Bruchtest an Testklingen - Erklärung?

[maidn]

Hi,

Ich feile momentan an meiner Wärmebehandlung, und habe dazu 2 Experimental Klingen aus Federstahl geschmiedet. (Die genaue Stahl Bezeichnung habe ich nicht)
Beide Klingen wurden auf Endmaß geschmiedet. Eine Klinge wurde nach dem schmieden sofort am Bandschleifer bearbeitet und ein grober Anschliff angebracht.

Die zweite Klinge habe ich nach dem schmieden 3x Normalisiert (erhitzt bis ca. 750 Grad, an der Luft abkühlen lassen bis Sie nicht mehr glüht) und anschließend weichgeglüht (ebenfalls bis ca. 750° erhitzt und dann in einen Eimer voll Asche)

Anschließend habe ich beide Klingen in einem Härteofen bei ca. 800 °C in Öl gehärtet und anschließend bei 200° ca. 45 Minuten angeklassen. Farbe der Klinge, Anlassfarbe Hellgelb.

Anschließend habe ich die Klingen im Schraubstock eingespannt und mit einer Rohrzange versucht zu brechen.
Die Klinge ohne Wärmebehandlung brach bei der geringsten Seitenbelastung. Zu meinem Erstaunen war das Gefüge aber sehr sehr fein. Damit habe ich nicht gerechnet.

Die Wärmebehandelte Klinge konnte ich dafür so gut wie gar nicht brechen? Ich habe Sie in einem 90° Winkel biegen können, und Sie ist nicht gebrochen. Erst als ich wieder in die Andere Richtung gebogen habe brach die Klinge. Aber auch hier war ein sehr feines Gefüge zu finden.
Kein Unterschied zur ersten Klinge.

Kann mir wer erklären ob die "Zähigkeit" von der Wärmebehandlung kam? Ich dachte immer man will dadurch nur das Gefüge beeinflussen?
Warum haben die Klingen so unterschiedlich reagiert obwohl das Gefüge ziemlich gleich war?

Gruß Flo

 

[Ilmarinen]

Hi Flo,
ich vermute, dass Du duch das Normalisieren und das Weichglühen die größere Biegsamkeit erzeugt hast. Es ist ja keine Feder-zähigkeit entstanden (die gebogene Klinge schnellte nicht zurück, sondern blieb in der Biegung), sondern einfach eine niedrigere Brüchigkeit.

Also, das ist meine Vermutung.

Gruß

Jörg

 

[Eisenbrenner]

Hallo Maidn,
wie grob war denn der Anschliff vor dem Härten?
Hier wurde schon hin und wieder erörtert, das grobe Schleifriefen als Sollbruchstellen bei der Härtung fungieren können.
Vielleicht hattest du deswegen einen fast unsichtbaren Härteriss?

Gruß,
Eisenbrenner

 

[maidn]

Hi,

Der Anschliff war recht grob, P40 mit dem Bandschleifer.
Obs daran liegt?

Gruß Flo

 

[IronISteve]

Hallo Florian,
also grundsätzlich ist das so eine Sache zwei handgeschmiedete Klingen direkt mit einander vergleichen zu wollen. Man kann ja stets bei der Einen einige Grade höher gewesen sein beim Schmieden oder bei der Anderen dann etwas mehr im kalten Bereich verformt haben, egal ob im Gasofen oder, mit noch weitaus mehr Variablen, im Kohlefeuer.
Aber eines ist mal klar, durch Normalisieren erreichst du eine Gefügeverbesserung die sich auch direkt auf die Bruchzähigkeit auswirkt. Das die nicht normalisierte Klinge auch ein feines Gefüge aufwies ist noch kein Widerspruch dazu das hier ein sofortiger Bruch war. Innere Spannungen nicht abgebaut, führen auch bei feinem Gefüge (und hier war die Beurteilung ja nur rein subjektiv) zum Bruch wenn die Spannungsspitze erreicht worden ist.
Fazit, auch aus eigener Erfahrung, stets Normalisieren vor dem Härten. Verringert Härteverzug und verbessert das Gefüge/Bruchzähigkeit.
Ich gehe beim Normalisieren folgendermaßen vor: (entspricht eher dem "scharfen Normalisieren")
- 4-5 mal erwärmen
- ca. 800°
- Haltezeit mind 1 min
- Abkühlen zwischen zwei planen Holzstücken (die kokeln zwar etwas also unter der Abzugshaube der Esse oder im Freien, aber es brennt nichts und die Klinge kühlt langsam ab)
- das Weichglühen spare ich mir wegen oben, außer bei 2842 (bei 8° Werkstatttemperatur im Winter konnte ich nicht mehr mit normalen HSS-Bohrer in den Flacherl bohren) bin ich damit gut hingekommen
Kollege U. Gerfin ist da wirklich der Mann der das nicht nur genauestens weiß, sondern es auch richtig anschaulich erklären kann für die unterschiedlichsten Stähle, und auch schon hat. Hier ist der Hinweis auf die Suchfunktion mal nicht nur obligatorisch.
Du wolltest ja eh mal in der Werkstatt vorbeikommen, dann können wir ja alles nochmal durchkauen.
Grüße
Stefan

 

[thomas hauschild]

Die erste Klinge kann nach dem Endmaßschmieden durch den Amboß in der Tat so schnell abgekühlt sein, dass sie bereits teilweise gehärtet ist. Dann wird auch Dein unbekannter Stahl wohl grundsätzlich härtbar sein.

Wenn Du die zweite Klinge nach der von Dir beschriebenen WB um 90 Grad biegen kannst und eine Feile kaum greift, hast Du alles richtig gemacht.

VG Thomas

 

[maidn]

Hm..
Also die Klinge die sich kaum verbiegen lassen konnte ritzt noch ohne Probleme Glas.
Die Klinge die ich verbiegen konnte ritzt kein Glas mehr.

Ich vermute stark das die sehr biegsame klinge nicht richtig gehärtet wurde, und die Anlasszeit bei der anderen Klinge zu kurz war um Sie etwas "weicher" zu machen.

Gruß

 

[Eisenbrenner]

Das ganze wird immer komischer. Auf jeden fall hätte die andere klinge nicht so früh brechen dürfen.
Da hab ich mit dem Federstahl schon andere Sachen angestellt und er ließ sich biegen.

45 Minuten sind zwar nicht so toll aber ausreichend, 200° erst recht.
Danach sollte Federstahl aber eigentlich auch kein Glas mehr ritzen, ich habe hier eine Anlasskurve für 67SiCr5, welcher etwas mehr kohlenstoff als der 56SiCr7 für Fahrzeugfedern haben sollte und diese besagt hier bei 200° zwischen 58 und 59 hrc, wobei ich aber bei Glas immer vorsichtiger werde.