Besserbissen
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Liebes Messerforum,
die geballte Kompetenz des Forums kann mir bestimmt bei folgender Sache weiterhelfen ;-)
Da sich in ein umfangreiches Buch dann doch der ein oder andere Fehler einschleicht, freue ich mich immer über konstruktive Kritik. So geschehen, bei einer Amazon-Berwertung über mein Buch, die ich vor kurzem entdeckt habe. Link zur Amazon-Bewertung
Ich habe über PM-Stahl geschrieben:
"Für pulvermetallurgischen Stahl, kurz PM-Stahl, wird zunächst eine Mischung aus allen Legierungsbestandteilen eingeschmolzen. Anschließend wird diese Schmelze durch feine Düsen zerstäubt und sofort abgekühlt. So entsteht ein feines Pulver aus kleinen, runden Partikeln, das weitestgehend frei von Verunreinigungen und Einschlüssen ist. Danach wird dieses Stahlpulver in Kapseln gefüllt, versiegelt und in einer Presse zu einem festen Block »gebacken«. Im Anschluss lässt sich diese halbfertige Kapsel wie normaler Stahl durch Schmieden, Walzen oder Schweißen weiterverarbeiten."
Hierzu wird in der Amazon-Bewertung angemerkt:
"Schön, dass pulvermetallurgische Stähle (PM) erklärt werden - aber z. T. falsch: Nicht die fertig legierte Schmelze wird zerstäubt und dann gesintert, sondern die reinen Metallpulver gemischt und dann gesintert/schmelzverschweißt."
Ist das so? Gibt es beide Varianten? Wenn ja, würde ich es für die 2. Auflage natürlich ändern, bzw. ergänzen.
Vielen Dank vorab,
Torsten
die geballte Kompetenz des Forums kann mir bestimmt bei folgender Sache weiterhelfen ;-)
Da sich in ein umfangreiches Buch dann doch der ein oder andere Fehler einschleicht, freue ich mich immer über konstruktive Kritik. So geschehen, bei einer Amazon-Berwertung über mein Buch, die ich vor kurzem entdeckt habe. Link zur Amazon-Bewertung
Ich habe über PM-Stahl geschrieben:
"Für pulvermetallurgischen Stahl, kurz PM-Stahl, wird zunächst eine Mischung aus allen Legierungsbestandteilen eingeschmolzen. Anschließend wird diese Schmelze durch feine Düsen zerstäubt und sofort abgekühlt. So entsteht ein feines Pulver aus kleinen, runden Partikeln, das weitestgehend frei von Verunreinigungen und Einschlüssen ist. Danach wird dieses Stahlpulver in Kapseln gefüllt, versiegelt und in einer Presse zu einem festen Block »gebacken«. Im Anschluss lässt sich diese halbfertige Kapsel wie normaler Stahl durch Schmieden, Walzen oder Schweißen weiterverarbeiten."
Hierzu wird in der Amazon-Bewertung angemerkt:
"Schön, dass pulvermetallurgische Stähle (PM) erklärt werden - aber z. T. falsch: Nicht die fertig legierte Schmelze wird zerstäubt und dann gesintert, sondern die reinen Metallpulver gemischt und dann gesintert/schmelzverschweißt."
Ist das so? Gibt es beide Varianten? Wenn ja, würde ich es für die 2. Auflage natürlich ändern, bzw. ergänzen.
