Gemüsemesser (1.4112)

[gast]

Tag zusammen,

habe vorhin mein erstes richtiges Messer "fertiggestellt". Leider war es ein undenkbar großer Fehlschlag. Aber hier erstmal die Details:

Eine Bekannte wollte gerne mal ein Gemüsemesser haben. Da sie wenig Wert auf den richtigen Umgang legt und es rostfrei sein sollte habe ich mich für den Stahl 1.4112 entschieden, wohlwissend das dieser nicht so scharf werden wird wie ein rostender Stahl (richtig?) und als Gemüsemesser nicht optimal ist. Als Form habe ich die eines Santoku gewählt. Optisch hatte es schon einige Mängel aber es sollte eh erstmal als Test dienen also hab ich mit dem Schandwerk erstmal weiter gemacht. Gehärtet habe ich es in der Firma. Dazu habe ich den Ofen einige Stunden vorgewärmt damit er auf die 1050°C kommt. Das Messer habe ich dann etwa 16 min hineingelegt und anschließend in Öl (Tellus 46) getaucht. Erster Fehler war, dass ich die Klinge erst eingetaucht habe und einige Sekunden später erst begonnen habe es im Öl zu bewegen. Zum Anlassen musste ich leider erst nach Hause fahren (30min). Dort habe ich das Messer dann im Backofen 3x je 1 Stunde bei 230°C angelassen und danach immer in Wasser abgeschreckt. Anschließend wollte ich es mit Schleifpapier sauberschleifen, doch das Messer hat einige tiefschwarze Flecken überall verteilt, die sich mit Schleifpapier nicht entfernen lassen. Kommen diese Flecken von eingebranntem Öl ? Im übrigen glaube ich auch das die Klinge garnicht hart geworden ist. Mit der Feile kann ich Kerben hinein machen und körnen kann ich sie wie normalen Baustahl. Ihr seht wahrscheinlich schon, dass ich noch nicht allzu viel Erfahrung habe. Trotzdem wäre es super wenn ihr mir sagen könntet wo es grundlegend schief gelaufen ist, beim Härten oder auch bei den anderen Schritten und welcher Stahl für ein rostfreies Santoku vielleicht besser geeignet wäre. Weiterhin würde mich interessieren ob es noch relativ normal ist das der erste Versuch so daneben geht oder ob das hier schon sehr viel Unfähigkeit ist.

Vielen Dank

 

[Miguel]

Hallo,
wir gehen mal davon aus, das der Stahl auch wirklich der 4112 ist und daß das Thermometer die richtige Temperatur anzeigt.

Das Erste, was mir einfällt: War die Klinge beim Härten geschützt, also während des Glühens z.B. luftdicht in Härtefolie eingepackt?
Das macht man bei den rostfreien üblicherweise, weil bei den hohen Glühtemperaturen der vorhandene Sauerstoff zu starker Verzunderung und damit auch zur Verschlechterung der Oberfläche führt. Ich habe noch nie einen rostfreien ohne Folie gehärtet, deshalb weiß ich auch nicht, wie das dann aussieht, könnte mir aber gut vorstellen, dass die schwarzen Flecken daher kommen.
Außerdem führt das ungeschützte Glühen zur Entkohlung des Stahls und damit zu einem Verlust an Härte. Bei 1050° und einer Haltezeit von 15 min kann der Kohlenstoffgehalt im Stahl schon um einiges sinken.
Also liegt die Ursache deiner Probleme möglicherweise schon hier.

Die nächste Frage wäre: wurde die Klinge wirklich 15 min bei 1050° gehalten?
Wenn die Klinge in den Ofen gelegt wird, sinkt die Temperatur erstmal (je nach Ofen usw.) um einige 10 Grad ab und muß sich dann erst wieder hochheizen.
Wenn die Haltezeit zu kurz ist, wird der Stahl nicht vollständig austenitisiert und kann auch nicht seine volle Härte entfalten.

Gruß
Micha

 

[Feldmaus]

Hallo
Wie mein Vorredner schon bemerkt hat, ist ohne Folie die Oberfläche verzundert. Das kommt bei mir hin und wieder mal vor, wenn eine Schutzfolie beschädigt oder nicht richtig geschlossen wurde. Das gibt dann Flecken, die kriegt man fast nicht mehr raus. Auch Wasserfester Filzstift hinterlässt eine Schattierung. Also, Klinge sauber machen, gut in Härteschutzfolie packen.
Ansonsten gibt der 1.4112 ein sehr schönes finish.

