Erfahrungen beim Hamon-Härten...

Menuki

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Hallo zusammen,

ich verfolge laufend die interessanten Beiträge zur Wärmebehandlung - besonders die Lehmmantel- und Wasser/Öl-Diskussionen.
Regelmäßigt taucht dabei die Frage nach Öl oder Wasser als Abschreckmittel auf und jedesmal wird vernünftigerweise zur Ölabschreckung (und zur Suchfunktion :)) geraten.
Dennoch gibt es dann diese unverbesserlichen Anfänger-Kandidaten :lechz:, die wie nach verbotenen Früchten lechtzend, mit der Wasserhärtung liebäugeln.
Eins vorweg: zu diesen Typen zähle ich mich auch!

Aus diesem Grunde möchte ich einfach mal zur Unterhaltung erzählen, wie es mir ergangen ist - vielleicht erkennt sich der eine oder andere darin wieder und auch die Profis verstehen vielleicht, dass nicht jeder Hydrophilist unter blinder "Beratungsresistenz" leidet.

Sollte ich hier etwas beschreiben, was völliger Blödsinn ist oder nur durch reinen Zufall geklappt hat, dann bitte sofort kommentieren (hilft mir und den anderen Anfängern)!!!
Und - das was ich hier schreibe ist nur meine persönliche Erfahrung aus wenigen Versuchen - richtiges Fachwissen findet Ihr in den entsprechenden Beiträge der Profis!

Und noch etwas wichtiges - MEIN ZIEL war und ist die differentielle Härtung von einfachen C-Stahl-Klingen mit Tanto-Form, also keine dünnen metallurgisch perfekt behandelten Klingen aus speziellen Stählen. Nur unter diesem Gesichtspunkt ist das nachfolgende zu verstehen.

Zur Sache:
Als Anfänger kennt man erst mal nur Wasser als Abschreckmittel (vielleicht noch Schnee oder Drachenblut aus komischen Filmen). Ist ja auch billig, überall zu bekommen und saut nicht rum.
Dann gibt's die Stähle, die als "Wasserhärter" bezeichnet werden - augenscheinlich passt das also!
Schließlich hat man noch Literatur und Dokumentationen über japanische Schwerter, in denen von Abschreck-Wasser mit bestimmten Temperaturen ("wie im August" oder "erwärmt durch die Pipi dreier Schneeaffen" etc.) geredet wird.

Hoch motiviert geht's also los:

1) Material

Mein Stahl ist CK75, da Stahl mit 0,7% Kohlenstoff der "optimale" Schwertstahl ist - zumindest suggerieren mir das meine Quellen.
Dass Tamahagane ein klein wenig anders als CK75 ist, ignoriere ich jetzt einfach mal (mir bleibt ja auch nichts anderes übrig...).

2) Rohling
CK75 geschnappt und alles weggeflext, was nicht nach Tanto aussieht.
Schneide erstmal etwas breiter gelassen (0.5mm - 1mm). Das funktioniert soweit!
Falten und Schmieden fallen weg: Ersten kann ich gar nicht schmieden und zweitens lassen dies meine Räumlichkeiten und mein Werkzeug nicht zu.
Und dann finde ich, dass gefaltete Stähle (Damaszenerstahl wie bei China-Repliken) zu auffällig für "japanische Schwerter" sind. Die Hada beim traditionellen Nihonto springt einem ja auch nicht von weitem ins Gesicht, sondern ist in der Regel äußerst fein und besteht auch nicht aus (optisch) verschiedenen Stahlsorten.

3) Lehm
Ok - da beginnen die Probleme: Was für einen Lehm nehme ich für die Isolierung? Die Quellen sprechen von Lehm/Steinpulver/Holzkohle-Gemisch...
Hier kann man viel experimentieren - ich verwende einfachen Schamottemörtel für Ofenbau vom Obi und mische evtl. noch etwas Lehmpulver etc. dazu. Der Schamottemörtel alleine tut's aber für meine Sache auch - ist nur nicht so "spannend". Die Töpfe mit "China-Clay", Quarzmehl und Holzkohlepulver stehen aber bereit!

4) Lehm auftragen
Schwer zu beschreiben - einfach probieren. Wichtig ist nur, dass die Klinge absolut fettfrei und leicht rauh ist, damit die Pampe hält. Nach dem Trocknen über Nacht (egal, ob Vollmond oder nicht) fixiere ich den Lehmmantel noch mit etwas Draht...
Mein Tipp: Den Lehm nicht zu dick aufzutragen - dünner (ca 3mm) reicht.
Bis jetzt ist noch nichts verpfuscht; das Spannende kommt erst noch!

