N. F. XVIII. Nr. 46 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Einzelberichte. 



Chemie. Uber Anderungen im chemischen 

 Verhalten von Metallen durch mechanische Be- 

 arbeitung macht Gustav Tammann einige 

 Bemerkungen. Es 1st dem Techniker wohlbekannt, 

 dafi die Eigenschaften der Metalle durch mecha- 

 nische Bearbeitung weitgehende Veranderungen 

 erleiden. Elastizitat, elektrischer Widerstand usw. 

 andern sich um oft nicht kleine Betrage, wenn 

 das Metall langerer Beanspruchung durch Druck, 

 Zug, Hammern, Walzen u. dgl. ausgesetzt war. Den 

 Grund hierfiir sah man anfangs in dem Auftreten 

 neuer Modifikationen des betreffenden Metalls 

 (Theorie von Beilby 1905) oder auch in einer 

 Anderung der molekularen Zusammensetzung, die 

 oberhalb einer gewissen Grenze nicht reversibel 

 sei und sich dementsprechend in veranderten 

 Eigenschaften kundgebe (Smits 1911). In der 

 Anwendung dieser Theorien, denen auch Ref. im 

 AnschluB an eigene Untersuchungen und solche 

 von E. C o h e n - Utrecht beistimmte, mufi man 

 nach den neuen Ergebnissen der metallographi- 

 schen Forschung jedoch vorsichtiger sein, viel- 

 mehr : es wird sich eine bestimmte Abgrenzung 

 des Begriffs der Allotropie notig machen, die eine 

 eindeutige Klassifikation der zu erwahnenden Er- 

 scheinungen ermoglicht. Die heutige Metallo- 

 graphie wird von einer anderen als der oben an- 

 gedeuteten Auffassung beherrscht. Metalle zeigen 

 bekanntermafien ein kristallines Gefiige. Wird 

 nun oberhalb ihrer Elastizitatsgrenze ein anhalten- 

 der Druck oder Stofi auf sie ausgeiibt, so tritt 

 eine Deformation dieses Gefuges ein durch intra- 

 kristalline Schiebungen oder Trans- 

 lation en. Ihre Bildung ist etwa so zu erklaren: 

 die einzelnen Teilchen der Kristalle sind gegen- 

 einander verschiebbar; nun besitzt ein Kristall 

 definitionsgemafi in verschiedenen Rich- 

 tungen voneinander abweichende Eigen- 

 schaften. Die Teilchen gleiten also nicht wahl- 

 los durcheinander wie es bei einer za'hen Fliissig- 

 keit (Pech und ahnliches) der Fall sein wiirde, 

 sondern schieben sich in bestimmten Richtungen 

 und stellen alsdann eine Kette von ,,Gleit- 

 f lac hen" innerhalb des Kristalls dar. Offenbar 

 kann langs dieser eine Gegeneinanderbewegung 

 der Teilchen stattfinden ohne dafi das kristallische 

 Gefiige als solches zerstort wird. Eine Erschei- 

 nung, die den sog. ,,elastischen" (Kaliummangan- 

 chlorid) und ,,flussigen" Kristallen (olsaure Salze 

 usw.) zugrunde liegt. Solche Verhaltnisse, deren 

 Vorhandensein aus mikroskopischen Schliffbildern 

 deutlich nachgewiesen werden kann, macht man 

 nun jetzt fur die Veranderungen durch Bearbei- 

 tung der Metalle im kalten Zustande verantwortlich. 

 Hierzu gibt Tammann einige Erlauterungen. 1 ) 

 Anderung der Eigenschaften beruht auf Ver- 



anderung des Energieinhaltes und zwar wachst 

 dieser mit der Bearbeitung. Durch die Verschie- 

 bung der Teilchen in der erlauterten Weise wird 

 Arbeit verbraucht. Sie findet sich in Form 

 potentieller Energie im bearbeiteten Metall 

 wieder. Die Messung der Zunahme an poten- 

 tieller Energie geschieht beispielsweise bei ge- 

 reckten Metallstaben so, dafi man die Zerreifi- 

 maschine, in der die Reckung stattfindet, mit 

 einem Kalorimeter umgibt. Damit wird die frei- 

 werdende Warme gemessen. Gleichzeitig laflt 

 sich durch Hebeliibertragung ein Diagramm der 

 durch den maschinellen Zug ausgeiibten Dehnung 

 aufnehmen. Aus der Kurve des Diagramms kann 

 man nach bekannten Formeln die geleistete Ar- 

 beit und daraus die ihr entsprechende Warme 

 ableiten. Der Unterschied zwischen der gemesse- 

 nen und der errechneten Warmemenge ist (unter 

 gebiihrender Beriicksichtigung aller Fehlerquellen) 

 die im Stabe als potentielle Energie verbliebene 

 Warme. Schon H. Hort 1 ) fand deren Betrag 

 bei einem weichen Eisenstab bis zum ZerreiS- 

 punkt zu 0,3 / . Nach Tammann ist der 

 Energieinhalt einer Silberfolie von O,IO , Dicke 

 sogar 4 / grofier als der von kompaktem Silber. 



Der veranderte Energieinhalt kalt bearbeiteten 

 Metalls gibt sich auch in seinem elektromoto- 

 rischen Verhalten zu erkennen. Da das (etwa 

 durch Walzen) ,,harter" gewordene Metall grofiere 

 potentielle Energie besitzt als im ,,weichen" Zu- 

 stande, so verhalt es sich notwendigerweise ,,un- 

 edler", d. h. in einen Elektrolyten getaucht lad 

 es sich negativ auf gegeniiber ,,weicherem" Metall. 

 Hierbei kommt nur der Zustand der an der Ober- 

 fla'che Hegenden Schichten in Betracht, denn offen- 

 bar ist der Zustand der im Innern befindlichen 

 Teilchen ohne Einflufi auf die Erscheinung. Der 

 Versuch an Silberdrahten bestaiigt diese Folge- 

 rung. Taucht man Silberdrahte in eine O,O2 mo- 

 lare Losung von Silbernitrat, so ist die Spannung 

 dieser Kette bei beiderseits weichen Drahten 

 kleiner als 0,000 1 Volt, bei zwei harten Drahten 

 jedoch o,OO2 Volt, ebenso bei der Kombination 

 hart-weich. Dies ist immer der Fall, gleichgiiltig 

 ob die Hartung durch Ziehen, Walzen oder Ham- 

 mern stattfand. Schon Davy fand, dafi gewalztes 

 Kupfer negativ gegen weiches ist. 



Das ,,unedlere" Verhalten kalt bearbeiteten 

 Metalls driickt sich ferner aus in seiner hoheren 

 Losungsgeschwindigkeit. Auch sie wird 

 z. B. bei Eisen durch Kaltbearbeitung erheblich 

 heraufgesetzt. Dementsprechend steigt mit der 

 kalten Bearbeitung die A ngriffsfa'higkeit der 

 Metalle durch chemische Agentien. Diese 

 wird bei Legierungen von Gold mit Kupfer und 

 Silber, die gewalzt und nachher poliert werden, 



') r Nachr. d. Konigl. Gesellschaft der Wissenschaften zu ') Mittlgn. iib. Forschungsarbeiten. Herausg. v. Verein 



Gbttingen. Mathem.-naturwissensch. Klasse 1919, S. 351. Deutscher Ingenieure. 1907. Heft 41. 