Werbung in eigener Sache: Ich habe auf meinem Blog das härten mal dokumentiert, dort siehst du wie das in etwa funktionieren kann.

Gruess René

 

[GeHaWe]

Hallo,

3x 1h mit 230° erscheint mir sehr viel. Ich würde die Klinge mit 120er Schleifpapier blank schleifen, mit Härteschutzlack versehen, in warmen Öl abschrecken und dann Härte prüfen (und wenn es nur mit Glas oder Feile ist). Dann 1h bei 160° und 1h bei 180-190° anlassen. Dann mal weiter schauen.

Viele Grüße

Gerhard

 

[maku]

(...)
Dazu habe ich den Ofen einige Stunden vorgewärmt damit er auf die 1050°C kommt. Das Messer habe ich dann etwa 16 min hineingelegt und anschließend in Öl (Tellus 46) getaucht.
(...)

Wie wäre es, wenn du deine Klinge mit dem Ofen aufwärmst und dabei auch zwei, drei Pausen einbaust, z.B. bei 200, 500 und 800°C zu je 3-4 Min.? (nur ein Vorschalg von mir). Die Haltezeit auf Austenitisierungstemperatur kannst du dann dem Datenblatt entnehmen. Danach die Klinge im auf 60-70°C vorgewärmten Öl abschrecken. Härte auch ein "Pilot-Stück" mit, das du nach dem Abschrecken durchbrichst und sein Gefüge in Augenschein nimmst. Das Anlassen dann zeitnah durchführen (bis zu 2 Std. sollten klar gehen).

 

[gast]

Erstmal vielen Dank für die vielen Antworten.


Nein, die Klinge war nicht eingepackt oder sonst irgendwie geschützt. Ehrlich gesagt kannte ich diese Maßnahmen bis gerade garnicht. Ob es wirklich 15 min auf 1050°C gehalten wurde kann ich nicht genau sagen. Auf dem Infozettel stand 10-15 min nach Durchwärmung halten. Ich war mir nicht sicher wann es komplett durchgewärmt ist, also hab ich es einfach 16 min reingelegt. Der Ofen ist allerdings schon sehr alt und wird wenn überhaupt nur noch zum Spannungsarmglühen verwendet, deshalb kann ich schlecht sagen ob die Temperatur wirklich erreicht wurde. Worin liegt eigentlich der Sinn wenn man das Öl erwärmt ? Und woher weiß man auf welche Temperatur ?

Gruß,

Hendrik

 

[GeHaWe]

Wenn das Öl warm ist, dann ist es dünnflüssiger und führt die Wärme schneller ab. Die ideale Temperatur zeigt die Suchfunktion. Wenn Dich der Prozess sehr interessiert, dann empfehle ich das Buch von Roman Landes. Der empfielt 50-60° fürs Öl.

Bei Zweifel am Ofen hilft oft ein Thermoelement.

Viele Grüße

Gerhard

 

[Miguel]

Ne ne, so ist das nicht mit dem warmen Öl. Die Abschreckgeschwindigkeit hängt schon von der Temperatur des Ölbades ab, aber je wärmer, desto weniger schroff ist die Abschreckung.

Vielleicht noch als Ergänzung: Je schneller man die Klinge abschreckt, um so größer ist die Gefahr von auftretenden Spannungen im Gefüge und damit auch die von Verzug oder sogar Rissbildung. Deshalb sollte man nur so schnell wie nötig und nicht so schnell wie möglich abschrecken.
Der 4112 härtet normalerweise sogar bei Abkühlung an Luft, aber die Abkühlung geht dann relativ langsam vor sich, was zur Ausbildung größerer Karbidkristalle einer bestimmten Art führt, die die Korrosionsbeständigkeit negativ beeinflussen. Deshalb sollte man in warmem Öl abschrecken.

Gruß
Micha

 

[maku]

Bezüglich der Öl-Vorwärmung habe ich die gleichen Infos, die @GeHaWe schon geliefert hat. Die Sache mit dem alten Ofen und der "Pi mal Daumen" - Temperatur gefällt mir allerdings überhaupt nicht. Sollten es statt 1050 1048°C so geht es noch aber wenn es "nur" 1000°C sind dann reicht u.U. nicht zum Austenitisieren. Die nachfolgende Abschreckung bringt folglich gar nichts. Ist die Temperatur hingegen deutlich zu hoch, so setzt das Kornwachstum ein und das ist schlecht für Messerklingen, denn diese "leben" vom feinen Korn. Noch heißer und der Stahl ist unrettbar zerstört. Da aber bei deiner Klinge anscheinend keine Härtung erfolgte, gehe ich davon aus, dass es "zu kalt" war.