5) Auf Härtetemperatur bringen
Hier geht's wieder los: Was ist die richtige Härtetemperatur für meinen Stahl?
Im Forum und in den Datenblätter der Hersteller findet man die nötigen Infos - aber wie zur Hölle misst man die Temperatur? Visuelle Beschreibungen wie "Abendmondröte" oder - wenn ich bei den Schneeaffen bleiben darf - "Farbe eines Schneeaffengesichts nach 23 Dörrpflaumen" sind wenig hilfreich! Wenn man kein robustes Fiebertermometer oder einen regelbaren Härteofen hat, ist die obige Frage sowieso hinfällig. Es hilft dann nur der Magnettest: Magnet an die glühende Schneide halten - wenn der Stahl nicht mehr magnetisch ist (Magie, Magie!), dann ist der Braten durch!
Übrigens: Ich härte in einem simplen selbstgebastelten Ytong Gasofen...

6) Abschrecken
Jetzt kommt's!
Mein erster Versuch: CK75-Klinge mit Lehmmantel an den Seiten und am Rücken.
Als ich die Härtetemperatur erreicht hatte, ab ins kalte Wasser! :staun:
Jeder Profi der das liest, bekommt jetzt das Mitleid-Schmunzel-Zucken in den Mundwinkeln: Es kommt natürlich zum unvermeidlichen Pling-Pling-Pling-Geräusch!
Für alle Laien: "Pling-Pling-Pling" bedeutet nichts anderes als "Knick-Knack-Kaputt!"
Neben sieben Rissen in der Schneide ist dennoch eine schöne Biegung und eine tolle Härteline entstanden - der Ansatz stimmt also, aber die Klinge ist futsch! :(

Was hatte ich falsch gemacht?
Definitiv ist kaltes Wasser ein Killer! :teuflisch
Dann - meine Interpretation - war der Lehmmantel ungünstig: Die gehärtete Schneide besteht aus Martensit, welches ein größeres Volumen als der ungehärtete Rest hat. Das führt zur charakteristischen Krümmung und in der Schneide normalerweise zu Druckspannungen. Da bei mir der gehärtete Bereich aber relativ breit war, vermute ich, dass die 'äußerste' bereits harte Schneidenkante beim Biegen gestreckt wurde. Bei einer glasharten Schneide kommt es halt dann zu Rissen. Ob das so stimmt - keine Ahnung...vielleicht war auch nur das kalte Wasser schuld!

Also neuer Versuch auf Nummer Sicher(er): warmes/heißes Wasser und lehmfreier Rücken:
Die Abschreckwirkung ist dann nicht ganz so schroff und der leicht angehärtete Rücken verhinderte eine stärkere Biegung. Das Ergebnis war ok -> Härteline ohne Risse!
Ich habe diese Prozedur mit der selben Klinge ohne Probleme mehmals durchgeführt, da mir das Hamon bei den ersten Malen nicht gefallen hat.

7) Anlassen
Anschließend noch ab neben die Pizza in den Ofen!


Ok, jetzt nehme ich für meinen nächsten Tanto C105!

Aber halt - jetzt rät mir jeder, nur Öl zu verwenden!
Also probiere ich es auch mit Öl - man ist ja gelehrig.
Blechrohr als Behälter und Speiseöl besorgt -> es ist eine Sauerei: Alles stinkt nach explodierter Pommes-Bude, flammt und ölt rum! :irre:
Aber die Klinge hält und nach mehreren Versuchen klappt auch das Handling einigermaßen.
Nur leider ist es mir nicht gelungen, mit Öl eine kontrollierte Härtelinie zu bekommen: Linie ja, aber nicht so wie ich wollte!
Wie ich dann über die Foren herausgefunden habe, ist dies mit Öl auch gar nicht möglich!

Ok - dann nehme ich Wasser & Öl: Wenige Sekunden in Wasser abschrecken und dann in Öl runterkühlen!
Olfaktorisch ist das um viele Klassen besser - der Duft nach frischen Pfannkuchen durchströmt die Räumlichkeiten. :)
Die Klinge hat es auch überlebt, aber die Härtelinie beim C105 ist immer noch nicht so wie gewünscht (auch nicht beim parallel gehärteten CK75).
Aber Achtung: Beim CK75 hat sich die Klinge stark zur Schneide hin gebogen - der vorher leicht gebogene Rohling war nach dem Härten gerade!
Wie dass nun metallurgisch zu erklären ist - keine blassen Schimmer! :confused:
Aber weiter im Text...

Verdammt - Wasser hat schon seinen Reiz!
Um Tränen zu vermeiden werde ich den restlichen C105 wohl dennoch in Öl (evtl. Wasser/Öl) härten und eine gerade Härteline hinnehmen ("Suguha ist cooles Understatement"). Eventuell kann ich mich bei der Wasser/Öl-Methode durch etwas längenen Wasseraufenthalt an ein gewünschtes Hamon rantasten...
Beim CK75 werde ich aber sicher auf Wasser zurückgreifen und hoffe auf tolle Ergebnisse!

