IETS O V E K HET I J / I J II.
INLEIDING.
Hel heelal bestaat uit eene oneindig groote verzameling van stofdeeltjes of atomen. Door atoom verstaat men een stofdeeltje in zulk een fijn verdeelden toestand, dat het niet meer doenlijk is dit deeltje met de, thans den mensch ten dienste slaande middelen, verder te verdeelen.
Elk ligehaam n u , heizij op of builen de aarde, bestaat uit eene te zamen- voeging van a t o m e n ; en van daar dan ook de definitie van een ligehaam: eene verzameling van atomen tol eenen zekeren aangenomen vorm
Elk atoom kan men beschouwen als te zijn bezield met eene aantrekkende en met eene afstootende kracht. Overwint nu in eenig ligehaam de aantrek- kende de afsloolende kracht der atomen , dan worden deze met eene zekere kracht tegen elkander gedrukt, en men noemt zulk een ligehaam vast.
De k r a c h t , die deze atomen tegen elkander d r u k t , noemt men kracht van zamenhang of cohesie.
Maken deze beide krachten evenwigt, dan is het een vloeibaar ligehaam of eene vloeistof, waarbij de kracht van zamenhang gelijk nul is, en de atomen derhalve, bij de geringsle kracht die op de oppervlakte of elders werkt, in beweging komen en over elkander glijden.
Heefl daarentegen de afstootende kracht de overhand , dan is het een damp- vormig ligehaam of een gas; en bij zulk een ligehaam worden de atomen steeds op een zekeren afstand van elkander gehouden.
De cohesie is alzoo bij de vaste ligchamen positief, bij de vloeistoffen gelijk nul (1), en bij de gassen, negatief.
Om van een vast ligehaam tot een gas over te gaan, of omgekeerd om zich van een gas tol een vast ligehaam te vormen, moet een ligehaam eerst vloeibaar geweest zijn , waaruit alzoo blijkt, dat de slaat van vloeistof den overgang vormt tusschen de vaste en gasvormige ligchamen. Elk ligehaam nu komt in
(I) I» de natuur vindt men echter zulke volkomen vloeistoffen niet en bezitten de deeltjes der vloeistoffen wel degelijk eenige verbinding. Waterdruppels b. v. hebbon eenige uitgebreidheid.
(Red.)
427
oen dezer drie verschillende toestanden op de aarde voor, en de mannen van de wetenschap noemen die de verschillende agregnat-toestanden
Het menschelijk vernuft heeft het reeds zoo ver gebragt, dat het alle onder het bereik zijnde vaste ligchamen den vloeibaren en gasvormigen toestand kan doen aannemen door middel eener n a t u u r k r a c h t , de warmte, die het vermogen heeft de afstootende krachten tusschen atomen te vergrooten, of wel de aan- trekkende te verkleinen, waardoor een vast ligchaam eerst vloeibaar en daarna gasvormig wordt.
Het omgekeerde echter , om alle gassen tot vloeistoffen en daarna lot vaste ligchamen te verdigten, is nog slechts gedeeltelijk mogen gelukken.
Omtrent den aard der ligchamen b u i t e n onze aarde is het moeijelijk een oor- deel te vellen, daar die ligchamen zich ver buiten hel bereik onzer beperkte zintuigen bevinden.
De ligchamen op en nabij de aard oppervlakte gelegen, zijn, als onder ons bereik, dan ook het beste bekend.
Al de bekende stof op de aarde aanwezig, wordt volgens de leerboeken dei- tegenwoordige scheikundigen verdeeld in ruim een zestigtal enkelvoudige ligchamen of elementen; wordende in de scheikunde door enkelvoudige ligcha- men dezulke verstaan , die door geene der thans bekende scheikundige of me- chanische bewerkingen verder ontleed kunnen worden.
Het hiergenoemde getal van ruim zestig enkelvoudige ligchamen wordt in twee hoofdafdeelingen onderscheiden , a l s : in metalen en niet-metalen • noe- mende men metalen die, welke metaalglans bezitten en goede geleiders zijn van warmte en electriciteü.
Van geen der bestaande metalen wordt zoo algemeen gebruik gemaakt als van het ijzer, en daarom wordt dit metaal hier gekozen , om het onderwerp dezer beschouwingen uit te m a k e n ; en wel inzonderheid , omdat hel ijzer al meer en meer in den oorlog wordt aangewend, en derhalve ook uit een militair oogpunt als het belangrijkste metaal is te beschouwen.
Ten einde het hier verhandelde niet meer dan noodig in omvang te doen toe- nemen , zal hieronder in het kort worden aangegeven :
•1°. Hoedanig het ijzer als erts in de aardkorst voorkomt;
2°. üe behandeling der ijzer-ertsen en het uitsmelten daarvan;
3°. Het omsmelten van het gietijzer in koepel- en vlamovens;
4°. Het vormen van staafijzer en staal;
5° Eigenschappen van gietijzer, staafijzer en staal, en (i° Eene zeer beknopte beschrijving van het smids-ambachl.
Hel zal wel geene vermelding behoeven, dat al hetgeen hier wordt mede- gedeeld , volstrekl geene eigene vinding is, maar geheel is gepul uil het voor- komende over het ijzer in andere werken , en wel hoofdzakelijk uit de Hand- leiding der Technische Artillerie van den Kolonel KUIJCK , uit de voorlezingen over de Artillerie van DE BHUIJN , en uit de Handleiding der scheikunde van den Kapitein der Artillerie MEURSINGE.
De Artillerie- en Genie -officieren die in het bezit der genoemde werken zijn, kunnen geacht worden in veel uitgebreider zin dan hier gedaan is, met het ijzer
428
bekend te zijn, en heeft hel hier medegedeelde dan ook slechts in zooverre voor die ollicieren waarde, dat hier alles meer algemeen en meer beknopt wordt voorgesteld.
Aan het grootste gedeelte van de oflicieren der Nederlandsche legers gelooft de schrijver echter geen ondienst te doen, door in het kort zamen te vatten , wal het ijzer is, hoe men hel bekomt, op welke wijze het wordt bewerkt alvo- rens als giet- of staafijzer, of wel als staal aan de markt te worden ge- bragt, en hoe het staafijzer en staal onder de handen van den smid tot die werktuigen worden vervormd , waarvan men in het dagelijkseh leven en ook bij het leger zoo veelvuldig gebruik maakt.
I. HOEDANIG HET 1.1/1:11 ALS I;HTS IN DE AARDRORST VOORKOMT.
Hoewel het ijzer in eene zeer groote hoeveelheid over don gcheelen aard- bodem is verspreid , zoo komt het toch zeer zelden in zuiveren metaalstaat, dat i s , als zuiver ijzer, voor; maar wordl bijna altijd in verbinding met andere grondstoffen aangetroffen. Het ijzer wordt in de aardkorst als erts ge- vonden , is in dien staat hoofdzakelijk verbonden met zuurstof, met zwavel en met arsenik, en komt daarenboven in verbinding met vele andere ele- menten in de natuur voor.
Den naam van b r u i k b a a r ijzer-erts geeft men echter slechts alleen aan die verbindingen van ijzer uit het Delfslollenrijk, welke zoo rijk aan ijzer z i j n , dat dit metaal daaruit met voordeel voor den ondernemer in het groot, door uitsmelting kan getrokken worden.
De verbindingen van het ijzer met zwavel en met arsenik geven eene zeer slechte soort ijzer, waarom dnn ook beide verbindingen niet als bruikbare ijzer- ertsen worden aangemerkt (1).
In de n a t u u r komt het ijzer het menigvuldigst voor in verbinding met zuur- stof, hoewel het dan toch ook niet alleen met deze stof, maar ook nog te gelijk met andere stoffen vereenigd , als erts wordt aangetroffen.
Het zou ons te ver voeren , indien wij hier omtrent de zuurstof in wijd- loopige beschouwingen traden ; hier wordt slechts aangeteekend , dat de zuur- stof één van de in de inleiding vermelde elementen is. Het is een gas, dat veelvuldig voorkomt, zich met metalen, vooral met ijzer, gaarne v e r b i n d t , en ook in den dampkring wordt aangetroffen.
Het in het dagelijkseh leven genoemde roesten van het ijzer is niets anders, dan eene verbinding van de aan de werking van den dampkring blootstaande buitenste ijzerdeelljes met de zuurstofdceltjes, die in de lucht aanwezig zijn.
De zuurstof is noodig voor het bestaan van het planten- en dierlijk leven en voor de verbranding, en zonder deze stof is geen leven en geen v u u r op aarde mogelijk , omdat zij daarvan het hoofdbestanddeel u i t m a a k t (-2).
(1) Soms oefent echter de aanwezigheid van genoemde grondstoffen geen nadeeligen invloed op de deugdzaamheid van het ijzer uit. Zie blz 4'J7 van den voorg. jaarg. (Red.).
