DE2185C - Verfahren zur Herstellung von Panzerplatten - Google Patents

Description

1877.

Klasse 18.

COMPAGNIE ANONYME des FORGES de CHATILLON et COMMENTRY

in PARIS.

Verfahren zur Herstellung von Panzerplatten;;;',"

Patentirt im Deutschen Reiche vom 7. December 1877 ab. i ■ „■ .. , f ' ,· '".

Zahlreiche Versuche sind bis heute gemacht, die Widerstandsfähigkeit der Panzerplatten zu vermehren, indem man dieselben aus übereinandergelegten Lagen Stahl und Eisen von verschiedenen Härten bildete.

Die Schwierigkeit des Verbindens jener aufeinandergelegten Lagen hat jedoch dieses System wenig anwendbar gemacht.

Man hat auch getrachtet, die harten Lagen oder Stahlschichten durch Giefsen, z. B. des Stahls, auf eine schmiedeiserne Unterplatte oder weiche Stahlplatte zu befestigen.

Die Vereinigung der Lager durch dieses Mittel ist jedoch noch unvollkommener.

Wir haben ein Verfahren ersonnen, welches uns gestattet, jeden beliebigen Theil einer Panzerplatte aus Eisen oder weichem Stahl zu härten. Durch dieses Verfahren können wir z. B. aus einem einzigen Block, ohne jede Uebereinanderlegung von Lagen, eine Platte erhalten, die vorn aus hartem und hinten aus weichem Metall besteht, wodurch ihre Biegsamkeit ganz erhalten bleibt.

Um dieses Resultat zu erreichen, führen wir an der zu härtenden Stelle, sei es an der Oberfläche oder im Innern einer aus geschmiedetem oder gewalztem Eisen bestehenden Platte oder einer solchen aus geschmiedetem oder gegossenem weichem Stahl, eine gewisse Quantität von hartem oder härtendem Gufseisen ein, welches auch durch andere analoge Verbindungen ersetzt werden kann, z. B. Verbindungen von Eisen, Kohlenstoff und Mangan, als da sind: das Ferromangan oder Spiegeleisen, die kohlenstoffhaltigen Verbindungen von Eisen mit Titan, Chrom mit oder ohne Mangan u. s. w.

Dieses Verfahren beruht auf dem Princip der directen Stählung des .Eisens durch geschmolzenes Gufseisen oder durch schmelzbare kohlenstoffreiche Verbindungen.

Wir verfahren hierbei folgendermaafsen:
Kleine Stäbe aus Gufseisen oder aus einer der Kohlenstoffverbindungen, die wir oben angegeben haben, werden in zu diesem Zwecke auf der Oberfläche der Panzerplatte, die man härten will, hergestellte Oeffnungen eingeführt und dann mit einer Umhüllung von Lehm oder Sand bedeckt, um sie gegen Luftzutritt gut zu bewahren.

Nachdem dieses geschehen, bringt man die Masse zur Weifsglühhitze. Das Eisen oder die Verbindung, aus der jeder Stab besteht, wird flüssig und schmilzt die anstofsenden Theile der Platte auf eine bestimmte Dicke, die gemäfs der Natur der Stahlverbindung und entsprechend der Dauer und der Intensität der Hitze variirt.

Die Dimensionen der Stäbe sind derart berechnet worden, dafs sie die Höhlungen gut ausfüllen, wobei ihre Höhe beim Einsetzen über die Plattenoberfläche vorstehen kann, wodurch der Abbrand, welcher trotz der Umhüllung oder des Lehmdeckels möglicherweise entsteht, compensirt werden soll. Bei einer sorgfältig bereiteten Umhüllung kann man diesen Vorsprung fast auf Null reduciren.

Das Metall, welches nach der Schmelzung die erweiterte Höhlung anfüllt, ist eine Stahlmischung geworden, die je nach der Qualität der angewendeten Metalle mehr oder weniger hart ist.

Man kann die Höhlungen, in welche die Stäbe eingeführt werden, auf verschiedene Art herstellen.

Man kann die Fläche, welche man härten will, mit, nebeneinander, mehr oder weniger tiefen Löchern anbohren, die an Zahl und Durchmesser variiren können, oder auch eine einzige grofse Vertiefung anbringen, in die man nur ■ einen einzigen Stab mit mehr oder geringerem Vorsprunge einfügt, oder endlich Furchen oder Gruben von verschiedenen Querschnitten, gekreuzt oder von jeder beliebigen Form herstellen.

Fig. ι beiliegender Zeichnung soll unser Verfahren erklären.

M ist eine Eisen- oder weiche Stahlmasse, die eine cylindrische Vertiefung oder eine Furche von beliebiger Form P hat.

In dieselbe führt man im kalten Zustande einen aus Gufseisen oder aus einer der oben angeführten Verbindungen bestehenden Stab ein.

Man bedeckt alles dieses mit einer Lehm- oder Sandschicht η η oder mit einem hierzu präparirten Deckel, der den Zweck haben soll, die Masse vor der Berührung mit der Luft zu schützen und bringt sie alsdann zur Weifsglühhitze.

Der Stab schmilzt schnell und löst eine gewisse Dicke m der Wände auf, welche von der Dauer und der Intensität der Hitze und von der Natur der Härteverbindung abhängt.

Wenn man nun das Ganze abkühlen läfst, ehe man die Lehmhülle η entfernt, so wird man finden, dafs die ganze Stange mit dem Eisen verschmolzen ist.