 

[gast]

Wegen der Temperatur werde ich mal etwas nachforschen und gucken ob diese auch wirklich passt. Die Ausbildung größerer Karbide beeinflusst aber auch den späteren Schärfevorgang oder ? Je größer sie sind desto eher könnten sie ausbrechen, deshalb darf der Winkel nicht zu spitz sein, oder liege ich da falsch ?

 

[maku]

(...) oder liege ich da falsch ?

Du liegst richtig

 

[gast]

Du liegst richtig

Da kommt zur Abwechslung mal Freude auf

 

[maku]

Könnte vllt. weiter helfen: KLICK
Roman Landes schreibt in seinem Buch, dass der Messermacher die niedrigere Austenitisierungstemperatur anstreben sollte um (kurz gesagt) feines martensitisches Gefüge nach dem Härten zu erreichen. Das verlinkte Datenblatt gibt 1000 bis 1050°C an. M.E. ist es ratsam näher an der Zahl 1000 zu bleiben statt an der 1050.

 

[JostS]

… deine Frage nach den Flecken: Cromoxide sind prima Schleifmittel = hart. Sollte man versuchen zu vermeiden, wenn man ein entspanntes Finish genießen will … nicht wie die deutsche Nationalelf …

Wie bereits gesagt: hier hilft Sauerstoffausschluss = Edelstahlfolie - mit Schutzlack habe ich bei Chromstählen bislang keine guten Erfahrungen gemacht.

Die Haltezeit von 15 Min. auf Austenitisierungstemperatur (1000 - 1050°C) benötigt der Stahl, weil die 18% Chrom gierig auf die 0,9% C sind, um Karbide zu bilden. Diese Lust vergeht dem Chrom ab 1000°C und der C kann in Lösung gehen - d.h. er steht im Stahl für die Härtung = Martensitbildung zur Verfügung.

Wenn Du das kontinuierliche ZTU-Schaubild z.B. hier betrachtest:
http://www.premium-stahl.de/images/filedownloads/de/datenblaetter/1.4112.pdf
(runterscrollen)
siehst Du:
Du hast locker 2 Minuten, um mit minimaler Karbidbildung auf 160°C zu kommen.
Ab 150°C beginnt der Ausstenit sich in den gewünschten Martensit umzuwandeln.

Mein Tip für den Härtevorgang: Ofen auf 1030°C heizen. (Bei großen alten Öfen dauert es eine ganze Weile, bis sie die Temperatur konstant halten -
d.h. bis sie sich eingependelt haben - die schießen auch gerne mal übers Ziel hinaus - deshalb 1030°C.

7 Min Zeit, bis der Ofen und das Messer in der Folie auf Temperatur sind, dann 15 Minuten halten.

Stufenweises Aufheizen braucht eine Messerklinge m.M. nicht - das ist für dickere Werkstücke wichtig, weil Chromstähle schlechte Wärmeleiter sind und und sich relativ stark ausdehnen. Dadurch bauen sie hohe Spannungen auf -
außerdem hat man ja selten 3 - 4 Öfen zur Verfügung - und wer versucht, die Klinge mit dem Ofen von sagen wir mal 400°C aufzuheizen, braucht sich über Grobkornbildung nicht zu wundern.

Zum Abschrecken empfehle ich eine Fritteuse auf 160°C vorzuheizen und die Klinge mit Folie Rücken voran einzutauchen.
Mit einer Schere zügig im Öl die Folie aufschneiden und die Klinge aus der Folie ziehen - die ist dann blitzblank - wenn die Folie dicht war.
Jetzt kann sich nur auf der Oberfläche Ölkohle bilden (nicht bei Härteöl), die aber ruckzuck wieder runtergeschliffen ist, wenn man vorher sauber bis 600 geschliffen hat.
Eine Messerklinge ist dünn genug um dabei innerhalb der kritischen 2 Minuten die gewünschten 160°C zu erreichen.

Zum Entspannen kann man die Klinge jetzt gemütlich 5 - 10 Minuten in der Fritteuse lassen (Marquenching).