(2) Wat men in het dagelijksch leven noemt roesten van hei ij ter, verbranden van licht-en brand- stoffen, het planten-, dierlijk- en menschelijk leven bestaat in hoofd/aak in niets a n d e r s , dan in één verbruik van de in den dampkring aanwezige zuurstof.
429
Het wordt niet noodig geacht hier al de technische namen te vermelden , waarmede de mannen van het vak de verschillende ijzer-ertsen bestempelen ; het zal voldoende zijn de algemeene benamingen der voornaamste ijzer-ertsen te vermelden , welke zijn :
De magneet-ijzersteen, die voornamelijk voorkomt in de oorspronkelijke bergen van Zweden, Lapland, Noorwegen, Tyrol, Italië, Hongarije en Duitsch- Innd.
De rood-ijzersteen en de ijzer-glans, welke in Duitschland, Frankrijk en op het eiland Elba veelvuldig worden uitgesmolten ; en
De bruin- en geel-ijzersteen, die in de vlotgeberglen voorkomen , en waarvan eene verscheidenheid ook in Nederland wordt aangetroffen , en daar den naam draagt van zoden- of weide-erts
II. DE B E H A N D E L I N G DER I J Z E K - E R T S E N EN HET UITSMELTEN D A A R V A N .
Reeds bij het uitgraven in de mijnen wordt de gangaarde zooveel doenbaar van de erts afgezonderd , later wordt die schifting nog eens herhaald , en de erts daartoe uitgeklopt en in stukken geslagen. Zijn de ertsen dan nog met aarde vermengd, zoo worden ze vooraf in stroomend water afgewasschen, wat echter zeer zelden gebeurt.
De vaste steenachtige ertsen, alsmede die, welke zwavel, arsenik of andere schadelijke stoffen b e v a t t e n , worden vooraf nog geroost, hetzij in stapels, of wel in ovens.
De ertsen worden vervolgens fijn gemaakt met hamers, met mokers, niet stampers, of tusschen ijzeren cylinders, in stukjes ter grootte van een ganzen- e i ; waardoor de vreemde ligchamen nog beter kunnen afgescheiden worden , en deze ertsen in den oven gemakkelijker te herleiden en te smelten zijn
Niettegenstaande de zorgvuldigste afscheiding van de vreemde ligchamen komen echter de ijzer-ertsen nimmer als zuiver bruikbaar ijzer-erts in den oven ; zij bevatten nog steeds verschillende soorten van aarden , die, bijna onsmellbaar zijnde, het herleiden en het uitsmellen van de erts zeer moeijelijk maken.
Daarom doet men een zoogenaamd smeltmiddel bij de erts, dat met de aar- den , in de erts aanwezig, in den oven eene verbinding a a n g a a t , die de smelt- baarheid bevordert. Door de groote h i t t e in den oven smell de laatstgenoemde verbinding tot een glasachtig ligchaam, welke ligchamen men slakken noemt, en die gewoonlijk ook een weinig ijzer opnemen. Ook de rijke, met weinig aarden vermengde ertsen behoeven een smeltmiddel, dat vloeibaar geworden, het uitgesmollen ijzer omgeeft en het beschermt tegen den invloed der l u c h t , waarmede de oven onder het smelten wordt aangeblazen (1).
Het smeltmiddel doet alzoo eene dubbele werking, daar het eerst de aarden der erts tot smelting brengt, waardoor het herleiden en hel uitsmelten van de
(l) Ter besparing van lirandstof en smeltmiddel worden tegenwoordig de ovens meestal geblazen met vooraf verwarmde lucht.
430
f r i s met minder brandstof en met minder verlies wan ijzer plaals heeft, en het beschut vervolgens het uitgesmolten ijzer (egen de werking van den luchtstroom door het geblaas van den oven ontslaan. Welk smeltmiddel en hoeveel er van gebruikt moet worden , hangt geheel af van het gehalte der uit te smelten ertsen en behoort geheel tot het gebied der prakiijk. Wij behoeven ons daarmede voor dit doel niet verder op te houden.
Een van de meest gebruikelijke smeltmiddelen is de ongebrande kalksteen (koolzure kalk); maar ook vele andere stoffen, b. v. koolzure-magnesia, wor- den als smellrniddel gebezigd.
De smellmiddelen worden in stukjes verdeeld , en is de erts fijn , dan ge- bruikt men de smeltmiddelen in wat grootere stukken , ten einde zoodoende den l rek in den oven Ie vermeerderen.
Even als het smeltmiddel doet ook de te bezigen brandstof bij het uilsmellen der ertsen eene dubbele werking, daar zij eerst door de uil haar ontwikkelde gassen de ijzer ertsen herleidt, en vervolgens door de hitte, die zij ontwikkelt, hel ijzer en de aarden tol smelling brengt
Bij het verbranden der bij het uitsmellen gebezigde brandstoffen is er eene grondslof, die met het gesmolten ijzer eene verbinding a a n g a a t , welke op de hoedanigheid van het te verkrijgen ijzer grooten invloed uitoefent, en welke grondstof men koolstof' (I) noemt. Deze stof is altijd in geringe mate aan- wezig in het ijzerwerk, dal men in het dagelijksche leven aantreft.
De hoeveelheid koolstof nu , in het ijzer aanwezig, alsmede de wijze, hoe zij daarin voorkomt, oefenen zooals boven reeds gezegd is een zeer grooten in- vloed uit op den aard en op de eigenschappen van het ijzer.
Hoe meer koolstof het ijzer opneemt, hoe harder het w o r d t , maar ook des te meer bros en des te gemakkelijker smeltbaar; hoe minder koolstof het op- neemt, hoe weeker, smeedbaarder en moeijelijker smeltbaar het is. Zuiver ijzer is het smeedbaarste, doch daarentegen het minsl smeltbaar van alle ijzersoor- ten. Naarmate van het koolstofgehalte wordt het in den handel voorkomende ijzer verdeeld in drie hoofdsoorten, als: gietijzer, staafijzer en staal (2).
Het gietijzer bevat de grootste hoeveelheid koolstof, van 3 tot ruim S ten honderd , het staal van 0,6 tot 3 ten honderd , en het staafijzer niet meer dan 0,5 en meestal als m i n i m u m 0,2 ten honderd.
Heeft het ijzer het maximum van koolslof opgenomen , dan neemt het door geen aan te wenden middelen meer koolstof op; bevat het daarentegen minder koolstof, dan kan het met kool lot gloeijing verhit wordende, op nieuw kool- stof opnemen.
Nu zijn wij gekomen tot het uitsmellen der erlsen , en hoewel dit in ver- schillende soorten van ovens geschiedt, zoo wordt toch hel meeste gietijzer uil hoogovens verkregen , en zullen wij hier zeer kort aanstippen hoe dit plaats heeft. Het geven eener volledige beschrijving van een hoogoven zou ons verder voeren dan het doel dat wij ons bij den aanvang hebben voorgesteld; hier
(1) Verkoold hout en steenkolen zijn bijna zuivere koolstof.
(2) Zie echter omtrent deze stelling blz, 498 van den voorg jaarg. (Red).
45\
zij alleen vermeld, dat een oven gewoonlijk eene vierhoekige piramidale ge- daante heeft en 7 tot 20 el hoog is.
Het binnenste gedeelte van den oven, de schacht, dient om de erts, het smelt- middel en de brandstof, op te riemen, en vormt tevens in het bovenste ge- deelte den schoorsteen van den oven.
Het onderste gedeelte van de schacht wordt de groots haard genoemd ; waarvan men het benedenste gedeelte, dat het vloeibaar geworden ijzer, het ijzerbad, o n t v a n g t , de kroes noemt.
Ter hoogte van den bodem van den kroes is een gielgal, welk gat gedurende de smelling met leem wordl gesloten. Boven den bodemsteen liggen de blaas- gaten, waarin de pijpen der blaaswerktuigen worden geplaatst; welke werk- tuigen thans gewoonlijk door middel van stoom worden gedreven, en naar- mate van de mindere of meerdere smeltbaarheid der ertsen, een meer of minder groot volume lucht binnen een gegeven tijd in den oven moeten brengen. Deze ovens worden nu vooraf enkel met brandstof gevuld , met het doel om den oven te verwarmen. Bij nieuwe ovens duurt die verwarming van 8 tol 14 dagen.
Daarna wordt de oven geladen, zoodal steeds op de brandstof eene toerei- kende hoeveelheid erts met smeltmiddel vermengd , boven op den oven moet aan- wezig zijn. Elke laag brandstof moet zoo geregeld zijn , dat deze de daarop geplaatste laag erts en het smeltmiddel kan dragen en tot smelten kan voor- bereiden.
Zoodra de eerste laag erts tol in het gestel, zooals men dit gedeelte van de schacht noemt, gezakt is ; wordt de kroes gereinigd , het gietgal met leem digt gemaakt en worden de blaaswerkluigen langzaam in werking gesteld.
