210 XXII. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1907. Nr. 17. 



halten hatten. Die Umwandlungen dieser Legierungen 

 habe ich nach zwei Methoden untersucht: Zunächst 

 ermittelte ich ihre magnetischen Umwandlungspunkte 

 — bei einer Feldstärke von 8,6 abs. Einh. — durch 

 ballistische Messungen mittels eines Hopkinson- 

 schen Schlußjoches. Gleichzeitig — in wechselnder 

 Folge — bestimmte ich auf Veranlassung von Herrn 

 Professor F. Richarz in einem Dilatometer den Ver- 

 lauf der Längenänderungen dieser Bronzen bis zu 

 300° C. Letztere Versuche wurden alsdann noch bis 

 zu Temperaturen von etwa 520° C ausgedehnt. 



Sechs Proben kamen in nicht künstlich gealtertem 

 Zustande zur Untersuchung, dagegen wurde eine der 

 drei bleihaltigen Bronzen nach dem Guß zunächst 

 50 Stunden bei der Siedetemperatur (110°) desToluols 

 erhitzt und erst in diesem Zustande untersucht. Es 

 sollen jetzt in großen Zügen die erhaltenen Versuchs- 

 ergebnisse dargestellt werden: 



1. Zunächst wurde die Erwärmung der ungealter- 

 ten Bronzen nur um wenige Grad über die kritische 

 Temperatur der magnetischen Umwandlung hinaus 

 ausgedehnt; hierbei ließen die ballistischen Aufnahmen 

 während sämtlicher Versuchsreihen erkennen, daß sich 

 die Legierungen fast durchweg in einem Zustande 

 mehr oder minder großen labilen Gleichgewichts be- 

 fanden, insofern sogar zwei unmittelbar aufeinander 

 folgende Messungen nur äußerst selten gleiche Induk- 

 tionswerte ergaben. In erster Linie aber zeigten die 

 Bronzen eine geradezu enorme Abhängigkeit von ihrer 

 thermischen Vorgeschichte. Besonders auffallend ist, 

 daß selbst die Lage der magnetischen Umwandlung 

 sehr stark mit der Vorgeschichte der Legierung vari- 

 iert, und zwar hatte jede erneute Erhitzung bis zum 

 magnetischen Umwandlungspunkt und darauffolgende 

 Abkühlung in den meisten Fällen ein Steigen der 

 kritischen Temperatur zur Folge. So zeigte z. B. 

 eine bleifreie Bronze mit 9,7 % Aluminium und 18,1% 

 Mangan nacheinander die magnetischen Umwandlungs- 

 temperaturen : 125°, 135°, 145°, 151°, 158°, 171», 

 199», 204° und 210°C. 



Bemerkenswert ist in dieser Hinsicht das Ver- 

 halten der bleihaltigen Bronzen: Eine Legierung 

 mit 11,8 % Aluminium, 19,6% Mangan umd 1,5% 

 Blei ergab zunächst die kritischen Temperaturen 120°, 

 140°, 140°; um so überraschender ist das Ergebnis 

 der vierten Versuchsreihe, welche eine plötzliche Ver- 

 schiebung der magnetischen Umwandlung von 140 

 auf 205° ergab. Wie letztere zu erklären, läßt sich 

 natürlich noch nicht sagen, dazu sind weitere Auf- 

 nahmen, besonders mikrographische Untersuchungen, 

 erforderlich. Indessen sind HerrHeusler und ich 

 der Ansicht, daß der Grund dieser überraschenden 

 Erscheinung wahrscheinlich in dem Einfluß zu suchen 

 ist, welchen das Blei bei der Erniedrigung des Um- 

 wandlungspunktes der bleifreien Bronze ausübt 1 ). 



Nimmt man an, daß das Blei durch das wiederholte 

 Erhitzen auf höhere Temperaturen diesen Einfluß in 

 irgend einer uns noch unbekannten Weise verloren 

 hat, so könnte man vermuten, daß 205° vielleicht die 

 Umwandlungstemperatur der bleifreien Bronze glei- 

 cher Zusammensetzung bedeutet, und in der Tat wurde 

 diese Hypothese durch die späteren Untersuchungen 

 der bleifreien Bronzen direkt bestätigt. 