MEIN Fazit:
Es gibt für jeden Stahl ein geeignetes Abschreckmedium, aber die Stahlsorte ist bei der Wahl des Mediums nicht das einzige Kriterium. Es kommt auch darauf an, WAS ich machen möchte. Und da besteht - nach meiner beschränkten Erfahrung - ein Unterschied, ob ich eine Klinge mit Hamon oder ein materialtechnisch perfekt gehärtetes Messer erzeugen will.
Die optimale Mischung aus beiden wäre natürlich die Königsklasse, aber noch ist man Anfänger und lernt durch Fehler...
Und wenn man der Typ für sowas ist, kommt es auch darauf an, WIE ich etwas mache, weil gerade das MACHEN das entscheidende (und das, was Spaß macht) ist. Und dann spielt sogar die Hintergrundmusik beim Lehmmischen eine wichtige Rolle.

Klar ist aber: Falls Ihr nichts mit dem Hamon-Ding oder ähnlichem am Hut habt und Ihr einfach schöne Messer machen wollt, dann härtet im mildesten Medium für Euren Stahl und das ist meistens Öl!

Noch was zur Illustration:
Fehlversuch CK75 + kaltes Wasser (Rohling war vorher gerade):
Tanto_CK75_01_017.jpg


Versuch mit heißem Wasser (und ohne Rückenisolation):
Tanto_CK75_First%20Yaki-Ire.jpg


Nächster Versuch mit heißem Wasser (dieselbe Klinge wie oben):
Tanto_CK75_02_026.jpg
 
"Farbe eines Schneeaffengesichts nach 23 Dörrpflaumen"
...oh Mann, :D:D:D

Muss ich einfach los werden:
Hat Spass gemacht, Deinen Text zu lesen. :super:

Für mich als Neueinsteiger in diese Thematik sehr schön und nachvollziehbar geschrieben.
Bin gespannt, wies weiter geht.
 
Vor mir liegt ein kleiner Tanto-Rohling und blinzelt mich an-
hab die letzten Wochen immer mal wieder weitergebastelt und nun steht genau das an, was Du hier beschrieben hast.
Vielen Dank dafür!
Liest sich wunderbar, gibt eine gute Vorstellung, was mich erwartet- wie schon Dein Katana-Projekt beflügelt mich auch das hier wieder ;-)

mfg
Tct II
 
Zuletzt bearbeitet:
Tja, was soll ich sagen, ich bin genauso beratungsresistent:rolleyes:
Ich habe mehrmals versucht einen definierten Hamon mit Öl zu härten und es hat bis auf einen Fall (eine ganz kleine Klinge) nie so richtig hingehauen.

Entweder hat es der Lehmmantel durch die Restwärme geschafft die Härtelinie aus der Schneide rauszutreiben oder die Klinge machte einen Nicker nach vorne, so dass aus einem geraden Rücken eine Droppoint-Form wurde. Vielleicht ist mein Härteöl-Behälter einfach zu klein (Backform) und das Öl hat nicht die entsprechende Kühlleistung?

Jedenfalls verwende ich inzwischen auch eine Kombination aus Härten im warmen Wasser und Öl.
Meine Ausfälle halten sich dabei in Grenzen, aber trotzdem mache ich sowas nur mit meinen eigenen Klingen. Härte ich für Freunde nehme ich nur Öl...

Ganz wichtig ist es, die Klinge vorher gründlich zu normalisieren. Ansonsten ist die Ausschußrate höher...

Wenn ich allerdings die Klingen von Gerhard Wieland (redcloud) sehe die er in Öl härtet, dann will ich mich immer unter dem nächsten Stein verkriechen.

Ciao Sven
 
Erfahrungen beim HAMON-Härten...

.....Ich habe mehrmals versucht, einen definierten HAMON mit Öl zu härten und es hat bis auf einen Fall (eine ganz kleine Klinge) nie so richtig hingehauen.....Jedenfalls verwende ich inzwischen auch eine Kombination aus Härten im warmen Wasser und Öl. Meine Ausfälle halten sich dabei in Grenzen, aber trotzdem mache ich sowas nur mit meinen eigenen Klingen......
Der Erfolg solcher differentieller Härtungen hängt wesentlich vom Stahl ab. Ich denke, dass ein sehr einfach aufgebauter "reiner" Stahl wie 1.1545, wie ihn Gerhard Wieland verwendet, prinzipiell näher an den japanischen Klingenstählen ist als z.B. ein 1.2842. Das habe ich von Ulrich Gerfin gelernt.

Ein zweiter Punkt ist sicher die Wassertemperatur.

Das Verfahren, zuerst in Wasser und dann in Öl zu kühlen, kann aus meiner Sicht nicht wirklich funktionieren. Es geht doch darum, von einem Temperaturpunkt nicht weit oberhalb von ca. 780°C schnell herunterzukühlen. Dabei entscheidet nicht, wie weit man insgesamt herunterkühlt (bei normalen C-Stählen), sondern wie schnell man über den kritischen Temperaturbereich hinwegkühlt. Wasser als Medium kühlt so schnell, dass das Herausnehmen der Klinge und das erneute Eintauchen in Öl sicher keine zusätzliche Veränderung der Härtung mehr bringt. Dazu würde ich aber auch gern einen kundigen Kommentar von Ulrich lesen.