Als de kroes vol gesmolten ijzer is, moet het ijzerbad worden afgetapt.
Hiertoe maakt men reeds gedurende het uilsmelten gietgroeven, in het voor den oven liggende z a n d , die het vloeibaar ijzer van het gielgat naar de vormen voeren.
Als het gielgat is doorgestoken loopt het vloeibaar ijzer door de gietgroeven naar de vormen der te gieten voorwerpen , of naar die der zoogenoemde schuitjes of gietelingen. Is de kroes ledig geloopen , dan wordt hel gietgat ge- sloten , worden de blaaswerkluigen weder in beweging gebragt, en mei het uitsmellen verder voortgegaan.
Het aftappen van den oven geschiedt naar gelang van de grootte van den kroes om de 6 , 12 , 18 of 24 uren.
Naarmate van de wijze waarop de koolstof zich tijdens het uilsmelten met hel ijzer heeft verbonden , komen uil de ovens Iwce hoofdsoorten van gegoten ijzer, hel witte en hel grijze gietijzer; die zoowel in kleur als in eigenschappen van elkander verschillen. Hel wille gietijzer is zilverwit, zeer hard, broos, qrootbladerig en kristalachtig op de breuk; het grijze is van eene meer of minder donker graauwe k l e u r , heefl eene korrelige breuk, en is minder hard en broos dan het wille.
Een oven-kampagne noemt men den tijd, verstreken tusschen den aanvang van
<le uilsmelting en hel uitblazen van den oven.
De lijd eener kampagne hangt af van de vuurvastheid der sleenen van het
432
binnengedeelte der schacht, van de soort ertsen en brandstof, en van den meer of minder geregelden gang van den oven en kan duren tot ongeveer 7 jaren.
III. HET OMSMELTEN VAN IIHT I J Z E R IN KOEPEL- EN VLAMOVENS.
Hoewel men het vloeibaar ijzer uit den hoogoven in de vormen kan voeren , en dus uit dien oven dadelijk ijzeren voorwerpen kan gieten , worden echter meestal de uit de hoogovens verkregen gietelingen vooraf weder omgesmolten.
Dit omsmelten kan op drie verschillende wijzen plaats hebben, als : \°. In kroezen tusschen gloeijende k o l e n ; 2". In koepelovens, en 3°. In vlamovens.
Men doet zulks om beter en deugdzamer ijzer te bekomen, dan dat wat men verkrijgt als men de voorwerpen uit de hoogovens giet; de opsomming der redenen waarom dit plaats heeft, zou ons echter te ver voeren, en moet men om die redenen goed te vatten eenige kennis van de scheikunde bezitten.
Het omsmelten in kroezen heeft zoo veelvuldig, ook met andere metalen in het dagelijksche leven plaats, dat het niet noodig voorkomt bij dit punt langer te vertoeven.
Een koepeloven is van kleinere afmetingen dan een hoogoven, en heeft daarbij meestal de gedaante van een cylinder.
De wijze waarop het ijzer in deze ovens wordt omgesmolten heeft zooveel overeenkomst met die bij de hoogovens beschreven , dat het overbodig is hier- omtrent verder iets te zeggen.
Een vlamoven heeft veel van een gewonen bakkersoven, maar heeft grootere afmetingen en een peervormig uitgeholden bodem, aan de voorzijde voorzien van een rooster, waarop de brandstof k o m t , en aan de achterzijde van een schoorsteen; zoodat bij grooten trek in den o v e n , de vlam langs de geheele zool heenstrijkt. Dewijl in de groolsle vlamovens niet meer dan een 4000 Ned.
ponden ijzer kan worden omgesmolten en deze hoeveelheid bij lang niet vol- doende is orn groote voorwerpen te gieten , zoo worden meestal twee dezer ovens naast elkander gebouwd of gekoppeld. Het te smelten ijzer moet zooveel mogelijk in stukken van gelijke grootte in den oven worden geladen, en wordt de zool vooraf met fijne houtskool bedekt.
Zoodra al het ijzer in den oven gesmolten is, wordt de schoorsteen van boven met een klep gesloten en het gietgat doorgestoken; waardoor het ijzer in eene voor den oven aangebragte kom v l o e i t , waarin het van slakken gezuiverd, en waaruit het, door in leem gemaakte kanalen, naar de vormen gevoerd wordt.
Door het hersmelten van het ijzer in de vlamovens, en door de verandering die het ijzer daarbij door de hiervoren bedoelde scheikundige werking onder- gaat , kan men het gietijzer, dal uit den hoogoven niet tot het gieten van geschut en van projectielen geschikt is, in eene voor dit doel zeer bruikbare ijzersoort veranderen.
433
IV. HET VORMEN VAN STAAFIJZER EN STAAI-.
Het uil de hiervoren beschreven ovens verkregen ijzer bevat slechts een zeer geringen graad van smeedbaarheid, en is daarom tot bewerking onder den hamer geheel en al ongeschikt.
Om reden alléén ijzer, verbonden met eene kleine hoeveelheid koolstof, vol- doende smeedbaar is, zoo moet men het gietijzer , om het in staaf- of smeed- baar ijzer te veranderen, eerst bijna al zijne koolstof ontnemen.
Dit nu heeft plaats door het ijzer in dik vloeibaren staat (eerste graad van smelting) aan de werking van de dampkringslucht bloot te stellen.
De atomen zuurstof van de lucht verbinden zich alsdan met de atomen kool- stof van het ijzer, en wordt op deze wijze aan hel ijzer koolstof ontnomen.
Het ontnemen van koolstof aan het gietijzer wordt frisschen of affïneren genoemd, en heeft plaats in open haarden of in vlam-ovens.
De eerstgenoemde wijze, de oudste en meest gebruikelijke, wordt de Duitsche frischwijze genoemd. De lucht wordt daarbij door middel van blaaswerktui- gen tegen het ijzer gevoerd.
De tweede is in Engeland algemeen gebruikelijk; daarbij wordt de toe- voer van lucht door eenen sterken trek verkregen; terwijl deze wijze meestal daar wordt aangewend, waar, om den hoogen prijs van het hout, coaks (1) als brandstof moet gebruikt worden. Alleen cene bepaalde soort van gietijzer, en wel hel zoogenaamde witte giet-yzer, kan tot het vervaardigen van staaf-ijzer worden gebezigd, en wordt hieronder in zeer korte trekken eene algemeene beschrijving gegeven van de Duitsche frischwijze; waarmede wij ons dienen te vergenoegen, om deze verhandeling niet to uitgebreid te maken.
De haard, waarin gefrischt wordt, beslaat uit een vierkanten b a k , die be- halve uit de bodemplaat, uil vier zijplaten van gegoten ijzer is zamengesleld.
In de laatsle jaren heeft men met voordeel deze haarden door twee tegenover elkander liggende blaasvormen geblazen.
Gewoonlijk staan twee dergelijke haarden onder een zeer hoogen schoor- steen.
De wijze van frisschen beslaal nu uit twee hoofdbewerkingen: liet afsmelten van het giet-ijzer en het eigenlijk frisschen van het gesmolten ijzer. Het te frisschen ijzer bestaat uit platen, die ongeveer 2 el lang, 23 duim breed en 5 tot i d u i m dik zijn.
Zij worden tegenover den blaasvorm boven op de zijplaat gelegd, en naar- mate dat zij afsmelten , achtereenvolgens vooruitgeschoven.
De houtskolen in den haard worden ontstoken, de blaaswerktuigen in wer- king gebragt, en om het vuur een rand van vochtig gemaakte iijne kolen gelegd.
(1) Vette steenkolen, die bij verhitting in een oven eene gedeeltelijke smelting hebben o n d e r - gaan en daardoor ook van een grooi gedeelte hunner gassoorten zijn bevrijd geworden, waardoor zij zwellen, te zamcn b a k k e n , en eene zamenhangende, blaasachtig opgezette kool achterlaten, noemt men coaks.
r
4.34
Onder dit afsmeken wordt het ijzer niet de breekstang onderzocht; vormt het eene weeke, deelachtige massa, dan is de gang goed; voelt men met de breekstang echter den bodem, dan is het ijzer te dun-vloeiöaar en de gang te gaar; kan liet ijzer daarentegen niet doorgestoken worden, dan is de gang te raauw.
Het ijzer is voldoende gaar, als de ijzerklomp bij het ophelï'en in 3 of 4 stukken breekt, welke worden opgebroken en builen den haard nedergelegd.
Na nieuwe kolen op hel v u u r gedaan te hebben, worden de stukken ijzer in omgekeerde orde weder in den haard gebragt en is het dikwerf noodig deze opheffingen onderscheidene malen te herhalen.
Is de ijzerklomp geelwit, en zijn de daarvan afvliegende vonken zilverwit, dan is het ijzer genoegzaam gaar Daarop wordt de ijzerklomp voor de laatste maal opgebroken, hetgeen het gaaropbreken genoemd wordt.
