10. Mai 1919.

gußgehäuse, worin die Geschwindigkeit der Treibwelle durch ein doppeltes Stirnradund ein einfaches Kegelradvorgelege weitgehend herabgesetzt wird. Die einteilige Treibachse, die wie alle Zahnräder auf Kugeln gelagert ist, trägt an den Enden aufgekeilte Treibräder mit Hohlspeichen aus Stahlguß, auf deren Umfang Felgen mit schrägen Gleitschutzstollen oder besondere abnehmbare Greifer für aufgeweichten Boden angebracht werden können.

Am hinteren Ende laufen die beiden Längsträger des Rahmens in einem Spurlager für den Zapfen des Lenkrades zusammen, Abb. 11 und 12, mit dem auch der Führersitz verbunden ist. Ueber dem großen Lenkrade, das mittels eines gelenkigen; Gestänges

Maßstab 1: 7,5.

Abb. 9 und 10. Achsgehäuse und Vorgelege.

Abb. 11 und 12. Lenkrad. Maßstab 1:10.

die Lenkradgabel verstellt, ist ein zweites Handrad angeordnet, mit dem man die Furchentiefe verändern kann. Der Rahmen, an dem die Pflugschare sitzen, ist zu diesem Zwecke vorn am Achsgehäuse und hinten an einem Hebel aufgehängt, der durch eine Spindel mit Flachgewinde verstellt werden kann. Die Tiefe der Furchen läßt sich an einem Zeiger ablesen. Außen ist die Steuersäule mit einem Rohr umgeben, an dessen unterem Ende ein Exzenter das Vergasergestänge betätigt, das also zum Regeln der Maschinenleistung dient. Zwei Fußhebel, der linke feststellbare zum Lösen der Lamellenkupplung, der rechte zum Anziehen der Bremse für den Rückwärtsgang, und ein Handhebel zum Bremsen der Treibachse vervollständigen die Einrichtung des Führersitzes

deutscher Ingenieure.

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Unter den Bleilegierungen, die in letzter Zeit praktisch verwandt worden sind, haben die Blei-Natrium-Legierungen besondere Bedeutung. Die härtende Wirkung des Natriums auf Blei ist zwar lange bekannt, doch war diese Tatsache ohne Bedeutung, solange andre Härtemittel zur Verfügung standen, deren Legierungen mit Blei hohe Härte und zugleich lange Lebensdauer hatten, was von den Blei-Natrium-Legierungen infolge der eintretenden Korrosion zum Teil nicht behauptet werden kann. Diese Verhältnisse sind jedoch nie eingehend untersucht worden, oder es sind wenigstens Untersuchungsergebnisse nicht an die Oeffentlichkeit gelangt, und so blieben unsere Kenntnisse über die Blei-Natrium-Legierungen sehr gering.

Es konnten für die vorliegende Arbeit natürlich nur einige Gruppen aus der Fülle der Legierungen herausgegriffen werden. Da anderseits vor allem die praktisch brauchbaren Legierungen berücksichtigt werden sollten, so beschränkte sich die Untersuchung innerhalb dieser Gruppen auf die verdünnten bleireichen Lösungen. Es wurden daher nur die Systeme Blei-Natrium-Quecksilber, und zwar bis 4'vH Gehalt an Natrium und 7 vH Quecksilber, und Blei-Natrium-Zinn bis 4 vH Gehalt an Natrium und 6 vH Zinn behandelt. Neben der Härte dieser Legierungen wurde ihre Biegefähigkeit und Stauchfestigkeit untersucht, um einen Ueberblick über die Eigenschaften der verschiedenen Legierungsgruppen zu gewinnen. Ausgegangen wurde von den binären Systemen Blei-Natrium, Blei-Quecksilber und Blei-Zinn.

Als Ausgangstoff für die Legierungen stand ein Blei mit 0,1 vH Verunreinigung zur Verfügung; die Zusätze Quecksilber, Zinn und Natrium waren reine von C. A. F. Kahlbaum bezogene Metalle.

suche ergaben, daß eine Kugel von 4 mm Dmr. und ein Druck von 20 kg bei 20 sk Belastungsdauer für alle hier untersuchten Legierungen geeignet waren. Jede Probe wurde mit mindestens 3 Kugeleindrücken versehen, die mit dem Zeißschen Meßmikroskop auf 0,01 mm genau ausgemessen wurden. In den Zahlentafeln sind die aus den Einzelwerten errechneten mittleren Härten angegeben, ebenso wurde das Mittel der Abweichungen von diesen Mittelwerten gebildet. Als Vergleichswerte mögen die Härte des reinen Zinks mit 27±2,4 und die des Elektrolyteisens (geglüht) mit 47 ± 4,1 dienen.

Für die Stauchversuche wurden aus jedem Blöckchen 2 Stauchkörper herausgedreht. Die Versuche wurden wie von Heyn und Bauer in ihren Untersuchungen über Lagermetalle1) durchgeführt. Es gelten folgende Angaben:

Höhe der Probezylinder
Durchmesser der Probezylinder
Inhalt der Probezylinder
Bärgewicht des Fallwerkes
Fallhöhe des Bärs.