Vielen Dank vorab,
Torsten
Username86
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Kurzer Recherche dazu bei Uddeholm: Pulvermetallurgische Werkzeugstähle von Uddeholm (https://www.uddeholm.com/germany/de/uddeholm-info-online-magazin/uddeholm-online-magazin-technik-all-pulvermetallurgische-werkzeugstaehle-fuer-hoechste-ansprueche-an-verschleissschutz-und-nachhaltigkeit/)
Zitat:" Die Herstellung von pulvermetallurgischen Werkzeugstählen erfordert, wie der Name es bereits ausdrückt, im ersten Schritt ein Stahlpulver. Dafür wird zunächst eine Metallschmelze erzeugt, die bereits die chemische Zusammensetzung des späteren Werkzeugstahls besitzt. Dies geschieht in einem speziellen Induktionsofen, der sich oberhalb eines sogenannten Pulverturms befindet. Durch eine Öffnung an der Unterseite des Ofens gelangt die Schmelze unter Einwirkung der Gravitationskraft über eine Keramikdüse in den Pulverturm und befindet sich zunächst im freien Fall. Unmittelbar nach Eintritt in den Turm wird die Schmelze durch installierte Gasdüsen mit einem hochverdichteten Inertgas beaufschlagt, welches den Schmelzstrahl in viele kleine Schmelztröpfchen zerstäubt. Diese formen sich während des freien Falles zu Kugeln ein und erstarren dabei. Am Boden des Turmes sammelt sich somit das erstarrte Stahlpulver.
Die Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelztröpfchen ist dabei sehr hoch, sodass sich das Werkstoffgefüge äußerst fein und quasi seigerungsfrei ausbildet. Im Anschluss wird das Pulver zunächst aufbereitet und dann für das spätere Verdichten bzw. Sintern in eine spezielle Stahlkapsel gefüllt. Diese Kapsel wird anschließend vakuumevakuiert und fest verschlossen. Die mit dem Stahlpulver gefüllte Kapsel wird nun in eine sogenannte heißisostatische Presse bzw. HIP-Anlage überführt. Darin wird die Stahlkapsel auf etwa 1100 °C für mehrere Stunden erwärmt und gleichzeitig mit einem sehr hohen Gasdruck von 100 MPa beaufschlagt. Es handelt sich um einen druckunterstützen Sintervorgang, bei dem das Werkzeugstahlpulver zu einem Halbzeug mit quasi hundertprozentiger Dichte kompaktiert wird. Der Vorteil dieses speziellen Verfahrens ist, dass das feine Gefüge der Pulverkörner nicht verloren geht und sich die für den Verschleißwiderstand essenziell wichtigen feinen Hartphasen (Karbide, Karbonitride) im Gefüge sphärisch ausbilden."
Ich hab auf die schnelle nichts gefunden bei anderen Herstellern, ob dort die Technologie anders aussieht, aber von Uddeholm wird selbst 3. Generation Pulverstahl so hergestellt.
Zitat:" Die Herstellung von pulvermetallurgischen Werkzeugstählen erfordert, wie der Name es bereits ausdrückt, im ersten Schritt ein Stahlpulver. Dafür wird zunächst eine Metallschmelze erzeugt, die bereits die chemische Zusammensetzung des späteren Werkzeugstahls besitzt. Dies geschieht in einem speziellen Induktionsofen, der sich oberhalb eines sogenannten Pulverturms befindet. Durch eine Öffnung an der Unterseite des Ofens gelangt die Schmelze unter Einwirkung der Gravitationskraft über eine Keramikdüse in den Pulverturm und befindet sich zunächst im freien Fall. Unmittelbar nach Eintritt in den Turm wird die Schmelze durch installierte Gasdüsen mit einem hochverdichteten Inertgas beaufschlagt, welches den Schmelzstrahl in viele kleine Schmelztröpfchen zerstäubt. Diese formen sich während des freien Falles zu Kugeln ein und erstarren dabei. Am Boden des Turmes sammelt sich somit das erstarrte Stahlpulver.