De stukken worden nu in den haard op gloeijende kolen gelegd, met voch- tige kolen bedekt, en door hel versterken van den wind op de bodemplaat gesmolten.
Zoodoende wordt het ijzer bijna vloeibaar, geraakt in kokende beweging, terwijl de ontkoling en het verwijderen der slakken op de volkomensle svijze geschieden.
Na het afsmeken van de geheele ijzermassa wordt bij een zwak geblaas de wolf gevormd.
Hiertoe worden de in den haard verspreide stukken ijzer verzameld en op den onlblooten ijzerklomp gelegd; terwijl, ter bevordering van de zamenwel- ling , in den haard eenig hamerslag gedaan wordt.
Is al het ijzer te zarnen geweld, dau wordt het oppervlak van den wolf, door het slaan met de haardschop, vlak en gelijk gemaakt, en vervolgens door het begieten met water afgekoeld. Daarna wordt de wolf opgeheven, van de daaraan gehechte slakken gezuiverd en op den grond geworpen De wolf moet nu eene melkwitte-kleur hebben, vetglans bezitten, en van eene langwerpig ronde gedaante zijn; waarna hij onder zeer zware hamers lot den vorm van een leerling wordt gesmeed.
Tegenwoordig wordt voor dit doel gebruik gemaakt van den zoogenaamden Nasmyth-stoomhamer. Dit is een heiblok van gietijzer van verscheidene dui- zende ponden zwaarte, kunnende de limieten van het gewigt hier bezwaarlijk worden opgegeven, daar m e n , bij het tegenwoordig al meer en meer in ge- wigt toenemende ijzerwerk, ook gaande weg hel gewigt dezer heiblokken heeft vermeerderd. Als m i n i m u m kan men echter een gewigt van 50GÜ pond stellen.
Aan den onderkant van dit blok is een gehard, staalachtig gedeelle aange- bragt van den vorm van het te bewerken ijzer.
Dit heiblok beweegt zich verticaal in de sponningen van een zwaar raam van gietijzer; terwijl in den wet van dit raam het aanbeeld op eene onwrik- bare wijze bevestigd is.
De stang van het heiblok gaat door het dekstuk van het r a a m , terwijl dit blok door middel van stoom op en neder wordt bewogen.
Door de invoering van den stoomhamer is men thans in staat ijzeren voor-
werpen van veel grootere afmetingen en gewigt te vormen, dim vroeger. Ge- tuige het monster-kanon van K R U P P op de wereld-tentoonstelling in 1807 te Parijs.
Het smeden van den wolf tot de gedaante van een leerling wordt hel pran- gen van den wolf genoemd.
Als de wolf vlak gehamerd, of zoogenaamd afgedraaid is, wordt hij met een zetijzer in 4 of 6 stukken, of scherven verdeeld, waarvan men de scherpe hoeken en zijden a f k a n t , of wel naarmate van hel doel in zijn geheel l a a t , en in dezen toestand verder tnssehen de walsen verwerkt. Deze scherven wor- den vervolgens in den haard weder lol welgloeihittc gebragl, verder onder den hamer o!' lusscheii walsen bewerkt en uitgerekt, waardoor het ijzer in den vorm van staven uit de ijzerhutten in den handel komt. Walsen zijn twee digt boven elkander geplaatste gegoten ijzeren cylinders, die met hun tappen in het walsgeraamte rusten, en door stoom of door eene andere kracht met snel- heid in eene tegengestelde rigling worden rondgedraaid.
Op het oppervlak der beide cylinders bevinden zich, op de helft der lengte ronde, en op de andere helft platte groeven. De ronde zijn bij beide cylinders juist boven elkander gelegen, doch de platte naasl e l k a n d e r , x.oodat er een aantal openingen zijn gevormd, vvaartusschen het ijzer tot slaven wordt ge- trokken.
Hiermede is voor dit doel genoegzaam uiteengezet hoe het slaafijzer wordt bewerkt, vóór het ais staven ter markt komt, en kunnen wij ons hier niet in- laten met de verdere bewerkingen, die hel later in verschillende iririgtingen, welke men reksmederyen, spltjteryen, plaatpletterijen, blikfabrijhen en draad- trekkerijen noemt, nog ondergaat.
Wij moeten nu overgaan tot de behandeling van het tweede gedeelte dezer onderafdeeling, dal is tot de wijze, waarop men slaal bekomt. Reeds hier- voren is aangetcekend dat slaal minder koolslof bevat dan gielijzer, doch meer dun staafijzer.
Het kan derhalve verkregen worden door aan gietijzer koolstof te ontnemen, of wel aan staafijzer koolstof (oe te voegen.
Ook uit de ertsen kan het slaal dadelijk worden verkregen; daar echter op deze wijze de staalbcreiding geheel onzeker is, zoo kan het uit de ertsen ver- kregen wolfstaal slechts lot zeer grove voorwerpen gebruikt worden.
Hel staal, afkomstig van ertsen en van gietijzer, noemt men natuurlijk, ruw of wolfstaal'; dat u i l staafijzer vervaardigd cement-staal. Ter wille van de beknoptheid moeien wij ons hier bepalen , met in het korl te vermelden op welke wijze men cementstaal bekomt.
Indien men staafijzer gedurende eenigen lijd, zonder (oegang van de lucht, sterk gloeit met een veel koolstof bevattend ligchaam, dan neemt het slaafijzer koolstof op en wordt in staal veranderd.
Tot het cementeren gebruikt men bij voorkeur bard, vast en korrelig plat- ijzer, dat niel dikker dan 1 duim is en geen vlakken, roest, schillers of scheuren in de lengte heeft. Hel koolslofbevatlend ligchaam, waarmede gece-
I I I . S. 13. D. IN". 7 4
450
menteerd word l , bestaai gewoonlijk uit grof gestampte houtskool, afkomstig van eene harde houtsoort.
Het ceinenteren heefi |)laals in kasten van muurvaste klei of van tegels, welke kasten gemiddeld 3 el l a n g , en 8 palmen breed en hoog zijn.
De bodem der kast wordt eerst met eene laag cementstof bedekt, de staven worden daarop, met onderlinge tussehenruimten van ongeveer l d u i m , op den smallen kant gesleld.
Deze tusschenruimten worden met cementstof a a n g e v u l d , en op de laag sta- ven eenc laag cementstof gebragt; hierop wordt nu weder eene tweede, op overeenkomstige wijze gcschikle, laag slaven gelegd; terwijl men op deze wijze voortgaat lot dat ile kast bijna vol is
De ledige ruimte wordt daarop me; cementstof aangevuld, en de kast ver- volgens met een deksel van vuurvasle steenen gesloten.
Deze gevulde kasten worden daarop in voor dit doel bijzonder ingerigle ovens geplaatst, welke ovens langzaam u orden, verhit tot de temperatuur van wit gloeihitte. Die hitte wordt zóó lang onderhouden, tot dat de uit de kasten getrokken proefstaven eeneri volledigen overgang in staal aanloonen, als wan- neer de oven langzaam wordt bekoeld.
Het uit deze kasten verkregen staal is op het oppervlak met vele blaren bedekt, en wordt daarom ook wel blaarstaal genoemd.
De slaven uit het midden der kasten zijn veel minder verstaald dan die welke meer nabij de wanden lagen, en worden daarom ook afgezonderd.
Door MAC-IMTOSH is in Schotland eene andere wijze van cemcnteren beproefd, daarin bestaande dat men kolengas voert door buizen van gebakken klei, waarin men de staven gelegd heeft, die vooraf lot witgloeihitte gebragt zijn.
Dit kolengas wordt dan door de aanraking van het gloeijend ijzer ontleed, het ijzer neemt de koolstof op , terwijl de waterstof ontwijkt. Heeft het ijzer voldoende koolstof opgenomen, dan slaakt men de doorstrooming van het kolengas.
Reeds vervaardigde ijzeren voorwerpen kunnen door de dusgcnaamde pak.
harding uitwendig verstaald worden; en dit geschiedt onj aan die voorwerpen eene groole hardheid en een sterkeren glans te geven. Niet elke ijzersoort is tot de pakharding geschikt, wijl vele daardoor zoo broos als glas worden.
Het voor dil doel geschikte ijzer noemt men hardings-ijzer (fer de trempe).
Tol de pakharding worden de vooraf zorgvuldig gezuiverde voorwerpen in eene kast van plaatijzer gedaan, geheel en al met fijn gemaakte kolen bedekt, en daarna door liet om de kast leggen van gloeijende kolen sterk verhit.
Zoodra de vereischte vorstaling door in de kast gestoken ijzerdraden wordt aangegeven, neemt men de voorwerpen uit de kast, en worden ze zoo snel doenlijk, in water bekoeld In het verkregen staal is echler de hoeveelheid koolstof nog zeer ongelijk verdeeld, en daardoor dit staal nog een ongelijk- slachtig liguhaam (l).
