Die Krümmung japanischer Schwerter?

Nur mal so nebenbei.

Der letzte Beitrag vor Indian stammt vom 5. 12. 06 !
Der von cerballhain vom 4.4.02 !!!!! (Der Beitrag mit dem Jihada Blödsinn)

Glaube nicht das es noch einen interessiert.
 
Krass, hat da einer ne physikalische erklärung für? Wenn ich das richtig gesehen habe, hat sich die Klingenkrümmung ja quasi beim eintauchen komplett zur anderen Seite gewendet...

Gruß Freak
 
Eine martensitische Struktur ist größer als eine perlitische Struktur und die ist größer als eine austenitisches Gefüge.
Das ist die eine Geschichte. Der zweite Faktor der einzubeziehen ist, ist die Umwandlungstemperatur und die Umwandlungszeit vom Austenit zum Perlit und zum Martensit.

Zuerst wird die Klinge insgesamt erhitzt. Dabei entsteht insgesamt aus dem Perlit ein Austenit. Dann wird abgeschreckt. Dabei setzen die Umwandlungen ein. Schaut man sich die Temperaturbereiche in den entsprechenden Diagrammen an, in denen diese Umwandlungen stattfinden, so findet bei relativ hoher Temperatur aber niedriger Geschwindigkeit die Umwandlung von Austenit zu Perlit statt. Bei den Bereichen, die schnell abgekühlt werden, findet nach und nach eine Umwandlung zum Martensit statt.

Der Effekt, den man in dem Video sehen kann, könnte dann wohl so zu erklären sein, dass sich der Rücken trotz langsamerer Abkühlung zuerst zu Perlit umwandelt und anschließend die Schneide zu Martensit umgewandelt wird. Natürlich wird die Schneide schneller abgekühlt, aber jeder, der mal kurz nach dem Abschrecken eine Klinge gerichtet hat, weiß, dass die Umwandlung zum Martensit trotz der schon niedrigen Temperatur des Materials oft recht lange braucht.
 
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Hano, du sagst es! WOW

Das mal im Glaskasten zu sehen ist wirklich der Hammer!

Dann sage noch einer, dass Vidoes schauen im Internet nicht bildet....

lg,
Rainer
 
Ganz ruhig Jungs......diese Glaskastengeschichte ist schon etwas älter.
Tom Kishida hatte schon Mitte der 90iger eine Bilderserie von sowas geknipst. Auf Video kommt sowas natürlich viel besser..klar.
Wenn alles gut geklappt hat ist das vom Sound auch sehr interessantt.
Zschhhhhhhhhhhhh......
Whe wenn es dann Zschhhhhhh........pling...macht:glgl:

Martensitgefüge hat erst mal das bestreben einen größeren Raum einnehmen zu wollen und tut es auch gnadenlos. Je mehr Masse im Stahl dahintersteht desdo mehr "wächst" das Gefüge und das Werkstück wird dadurch auch länger bzw. verändert die Form.
Ist auch heute in der langen Schermesserherstellung nicht ganz so einfach sowas vorrauszuberechnen .
Beispiel : Ein langes Schermesser von einer Blechschere mit einer Schnittlänge von 3 m.....bearbeitung fräsen ,Bohren ,vorschleifen etc.
Problem ist jetzt die Befestigungsbohrungen im Abstand von 200 mm.
Im ungehärteten Zustand passen die Maße der Bohrungen auf ein 10tel genau. Nach dem Härten .........Mist was ist das denn ? ! Spätestens nach 1m sitzten da je nach Stahl locker 1 bis 1,5 mm mehr im Abstand der Bohrungen drin. Anschrauben ist nicht mehr drin..zumindestens nicht mit Senkschrauben ...... Eben weil das Messer gewachsen ist durch die Gefügeausdehnung.

Im Maschinenbau hatte ich das mal mit Distanzen welche zum Härten gingen mal spaßhalber genau gemessen. Distanz war aus 1.2842 gefertigt worden und hatte die Abmaße 60 x 40 und war 300 mm lang .
Das ziemlich genau 300,00 mm. Nach dem Härten war das Teil dann 0,7 mm länger geworden.
 
Zu Dieters Beitrag:
1.2842 ist noch ein sehr gutmütiger Stahl, der wenig zu Härteverzug neigt. Bei reinen C-Stählen könnte die Differenz noch deutlich größer sein.

Die Erklärung für die Biegung der Klinge während des Härtevorgangs ist recht einfach:
Die " Härteform" des Stahls-Martensit-nimmt mehr Raum ein, als die anderen Modifikationen. Bei reinen C-Stählen kann das bis zu 1 % ausmachen. Zu Deutsch: Ein Stab, der vor dem Härten 100 cm lang ist, kann nach dem Härten bis zu 101 cm lang sein.
Wie stark sich eine Klinge beim selektiven Härten nach hinten krümmt, hängt aber nicht nur von der Differenz Martensit-Ferrit/Perlitab, sondern auch von den jeweils beteiligten Massen.