Der Vorsprung, den man vor der Schweifsung gelassen hat, der zum Schmieden und zum Abbrand genügte, ist verschwunden und das Metall, welches die nunmehr erweiterte Höhlung α¹ ύ¹ c¹ d^l anfüllt, ist eine mehr oder weniger weiche oder harte Stahlmischung geworden. Wenn man ein ziemlich reines Gufseisen, etwa manganisirtes, zu den eingelegten Stäben verwendet und das Eisen M von bester Qualität ist, so erhält man in der erweiterten Höhlung a^l b^l cⁱ d^l einen sowohl an Härte, als an Zähigkeit vorzüglichen Stahl, der auch mit der übrigen Masse einen vollkommenen, fest vereinigten Körper bildet.

Nimmt man Stäbe aus sehr hartem Gufsstahl, das heifst, einen sehr kohlenstoffhaltigen Stahl aus dem sogenannten deutschen »Wildstahl« oder sogar aus gefeintem Roheisen, so wird man durch das Schmelzen in dem benachbarten Eisen dieselben Härtewirkungen erzeugen.

Wenn man die ganze vordere Fläche einer Platte härten will, so genügt es, diese Fläche mit nebeneinanderliegenden Oeffnungen zu versehen, und jede dieser Oeffnungen mit einem Stabe aus Gufseisen oder aus einer analogen Verbindung anzufüllen.

Man bedeckt dann das Ganze mit Lehm oder Sand, wie es die Fig. 2 und 3 zeigen. Da sich jede Oeffnung, wie vorstehend erwähnt, durch das Schmelzen des eingesetzten Stabes erweitert, so wird man begreifen, dafs bei entsprechender Nähe der Löcher eine Vereinigung der Erweiterungen zu erzielen ist, und so eine vollkommene Oberfläche aus Stahl gebildet werden kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Anwendung unseres Verfahrens, bei welchem man durch Hobelung, Hämmern oder Walzen eine Vertiefung oder eine Art von Schale an der Oberfläche der zu härtenden oder zu cementirenden Platte bildet. Man füllt diese Vertiefung mit einer einzigen Stange aus Gufseisen oder aus einer Härteverbindung an, verfährt mit dieser einzigen Stange genau so wie in den vorhergehenden Fällen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen querlaufende oder gekreuzte Kanäle, in welche man Stäbe einführt, die sie genau ausfüllen und dieselbe Wirkung hervorbringen, als wenn man mittelst cylindrischer Löcher operirte.

Wenn man die mittlere Schicht einer Platte härten will, so genügt es, Löcher auf zwei gegenüberliegende Stirnseiten bis zur Mitte der Platte zu bohren, s. Fig. 9.

Die Erhitzung der Platten wird entweder in einem gewöhnlichen Flammofen oder in einem Siemens'schen Gasofen oder ähnlichen Ofen, oder endlich in einem besonders für diesen Zweck construirten Ofen mit auf einem Wagen beweglichen Boden ausgeführt.

Im letzterem Falle stellt man die mit kalten Stäben versehene Platte auf den beweglichen Boden, alsdann umhüllt man sie unten auf ihrem ganzen Umfange mit Sand oder Lehm, um diesen Theil vor der Wirkung der Hitze zu schützen, und bedeckt das Ganze mit Sand oder Lehm oder auch mit einem Deckel, wie wir weiter oben schon erwähnt haben.

Der Wagen wird unter das Gewölbe eines Gasstreichofens geschoben, so dafs der obere Theil der Hitzwirkung ausgesetzt ist.

Man erhitzt nun die Platte bis zu der beabsichtigten Temperatur .und so lange, als man zur Härtung nöthig hat. Nach Beendigung des Processes läfst man die Platte, ehe man den Wagen herauszieht, so lange abkühlen, bis das geschmolzene Metall erstarrt ist.

Die herausgezogene Platte mufs alsdann bis zur Glühhitze erkalten.

Man benutzt dann diese Wärme, um die Platte den anderweitigen Operationen zu unterziehen und die gehärtete Oberfläche mittelst des Hammers oder der Walze zu ebnen.

Wenn man auf dem festen Boden eines gewöhnlichen Flammofens operirt, so richtet man die hohle Ofensohle so ein, dafs das untere Ende der zu bearbeitenden Platte bis in die Nähe der Löcherunterkante eingehüllt ist, oder vielmehr man stellt die Platte auf den ebenen Boden und umgiebt sie am unteren Ende mit Sand oder Lehm, so dafs man nur den Theil, in welchem sich die Löcher befinden, der Weifsglühhitze aussetzt.

Man glüht nun die Platte wie oben und zieht sie im warmen oder abgekühlten Zustande hinaus, um sie, wie vorhin gesagt, zu beendigen.

Es handelt sich also nicht bei unserem Verfahren darum, eine Panzerplatte durch directen Gufs mit einer Stahlbekleidung zu versehen, was man versucht hat, wobei man jedoch auf Schwierigkeiten gestofsen ist, sondern darum, jeden beliebigen Theil einer Panzerplatte zu härten, indem man ihr im kalten Zustande Stoffe zuführt, die sich unter dem Einflüsse einer hohen Temperatur mit ihr verbinden und ihr den beabsichtigten Widerstand geben, ohne dafs die anderne

Theile der Platte ihre Biegsamkeits-Eigenschaften einbüfsen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   . Die Härtung der Panzerplatten vermittelst der directen Stählung durch Schmelzung von Gufseisen oder einer der angeführten Verbindungen in Berührung mit dem Metall der Platten, welches gewissermaafsen einen Tiegel bildet, der von aufsen erhitzt wird, so dafs die Verschmelzung in dem Momente eintritt, wo der zu härtende Theil der Platte sich selbst in der zu einer schnellen Stählung geeigneten Temperatur befindet.
2. 2. Die oben angedeuteten Verfahren und Mittel für die Fabrikation der genannten Platten oder äquivalenter Stücke mit Rücksicht auf dasselbe Resultat.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.