Gefügezustand vor Härten durch ätzen bestimmen

[lazedress]

Hallo,

ich arbeite gerade an einer Tanto-Klinge, die ich geschmiedet habe, bevor ich mir angewöhnt habe zu normalisieren und scharf zu normalisieren. Ich habe sie lediglich in einem kleinen Grillfeuer weichgeglüht.

Jetzt stellt sich natürlich die Frage, wie es mit dem Gefüge aussieht. Beim Härtelinie erätzen nutzt man ja auch die Säure aus, um die verschiedenen Gefügezustände sichtbar zu machen.

Geht das auch bei einer Klinge, die noch nicht gehärtet wurde?

Ich habe das nämlich probeweise mit Fe3Cl an meiner Tanto-Klinge gemacht, und da ist die Schneide etwas dunkler geworden als der Rest.

Hat das etwas zu bedeuten?

 

[Schmiedeglut]

Keine ahnung ob das was bedeutet, aber warum normalisierst + scharf normalisierst Du nicht einfach jetzt noch vor dem Härten ?

So kriegst Du auf jeden Fall auch noch ein feines Gefüge!

Gruß

Xzenon

 

[lazedress]

Manchmal sind die einfachsten Ideen die besten
Werde ich auf jeden Fall noch machen, ich will ja schließlich einen schönen Hamon haben!

Aber trotzdem würde mich die Beantwortung der theoretischen Frage interessieren... Hat da einer der Metallurgen eine Idee?

 

[Klaus1602]

Hallo lazedress
Ich habe jetzt zwar keine Erfahrung mit Fe3Cl ,dafür aber mit Salpetersäure (3%-ige HNO3)
Mit dieser Säure äzt man Mikroschliffe an, um das Mikrogefüge erkennen zu können (Natürlich im Auflichtmikroskop)
Da sieht es grundsätzlich folgendermaßen aus wenn man sich den Schliff mit bloßem Auge ansieht:
- je mehr Kohlenstoff (Perlitgefüge) unso dunkler.
- je mehr Martensit (Härtegefüge) umso heller.
(Immer vorausgesetzt, dass die Einwirkzeit gleich ist)
Wenn Du also an der Klinge einen etwas dunklere Schattierung hast könnte man vermuten, dass dieser Bereich etwas mehr Perlitgefüge aufweist wie der Rest.
Alles nur Vermutungen !
Bei einem einsatzgehärtetem Bauteil kann man das sehr schön erkennen. Der aufgekohlte und harte Rand ist relativ hell, der Kernbereich dunkel.


Gruß Klaus

 

[U. Gerfin]

Mit der entsprechenden Ausrüstung ist das Bestimmen des Gefügezustands kein Problem. Das kann man in jedem wissenschaftlichen Stahlbuch verfolgen Ohne gutes Mikroskop, fein gestaffelte Ätzmittel -metallurgische Schliffe werden nicht mit unseren relativ grob wirkenden Ätzmitteln bearbeitet- wird das aber nichts.
Was Klaus schreibt, widerspricht meinen Beobachtungen. Wenn ich etwas aufkohle, wird der Rand dunkel und der unbeeinflusste Kern bleibt hell und zwar bei Eisendreichlorid, Salpetersäure oder Schwefelsäure gleichermaßen.
MfG U. Gerfin

 

[Klaus1602]

@Ulrich

Wenn ich etwas aufkohle, wird der Rand dunkel und der unbeeinflusste Kern bleibt hell und zwar bei Eisendreichlorid, Salpetersäure oder Schwefelsäure gleichermaßen.

Da gebe ich Dir vollkommen recht.
Würde aber jetzt locker um einen Kasten Bier mit Dir wetten, dass die einstzgehärtete, martensitische Schicht sich heller anätzt an der Rest.

Gruß Klaus

 

[roman]

Mall heller mal dunkler....

in meiner metallografischen praxis habe ich beide verhalten beobachtet sowohl die von Klaus als auch die von Ulrich beschrieben.

es ist manchmal einfach so dass ein Ätzrand eines einsatzwerkstoffe einfach Blank oder hell geblieben ist und sich der kern verfärbte. Normal ist zu erwarten das es anders herum ist.
Da kann verschiedene Gründe haben als besonders empfindlich sind hierbei die nickelhaltigen Stähle zu nennen.

Großen Einfluss hat aber vorallem die vorrausgehende Qualität der Präparation und die frische und Art des Ätzmittles.

Erst vor kurzem hatte ich einen Werkstattfall. Ein befreundeter schmied hatte mir ein paar Hufraspel geschenkt als ich bei ihm zu Besuch war. Noch bei Ihm hab ich ihm gesagt das die mit großer Sicherheit aufgekohlt sind.
Mit Verweis auf seine bereits gefertigten Klingen aus diesen Raspeln, war er überzeugt dass dies nicht der Fall war. Er hat mit sogar den Funken gezeigt und dann war ich nochmals Sicherer, dass es etwas mit nidrigen gehalt an C ist (Hier in der Regel sauber erzeugter C45).
Ich hab eine der Raspeln am Amboss gebrochen und in der Werkstatt in eine schon sehr verbrauchte Fe3CL Lösung getaucht.

Und Nix.

Ich wusste aber, dass sich die Säure mit der Luft zusammen noch nachreagiert und, siehe da, noch 3 Minuten schwazer Rand.

ICh hatte umgekehrt schon proben aus Einsatzstahl und nach dem sie getrenn eingebettet geschliffen und polliert waren hat die Ätzung blanken Rand gehabt.

Alle nochmal von vorne und neues Ätzmittel und schon war das Ergebnis klar!

 

[Klaus1602]

Du hast Recht Roman, es gibt viele Möglichkeiten bei der Schliffpräparation Fehler zu machen. "Es hat schon Leute gegeben, die beim Stahlwerk einen schlechten Reinheitsgrad beanstandet haben, und im nachhinein feststellen mussten, dass sie den Schliff nicht ordentlich gereinigt hatten. Sowas ist peinlich, aber man lernt daraus. Ja, sowas ist mir in meiner Sturm- und Drangzeit passiert. "

Mit dem mal dunkelen und mal hellen Rand muß aber kein Präparationsfehler sein. Ich habe das weiter oben vielleicht zu sehr pauschalisiert, ohne daran gedacht zu haben, dass sich zu diesem Thema die Werkstoffprofis einschalten könnten.

Nun, bei auf ca. 0,9% aufgekohltem Stahl entsteht bei Ms 200°C ein sehr homogener Martensit mit vielleicht noch etwas Restaustenit. Beide Gefüge ätzen sich sehr schlecht an. Der Matensit erscheint fast weiß, der RA etwas gelblicher. Auf jeden Fall zeigt diese Kombination einen sehr hellen Randbereich.

Wenn der Kohlenstoffgehalt in der Randschicht aber niedriger ist, und damit die Ms-Temperatur höher liegt (sagen wir mal so 250-300°) erfährt der zuerst gebildete Martensit bereits einen Anlasseffekt und scheidet feinst verteilte Karbide aus.
Das Gleiche passiert natürlich auch beim späteren Anlassen. In diesem Fall erscheint der Martensit deutlich dunkler, da sich diese inhomogenen Gefüge besser anätzen lassen.

Ich denke, so lassen sich die beiden Erscheinungen erklären.

Gruß Klaus