Dann wird die Klinge entnommen, und zwischen zwei 3 - 4mm dicken Aluminiumplatten im Schraubstock (Querte) auf Zimmertemperatur abgekühlt -
5 Min. sollten da locker reichen - aber besondere Eile hat man dabei nicht - man könnte die Aluplatten auch in der Fritteuse vorwärmen! Hier zählt nur die Endtemperatur und je gleichmäßiger man die erreicht, desto weniger Spannungen / Verzug erzeugt man.
Mit dieser Methode verhindert man also Härteverzug.

Danach für eine Stunde in die Fritteuse bei 160°C - da hilft das Anlassschaubild hier:
http://www.doerrenberg.de/uploads/tx_c1x1downloads/1.4112_de.pdf
besser weiter.

Den unerwünschten Restaustenit beseitigt man dann nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur (oder nach einer halben Stunde im Gefrierfach -je kälter desto besser) und einer weiteren Stunde in der Fritteuse bei den 160°C
59 HRC sollten da drin sein. Wenn es jetzt beim Buckeltest Ausbrüche geben sollte lässt man nochmal 10°C höher an - höher wie 190°C würde ich aber für eine feine Küchenmesserklinge nicht gehen (hat Gerhard ja bereits erwähnt).
Wenns da immer noch bröckelt, hat man vorher bereits grobes Korn gehabt - dann hilft nur eine Behandlung auf Feinkorn … da DU aber wohl nicht schmiedest? dürfte sich das erübrigen.

Viel Erfolg …
und: ZEIGEN!
Jost

Ah - schön dass da schon ein Datenblatt kam! Mit den 1000°C kann man mal versuchen - Roman ist der Niedertemperaturfreak …
ich meine das jetzt nicht abfällig!

 

[gast]

Hast du zufällig eine gute Adresse parat, wo ich Härtefolie bekomme ?
Das bedeutet ich habe vom herrausnehmen aus dem Ofen bis zum Abschrecken bis zu 2 Minuten Zeit ?
Wie kommst du auf die 7 min Aufwärmzeit ? Ist das pi-mal-daumen kalkuliert oder ein Erfahrrungswert ? Für zukünftige Versuche würde ich das gerne auch selber erkennen/errechnen können.
Eine Fritteuse könnte ich bestimmt auftreiben. Welches Öl wäre dafür am besten geeignet (außer Härteöl) ?
Wenn ich das Messer sammt Folie ins Öl tauche und dann erst aufschneide habe ich doch eine ungleichmäßige Abkühlung oder nicht ?
Wie ist das mit dem Buckeltest und den Ausbrüchen genau gemeint (hab ich leider noch nicht von gehört) ? Meinst du damit einfach die Ebenheitsprüfung ?
In diesem Fall habe ich es nicht geschmiedet, da sich höher legierte Stähle schwerer bzw. zeitaufwendiger schmieden lassen (richtig?). In Zukunft werde ich das aber bestimmt noch machen.
Macht es Sinn das jetzige Messer nochmal versuchen zu härten ? Verwenden würde ich es danach eh nicht, aber so könnte ich testen ob der Härtevorgang diesmal gelingt.
Ein Foto vom Endprodukt werde ich auf jeden Fall nachreichen, das kann allerdings noch etwas dauern, mein aktuelles Testmesser will ich ungern hochladen

 

[JostS]

Hi -
Härtefolie gibt es bei der Fa Grodke in Stuttgart. Die vertreiben Härtereitechnologie von Nabertherm.

Wenn Du ins verlinkte Schaubild guckst siehst Du, dass Du 2 Minuten hast um von 1050°C auf MS (Martensit Start) bei 150°C zu kommen,
ohne großartig den K (Karbidbereich) oder die P (Perlitnase) zu durchqueren.

Für die Fritteuse nehme ich mittlerweile Biskin. Ist etwas temperaturfester als Speiseöle (Rapsöl ist auch prima - aber bei 230°C macht es schlapp und raucht) und wenn es kalt ist leichter zu handhaben, weil es fest wird.

Wenn die Folie dicht um die Klinge gepackt ist entsteht ein Vakuum. Aufschneiden und die Folie von derKlinge runterziehen geht mit etwas Übung flott -
das passende Größenverhältnis Klinge / Ölbad vorausgesetzt. Und wie oben bereits gesagt wurde: es geht nicht darum so schnell wie möglich abzukühlen, sondern so schnell wie nötig!