Ich kann einen gut sichtbaren Härtebereich mit einfachen C-Stählen auch in (kaltem) Öl erzeugen. Vielleicht liegt es bei Dir nur an der Dicke des Lehmauftrags. Je größer da die Unterschiede sind (ohne dass das Zeug abfällt), desto deutlicher sollte der HAMON sein. Einen Draht zur Stabilisierung kann ich nicht empfehlen. Erstens leitet er die Wärme besser als der Lehm, zweitens dehnt er sich schneller in der Wärme aus als der Lehmmantel. Das führt nach meiner Beobachtung dazu, dass er diesen sogar abheben oder -sprengen kann. In Japan gehts auch ohne Draht, und ich glaube nicht, dass man dazu japanischen Lehm braucht. Das wäre allerdings wieder eine Marktlücke, z.B. für Fa. DICK (Original japanischer Härtelehm für nur € 19.-- je 100 g....).

Gruß

sanjuro
 
AW: Erfahrungen beim HAMON-Härten...

Wasser als Medium kühlt so schnell, dass das Herausnehmen der Klinge und das erneute Eintauchen in Öl sicher keine zusätzliche Veränderung der Härtung mehr bringt.
Es geht dabei auch weniger um die Härte, sondern darum, das ich mir keine Risse beim Abkühlen auf weniger als 100°C einhandle.
Kühlt man den Stahl bis zum Schluss in Wasser ist die Wahrscheinlichkeit von Rissen inakzeptabel hoch.

Außerdem kühlt Wasser soo schnell nun auch nicht. 7-8s bis Raumtemperatur schätze ich. Nach 4s ins Öl geht, nach 5s pling:hmpf:

Um so dicker du die Lehmschicht machst, um so stärker schiebt es die Wärme nach. Und es geht uns ja auch nicht um irgendeine Härtelinie, sondern um eine von uns definierte. Ansonsten könnte ich mir das Lehm-Geschmaddel auch sparen.

Einen Draht zur Stabilisierung kann ich nicht empfehlen.
Ich hingegen schon...
Den Draht sollte man natürlich erst drum wickeln, wenn der Lehm getrocknet ist.
Das senkt die Fehlerquote und den Blutdruck nochmal beträchtlich.
Es gibt nichts besch... als wenn einem kurz vor dem Erreichen der Härtetemperatur der Mantel abspringt. Negative Auswirkungen habe ich noch nicht erlebt.

Ciao Sven
 
Sanjuro, da muss ich Sven recht geben.
Wenn Klingen im Wasser reissen, dann in der Regel erst wenn sie auf 250° abwärts abgeschreckt sind. Warum die Spannungen gerade im unteren Temperaturbereich so extrem werden, kann ich nicht erklären, aber vielleicht will U.G. uns ja aufklären ;)

Die Amerikaner die viel mit Hamons machen, schrecken zum allergrössten Teil auch erst in Wasser und dann - bei geschätzten 300°C - gehen sie ins Öl, um den Rohling sanft auf Raumtemperatur zu kühlen. Ich habe damit auch meine Erfahrungen gesammelt - wenn ich nur Wasser benutze macht es nur allzuoft am Ende PING. Der "interrupted quench" hingegen funktioniert recht gut, saubere Vorarbeit an der Klinge vorausgesetzt.
 
Es geht dabei auch weniger um die Härte, sondern darum, das ich mir keine Risse beim Abkühlen auf weniger als 100°C einhandle.
Kühlt man den Stahl bis zum Schluss in Wasser ist die Wahrscheinlichkeit von Rissen inakzeptabel hoch.

Wenn es darum geht, dann macht auch das Eintauchen in Öl keinen Sinn mehr, dann könnte man gleich in Wasser abschrecken und die Klinge nach Unterbrechung des Abschreckvorgangs an der Luft abkühlen lassen.
 
@Armin II Da magst du recht haben, probiert habe ich es noch nicht.
Allerdings sollte noch der Lehmmantel runtergekühlt werden, sonst kann ich mir auch gleich noch das Anlassen sparen:D

Ciao Sven
 
Wenn Ihr zuerst im Wasser und dann in Öl abschreckt bekommt Ihr dann nicht einen doppelten Hamon ?
Gruß Chris
 
Hi,

was mir bei meinen unqualifizierten Hamon-Versuchen am entscheidensten für die Deutlichkeit des Hamon vorkam, war mehr die Temperatur der Klinge als das Abschreckmedium.
Ich habe bei Wasser ganz gute Erfahrungen mit der drei Sekunden abschrecken, drei Sekunden raus, dann wieder ins Wasser bis zum Abkühlen - Methode gemacht.

Grüße,

Christoph
 
Hallo Hano

Ich verfolge Deine lobenswerten Bemühungen ja schon seit geraumer zeit.

Deshalb folgende Anmerkungen (manche wohl nicht zum ersten Mal):

- Wasser hat gewisse Vorteile. Aber nur seeeeehr geringe. Kaltes Wasser schreckt nicht schroffer ab, als warmes. Ich bemühe mich seit über einem Jahr, diesen Denkfehler aus den Köpfen zu kriegen. Schau Dir mal die Kühlkurven z.B. im "Rapatz" an und lies die Erklärungen. Wenn Du ihn nicht hast: Unbedingt besorgen!