Gesamtschlagarbeit für je einen Schlag spezifische Schlagarbeit für je einen Schlag

Blei-Natrium-Quecksilber.

1) Konstitution.

1,75.cm. 2,00 » 5,50 ccm 5,2 kg

40.cm

208 cmkg 36,0 cmkg/ccm.

Die Blei-Quecksilber-Legierungen bestehen innerhalb des hier in Betracht kommenden Gebietes aus Misch kristallen 2). Das von Mathewson3) aufgestellte System der Blei-NatriumLegierungen wurde von mir nachgeprüft und konnte im wesentlichen bestätigt, werden. Für die vorliegende Arbeit kommen nur die Legierungen mit Natriumgehalt bis zu 4 vH in Betracht. Die Löslichkeit des Natriums in Blei reicht bis 0,8 vH Natriumgehalt. Bei 4 vH Natrium liegt die Verbindung Na, Pb, vor. Von den Mischkristallen und dieser Verbindung wird ein Eutektikum gebildet, das 2,5 vH Natrium enthält.

Das Raumdiagramm der Blei- Natrium-Quecksilber-Legierungen gibt Abb. 1 wieder. Auf den beiden Dreieckseiten sind die Konzentrationen der binären Systeme Blei-Quecksilber und Blei Natrium angegeben, während die NatriumQuecksilberseite des Dreiecks offen ist. Die Isothermen geben ein Bild der Oberfläche des Konzentrations-Temperatur-Diagrammes. Das Diagramm läßt erkennen, daß das im System Blei-Natrium bestehende Eutektikum bei Zusatz von Quecksilber allmählich verschwindet und bereits die Legierungen

63. Nr.

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2 3 Gewichtteile No

2 Gewichtteile Na

Abb. 3 bis 10.

Härte

7VH

Gewichtteile Hg

Abb. 2. Härte der Blei-Quecksilber-Legierungen.

b) Blei-Natrium

Da bei den Blei-Natrium-Legierungen erhebliche Schwankungen und Veränderungen der Härte beobachtet werden, mußte die Abhängigkeit der Härte von der Wärmebehandlung und der Zeit planmäßig untersucht werden. Darüber wird später berichtet werden. Hier mögen nur die für die vorliegende Arbeit in Betracht kommenden Ergebnisse mitgeteilt werden. Zahlentafel 2 und Abb. 3 geben die Härten der in der Messingform abgeschreckten Proben wieder, einmal sofort nach der Erstarrung, Schaulinie C, und dann nach 7 Tagen Lagerung, Schaulinie A. Die Härte der Reihe C steigt bis zur Mischkristallgrenze bei 0,8 vH Natrium steil an und ändert dann ihre Richtung, um bei etwa 2 vH Natrium den Höchstwert zu erreichen, von wo sie bis 4 vH Natrium herabsinkt.

Härte der Blei-Natrium- und der Blei-Natrium-Quecksilber-Legierungen.

An der Mischkristallgrenze tritt eine starke Nachwirkung ein. Hier liegt die Härte der Reihe A um 35 vH höher als die der Reihe C. Die Härtesteigerung des Bleies beträgt 825 vH. Oberhalb eines Natriumgehaltes von 2,5 vH ist ein Unterschied zwischen den beiden Reihen nicht mehr festzustellen. In beiden Fällen ist die Legierung mit 4 vH Natrium um etwa 450 vH härter als das Blei. Der eutektische Punkt fällt in dem Härtediagramm, wie es der Theorie entspricht, kaum auf. Praktisch wichtig sind nur die gleichbleibenden Härten der Reihe A. Daher sollen nur diese im folgenden zum Vergleich herangezogen werden.

c) Blei-Natrium-Quecksilber.

Die Ergebnisse der Härtemessung an den Dreistoff-Legierungen sind in der Zahlentafel 3 zusammengestellt. In Abb. 4 bis 10 ist der Verlauf der Härte innerhalb der einzelnen Schnitte zeichnerisch wiedergegeben. In den Schnitten, die parallel zur Blei-Natrium-Seite des Raumdiagrammes gelegt sind, geht die Härtekurve auf der linken Seite von der Härte der Blei-Quecksilber-Legierungen aus. Schnitt I (1 vH

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deutscher Ingenieure.

Natrium. Nachhärtung ist im Gebiet der Mischkristalle deutlich zu beobachten, jedoch ist sie bedeutend geringer als bei den binären Blei-Natrium-Legierungen.