Die Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelztröpfchen ist dabei sehr hoch, sodass sich das Werkstoffgefüge äußerst fein und quasi seigerungsfrei ausbildet. Im Anschluss wird das Pulver zunächst aufbereitet und dann für das spätere Verdichten bzw. Sintern in eine spezielle Stahlkapsel gefüllt. Diese Kapsel wird anschließend vakuumevakuiert und fest verschlossen. Die mit dem Stahlpulver gefüllte Kapsel wird nun in eine sogenannte heißisostatische Presse bzw. HIP-Anlage überführt. Darin wird die Stahlkapsel auf etwa 1100 °C für mehrere Stunden erwärmt und gleichzeitig mit einem sehr hohen Gasdruck von 100 MPa beaufschlagt. Es handelt sich um einen druckunterstützen Sintervorgang, bei dem das Werkzeugstahlpulver zu einem Halbzeug mit quasi hundertprozentiger Dichte kompaktiert wird. Der Vorteil dieses speziellen Verfahrens ist, dass das feine Gefüge der Pulverkörner nicht verloren geht und sich die für den Verschleißwiderstand essenziell wichtigen feinen Hartphasen (Karbide, Karbonitride) im Gefüge sphärisch ausbilden."
Ich hab auf die schnelle nichts gefunden bei anderen Herstellern, ob dort die Technologie anders aussieht, aber von Uddeholm wird selbst 3. Generation Pulverstahl so hergestellt.
Besserbissen
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Genau dieser Text war auch die Grundlage für meine Ausführung zum Thema.
Username86
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Ich hab von Larrin Thomas noch einen Artikel gefunden, der das gleiche in Englisch erklärt. Nirgends konnte ich einen Artikel finden, der dieser Amazon-Rezension entspricht. Damasteel wird über Mischen hergestellt, aber die beiden grundlegenden PM-Stähle nicht.
What is Powder Metallurgy? - Knife Steel Nerds (https://knifesteelnerds.com/2018/08/20/what-is-powder-metallurgy/)
Hier auch noch aus dem Artikel von Larrin Thomas ein Video von Böhler Uddeholm, wo auch erklärt wird das bei jeder Schmelze proben genommen werden und im Labor nachgemessen wird, ob die Legierungsanteile richtig sind oder nachgegeben werden müssen.
swifty58
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Ich habe gelesen, dass zuerst ein Pulver hergestellt werden muss. Es gibt drei Möglichkeiten das (metallische) Pulver herzustellen. 1. Verdüsung, 2. Mechanisch Verkleinern z.B. in Kugelmühlen und
3. Chemische Verfahren.
Mir scheint es logisch zuerst das Pulver herzustellen, denn die Schmelztemperaturen sind zum Teil weit auseinander. Wolfram schmilzt bei ca. 3400° Celsius. Fast alle anderen Metalle verdampfen bei dieser Temperatur.
Hier kann es nachlesen (ab Seite 24).
Und es gibt nicht nur EIN Verfahren. Vom 3 D Drucker bis Spritzformteile. Eigentlich ist nur blöd, dass der Typ in seiner Amazon-Bewertung geschrieben hat, dass du einen Fehler gemacht hast. Ärgere dich nicht zu sehr, denn dein Buch ist so viel mehr, als nur die Seite 33.
Gruss Ulli
3. Chemische Verfahren.
Mir scheint es logisch zuerst das Pulver herzustellen, denn die Schmelztemperaturen sind zum Teil weit auseinander. Wolfram schmilzt bei ca. 3400° Celsius. Fast alle anderen Metalle verdampfen bei dieser Temperatur.
Hier kann es nachlesen (ab Seite 24).
Und es gibt nicht nur EIN Verfahren. Vom 3 D Drucker bis Spritzformteile. Eigentlich ist nur blöd, dass der Typ in seiner Amazon-Bewertung geschrieben hat, dass du einen Fehler gemacht hast. Ärgere dich nicht zu sehr, denn dein Buch ist so viel mehr, als nur die Seite 33.
Gruss Ulli
Besserbissen
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Der Link geht bei mir leider nicht.
Das würde doch aber auch für jeden normal erschmolzenen Stahl mit Wolfram gelten (z.B. 1.2562).
Die Kritik ärgert mich nicht. Wenn es ein Fehler ist, korrigiere ich ihn gern. Die Frage ist für mich wirklich nur, ob es zum Thema PM-Stahl etwas zu korrigieren gibt.
Username86
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Wenn selbst Larrin Thomas keinen anderen Weg in seinem Blog beschreibt (habe leider sein Buch nicht) und Böhler es sogar zeigt im Video..