- Du hast normalerweise keinen lehm auf der Schneide. Die Japaner schon. Ich spendiere Dir einen kasten Bier, wenn Du mir sagst, was das verändert... Ich weiß, so geht es auch, mir geht es aber um das grundlegende Verständnis!

- Du scheinst mir nach wie vor zuviele Parameter gleichzeitig verändern zu wollen (Geometrie, Werkstoff; Abschreckmedium) um daraus dann zu lernen. Das halte ich für den falschen Weg. Nimm EINEN Werkstoff (egal welchen), Mach mehrere Klingen derselben Geometrie, härte sie alle gleich, ggf. mit unterscheidlichen Lehmüberzügen etc. aber im selben Medium (und da würde ich nach wie vor Öl empfehlen).

- Dass Du vor C 105 und Sprichst, sagt mir, dass Du Dir noch nicht klar gemacht hast, dass es Unterschiede gibt und was diese Aussagen. O.k, heute nicht mehr so arg, aber sowohl ck (schreibt man da übrigens beides klein) und C 105 W1 (auf das "W1" kommt es an!) sind beides seeeehr saubere Stähle (Edelstähle), die auch in Klingengeometrie mal in Wasser abgeschreckt werden *KÖNNEN* aber nicht müssen! Die Japaner lassen mit ähnlich reinen Werkstoffen bis zu 2,5 mm (!) Kante stehen, damit in Wasser nix reißt. Du scheinst das nicht zu machen. Warum auch, ist ja nachher so viel zu schleifen. JA, ist es. Aber wenn du dünner wirst, brauchst Du halt auch ein sanfteres Abschreckmedium und gaaaaaanz anderen Lehmauftrag etc... Traditionell UND Schnell - Geht gar nicht!

Also:

Nochmal tieeeeef durchatmen, die Erfahrungen der letzten Monate und die Tipps der Profis revuepassieren lassen, und dann nochmal. Nicht zur Strafe, sondern nur zur Übung...

P.s.:

Ich bin mir sicher, dass bei so vielen "Unbekannten" auch Roman und Ulrich ins Schleudern kommen. Denn alles, was es Metallurgietheoretisch dazu zu sagen gibt, wurde bereits vielfach gesagt. Und hier geht es halt nicht um einen spezifischen Fall, sondern um eine ganze Handvoll möglicher Probleme gleichzeitig...
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Hano
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- Du hast normalerweise keinen lehm auf der Schneide. Die Japaner schon. Ich spendiere Dir einen kasten Bier, wenn Du mir sagst, was das verändert... Ich weiß, so geht es auch, mir geht es aber um das grundlegende Verständnis!
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und C 105 W1 (auf das "W1" kommt es an!) sind beides seeeehr saubere Stähle (Edelstähle), die auch in Klingengeometrie mal in Wasser abgeschreckt werden *KÖNNEN* aber nicht müssen! Die Japaner lassen mit ähnlich reinen Werkstoffen bis zu 2,5 mm (!) Kante stehen, damit in Wasser nix reißt. Du scheinst das nicht zu machen. Warum auch, ist ja nachher so viel zu schleifen. JA, ist es. Aber wenn du dünner wirst, brauchst Du halt auch ein sanfteres Abschreckmedium und gaaaaaanz anderen Lehmauftrag etc... Traditionell UND Schnell - Geht gar nicht!
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Hallo Arno,
wer ist denn "Hano"? - Vermutlich beziehst Du dich auf meinen Beitrag...

Meines Wissens lassen die Japaner eine hauchdünne Schicht Lehm auf der Schneide, damit die Abkühlwirkung stärker ist (da größere Oberfläche) und mögliche Blasen keine Spuren im Stahl hinterlassen.

Ich verwende den "C 105" aus Claymores Shop - ob das ein W1 ist, keine Ahnung (hätte Peter aber bestimmt dazugeschrieben).
Das Fazit war eigentlich auch, dass eben mit diesem "C105" in Öl ein gezieltes Hamon "schwierig" (für mich unmöglich) ist.
Und Traditionell und Schnell reimt sich zwar - schließt sich aber aus, ist klar!

Leider kann ich aus Zeit-, Raum- und Materialgründen nicht so viel experimentieren, daher wären für mich richtige Testreihen sehr aufwendig (aber es ist logisch, dass man so besser zum gewünschten Ergebnis kommt).
Andererseits: Wenn Erfahrung auf Fehlern beruht, kann ich sowieso nicht viel mitreden, da mir ja erst eine Klinge gerissen ist. Somit weiß ich nicht genau, welche Parameter die Klingen bei den übrigen Versuchen geschont hatten, und wo ich ruhig noch etwas beherzter hätte rangehen können und ohne große Gefahr bessere Ergebnisse hätte erzielen können.


