyduul in het bad wordt daardoor geheel gereduceerd. Nadat opnieuw koolstof en verder ook mangaan en ferrosilicium is toegevoegd, wordt het staal afgestoken. Het Héroultstaal kan bij dezelfde vastheid 20—40% meer koolstof bevatten dan het beste gietstaal en is daarom veel standvastiger. In het geheel worden thans 19 Héroultovens geëxploiteerd. Alle andere electrische ovens op 2 na, zijn inductieovens. De meest bekende is die van Kjellin (fig. 14), waarvan er thans 19 in gebruik zijn. Hij bezit een ringvormigen smelt- ■ haard a, in welks middelpunt zich een ijzeren kern ' c bevindt, omgeven door de primaire winding d. De haard is afgesloten door een deksel b en wordt afgestoken door een goot, welke zoodanig geplaatst is, dat slechts de helft van het materiaal wegvloeit. Het overblijvende dient om den secundairen stroom gesloten te houden. In den oven worden, evenals in den Martin-Siemens oven, rawijzer en schroot samengesmolten. De lading wordt gereed gemaakt door toevoeging van ferromangaan enz.; het gewenschte koolstofgehalte verkrijgt men door de lading een bepaalde samenstelling te geven. Het gewicht van de lading loopt bij de verschillende electrische ovens uiteen van 1 000—10 000 kg. In het geheel zijn er thans 78 in werking.

Het staal, dat volgens een of ander van de beschreven procédé's is bereid, kan in het algemeen niet terstond tot gebruiksvoorwerpen verwerkt worden. Weistaai is een mengsel van ijzerkristallen ! en slak, welke door druk moet worden verwijdert. Vloeistaal is tamelijk slak vrij; maar tengevolge van de gasontwikkeling bij de optredende oxvdatieprocessen, bevat het inwendig vele blazen.

De verdere bewerking heeft plaats met stoomhamers of walsen. Bij het raffineerm van Bessemerstaal laat men het eerst in kuilen overal dezelfde temperatuur aannemen, waarna het nog in gloeienden toestand en zoo mogelijk zonder afzonderlijke verhitting tot rails enz. wordt uitgewalst. Het omsmelten van staal werd het eerst (1740) door Huntsman te Sheffield verricht en woj-dt meestal op cementstaal, somtijds ook op haard- en puddelstaal toegepast. Het verkregen produkt heet gietstaal. Het is dichter dan Bessemer- en Martinstaai. Het omsmelten heeft plaats in smeltkroezen van vuurvaste klei, waaraan een weinig chamotte of grafiet is toegevoegd. De bezwaren, die bij het omsmelten moeten worden overwonnen, liggen juist hoofdzakelijk in het vervaardigen van zulke kroezen. Iedere kroes heeft een inhoud van 16—45 kg. Men plaatst

deze met tweeën of vieren in een blaasoven of met 20 en meer in een vlamoven. Na 3—4 uren is het omsmelten afgeloopen en worden de kroezen uit den oven genomen en leeg gegoten in gietijzeren vormen. Bij het gieten van grootere stukken (kanonnen enz.) worden de kroezen rechtstreeks in den gietvorm geledigd. Men voegt, om de hoedanigheden van het materiaal te verbeteren, soms onder het smelten meer of minder groote hoeveelheden chroomnikkel enz. toe, waardoor stoffen ontstaan, welke chroom-, nikkel- enz. staal genoemd worden (zie IJzerlegeeringeri).

Staal staat in het koolstofgehalte tusschen ruw-, en smeedijzer. Het is makkelijker smeltbaar dan het laatste en moeilijker dan het eerste; het laat zich smeden en harden. Goed staal is licht grauwwit zonder hoogen glans. Zijn vastheid is grooter dan die van smeedijzer. Het soortelijk gewicht bedraagt voor vloeistaal 7,400—7,825, voor weistaai 7,826—8,100. Het neemt af bij toenemend koolstofgehalte en door het harden. Bij verhitten wordt het weeker dan smeedijzer en kan ook eerder, ofschoon moeilijker, dan dit geweld worden. Het smelt bij 1300—1800° C. De voornaamste eigenschap, waardoor staal zich van de overige ijzersoorten zoowel als van de andere metalen onderscheidt, is die van zich te laten harden. Koelt men gloeiend staal in een vloeistof af, dan wordt het des te harder, naarmate het zelf warmer en de vloeistof kouder is en naarmate deze de warmte beter geleidt. Kwikzilver en oplossingen van zuren en zouten in water harden daarom beter dan water. Daar men niet in staat is om ineens de gewenschte hardheid te verkrijgen, maakt men het staal eerst harder, dan het eigenlijk zijn moet; door ontlaten, d. i. door langzame verwarming bij 225°—325° C., geeft men het vervolgens den juisten graad van hardheid. Daarbij vertoont het, door de vorming van een dun oxiedlaagje, bij verschillende temperaturen bepaalde aanloopkleuren, waarvan men gebruik maakt om het ontlaten bij de juiste temperatuur te doen plaats hebben. Bij 220° C. wordt het bleekgeel (chirurgische instrumenten), bij 230° C. stroogeel (scheermessen enz.), bij 250° C. bruin (scharen en bijtels), bij 265° C. bruin met purperen vlekken (bijlen, brood- en tafelmessen), bij 277° C. purperkleurig (tafelmessen), bij 288° C. helderblauw (sabelklingen en horlogeveeren) bij 293° C. donkerblauw (fijne zagen, boren enz.) en bij 316° C. zwartblauw (handzagen). Hoe meer na het harden ontlaat, des te weeker worden de voorwerpen. Chirurgische instumenten zijn daarom veel harder dan bijv. handzagen. Het harden geschiedt door de vloeistof op het voorwerp te laten vloeien of door dit er in te dompelen. Het ontlaten gebeurt in open of overdekte houtskolenvuren op een verhitte ijzeren plaat, op een zandbad, in stoffen met een bekende smelttemperatuur (lood, tin enz.) of in vloeistoffen (die, talk enz.,), waarvan de temperatuur gemakkelijk kan worden gemeten. Goed staal verbindt met hardheid een belangrijke elasticiteit en vastheid, zonder broos te zijn. Het koolstofgehalte heeft op deze eigenschappen grooten invloed. Ook de wijze van bereiding en bewerking, vooral ook vreemde bijmengselen oefenen op het gehalte van bet staal veel invloed uit. Voor zwavel (rotbroos) is het minder gevoelig dan smeedijzer; vloeistaal kan bovendien een hooger zwavelgehalte hebben dan welstaal. Bij een gehalte van 0.04% is echter elke

Sluiten