Diffusionsgeschwindigkeit von Kohlenstoff?

[Xerxes]

Hi, ich habe eine Frage zu der Diffusion von Kohlenstoff im Damast. Was ja schon oft hier erklärt wurde ist, dass sich durch diese Diffusion der Kohlenstoffgehalt im Stahl ausgleicht. Also ich verwende zum Beispiel zwei Stähle mit je 0,4 und 0,8% Kohlenstoff zu gleichen Teilen. Raus kommt (Entkohlung mal nicht angenommen) ein Gehalt von 0,6%.

Was ich mich frage ist, wie schnell diese Diffusion vonstatten geht? Wenn ich z.B. ein Paket aus drei Teilen C60 und vier Teilen Reineisen verschweiße und das ganze dann zum tordieren ausstrecke, tordiere, anschließend wieder feuerverschweiße usw. Ist der Kohlenstoff anschließend so stark in das Eisen diffundiert, dass ich den Damast nicht mehr härten kann?

Diffundiert der Kohlenstoff bei höheren Temperaturen schneller? Gibt es da irgendwelche Faustregeln, nach denen man das berechnen kann?

Gruß Jannis

 

[Chris Deminie]

Also soviel ich weiß pro Sekunde Schweißtemperatur 0,01Prozent
Gruß Chris

 

[Xerxes]

Also soviel ich weiß pro Sekunde Schweißtemperatur 0,01Prozent

Erstmal Danke. Aber, Prozent von was? 0,01% des gesamten Kohlenstoffgehalts des einen Stahls diffundieren pro sek. in den anderen Stahl? Und wie ist die Eindringtiefe? ...

 

[sanjuro]

.....ich habe eine Frage zu der Diffusion von Kohlenstoff im Damast. .....Was ich mich frage, ist, wie schnell diese Diffusion vonstatten geht?.... Wenn ich z.B. ein Paket aus drei Teilen C60 und vier Teilen Reineisen verschweiße und das Ganze dann zum Tordieren ausstrecke, tordiere, anschließend wieder feuerverschweiße usw., ist der Kohlenstoff anschließend so stark in das Eisen diffundiert, dass ich den Damast nicht mehr härten kann?....

Ulrich Gerfin hat hier im Forum schon detailliert darüber berichtet; die Suche müsste konkrete Zahlen ans Tageslicht fördern.

Allgemein kann man sagen, dass die Zeit bei hoher Temperatur, die Stärke der einzelnen Lagen und die Höhe der Temperatur die entscheidenden Faktoren sind.

Bei Deinem Torsionsdamast kommst Du mit dem C-Gehalt schon in Regionen unter 0,3%, so dass da am Ende eher ein Dekor-Damast, z.B. für SAN MAI-Klingen, herauskommt.

Bei den Komponenten für Damast bist Du doch nicht auf Eisen angewiesen; Du könntest auch gleich qualitativ bessere Stähle verwenden, die dann vermutlich auch noch besser zeichnen. Die Arbeit ist ja die Gleiche!

Gruß

sanjuro

 

[Xerxes]

Die Suche spuckt dazu leider keine konkreten Zahlen aus. Zumindest hab ich nichts gefunden, sonst hätte ich nicht gefragt...

Bei den Komponenten für Damast bist Du doch nicht auf Eisen angewiesen

Natürlich nicht. Solch einen Damast würde ich nicht für Messer bzw. für eine Schneidlage verwenden.

Bei Deinem Torsionsdamast kommst Du mit dem C-Gehalt schon in Regionen unter 0,3%

Genau das war ja meine Frage. Angenommen ich verwende C60 und Reineisen in der oben angegebenen Kombination. Ist nach dem Verschweißen, Austreiben, Tordieren und erneuten Verschweißen mit anderen Torsionssträngen noch genug Kohlenstoff im ehemaligen C60 vorhanden, das dieser gehärtet werden kann? Oder hat sich nach dem Schmieden schon der Kohlenstoff im Damast verteilt? Mir geht es in diesem konkreten Fall gerade darum, den Damast nicht zu homogenisieren. Also, würde ich so einen Damast erreichen, bei dem einige Lagen nicht härten und einige schon?

Gruß Jannis

 

[gast]

Hallo die Herren,

Unserem Forum allen Respekt, aber so einiges ist per ...Suchen...einfach nicht zu finden, trotz aller Phantasie.

Naja ich kenne sehr wohl den Bericht von U.Gerfin ,aber ich habe es nach 10 min aufgegeben.

........aber ich weiss , er ist da.
....nur wo?


;-) unsel

 

[Stefan J]

Ich habe nur diesen Thread hier gefunden:
http://www.messerforum.net/showthread.php?t=56475 Hatte ihn vor einer Weile gelesen und fand ihn sehr interessant da hier eindeutige Zahlen auftauchen. Da gehts zwar eher um Entkohlung, aber die findet in tieferen Schichten letztendlich auch nur statt, wenn der Kohlenstoff diffundiert. ...oder Vielleicht kann man sich anhand der Zahlen was zusammenreimen.