@Chis
Ja, beim Wasser/Öl-Abschrecken habe ich eine Art "Doppelten Hamon" bekommen - mal schauen, was beim Polieren dabei rauskommt!
http://www.messerforum.net/showpost.php?p=373538&postcount=36
 
Hallo Menuki

Bitte entschuldige, das mit dem "Hano" war ein Versehen, ich meinte schon Dich.

Deine Erklärung ist nah am Kasten Bier (alternativ kriegste auch 1.1545 im Gegenwert von mir), aber noch nicht ganz...

Ansonsten dachte ich halt, Du hättest schon mehr gemacht, ist ja nicht Dein erster Thread.
Nimm `s mir bitte nich krumm, ich versuche nur zu helfen.
 
Es sind hier ein paar interessante Fragen angesprochen worden, über die man nachdenken sollte.
Vorab: Mit der Erzeugung von Härtelinien habe ich mich eher beiläufig beschäftigt, da mein Interesse nicht so sehr in diese Richtung geht. Mechanische Vorteile versuche ich aus Leistungszonen oder Kombinationen von zähen Deckschichten mit harter Innenlage zu erzielen und die Optik kommt bei mir sowieso aus dem Damast.
Den einen oder anderen Versuch mit differentiellem Härten oder Anlassen habe ich aber schon gemacht und habe mit beiden Techniken unterschiedlichste Härtelinien erzielt.
Wie kommt eine Härtelinie zustande ? Jeder, der sich mit Metallurgie beschäftigt hat, weiß, dass sich die verschiedenen Gefüge unterschiedlich anätzen lassen. Das ist ja das tägliche Brot, die einzelnen Gefügebestandteile sichtbar zu machen. Ebenso wie durch Anätzen kann man die verschiedenen Gefügebestandteile auch durch feines Schleifen hervorheben. Im einfachsten Fall genügt es, eine nur partiell gehärtete oder angelassene Klinge fein auszuschleifen, sodass sie nahe einer Spiegelpolitur ist und dann mit einem weich gebundenen feinen Stein darüber zu gehen. Die harte Schneide wird dabei weitgehend glänzend bleiben, die weicheren Klingenteile werden stumpf und grau.
Beim leichten Anätzen mit geeigneten Mitteln-Eisen 3 -Chlorid genügt in aller Regel- gibt es nicht nur eine sichtbare Trennung von hart-voll gehärtet- und weich, sondern oft mehrere Zonen mit Übergängen. Ob man das auch durch Schleifen und Polieren so deutlich sichtbar machen kann, weiß ich nicht.
Für die Praxis heißt das: die Abschreckung muß so geführt werden, daß in einem definierten Bereich der Schneide Martensit entsteht und sich dahinter Strukturen aus feinem Perlit bis hin zu gröberem Perlit im Rückenbereich aufbauen. Feiner und feinster Perlit- früher Troostit und Osmondit genannt-lassen sich durch Anätzen von normalem Perlit unterscheiden.
Das hört sich erst mal sehr theoretisch an, es lassen sich aber daraus für die Praxis Folgerungen ziehen:
1. Wenn es gelingt, mit sehr genau kontrollierter Temperatur zu arbeiten, kommt nur der dünn abgedeckte Teil der Schneide auf Härtetemperatur, der Rest bleibt weich und läßt sich durch Ätzen oder Politur sichtbar machen. Das Abschreckmittel wäre in diesem Fall gleichgültig. Dies setzt exakte Temperaturkontrolle voraus.
2. Da Überhitzung- neben allen negativen Folgeerscheinungen- auch die Härtbarkeit (nicht zu verwechseln mit der erreichbaren Härte) erhöht, wird der Bereich, der voll aufhärtet, vergrößert und die Kontrolle schwieriger. Sie ist also jedenfalls zu vermeiden.
3. Für die Dicke der Abdeckschicht und das Abschreckmedium kann es keine allgemein gültige Regel geben. Der Bereich, der hart werden soll, muß an der Perlitnase vorbei abgeschreckt werden, der übrige Bereich muß im Perlitgebiet ganz oder teilweise umwandeln. Je umwandlungsfreudiger ein Stahl ist, je leichter ist es, eine scharfe Trennlinie zwischen gehärteter Schneide und nur teilweise oder nicht gehärtetem Klingenkorpus zu erzielen. Möglichst reine C-Stähle bieten sich von daher an.
Es gibt aber keinen Grund dafür, weshalb nicht auch höher legierte Stähle so gehärtet werden können, daß nur bestimmte Zonen hart werden und die anderen eben nicht. Im Zweifel muß hier der Teil der weich bleiben soll, dicker abgedeckt werden. Mit der nötigen Erfahrung ist das sicher machbar.
In diesem Zusammenhang ist mir aufgefallen, daß davon gesprochen wurde, ein dünner Lehmmantel erhöhe die Abkühlungswirkung. Das hört man immer wieder, gelegentlich wird sogar versucht, es physikalisch mit der Unterdrückung der Dampfhaut zu erklären. Darüber sollte man einmal nachdenken: eine größere Masse kühlt schneller ab, als eine kleinere ?.
Es ist dann noch relativ ausführlich diskutiert worden, ob man in Wasser oder Öl oder nacheinander in beiden Medien härten soll.
Das ist in anderem Zusammenhang bereits
diskutiert worden. Grundsätzlich gilt-das Abschreckmedium, das mit der mildesten Abschreckung die volle Härte erreichen läßt, ist das Beste.
Wer hochreine C-Stähle nach perfekter Vorbereitung (Normalisieren, Weichglühen als Sahnehäubchen nach optimalem Schmieden) in Wasser abschrecken will, soll es tun. In vielen Fällen wird es gut gehen, wobei man die bei zu schroffer Härtung auftretenden internen Mikrorisschen nicht vergessen sollte.
Das kurze Ablöschen in Wasser und dann Überführen in Öl oder nach einer kurzen Pause wieder in Wasser, sind durchaus gebräuchliche Härtetechniken gewesen. Man nannte das gebrochenes und unterbrochenes Härten
W. Haufe beschreibt das mit Härteverlaufskurven für einen Stahl mit 0,6 % C und 0,8 % Man und erwähnt weiter, das die unterbrochene Härtung beim Feilenhärten eingesetzt wurde, um nach Vermeiden der Perlitnase noch im Austenitgebiet richten zu können. Er schreibt dazu weiter:" Zu einer derartigen Härtebehandlung gehören aber umfangreiche Erfahrungen. Durch Einschalten eines Warmbads ist aus dieser Art der Härtung die heute weitverbreitete Warmbadhärtung geworden".
Richtig ausgeführt haben die unterbrochene oder die gebrochene Härtung schon ihren Sinn: Durch das schroffe Abschrecken in Wasser kommt man sicher an der Perlitnase vorbei (also an dem Bereich, in dem sich Perlit = Gemisch aus Ferrit und Zementit/Karbid bilden würde) und nutzt die mildere Abkühlung im Öl oder -kurzfristig- in Luft, um die Abschreckspannungen von den Umwandlungsspannungen zu trennen, was die Rißgefahr vermindert.
Auf die Entstehung und Lage von Härtelinien hätte das keinen Einfluß. Der Teil, der im Perlitgebiet umgewandelt hat, kann nicht mehr beeinflusst werden, und der noch nicht umgewandelte Teil wird martensitisch.
MfG U. Gerfin
 