Derselbe allgemeine Verlauf ist im Schnitt II vorhanden; die Härte steigt bis 2,3 vH Natriumgehalt, der Mischkristallgrenze dieses Schnittes. Der hier erreichte Höchstwert liegt ebenso wie die Härte der Legierung mit 4 vH Natrium etwas höher als im Schnitt I. Bei den übrigen Schnitten III bis VII sind die Härtekurven durch ihren stetigen Verlauf gekennzeichnet. Der Höchstwert der Härte wird zwischen 2 und 3 vH Natrium erreicht und steigt mit dem QuecksilberStärker nimmt die gehalt, allerdings nur unbedeutend, an. Eine wesentHärte der Legierungen mit 4 vH Natrium zu. liche Nachhärtung war bei den Legierungen nicht festzu

stellen.

Durch den Zusatz von Quecksilber bis zu 7 vH zu den Blei-Natrium-Legierungen wird also das Höchstmaß der Härte von 0,8 vH nach etwa 2,5 vH Natrium verschoben und etwas erhöht. Unterhalb 1 vH Natrium sind sämtliche Blei-NatriumQuecksilber-Legierungen weicher als die binären Blei-NatriumLegierungen, so daß, um dieselbe Härte zu erreichen, bei den Dreistofflegierungen mehr Natrium zugegeben werden muß, als die binären Blei-Natrium-Legierungen enthalten.

Innerhalb der einzelnen Schnitte verläuft die Härte im Gegensatz zu den Blei-Natrium-Legierungen außerordentlich gleichmäßig. Der Zusatz von Quecksilber hat also eine weitgehende Stabilisierung zur Folge, was zum größten Teil auf die Konstitution zurückzuführen ist; denn vom Schnitt III an werden sämtliche Legierungen von homogenen Mischkristallen gebildet, und bei den Schnitten I und II erstrecken sich die Mischkristalle über die bleireichen Hälften.

Der Verlauf der Härtekurven stimmt mit dem aus der Konstitution sich ergebenden theoretischen Verlauf völlig überein. In den Schnitten I und II treten die Mischkristallgrenzen hervor, während die vollständig im Mischkristallgebiet liegenden Schnitte III bis VII stetige Härtekurven zeigen.

3) Biegefähigkeit (Zähigkeit).

Um einen Ueberblick über die Zähigkeit der Legierungen zu gewinnen, wurden die Proben für die Härtebestimmung gebogen und die Winkel, bei denen Rißbildung oder Bruch eintrat, gemessen. In der letzten Spalte der Zahlentafel 3 sind diese Winkel zusammengestellt. Es ergibt sich daraus, daß die Zähigkeit der binären Blei Natrium Legierungen durch Zusatz von Quecksilber ganz bedeutend gesteigert wird. Bei gleichem Quecksilbergehalt nimmt die Zähigkeit mit dem Natriumgehalt ab. Die größte Zähigkeit weisen die Legierungen mit etwa 5 vH Quecksilber auf, unterhalb und oberhalb eines Gehaltes von 5 vH sind die Biegewinkel kleiner.

4) Stauch versuche.

a) Höhenverminderung.

Der Verlauf der Höhenverminderung der Stauchproben ist aus Zahlentafel 4 und Abb. 11 bis 18 zu ersehen, und zwar ist den Schaulinien (A) die Verminderung, die nach 15 Schlägen, also nach Aufnahme von 540 cmkg/ccm Schlagarbeit gemessen wurde, zugrunde gelegt. Bei den Blei-Quecksilber-Legierungen nimmt mit steigendem Quecksilbergehalt die Höhenverminderung zuerst schneller, dann langsamer ab, während bei den Blei-Natrium-Legierungen die Höhenverminderung mit Sie sinkt von steigendem Natriumgehalt sehr stark fällt.

78 vH beim reinen Blei bereits nach dem Zusatz von 1,35 vH Natrium auf 12,6 vH. Oberhalb der eutektischen Legierung sind die Legierungen so spröde, daß sie bei ganz geringen Beanspruchungen zu Bruch gehen.

Durch den Zusatz von Quecksilber zu den Blei-NatriumLegierungen wird ein geringstes Maß der Höhenverminderung erreicht, das sich allmählich zu den Legierungen mit 2 bis 2,5 vH Natrium verschiebt. Dabei erfährt es mit steigendem Quecksilbergehalt eine Erhöhung, deren Höchstwert bei 5 vH Quecksilber liegt, von wo ab die Verminderung wieder sinkt. Besonders zu beachten ist das Verhalten der Legierungen mit höheren Natriumgehalten. Bereits durch Zusatz von 1 vH Quecksilber wird die Zähigkeit der Legierungen ganz bedeutend erhöht; das damit verbundene Steigen der Höhenverminderung ist bis 5 vH Quecksilber zu beobachten, bei höheren Gehalten an Quecksilber tritt dann wieder ein Sinken ein.

b) Riß- und Bruchbildung.

In Abb. 11 bis 18 (Schaulinie B) sind die Anzahl der Schläge und die spezifische Schlagarbeit, bei denen Rißbildung und Bruch eintrat, aufgezeichnet. Die Blei-Quecksilber-Legierungen zeigten keine Rißbildung. Bei den Blei

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