Würde man also eine recht derbe Klinge nur im vordersten Schneidenbereich härten, so hätte dieser kleine Bereich nicht die Kraft, den viel dickeren, weichen Rücken nach hinten weg zu biegen. Die Klinge würde in diesem Falle also ziemlich gerade bleiben und die eigentliche Schneide stünde unter erheblichen Druckspannungen, was von einigen Experten für mechanisch sehr günstig angesehen wird.

Wird ein in Relation zum weich bleibenden Rücken stärker dimensionierter Teil der Klinge gehärtet, so kann dieser den Rücken nach hinten wegbiegen und es entsteht eine mehr oder weniger deutliche Krümmung.

Wer dieses Phänomen in extenso sehen will, braucht sich nur mit dem Härten von Zweilagenklingen zu befassen. Da ist auch eine härtbare und stark wachsende Schicht mit einer weich bleibenden kombiniert, wie bei selektiven Härten- nur um 90 Grad gedreht.
Dazu werde ich in einem anderen thread Stellung nehmen.

Freundliche Grüße
U. Gerfin
 
Also Ulrich und Dieter, ich hab den Eindruck wir reden hier aneinander vorbei. Das Seltsame an der Aufnahme ist doch, dass sich die Klinge zuerst mal entgegen aller Erwartungen nicht zum Rücken hin sondern zur Schneide hin verbiegt und dann erst nach und nach zum Rücken zurückgeht.
 
ich denke mal, es handelt sich um eine Klinge deren Rücken mit Lehm ummantelt ist. Dann ist die Sache klar: zuerst zieht der Austenit in der ungeschützten Schneide durch die rapide Abkühlung zusammen und die Klinge verbiegt sich zur Schneide, dann folgt die Martensitumwandlung in der Schneide und durch die Expansion biegt sie sich wieder in die andere Richtung.

Gruß

MythBuster
 
ich denke mal, es handelt sich um eine Klinge deren Rücken mit Lehm ummantelt ist. Dann ist die Sache klar: zuerst zieht der Austenit in der ungeschützten Schneide durch die rapide Abkühlung zusammen und die Klinge verbiegt sich zur Schneide, dann folgt die Martensitumwandlung in der Schneide und durch die Expansion biegt sie sich wieder in die andere Richtung.

Gruß

MythBuster

Und was passiert mit dem Material im Rücken?
 
Ganz aneinandervorbeireden Tun wir nicht.
Worauf weder ich noch Ulrich drauf eingegangen ist der Teil warum bzw wieso erst sich die Klinge zur Schneide biegt und dann erst sich nach oben zum Rücken biegt.

Grundsätzlich dehnt sich Stahl beim erwärmen aus und zieht sich beim abkühlen wieder zusammen. Wobei der Effect auftritt das sich Stahl aber auch andere Metalle wie z.B. Aluminieumlegierungen stärker zusammenziehen als das sie sich ausdehnen. Dieser Effect wird ja auch beim Flammrichten von Stahlbauelementen ausgenutzt ( Mit einem Brenner durch gezieltes kurzes Erhitzen an einzelnen Punkten kann man einen krummen massiven Stahlträger ohne weiteres gerade richten.
Klappt auch mit Aluminiumlegierungen...aber da der Wärmeausdehnungsquoeffzient größer als bei Stahl ist, geht das hier noch ziemlich heftiger ..ist auch nicht leicht zu kontollieren.

Richtig ist schon das zuerst die ungeschützte Schneide sich rapide abkühlt und zusammenzieht. Der Rücken hat noch genug Wärme um sich gegen das zusammenziehen zu wehren dazu kommt noch das er ebenfalls durch die Wärme noch weicher ist und so den Zugspannungen williger nachgeben kann.
Die Temperatur fällt jetzt weiter ab und der Rücken zieht sich ebenfalls zusammen und zieht die Schneide wieder hoch. Da aber die Abkühlungsgeschwindigkeit nicht hoch genug ist kann sich im Gegensatz zur Schneide kein Martensit bilden. Dieses Martensit in der Schneide drückt jetzt nach oben bzw sorgt durch die Längenausdehnung der Schneide dafür das sich die Klinge nach oben verzieht.

Vermutlich wird die Bildung der Krümmung auch noch durch das Zusammenziehen des Rückens begünstigt.

So........ das ist mein Erklärungsversuch.
 
Last edited:
hmm, das deckt sich ja wohl mit meiner Aussage.
Ein Aspekt kommt noch hinzu:
Wenn der Rücken nach ein paar Sekunden durch die Perlit-Nase taucht, dann ist die Umwandlung exotherm, d.h. seine Abkühlung wird noch mal verzögert und er erfährt noch dazu eine Expansion.
Das Ganze geschieht vielleicht bevor ein Großteil der Schneide Ms (ca.250°C) erreicht hat, was den Effekt des nach unten Biegens noch verstärkt.