(1) Een ongelijkslachtig ligchaam noemt men een ligchaam, waarvan de zamenstelling over het geheele volume niet dezelfde is; zoodat eene cubieke eenheid van dit ligchaam, uit het eene ge—
437
Hier boven is reeds aangeduid dat bij het cementstaal, de uiteinden en het oppervlak der staaf steeds harder staal zijn dan de overige deelen.
Om staal meer gelijkslachtig te maken moet men het raffineren, waardoor het tevens in vastheid en in veerkracht toeneemt, maar daarentegen in hard- heid afneemt, zoodat dan ook staal, na eene herhaalde raffinering, weinig met het staafijzer in hardheid verschilt.
Het te raffineren ijzer wordt tol staven van ongeveer 4 duim breedte en S streep dikte uitgerekt; deze staven worden daarna nog roodgloeijend zijnde, in koud water geworpen en vervolgens in stukken van ruim 6 palmen lengte door- geslagen. Van deze slukken wordt de graad van hardheid onderzocht; uit 6 tol 8 daarvan maakt men een bundel, en wel zoodanig, dat elk hard stuk tusschen twee weeke komt te leggen, en omgekeerd.
Daarna wordt deze bundel in den haard eener grofsmederij roodgloeijend gemaakt, vervolgens, om het ontnemen van koolslof, ten gevolge, van de wer- king van den dampkring, te beletten, met fijn gestampte gebrande klei be- strooid, en verder lot de witgloeihitle verhit. De slukken worden nu tezamen geweld, en tot eene vierkante staaf uitgerekt.
Bij eeue tweede raffinering wordt de staaf in het midden doorgehakt, elk stuk dubbel geslagen, geweld en tot eene vierkante staaf uitgerekt, en zoo vervolgens bij eene 3de en 4de ralh'nering.
Naar het aantal malen dat het slaal geraffineerd is, draagt het den naam van slaal van 1. 2. 5. enz. merken.
Wij zijn nu gekomen lot de vervaardiging van het gegoten staal, dat is van die ijzersoorl, welke tegenwoordig zulk eene groote rol speelt bij het vervaar- digen van geschut van buitengewoon groote kalibers en bij getrokken vuur- monden, zoowel voor- als achterladers , en welke ijzersoort, bij het tegenwoordig standpunt der wetenschap, als het geschutmetaal der toekomst is aan te merken.
In de vervaardiging van gegoten staal munt vooral uit de fabriek te Essen van K n u p p ; hoe echter hel gegoten staal in die fabriek wordt vervaardigd is den steller dezer regelen onbekend; hij heeft alleen vernomen, dat de deugdzaam- heid van uit die fabriek afkomstig gegoten staal moet worden toegeschre- ven aan de gelijkheid, waarmede de hij het gieten voorkomende vcrrigtingen, door een groot aantal arbeiders, als het ware op militaire wijze worden uitge- voerd (I). Wij stippen dan ook hier slechts aan, dat het gegoten staal ver- kregen wordt door het smelten van stukken staal in kroezen van graphiet (lp ser- Kroezen).
In den handel komt eene sfaalsoort voor onder deu naam van Gedamasceerd staal. Dit is kunslmatig damaststaai, of wel nagemaakt; terwijl het eersle bestaat uit te zamengewelde platen van hard en week slaal.
deelte genomen, in zamenstelling niet overeenkomt met eene zelfde cubieke eenheid, uit een ander gedeelte van dit ligchaam.
(1) Voor hen, die zich met de bijzonderheden der staalbereiding in de fabriek VAN KRUPP be- kend willen m a k e n , wordt verwezen naar het reerts in den vorigen jaarg. van dit tijdschrift, blz. 676, genoemd werk : Les yrandes tisines. (Red.)
438
liet schijnt, dat op deze wijze de beroemde Oostersche sabelklingen zijn ver- vaardigd , waarbij ei' op gelet w o r d t , dat bij het uilsmeden van het scherp en van de punt, die declen in eene plaat van hard staal vallen.
Hel nagemaakte is niets anders dan gewoon staal of staafijzer, op welks oppervlakte de damastleekening en de kleuren zijn nagebootst door eene gedeel- telijke inbijling van eenig zuur.
In Indië wordt door het smelten van slaafijzer met houtskool, of met plan- ten, die zich onder de srneltiug verkolen, het zoogenaamde woolz vervaardigd, zijnde eeno u i t m u n t e n d e soort van staal
De voorlrelïelijkheid van dit slaal ontstaat echter niet door de wijze waarop het wordt gevormd, maar wel door het goede staafijzer dat men hiervoor ge- bruikt , en door de kleine hoeveelheid , die in den kroes wordt gesmolten, zijnde slechts l a 2 pond.
V. EIGENSCHAPPEN VAN GIET~IJZEI\, STAAF-IJZER EN STAAL.
Het gemiddeld soortelijk gewigt van giet-ijzer, staaf-ijzer en staal ligt lus- schen de gelallen 7 en 8 (1). Het gewigt, dat het ijzer alvorens te breken in de lengte kan dragen, is zeer verschillend, en de genomen proeven loopen zeer uiteen.
Men mag het draagvermogen van de beste soort gietijzer in de praktijk echter niet hooger stellen dan ± 80(1 pond op den vierkanten d u i m , bij staafijzer (5000, bij staal 8000, en bij dun ijzerdraad tol zelfs op 9000 pond.
De mededeeling der proeven omtrent du vastheid van het ijzer genomen, d. i.:
welk een gewigt eene staaf van bepaalde a f m e t i n g e n , ondersteund op twee p u n t e n , die eenen bepaalden afstand van elkander zijn verwijderd, in zijn midden kan dragen alvorens te breken, zou ons te ver voeren; zoodat wij ons daarmede in deze bladzijden niet zullen ophouden.
Het warmtegeleidend vermoyen van het ijzer is (dut van het goud gelijk één stellende) volgens DKSPHETZ 0,374. Krachtens proeven van DULOMG en PETIT zet het ijzer zich van 0° tol 100°C voor eiken graad ^T|5T in de lengte, en
naar a"e andere riglingen u i t ; en van 100° tot 500°C, voor eiken graad in de lengte, en „f^- naar alle andere rigtingen
Volgens RINMAN zet het gietijzer zich van 25°C, tot de roodgloeihitte T£f f, en van de rood- tol de wilgloeihitte 3|F zijner lengte uit.
Bij het verhitten van het ijzer verandert de kleur van het oppervlak, en noemt men deze kleurverandering het aanloopen van hel ijzer.
Dit aanloopen wordt veroorzaakt, doordien de buitenste ijzerdeeltjes zich ver- binden niet de zuurstof-atomcn van de l u c h t , welke verbinding men in de scheikunde het oxyderen van het ijzer noemt.
Wordt het verhitte ijzer nu bekoeld, dan blijft het de kleur behouden, die het bij bet verhitten verkregen heeft.
(1) Het süortel. gewicht van Zvvoedsch, gesmeed ijzer wordt opgegeven te z i j n : 8.31. (Zie jaarb. 1868. K. 1. v. l.), dat van ruw (donker graauw) ijzer 6,0. (Zie Dr. KAIIMARSCII , Tech».
1860, door G. KUÏPER Hz.) (Red j
439
Even voor het gloeijen heeft het ijzer eerie donkcrblaauwe k l e u r , die het oppervlak als met eene matte huid bedekt. Tot versiering van ijzer kan alleen de donkcrblaauwe kleur van den eersten aanloop gebezigd worden, zijnde de andere kleuren daartoe te weinig levendig. Bij het staal, dat later dan het w i t , doch vroeger dan het grijs gietijzer aanloopt, zijn de kleuren het helderst, en hebben /e ook de meeste w a a r d e , daar het bij iiet harden en bewerken va u het sliiül er zeer op a a n k o m t , tot welke temperatuur het verhit wordt. Het slaafijzer loopt iets later dan het grijs gietijzer aan. Bij onge- veer 500°C beginl hel ijzer eerst niet eenc bruine, en daarna met eene roode k l e u r te glofijon. Bij vermeerdering van h i t t e wonifc de roode kleur hoe langer hoe l i g l e r , gaat in de gele over, en wordt eindelijk verblindend wit.
De t e m p e r a t u u r dezer witgloeihilte kan niet met juistheid worden opgegeven;
het staal en het witte gietijzer worden het spoedigst witgloeijend, daarop volgt het grijs gietijzer en eindelijk het staafijzer. Bij witgloeihilte is het ij/er week en neemt alle indrukken a a n ; na bekoeling verkrijgt het gietijzer zijne vorige eigenschappen weder terug. Het witte gietijzer is volstrekt niet welbaar, daar het niet week en deegachtig wordt bij het verkrijgen van de wilgloeihille, en omdat het week zijn lot het vereenigen der ijzerdeelljes vol- strekt noodig is Het grijze gietijzer is eeriigzins welbaar, doch kan daarvan door het snel verlies der h i t t e geen partij getrokken worden.