Tschüß

Stefan

 

[Xerxes]

Unserem Forum allen Respekt, aber so einiges ist per ...Suchen...einfach nicht zu finden, trotz aller Phantasie.

Danke, ich dacht schon fast ich stell mich zu blöd an...

@Stefan
Der Beitrag ist super. Zwar nicht genau das Thema, aber man kann viel Infos rausziehen.

 

[U. Gerfin]

Die Fragen der Aufkohlung und Entkohlung werden in den großen Stahlwerken- statt vieler- Haufe und Benninghoff- ausführlich und zu verlässig behandelt.
Macht man sich die dort angesprochenen Gesetzmäßigkeiten klar, so hat man eine Grundlage, mit deren Hilfe man weiterdenken kann.
Weiterdenken ist allerdings unabdingbar erforderlich, weil zwischen dem Diffusionsausgleich im Damastpaket und dem Auf-oder Abkohlen in einem reduzierenden oder oxydierenden Medium ein entscheidender Unterschied besteht.
Beim üblicherweise auftretenden Auf- oder Abkohlen -etwa im Schmiedefeuer- muß der wanderlustige Kohlenstoff eine Grenze- Zunder-Metalloberfläche oder was auch immer überwinden, während es im Damastpaket nur um das Wandern im Metall selbst geht.
Die Diffusion geht also im Damast deutlich schneller. Möglicherweise liegt im Übersehen dieser Gesetzmäßigkeit der Grund, weshalb sich die Theorie von den harten und weichen Lagen im Damast so lange halten konnte.
Die Frage, wie schnell die Diffusion nun abläuft, kann so nicht ernsthaft beantwortet werden.
Nochmal zur Theorie: Kohlenstoff kann nur dann wandern, wenn er im Austenit gelöst ist, also auf einem Zwischengitterplatz sitzt. Selbst wenn das Stahlgefüge durch Erhitzung schon austenitisch geworden ist, aber noch unaufgelöste Karbide vorhanden wären, könnte der in den Karbiden enthaltene Kohlenstoff nicht wandern.
Mit steigender Temperatur wächst die Diffusionsgeschwindigkeit.
Konkrete Studien dazu gibt es von Prof. Michael Pohl von der Ruhruniversität und von Dr. Verhoeven.
Die Zitate müßten zu finden sein.
Beide gehen, entsprechend der Unsitte des Heißschweißens- von sehr hohen Schweißtemperaturen aus und kommen zu einem Diffusionsausgleich im Bereich von Sekundenbruchteilen. Bei niedrigeren Schweißtemperaturen würde es eben etwas langsamer gehen.
Eine exakte Zahl für die Diffusionsgeschwindigkeit sollte man angesichts der vielen Imponderabilien nicht festlegen wollen. Man kann aber festhalten: Bei viellagigen Damasten ist immer mit einem vollständigen Diffusionsausgleich zu rechnen. Sonderfälle-etwa bei der Verwendung austenitischer Stähle-V 2 A und Konsorten- lasse ich jetzt mal beiseite.
MfG U. Gerfin

 

[herbert]

Ich habe die erwähnte Arbeit von Verhoeven.

Genau das was U. Gerfin gesagt hat, ist der Punkt.

Die Arbeit heißt:

Verhoeven, J.D. and Clark, H.F.
Carbon Diffusion Between Layers in Modern Pattern-Welded Damascus Blades, Materials Characterization 41 (1998), S. 183-191).

Es lohnt sich, die zu lesen, kann jede Stadtbücherei besorgen.

Man kann mit Steuerung von Legierungselementen durchaus - mit Aufwand - harte und weiche Schichten nebeneinander erzeugen, aber ansonsten ist die Mär von "Super Klingen wegen der Kombination von harten und weichen Schichten" genau das. Eine Mär.

 

[U. Gerfin]

Seht Ihr, auf Herbert ist Verlass !.
Den Aufsatz von Prof. Pohl habe ich gerade zufällig gefunden. Er war ursprünglich anderswo veröffentlicht, findet sich aber auch- neben anderen lesenswerten Beiträgen- in Soester Beiträge zur Geschichte von Naturwissenschaft und Technik Heft 8.
Die Schrift wurde herausgegeben anläßlich der Ausstellung DamaszenerSchwerter vom Lübecker Ring von Prof Wilhelm Becker.
Anders als bei anderen Veranstaltungen klappte das Zusammentragen und Herausgeben der einzelnen Beiträge wie am Schnürchen.
Wenn Prof. Becker noch lebt, ein herzliches Dankeschön von dieser Stelle.
MfG U. Gerfin

 

[AchimW]

Jaja, läster nur, Ulrich.....