Eisen.
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Eisenverbindungen sind auch im Pflanzen- und Tierreich vorhanden.Sie finden sich im Quell-, Fluß- und Meerwasser und gelangen ausdem Wasser in die Pflanzen, doch hat sich die Anschauung, daß ese men wichtigen Bestandteil des grünen Pflanzenfarbstoffs Chlorophylldarstellt, nicht bestätigt, wohl aber spielt es im tierischen Organismuseine wichtige Rolle als Bestandteil des Blutfarbstoffs oder Hämoglobins.
Die Verwendung des Eisens geht bis in die vorgeschichtlicheZeit, zurück. Die Eisenoxyde werden meist schon weit unter demSchmelzpunkt des Eisens, schon bei etwa 700°, reduziert, was seineDarstellung sehr erleichterte. Man gewann so ein Schmied- undhämmerbares Eisen, das Gußeisen hingegen, das sich erst bei vielhöherer Temperatur bildet, war im Altertume unbekannt. Das chemischreine Eisen findet wegen seiner schweren Schmelzbarkeit, Weichheitund geringen Festigkeit keine technische Verwendung, ein geringerGehalt an Kohlenstoff verleiht ihm aber so wertvolle Eigenschaften,daß es zu den verschiedensten Zwecken dienen kann. Diese Eigen-schaften, sowie sein massenhaftes Vorkommen und die leichte Ver-hüttung machen es zu dem wichtigsten alfer Metalle.
Eisensorten. Metallurgie des Eisens. Man pflegt nachdem Gehalt an Kohlenstoff drei verschiedene Sorten von Eisen zuunterscheiden: Roheisen, Stahl und Schmiedeeisen. Das Roheisen,mit etwa 4—5 <y 0 Kohlenstoff, ist spröde und läßt sich nicht schweißen,hingegen ist es leichter schmelzbar als die beiden andern. Schmiede-eisen, mit weniger als 0,5 o/ 0 Kohlenstoff, ist hämmerbar, schweißbar,Weich und sehr schwer schmelzbar. Stahl, der im Kohlenstoffgehaltzwischen Roh- und Schmiedeeisen steht, nimmt auch in der Schmelz-barkeit den. Platz zwischen ihnen ein. Er ist streckbar und schweißbar,sehr fest, elastisch und läßt sich härten, wenn er aus dem glühendenZustande rasch abgekühlt wird. Auch andere Elemente, namentlichMangan und Silicium, verändern die Eigenschaften des Eisens inähnlicher Weise wie der Kohlenstoff. Aus den Eisenerzen wird durchReduktion mit Kohle zuerst Roheisen gewonnen, hierbei nimmt dasreduzierte Eisen Kohlenstoff auf, der sich bei niederer Temperaturteilweise graphitartig wieder ausscheidet. Auch andere Elemente ent-hält das Roheisen, besonders Phosphor, Silicium, Schwefel undMangan. Das an chemisch gebundenem Kohlenstoff reichste weißeRoheisen wird Spiegeleisen genannt, häufig enthält es beträchtlicheMengen, bis 30%, Mangan (Forromangan). Die fremden Beimengungenhaben auf die Brauchbarkeit des Eisens zur Gießerei und zur Be-reitung von Stahl einen großen Einfluß, Silicium macht es härter,aber verringert seine Festigkeit, Schwefel vermindert ebenfalls dieFestigkeit und setzt den Schmelzpunkt herab, Phosphor verringertbedeutend die Festigkeit und Elastizität (macht kaltbrüchjg), Manganbefördert die mechanische Aufnahme von Kohlenstoff und trägt beider Stahlbereitung zur Verschlackung von Schwefel und Silicium bei.
Zur Verhüttung werden die zerkleinerten und gerösteten Eisen-erze mit Zuschlägen gemischt, die eine leicht schmelzbare Schlackehefern, und abwechselnd mit Koks in die obere Öffnung (Gicht) großerSchachtöfen, der sogenannten Hochöfen (Abb. 54), eingetragen. DieZuschläge bestehen, aus Kalkstein und Silikaten, so daß sich haupt-sächlich Kalksilikat als Schlacke bildet. Diese hat den Zweck, diefremden Stoffe aufzunehmen und das geschmolzene Eisen vor Oxy-