De onderscheidene ijzersoorten hebben een zeer verschillend (1) smeltpunt.
Volgens D A N I E L is het smeltpunt van grijs gietijzer I530°C, het slaafijzer smelt bij ± 2000°C, en het smeltpunt. van staal is ±1800°C. (2).
VI BEKNOPTE URSCHBIJVING VAN HET SMIDS-AMBACHT.
Het smids-ambacht hecfi gedurende de laatste eeuwen niet alleen geen deel genomen aan den voortgang van kunsten en wetenschappen, maar schijnt zelfs Ie zijn teruggegaan
De hedendaagsche smeden kennen meestal het materiaal niet, van welks be- arbeiding zij moeten leven; daardoor ziet men somtijds het ijzer verhitten on- der omstandigheden, die het waarschijnlijk moeten bederven, en het nu eens in de lengte en dan weder in de breedte uillmmeren. Hier wordt het ijzer vast, daar weder los, en als liet stuk nagenoeg de vereischte gedaante verkregen heeft, werpt men het ter bekoeling op den g r o n d , of koelt het in koud water af. Door al de bovenvermelde omstandigheden verkrijgt men uit eene gelijk- slachtige slanf een besiagstuk, dat op ieder punt eene verschillende spanning heeft, en bij eenige uilrekking door krachtuitoefening, of krimping door koude, even als slecht bekoeld glas, barsten verkrijgen moet.
(1) Door smeltpunt van een metaal verstaat men de temperatuur, waarbij dat metaal van den vasten tot den vloeibaren toestand overgaat. Zoolang al het metaal nog niet gesmolten is, blijft do temperatuur van de reeds gedeeltelijk vloeibare massa dezelfde. Is echter alles gesmolten, dan rijst ook dadelijk weder de temperatuur van het metaalbad.
(2) Volgens het jaarb. v. het K. I. v. 1. I8ü8 is de smelttemperatuur van staal 1300 a 1400° C-, van gietijzer 1050 a 1200" C. (Red.)
440
Er zijn maar zeer weinig smeden, die zelfs uit het beste ijzer een gezond beslag afleveren, dat aan een scherpziend oog geene barsten, gallen of schilfers vertoont.
Zelfs geschikte smeden weten niet welke ijzersoort zij onder den hamer heb- ben , en bezigen voor hel hardste en weekste ijzer denzell'den hamer en dezelfde hitte.
Vooral de wellingen doen het verloopen van de smidskunsl betreuren. Als men oude gcsmeede wapens met het groot aantal lasschen beschouwt en ze vergelijkt met een best n i e u w geweld s t u k ; dan zal men het onderscheid dui- delijk bemerken. De kunst,1 van ijzerfabrikalie zou veel meer vorderingen m a k e n , indien de koopers meer waarde aan de verschillende soorten van ijzer wisten te hechten , en het betere duurder dan het slechtere wilden betalen.
Het zou den frisscher niet moeijelijk vallen het middenstuk uit den wolf tot eene bijzondere, de zijstukken tot mindere soorten te verwerken, en alzoo een beter en gelijkslachliger voortbrengsel te leveren, dan bij de tegenwoor- dige vervaardigingswijze, waarbij goed en slecht, hard en week ijzer door el- kander ligt en liggen moet. Maar ook alleen de kennis van den kooper en de betere betaling van de goede soorten kunnen zulke verbeteringen beloonen.
De ijzeren ankerkettingen leveren hel bewijs, wat men van goed ijzer kan verwachten.
Deze kettingen, uit ecnige honderd schalmen bestaande, waarvan ieder een- maal geweld wordt rn bovendien nog 4- a 5-maal in het vuur komt, worden maar eens iti haar geheel beproefd. Aan deze kettingen vertrouwt men het lot van een geheel schip; zij bieden aan de woedendste golven en de hevigste bran- dingen weerstand, en in weerwil van hun zoo menigvuldig gebruik was er in 1836 nog nimmer een gebroken.
Zoo als bekend is, wordt het ijzer door hameren in den verhitten en kouden toestand lot den verlangden vorm gebragt, en door vijlen, afbeitelen, af~
draaijcn, afslijpen, boren enz. voltooid. De eerste dezer bewerkingen wordt uitgeoefend door de eigenlijke smeden, de tweede door de bankwerkers
leder dezer verrigtingen vordert eene afzonderlijke beschouwing; zoodat wij hier slechts beknopt laten volgen, boe het smeden van ijzer en staal plaats heeft.
a HET SMEDEN VAN IJZER.
Tot het verhitten van het ijzer dient de smidshaard, die onder een schoor- steen is aangebragt en tegen een der wanden van de smederij aanleunt.
In dezen wand, of in eene opzettelijk voor dit doel gemetselde m u u r , bevindt zich de blaasvorm, waarin de blaaspijp van ecnig blaaswerktuig geplaatst is, welke pijp gewoonlijk is aangebragt in eene ijzeren haardplaat. In het ge- stel is rondom het blaasgat eene halvercirkelvormige verdieping, de haard, van ongeveer 5 palmen straal aangebragt, waarin hel v u u r gemaakt en hel ijzer verhit wordt. Onder den haard is gewoonlijk een boog gemetseld, op- dat de lucht het melselwerk koel houde; terwijl de haard van ijzeren rooster- staven voorzien is, tol het doorvallen van de asch.
4 4 1
Aan de tegenovergestelde zijde van het blaasgal is een steenen of ijzeren hak aangebragt, koelbak genoemd, Ier bevochtiging der kolen.
De smid'haard moet niet in een der hoeken, maar in het midden der sme- derij worden geplaatst, opdat de smeden hel. noodige liclit en de noodige ruimte voor hunne werkzaamheden zonden hebben.
Tot hel aanblazen van hel vuur bezigt men de bekende smidsblaasbalgen, die, len einde zoomin mogelijk rtiimle Ie verliezen, in de smederij zoo hoog mogelijk worden bevestigd.
Tot het onderzoeken van zoodanigen blaasbalg stopt men de blanspijp en drijft den balg vol wind. Zinkl nu de bovenste bodem zeer langzaam en naauwe- lijks m e r k b a a r , dan is de blaasbalg goed; zink hij snel, dan zoekt men de openingen op door eene vlammende kaars bij den blaasbalg te houden.
Tot brandstof gebruikt men houtskool of vette steenkolen, smidskolen. Het voordeeligst schijnen echter de coaks te zijn. Vochtige kolen geven een heviger gloed dan drooge, wanneer het vuur eenmaal in vollen gloed is, doch zij vatten minder gemakkelijk v u u r ; daarom worden clan ook de kolen in den haard van tijd tot tijd met water besproeid.
Het smidsgereedschap is niet zeer talrijk. Het gewigtigste voorwerp is het aanbeeld , dat geheel van geslagen ijzer is, 200—300 pond weegt, en van boven (de baan) met eenen stalen plaat bedekt is. Zijn aan de .smalle zijden van de langwerpig vierkante baan verlengstukken (speerhaken) aangebragt, dan noemt men dit een aanbeeld wet speerhaken. Aan eene der smalle zijden \ a n de baan is een vierkant gat tot het opnemen van den staart van cien schroot- beitel (1).
Dit aanbeeld is geplaatst op een aanbeeldblok, dat rondom het aanbeeld uit- steekt ter opneming van kleine gereedschappen. De smeedhamers zijn van tweederlei aard. He groole hamers, die met. twee handen bestuurd worden, dragen in het algemeen den naam van voorkamers. De ligtere soorten , die met eene hand k u n n e n bestuurd worden , en daartoe een korten steel hebben , noem), men handhamers. De baan , het platte gedeelte van den kop der ha- mers en de pen moeten verstaald zijn ; terwijl de baan der hamers in het mid- den gehard en aan de k a n t e n onllaten moet we/en. Tot het aanvatten van het ijzer heeft men smeetangen, die naar den vorm van het aan te vatten s t u k , regt, krom, hol enz. genoemd worden.
Tot het onderhouden van het v u u r dienen: de lescli- of walerkwast, eene ijzeren roede welke in den koelbak l i g t , met een bos stroo, krullen enz.; het stookijzer, dal lot het oppoken dient; de kromme haak of het haardijzer, tot het verwijderen van slakken en het ophoopen der kolen; en de kolen- of' haard- schop. Als er gesmeed zal worden , v u l t men den haard met kolen, steekt ze aan, begint langzaam te blazen en voegt nog meer kolen, doch nu n a t i e , bij het vuur.
(l) Om deze verhandeling niet meer uitbreiding te geven, dan hoogst noodig i s , worden de te gebruiken gereedschappen alleen genoemd, zonder daarvan eene beschrijving te geven. Een ieder toch is in de gelegenheid , om bij eiken smid de hier voorkomende werktuigen te gaan be- zigtigen.