Hallo Ulrich

Vielen Dank für Deine wie immer ausführliche und verständliche Antwort.
Auf folgenden Punkt möchte ich aber noch näher eingehen, da ich glaube, das hier in der tat noch Klärungsbedarf besteht:

In diesem Zusammenhang ist mir aufgefallen, daß davon gesprochen wurde, ein dünner Lehmmantel erhöhe die Abkühlungswirkung. Das hört man immer wieder, gelegentlich wird sogar versucht, es physikalisch mit der Unterdrückung der Dampfhaut zu erklären. Darüber sollte man einmal nachdenken: eine größere Masse kühlt schneller ab, als eine kleinere ?.

Die üblicherweise zu hörenden Erklärungsversuche sind sicherlich höchstens teilweise zutreffend. Ich habe mich mit der Theorie (und der zugehörigen Praxis, wenn auch leider nicht so ausführlich) ja die letzten Jahre soweit möglich befasst und möchte daher folgende Erklärungsvorschläge machen:

- Von einer Erhöhung der Kühlwirkung ist meiner meinung nach nicht auszugehen. Ich denke aber, dass die vergrößerte Oberfläche die Dampfhautbildung zwar nicht unterbinden, deren Zusammenbruch aber zu höheren Temperaturen hin verschieben kann.

- Ähnlich der Härtung in Salzwasser führe ich die daraus resultierende, nach meiner subjektiven Erfahrung tatsächlich erhöhten Kühlwirkung (Vor allem aber: Geringerer Rissgefahr!) eben darauf zurück. Die Frage ist, ob man das im Einzelfall tatsächlich "möchte" oder gar "braucht". Ich denke im Regelfall wird man darauf nachteillos verzichten können...

- Ich schrieb gerade selbst: "...tatsächlich erhöhten Kühlwirkung" und meinte damit eigentlich: Höher als Öl, geringer als Wasser! In diesem Punkt ist es einfach eine Frage der Relation. Für genau solche Grenzfälle hat man ja die Warmbadhärtung und die Polymerfluids erfunden. Zum Durchhärten moderner Werkstücke wohlgemerkt!

- Ich *glaube* also, Folgendes beobachtet haben zu können:
Sowohl Salzwasser als auch ein feiner Lehmüberzug "verfeinern" die Dampfblasenbildung in der "Kochphase" des Abschreckmediums. Logischerweise hat das eine gleichmäßigere und daher u.U. Verzugs- und vor allem Spannungsärmere Kühlung zur Folge, was ich für sehr wichtig vor allem in Bezug auf Härterisse halte!

Somit hätte man mit einer sehr feinen Lehmschicht auch auf der Schneide die "Gefährlichkeit" der Wasserhärtung etwas abgemildert, ohne auf deren Vorteile verzichten zu müssen.