Vanadium schmilzt bei über 1900°C (normaler Druck), in dem Verfahren wird aber mit 100 Megapascal (~1000bar) gearbeitet .. wird schon seinen Grund haben.
Du verlinkst auf eine PDF die lokal in deinem Download-Ordner ist. Das funktioniert leider nicht 😕 ein Screenshot und als Bild wäre möglich
Valentinian II
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Der Landolt-Börnstein (New Series VIII/2A1, S. 2-32) sagt, man kann metallische Legierungselemente über beide Wege hinzuführen. Kohlenstoff werde aber in der Regel in Form von Graphitpulver dem fertigen Metallpulver beigemengt.
In seinem zweiten Buch ("The Story of Knife Steel", 1. Aufl., S. 356 ff.) beschreibt Larrin Thomas ausschließlich die Variante über das Versprühen der fertig legierten Schmelze.
In seinem zweiten Buch ("The Story of Knife Steel", 1. Aufl., S. 356 ff.) beschreibt Larrin Thomas ausschließlich die Variante über das Versprühen der fertig legierten Schmelze.
Ok rein aus Logischen Gründen Frage ich mich: wie sollen andere Legierungselemente einem Pulver (Reineisen?) zugemischt werden, dann Gepresst werden und volla ich habe gleichmäßig verteilten Hochlegierten Stahl???? Sorry macht so keinen Sinn. Ich glaube da hat einer PM Stahl mit Sinterstahl verwechselt, da wird ein Verbinder Material zugegeben und dann alles zusammen verpacken....
Ich glaube auch, dass zuerst eine Gesamtlegierung erstellt wird und dann verdüsst, aber ich bin ja nur ein Metallbauer (Bereich Gestaltung) was weiß den ich, auch wenn es so schon in einigen Büchern steht also...
Ich glaube auch, dass zuerst eine Gesamtlegierung erstellt wird und dann verdüsst, aber ich bin ja nur ein Metallbauer (Bereich Gestaltung) was weiß den ich, auch wenn es so schon in einigen Büchern steht also...
Valentinian II
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Im Landolt-Börnstein steht auch, dass die Vorteile, die gesamte Legierung zu versprühen, verbesserte Homogenität, keine Entmischung der Pulverbestandteile beim Transport und Handling des Pulvers und die Einfachheit der Technik sind.
Vorteil der "Elementpulvermethode" ist dagegen vor allem, dass es einfacher ist, Stähle mit sehr eng definierten Spezifikationen in der Zusammensetzung herzustellen, da der Sprühvorgang einen gewissen Zufallsfaktor hat, und es daher vorteilhaft ist, wenn man die einzelnen Komponenten erst als Pulver mischt.
Vorteil der "Elementpulvermethode" ist dagegen vor allem, dass es einfacher ist, Stähle mit sehr eng definierten Spezifikationen in der Zusammensetzung herzustellen, da der Sprühvorgang einen gewissen Zufallsfaktor hat, und es daher vorteilhaft ist, wenn man die einzelnen Komponenten erst als Pulver mischt.
Besserbissen
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Vielen Dank schonmal für die Infos und eure Mühe 
Ich denke, dann lasse ich den Text an der Stelle, wie er ist, denn die "Elementpulvermethode" noch zu ergänzen, sprengt dann doch etwas den Rahmen.
Ich denke, dann lasse ich den Text an der Stelle, wie er ist, denn die "Elementpulvermethode" noch zu ergänzen, sprengt dann doch etwas den Rahmen.
Besserbissen
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Mein Buch hat die Silbermedaille der GAD gewonnen:
Auszug aus der Jury-Bewertung:
„…hat das Potenzial zum Standardwerk.“
Wie auch immer man das deuten kann 😉.
Auszug aus der Jury-Bewertung:
„…hat das Potenzial zum Standardwerk.“
Wie auch immer man das deuten kann 😉.
Jake Blues
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Herzlichen Glückwunsch!
Besserbissen
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Vielen Dank 🙂