442
Als het vuur in vollen gloed is, wordt do ijzerstaaf zoodanig in hel v u u r ge- bragt, dül ze boven den wind komt te liggen, dal is: dal de \vind niet het ijzer , maar de er onder liggende kolen kan treffen Lange slaven worden met de hand , korte met smeetangen in het v u u r gebragt; deze laatste worden ge- durende het verhitten van het ijzer weder weggenomen. De langu stukken worden mei de hand , de korte met een smeetang uit het vuur genomen, waartoe men een klem/taak over de armen der tang sterk a a n h a a l t , zoodat de lang volkomen vastklemt. Zeer lange stukken worden aan hel buiten den linard uitstekende gedeelte, door middel van eene kraan, een leiijzer of een bolt ondersteund
Uij het verhitten van ijzer of staal onderscheidt men de volgende merkbare graden van h i t t e : handwarm, bruinrood, kersrood, wilroud, de witte gloei- hitte en eindelijk de zweet- of welhitte. Hoe hooger graad van h i t t e men aan het ijzer geven moei , des te geringer is de lengte van het ijzer, waarover men deze h i t t e verspreiden k a n ; zoo kan men bijvoorbeeld eene slaaf niet meer dan ter lengte van 50 duim kersrood maken en Ier lengie van lo duim de witte of van 10 duim de zwedende gloeihitte geven. Uij het gewone smeden brengt men het ijzer lol de kersroode of t o l d e wille gloeiflille. Tol deeersle, wanneer het slechts op kleine verbeteringen a a n k o m t ; tot de tweede, wanneer het ijzer omgebogen of uitgerekt moet worden. Gewoonlijk moeten op iedere wilte gloeihitle nog iJ tol 5 roode volgen. Het ijzer wordt echter meestal in de witle gloeihille verdigt, uitgebreid of rondgesmeed , en hel verkrijgt eerst bij de roode gloeiliille de gevorderde gedaante.
Hel ijzer verbrandt aan de oppervlakte tot hamerslag; het verbranden der kolen laat asch achter. Een en ander verbindt zich tot slakken , die van tijd tot worden weggenomen Deze zoogenaamde smidssintels zijn geheel onbrandbaar en buitengewoon hard. De smid trekt van tijd tot tijd het ijzer uit hel v u u r , om den graad van h i i t e Ie beoordeelen , en zoodra het ijzer de vereischte hitte verkregen h e e f t , brengt de smid het op het. aanbeeld. Nu slaat hij mei de staaf op het aanbeeld ter verwijdering van den gloeijcnden hamerslag, dien hij verder nog met den scherpen kanl van zijn hamer doet verdwijnen , vooral omdat door deze harde korst bij het hameren diepe groeven of gallen in het ijzer gedrukt worden. Is het ijzer bij het verhitten aan de lucht of aan den windslroom blootgesteld , dan verkrijgt het de drooge hitte en verliest daarbij veel van zijne koolstof. Het besie middel om dil zoovoel mogelijk tegen Ie gaan, schijnt daarin te bestaan, dat men zand of glaspoedcr op de kolen werpt; dit vloeit door en vormt met de asch en den hamerslag een glasachtig bekleedsel, dat hel verbranden van het ijzer verder verhoedt., en daardoor ontslaat alsdan de natte hitte.
Het ijzer wordt, zooals reeds gezegd is, door hameren in de verlangde ge- daante gebragt. Is het stuk groot, dan slaan 5 tot 5 man voor, anders slechts 2 of l man. De smidsbaas hesft bovendien in de regier hand een handhamer, waarmede hij door bekende leekens de snelheid der slagen aan- geefl, hel staken van het smeden op het aanbeeld aanduidt en bovendien de plaats aanwijst, waarop geslagen moet worden. Als de voorsmeden hebhen opgchou-
445
den ie werken, geeft hij aan liet nog bruinroode ijzer de noodige n u h u l p , en hamert of rigt liet. Om eene slaaf uit te breiden , slaat men er op met de baan , het uitrekken geschiedt met de pen des hamers. Moet een rand aan het ijzer gesmeed worden, zoo wordt dit met de pen van den handhamer verrigt en ophalen genoemd. Het ombuigen geschiedt op den kant van het aanbeeld of op den speerhaak; hierbij moet men opletten de barsten, die somtijds op de te buigen plaats voorhanden zijn , in de bogt te h o u d e n , dewijl zij zich alsdan sluiten. Dij het smeden hangt alles er van af, dat men den tijd, die er verloopt lusschen hel uit hot vuur nemen en het verkoelen, het best besteedt. De smid moet dus te voren welen , wal hij met iedere verhitting voor heeft, en al hel noodige gereedsehap hij de hand hebben. Bij het hameren moet men er vooral op letten, dat het eene gedeelte niet meer slagen ontvangl dan het andere, opdat het ijzer geene ongelijke spanningen bekome. Een beslagdeel wordt het volkomensl, wanneer de breedte en zwaarte der hamers met de breedte van hel ijzer toenemen , terwijl hel bij zeer lange beslagdeelen mede voordeclig is , dat de laatste overhamering geschiede met een hamer, w a a r v a n de baan ongeveer de breedte van het ijzer heeft. Men moet zich w a c h t e n , sterke verdiepingen in het ijzer te slaan, die naderhand bij het opvijlen niet k u n n e n wegvallen en als zwarte vlakken , die den n a a m van gallen of smeevlakken dragen, ziglbaar zouden blijven Om aan week ijzer de grootslmogelijke taaiheid Ie geven, wordt het van de rood-gloeihilte af tot koudwordens toe, sterk gehamerd en daarna langzaam bekoeld , dal i s : dit ijzer mag niet afgekoeld, maar moet op nieuw lot de rood-gloeihille gebragt wor- den , en dan onder heel e asch of onder heet zand langzaam bekoelen. Hard ijzer moet zoo spoedig doenlijk worden afgesmced , opdal hel door herhaalde verhitting zijn korrelig maaksel niet verlieze. Door eene verschillende wijze van afkoeling kan het verschillende (rappen van hardheid verkrijgen. Verlangt men den grootslen graad van hardheid, dan koelt men het in zuurvvater af;
wil men een minderen graad, dan in regenwater, en wil men den geringsten graad , dan laat men het in de lucht bekoelen
Indien eene staal' ijzer moei verkort worden, dan hamert men er met de pen van den hamer o p , doch op eene tegenovergestelde wijze als bij het uit- rekken geschiedt, dat is: men hamert naar hel sluk loe in plaats van er af:
men noeml dit intrekken. Tot het afhakken van een sluk van eene dunne slaaf wordt de schroolbeilel met den staart of angel in het gat van het aanbeeld gezet; het gloeijende stuk wordt op het mesvormige gedeelte van dezen beitel gelegd en met een hamer doorgeslagen. Deze bewerking, die altijd wordl uit- geoefend op verhit ijzer , noemt men schroten. Is hel stuk van zware afme- tingen , of moei hel in de lengte gekloofd worden , dan wordt de kloof'beilel er op gezet en met een voornamer ingedreven ; somtijds bedienl men zich gelijktijdig van den schroot- en van den kloof'beitel. Moet een koud sluk ijzer worden doorgekapl, dan bezigl men hiertoe den koudbeitel. In tegenoverstelling van de koudbeitels bezigt men ook lot het u i t h a k k e n van warm ijzer, de warme beitels, die eene platle of halfronde gedaante hebben, en in het laalsle geval holbeitels genoemd worden. De lange beitels dragen in hel algemeen den
444
naam van handbeitels, omdat zij zonder steel gebezigd in de hand k u n n e n worden gehouden; de warme beitels worden met een smeelang vastgehouden.
Als men een stuk omgezet ijzer in de bogt moet bewerken , waar men de ge- wone hamers niet kan gebruiken , dan bezigt men voor dit doel de zelhamers met steel, of wel zelbeiteh zonder steel, vvaarop mei een voornamer wordt ge- slagen. Tot hel inslaan van galen wordt op liet gloeijendc ij/er een spiedoor- slag gezel, die rond, vierkant of driekant is , en mei een hamer wordl inge- dreven ; het stuk ijzer kan hierbij echter niet op hot aanbeeld rusten , maar wordt op eene gaatschijf gelegd. De plaats, waar een koud ijzer in een wit gloeijend moet gedreven worden , wordt dikwerf met slofkool bestrooid , ten einde hel zamenwellen te verhinderen Het doorslaan van gaten is nadeelig voor hel beslag, daarom maakt men legenwoordig in de fabrieken de galen in kouden toestand in het ijzer, door middel van perswerktuigen, die door sloom in beweging gebragt worden. Om aan het ijzer eene bepaalde gedaante te geven, bedient men zich van zalen met stampers. Om ronde koppen van bouten te voltooijen, wordl de bout in een gaatijzer gezet , en de ruw gcsmecde kop mei een holputs voltooid. Moet een stuk ijzer worden uilgedreven, dan bedient men zich van den mulshamcr, waarop met eenen anderen hamer geslagen wordl, lerwijl het stuk op een uitgehold aanbeeld wordt gelegd De koppen van bouten, schroeven en spijkers moeten dikwerf geheel of gedeeltelijk in het ijzer worden ingclalen of verzonken. Deze verzinking wordt in het heete ijzer geslagen, door middel van verzinkijzers of verzinkstampers. Handen, ringen enz. worden, nadat zij in het ruwe bewerkt zijn, op den speer haak of op een stempel gerigt.