Soweit die Theorie.

Die Praxis ist natürlich was gaaaaaanz anderes...
 
- Ähnlich der Härtung in Salzwasser führe ich die daraus resultierende, nach meiner subjektiven Erfahrung tatsächlich erhöhten Kühlwirkung (Vor allem aber: Geringerer Rissgefahr!) eben darauf zurück.
...
Sowohl Salzwasser als auch ein feiner Lehmüberzug "verfeinern" die Dampfblasenbildung in der "Kochphase" des Abschreckmediums. Logischerweise hat das eine gleichmäßigere und daher u.U. Verzugs- und vor allem Spannungsärmere Kühlung zur Folge, was ich für sehr wichtig vor allem in Bezug auf Härterisse halte!

Hallo Arno,
spontan (ohne Erfahrung) hätte ich gedacht, dass eine Verminderung der Blasenbildung im Wasser eine erhöhte Kühlwirkung zur Folge hat und somit noch schroffer und gefährlicher für den Stahl ist. In den Abkühlkurven (an die ich mich erinnere) hat Öl eine gleichmäßige niedrige Kurve, Wasser viel stärker mit einem spitzen Hügel und Sazwasser hat die stärkste Abkühlwirkung aber auch recht gleichmäßig über den gesamten Temepraturbereich.
Aus deinem Text entnehme ich, dass nicht unbedingt die reine (hohe) Abkühlgeschwindigkeit, sondern eine ungleichmäßige Abkühlung durch Blasen bei reinem Wasser und blanker Schneide die Gefahr für Risse ist?
 
Eine dünne Lehmschicht dürfte eine stabile Dampfhaut auf der Oberfläche bewirken, ähnlich wie sie auch bei einer Ölhärtung entsteht.

Ich habe mir momentan den Rapatz als Bettlektüre ausgeliehen:D
Darin sind sehr schön die Abkühlgeschwindigkeiten der einzelnen Härtemedien dargestellt.
Der Unterschied zwischen Wasser und Öl ist schon gewaltig. Dabei spielt vor allem die Dampfhaut eine wichtige Rolle. Das warmes Wasser zB. eine weniger starke Kühlwirkung hat liegt vor allem an der stabileren Dampfhaut (sofern ich das nicht missverstanden habe). Bei Öl soll die Haut schon so stabil sein, das sie nicht einmal durch starke Bewegung der Kühlguts aufreißt.

Gibt es nicht eigentlich schon spezielle Härteöle welche die ja sehr große Lücke zwischen Wasser und Pflanzenölen schließt?
Bei den Amis wird ja häufig ein Öl namens Parks #50 verwendet, kennt das jemand?

Ciao Sven
 
Hallo Leute,

ich hänge meinen Beitrag mal an diesen Thread an.
Habe gestern meinen ersten Versuch in Sachen differentieller Härtung gemacht. Eine Santoku-ähnliche Klinge aus Feile (C105...C125?) geschmiedet. Der "Lehm"mantel bestand aus feuerfestem Zement ohne irgendwelchen Zusätze. Stärke des Mantels ca. 3mm. Abgeschreckt in zimmertemperiertem Öl. Leider ist auf einer Seite ein Teil des Mantels in der Esse abgefallen. Härtetemperatur war zu diesem Zeitpunkt schon erreicht. Zur Temperatur kann ich nichts konkretes sagen, da ich nach Augenmaß (Glühfarbe) bestimmt habe. Nach dem Härten war Glasritzen problemlos möglich. 2x1h bei 180°C im Backofen angelassen. Ich habe die Klinge über Nacht in Essig eingelegt um den Hamon herauszukitzeln. Für den Anfang war ich schon mal froh dass überhaupt etwas zu sehen ist :hehe: Jetzt bin ich nur etwas unsicher ob die Härtung gleichmäßig verlaufen ist, da auf einer Seite ein Fleck ist, der von der Ätzung her fast so aussieht wie der Bereich, auf dem der Mantel war. Was könnte das sein?
Hier mal ein Bild:
080908_hamon_01.jpg

Der dunkle Streifen auf dem oberen Bild kommt wohl daher, dass die Klinge an der Stelle auf dem Boden der Fotoschale auflag.

die Maße noch:
Länge der Schneide: 155 mm
Stärke am Rücken: von 2,8 bis 1 mm
Stärke an der Schneide: zwischen 0,8 und 0,4 mm (leider etwas ungleichmäßig geschliffen)
 
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Der Fleck ist kein Problem. Vermutlich ein Hauch Öl vom Härten oder eine unregelmäßig geschliffene Oberfläche.
Wäre derselbe Fleck auch auf der anderen Seite zu sehen würde ich mir allerdings Gedanken machen.
Bei dem dünnen Querschnitt schaffst du es nicht, das eine Seite hart und die andere weich ist. Es ist auf jeden Fall durchgehärtet.

Sieht echt gut aus:super:
Ich hätte es aber schon wegen dem Klingenende am Griff höher angelassen. Härte ist ja nicht alles...

Ciao Sven
 
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