Qualitativ dasselbe Verhalten wie obige Blei- 

 legierung zeigte auch die andere ungealterte, blei- 

 haltige Bronze, nur trat hier kein größerer Sprung 

 der kritischen Temperatur auf, der magnetische Um- 

 wandlungspunkt war bereits innerhalb der fünf ersten 

 Versuchsreihen ganz allmählich bis zu jener Tem- 

 peratur gestiegen, welche der erstmaligen Um- 

 wandlung der bleifreien Bronze gleicher Zusammen- 

 setzung bezüglich Mangan- und Aluminiumgehalt ent- 

 spricht. 



Schließlich wiederholte sich diese Erscheinung 

 nochmals bei derjenigen bleihaltigen Bronze, welche 

 nach dem Guß zuvor 50 Stunden lang auf eine Tem- 

 peratur von 110° erhitzt wurde; durch die Dauer- 

 erhitzung war der Einfluß des Bleizusatzes auf die 

 Lage der magnetischen Umwandlung gänzlich ver- 

 schwunden. 



Obige Versuche zeigen also bei den un gealterten 

 Legierungen eine geradezu enorme Abhängigkeit der 

 magnetischen Umwandlnngstemperatur von der Vor- 

 geschichte. Von besonderem Interesse würde nun in 

 dieser Beziehung die Kenntnis der erstmaligen Lage 

 und das Verhalten der kritischen Temperatur bei 

 zuvor gealterten Bronzen sein. Das Wandern des 

 ursprünglichen Umwandlungspunktes der ungealter- 

 ten Bronzen zu Werten höherer Temperatur und die 

 bei der „Alterung" vor sich gehenden Prozesse sind 

 anscheinend ihrem Wesen nach eng verwandte, wenn 

 nicht gleiche Vorgänge. Die nach dem Guß mehr 

 oder weniger labile Legierung wird durch wieder- 

 holtes oder lange andauerndes Erhitzen auf nicht allzu 

 hohe Temperaturen im allgemeinen in einen Zustand 

 stabileren Gleichgewichts übergeführt, dessen Um- 

 wandlungspunkt höher gelegen ist. Wählt man hier- 

 bei zum Erhitzen eine passende Temperatur („Tempe- 

 ratur-Optimum", vgl. Marb. Gesellschaftsschrift 1904, 

 S. 257), so kann sich gleichzeitig Verstärkung der 



') Ein analoges Verhalten zeigen die Eisen-Kohlen- 

 stofflegierungen mit weniger als 1,8% Kohlenstoff (vgl. 

 S. 82 und S. 113—116 meiner Inaug.-Dissert., Teil II: 

 „Historisches und Theoretisches über Umwandlungspunkte." 

 Marburg 1904): Die unter dem „Gorescheu Phänomen" 



bekannte anomale Längenänderung ist wesentlich kleiner, 

 wenn der Probestab längere Zeit bei hoher Temperatur 

 geglüht wurde; nach häufig wiederholtem Erhitzen oder 

 lange andauerndem Glühen treten diese anomalen Längen- 

 änderungen überhaupt nicht mehr auf. Der Grund dazu 

 liegt in dem Verhalten des Kohlenstoffs. Ursprünglich ist 

 derselbe bei hoher Temperatur in Form des Carbids Fe 3 C 

 (Cementit) im Eisen gelöst und gibt dann während lang- 

 samer Abkühlung bei Spaltung dieser festen Lösung 

 (Martensit) Veranlassung zur Barrettschen Eekaleszenz 

 und zur Anomalie der Längenänderung (Dilatation). Ana- 

 loges Verhalten zeigt sich beim Anstieg der Temperatur. 

 Durch wiederholtes oder lange andauerndes , starkes Er- 

 hitzen (oberhalb 900°) erfolgt jedoch eine irreversible 

 Spaltung des Cementits in Eisen und Temperkohle, womit 

 dann eine Abnahme und schließlich ein Verschwinden des 

 Goreschen Phänomens zusammenhängt. 