Eene der voornaamste verriglingen van den smid is het wellen. Om twee stukken aan elkander Ie wellen, worden de Iwee uiteinden opgestuit, dat i s : men stool ze mei de gloeijende einden op het aanbeeld, of men slaat met den hamer tegen de einden, even alsof men de staaf wilde verkorten. Hier- door worden de aan elkander te wellen einden dikker, en men kan ze daardoor naderhand langer hameren, zonder dat de afmetingen te zwak worden. Hoe krachtiger en aanhoudender de gewelde plaats kan gehamerd worden, des te steviger is de verbinding. Om geweld Ie k u n n e n worden moet het ijzer lot de hoogste temperatuur verhit en moeien de kolen dikwerf bevochtigd worden.
Het ijzer heeft dan het voorkomen alsof het met eenig vernis bekleed is , en werpt w i t t e , zeer glinsterende vonken van zich af. De te verbinden opper-
\lakken moeten volkomen zuiver en van hamerslag ontdaan zijn; hiertoe wordt, zoodra het ijzer de hooge temperatuur bereikt h e e f t , herhaalde malen zeer zuiver kiezelzand (zweet- of weisand) in het v u u r geworpen ; dit zand op het ijzer komende, verbindt zich met den aanhangenden hamerslag lot slakken, die van het ijzer afvloeijen en dit daardoor onlblooten Kleine slukken kunnen door ééne welhitte geweld worden ; groote behoeven er meerdere, daar men met goed gevolg slechts de lengte van eenige duimen in ééns kan wellen. Men moet bij hel wellen vlug hameren; draalt men daarmede , dan bedekt zich het ijzer mei hamerslag en de temperatuur daalt. Men geve derhalve, zoodra het ijzer uit het vuur k o m t , krachtige en snel opvolgende slagen; de voorhamers
j
worden daarbij het best met de ééne hand nabij den hamer en met de andere nabij liet uiteinde van den steel gehouden. Blijft er van het wellen een zigt- baar spoor over, dan noemt men dit een welnaad.
b. Her SNEDEN VAN STAAL.
Hel smeden van staal heeft op dezelfde wijze plaats als dat van ijzer; met dit onderscheid echter, dat de hitte van het staal te geringer moet wezen , naarmate het harder is. Aan het weekste staal kan men de zweelhilte, en aan het hardsle slechts de bruine gloeihilte geven. Over het algemeen wordt het staal in de wille gloeihille voorgehamerd en in de roode voltooid, en na de laatste verhitting moet het s t a a l , tot het volkomen zwart w o r d t , geha- merd worden. Hoe harder het staal is, des te zwakker moet het geblaas wezen.
Tol het verhitten van staal bezigt men bij voorkeur harde houtskool.
Het genieene staal kan op dezelfde wijze als het ijzer geweld worden. Moet gegoten staal aan ijzer worden geweld , zoo geeft men aan hel ijzer de ge- wone, maar aan het slaal slechts de beginnende witte gloeihitte, en daarbij wordt het staal met een mengsel van borax, chloorammonïum en levende kalk bedekt. Gegoten staal en ijzerblad welt men te zamen door lusschenvoe- ging van borax en ijzervijlsel, en in een bekleedsel van k l e i , om het ver- branden van het ijzerblad te voorkomen. Bij het verstalen van gereedschap- pen , die aan twee zijden geslepen worden , dat is : die twee fouten hebben, wordt het stuk staal tusschcn twee stukken, of om het stuk gebogen geweld.
Bij bijlen, beitels enz. met eene faut, komt het staal slechts aan de snijdende zijde. Om het staal op het ijzer te wellen, maakt men aan het nog weeke stuk staal een kleinen opslaanden rand , hardt het, maakt bet ijzer roodgloeijend , legt het sluk staal met den rand er o p , en geeft eenige sterke hamerslagen , waardoor het slaal zich iu het ijzer bevestigt. Daarna welt men beiden te zamen.
Het harden van het staal is de bewerking, waardoor men aan hel weeke staal eenen bepaalden graad van hardheid geeft. Deze bewerking bestaat hierin, dat men het staal gloeit, en door eene snelle afkoeling den groolstmogelijkeri graad van hardheid geeft, en dan door eene vernieuwde, doch mindere vcr- hilling en door eene herhaalde afkoeling , het weder gedeeltelijk de verkregen hardheid ontneemt. Eene hoofdzaak bij hel harden van staal is de kennis van de juiste temperatuur, die voor iedere soort verschillend is.
Het bovenstaande acht de steller voldoende ter beantwoording aan het doel ilat hij zich voorgesteld had.
Zooals uit de onderteekening blijkt , is de schrijver dezer regelen officier der artillerie bij hel Oost-Indische leger, en is hij kort na hel verlaten der liredasc'ic Akademie naar Indië vertrokken. Hij heeft alzoo nu bijna vijlïien jaren in een land vertoefd, \\aar geene ijzer-ertsen worden uitgesmolten , en bezit derhalve van het hierboven verhandelde geene de minste praktische kennis. Hierin moet dan ook de oorzaak gezocht worden , dat hij in vele ge- vallen het daaromtrent voorkomende in de genoemde werken in zijn geheel
440
heeft overgenomen. Door deze verhandeling echter in een m i l i t a i r tijdschrift op Ie nemen, wordt — naar hij meent — de kennis van het ijzer op eene gemak- kelijke en goedkoope wijze onder hel bereik gebragt van alle officieren der Nederlandsclie Legers ; terwijl de zamenstelling van het hier ter neergestelde voor den schrijver eene gewenschte afleiding was in het zoo stille en eentoonige Indische buitenpost-leven.
Muntok , eiland Banka , April 1808.
C. II C FLUGI VAN ASPERUOiNT.
Kapitein der Artillerie.
B O E K A A N K O N Dl G I N G E N .
Bijdrage tol militaire telegrafie door de MOT/.. in-8°. Vlisningen. F. II. SCHIPPER
\slen Isitilenant A J.
( 8 6 8 .
W.
lu 'M octavo-bladzijdi'n v i n d t men h i e r i n , volgens het voorbericht: » l ° . w.it
« m e n door electriciUit verstnal en welke eigenschappen deze n a t u u r k r a c h t b e z i t , 2°.
« w a t men door magnelismus \erslaal en wat de voornaamste eigenschappen d a a r v a n
» z i j n , 3°. welken invloed eleclriciteil en magnetismus op elkander hebben , 4°. de
« a a n w e n d i n g dezer beide n a t u u r k r a c h t e n tot telegrafie , 5°. het m i l i t a i r e gcdeelt>'
» v a n hel onderwerp". Dit laatste bevat een voorstel tot i n r i c h t i n g eener veldtele- graaf met een voorbeeld, voorstellen lot voorschriften van de wijze, w a i r o p eeno telegraafverbinding zwaar materieol (hangende lijnen), en eene tel* g r a a f v e r h i n d i n g licht materieel (liggende lijnen) k u n n e n gemaakt worden en het alphabet van MOHSE Ten slotte eene zeer beknopte beschrijving vau den Hughes-toestol.
Men v i n d t er dus teer veel in ; maar de lezer zal uit het genoemde a a n t a l blad- zijden ook wel onmiddellijk begrijpen, dat alles zeer beknopt behandeld is. en dit is vooral met het n a t u u r k u n d i g e gedeelte het geval. De waarde van dil gedeelte dezer bijdrage is dan ook m onze oogen zeer twijfelachtig. Alles wat men daarin v i n d t , mag men gerust a a n n e m e n , dal hem bekend is, die eenig onderricht in physica.
gehad heeft; maar zal het voldoende zijn om hun juiste denkbeelden te gevon , die dil onderricht gemist hebben ?
Omtrent de voorstellen tot i n r i c h t i n g eener veldtelegraaf, enz. verwijzen wij naar het in den a a n v a n g van dit jaar verschenen Reglement op de Telegraafdienst te velde.
Gebrek aan materieel belet voorloopig de practijk.
Mocht echler van het laatstgenoemde reglement eene nieuwe uitgave verschijnen , dan zou eenige u i t b r e i d i n g zel<er zeer gewenscht zijn. O. a. zou het letterschrift van MoRiE , met de cijfers, de gebruikelijke zinteekens (die ook niet in boven aan-