Gruß

MythBuster
 
Ich habe mich in der Tat nur mit dem Endergebnis nach vollständiger Umwandlung alles Umwandelbaren befasst.
Richtig ist aber, daß es vor Abschluß dieser Vorgänge eine Zwischenstufe gibt, bei der die Biegung in die umgekehrte Richtung geht.
Ich habe das in krasser Form bei einer Zweilagenklinge erlebt, die ein Freund bei mir aus dem Schmiedefeuer gehärtet hat.
Als er sie aus dem Öl zog, war sie auf die zu härtende Seite hin gebogen und zwar sehr deutlich-vielleicht 4-5 cm aus der Geraden.
Mein flinker Freund, der davon ausging, daß sie in dem ganz frisch gehärteten Zustand noch zu richten sein müsse, begradigte sie mit schnellen Schlägen mit einem Holzhammer und hielt mir die nunmehr kerzengerade Klinge stolz unter die Nase. Und just in diesem Augenblick begann sie sich von der Stahlseite wegzubiegen, bis sie gut 5 cm aus der Geraden gebogen war.
Ich habe das als lustiges Erlebnis gespeichert, ohne mir groß Gedanken um den Grund zu machen.
Wenn ich es mir jetzt so überlege, denke ich, daß Dieter für den Bereich japanischer, selektiv gehärteter Klingen im Kern richtig liegen wird.
Bei der Zweilagenklinge muß aber noch etwas anderes hinzukommen, denn da werden die eher dünnen, flachen Schichten sicher ziemlich gleichmäßig abgeschreckt. Es muß also auch das Gefüge eine Rolle spielen.
Urs Wyss behandelt die Fragen des Verzugs in dem Werk "Wärmebehandlung der Bau- und Werkzeugstähle" Herausgeber Hanns Benninghoff auf S. 423 ff sehr ausführlich. Er unterscheidet drei Tendenzen, nämlich 1. Volumen- und Längenänderungen durch Umwandlungen. 2. Maßänderungen durch reine Wärmespannungen und 3. Maßänderungen durch Überlagerung von Umwandlungen und Wärmespannungen.
Für die Zweilagenklingen könnte man daraus ableiten, daß zunächst der weiche Anteil von Austenit zu Ferrit umwandelt und dabei eine Volumenvergrößerung erfährt, also die Klinge auf die harte Seite zu biegt. Dieser Vorgang findet vor der Umwandlung Austenit - Martensit statt, weil die Ferrit/ Perlitnase bei C-armem Material bei höherer Temperatur liegt, als der Beginn der Martensitbildung.
Sobald diese dann einsetzt, wächst der martensitische Teil und biegt die Klinge nun in die Gegenrichtung, also vom gehärteten Teil weg.
Dies wird wohl auch beim selektiven Härten eine gewisse Rolle spielen.
Freundliche Grüße
U. Gerfin
 
Die Funktionsweise beim Flammrichten ist eine andere: Das Material wird lokal erhitzt und will sich in diesem Bereich ausdehnen. Das umgebende Material, welches nicht erhitzt wird, setzt dieser Ausdehnung einen Widerstand entgegen was dazu führt dass das erhitzte und sich dehnende Material dadurch gestaucht wird. Beim Abkühlen zieht sich das dann gestauchte Material zusammen so dass es letztendlich zu einer dauerhaften Schrumpfung des erhitzten Materials kommt.
 
@Armin
Danke für die Verdeutlichung beim Flammrichten......:)
@Ulrich
Ich hatte auch mal den Spaß mit einer Zweilagenklinge gehabt....die ersten Versuche gingen so ähnlich aus wie bei Deinem Freund...in der Tat..das ist schon ein kleiner Albtraum. Auch ich hatte das kleine Zeitfenster genutzt um die Klinge , ein kleines Beimesser, sofort nach dem härten mit einem kleinen Kupferhammer wieder gerade zu klopfen.
Aber auch hier .....schwups das Teil wurde vor meinen Augen wieder fast genauso krumm.:D

Alsooo.....hatte ich das Teil wieder weichgeglüht und genau anders herum kalt gebogen......Wärmebehandlung wiederholt.....abrakadabra....die Klinge war dann im erneut gehärteten Zustand fast gerade.....zumindestens nach dem vierten oder fünften Versuch:D
 
Das Flammrichten geschieht bei japnischen Klingen zur Biegungskorrektur mittels eines heißen Kupferblocks. Einen ähnlichen Effekt benutzt man übrigens auch zum Entfernen von Schmiedefehlern wie Blasen etc.
Nur so als Zusatzinfo.
Gruß
Stefan
 
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