7 Minuten sind ∏xDaumen - bei meinem Ofen funktioniert das bei Küchenmessern (2mm) in Folie prima. Wer unsicher ist, darf gerne etwas zugeben.
Ist generell vom Ofen (Größe, Leistung, …) abhängig und von der aufzuheizenden Masse = Klingenstärke etc.
Und: der Ofen braucht etwas, bis er wieder auf Temperatur ist.
Weiterhin: die Folie ist ein "schlechter" Wärmeleiter.
Wenn man wollte könnte man das auch ausrechnen (Wärmeleitwerte, …) ich ziehe eigene Versuche mit Vergleichs(Rest)stücken vor.

Für den Buckeltest bemühst Du mal die Suchfunktion im Forum - die spuckt einiges aus (wie auch sonst zum Thema Stahlschlüssel, Härten, …)

Warum willst Du die Klinge wegwerfen? Zum Erfahrung sammeln ist die prima - und wenns klappt hast Du eine brauchbare Klinge.
Geh mal richtig herzhaft mit immer wieder frischem 340er Schleifpapier (nass!) drüber. Wenn der Dreck runter ist bis 600 und ab in die Folie.
(Kleiner Tipp noch: wenn Löcher im Erl sind: mit Stahlwolle zustopfen verhindert Rissbildung)

Höher legierte Stähle lassen sich durchaus schmieden - ist halt manchmal etwas zäher und das Temperaturfenster ist kleiner und vom oberen Temperaturbereich oft dicht an kaputt … Damasteel kaufen und runterschleifen finde ich perönlich langweilig - Damasteel kaufen und schmieden macht mehr Laune, führt zu einem individuellen Einzelstück und spart mir die Muckibude - das Geld lege ich dann in Stahl an, gestalte ein weiteres individuelles Einzelstück und spare mir wieder die Muckibude etc. …

Aber jetzt härtest Du erst mal die Klinge anständig.

Bin gespannt,
Jost

 

[gast]

So, leider scheint unsere alte Fritteuse schon nichtmehr da zu sein und die in der Firma ist zu klein. Meine Arbeitskollegen haben auch keine. Scheint als müsste ich mir noch eine anschaffen, daher wird es wohl noch ein bisschen dauern.

Hier nochmal der Vorgang zusammengefasst. Falls etwas nicht passt bitte anmerken

-7min. bei 1030°C aufwärmen
-15min. bei 1030°C halten
-5min. bei 160°C in der Fritteuse abschrecken
-5min. im Schraubstock abkühlen lassen
-60min. bei 160°C in der Fritteuse anlassen
-Auf Zimmertemperatur abkühlen lassen
-60min. bei 160°C in der Fritteuse anlassen
-Fertig(?)

Bis hierher schonmal vielen Dank für alle Antworten. Bin jetzt um einiges schlauer als vorher

 

[JostS]

Genau.
So würde ich das machen …
wenn Du einen Kühlschrank (evtl. mit Gefrierfach?) würde ich die Klinge zwischen den 2 Anlassvorgängen da 20 Min. reinlegen.
Je tiefer die Temperatur, desto weniger Restaustenit. Kein "must" aber "nice to have".
Herzliche Grüße,
Jost

 

[gast]

Ja, wir haben in der Firma einen Kühlschrank mit Gefrierfach stehen, das sollte also kein Problem sein. Nochmal kurz zur Fritteuse: ist es ausreichend wenn das Messer samt Folie gerade genug Platz darin hat ? Das Öl wird sich bei einer kleinen Fritteuse sicherlich mit erhitzen. Oder reicht das Zeitfenster aus bis das Öl wieder auf 160°C gesunken ist ? Falls du zufällig eine Empfehlung für eine gute Fritteuse kannste sie gerne weitergeben Bzw. würde ein Topf und die Herdplatte auch reichen ?

 

[JostS]

Ein bisschen Platz sollte schon sein - ich schneide die Tüte im Fett an der Griffseite auf, halte dort das Messer mit einer leichten Zange fest und ziehe die Folie nach oben aus der Fritteuse - genug Zeitungspapier daneben legen …
Klar geht die Temperatur nach oben - ist aber kein Problem - die Blechdinger sind nicht sonderlich gut isoliert. Wenn Du die Klinge dann zwischen den Aluplatten im Schraubstock hast, kannst Du gemütlich warten, bis das Fett abgekühlt ist und die Fritteuse wieder aufheizt - wenns 10 Minuten werden ist das kein Problem.
Topf und Herdplatte gehen im Prinzip auch - dann musst Du halt eine einigermaßen exakte Temperaturkontrolle hinbekommen. Ich hab meine aus der eBucht geschossen - irgend ein billiges Gastroteil.

Also: dann mal ran!
Jost