Härten von 4034 für Küchenmesser

[MH Hosse]

Hallo miteinander,
ich möchte 4034 er Stahl für ein Küchenmesser härten. Mein Härteofen geht bis 1100 Grad Celsius und ist von Heraeus. Ist die Härtetemperatur von 950-1050 Grad korrekt und wie lang ist die Haltezeit, bzw. wie lange dauert es , bis die Klinge zu lange auf Temperatur gehalten wurde. Kann man sagen, lieber zu lange die Temperatur halten, als zu kurz?
Beim Anlassen bin ich auf die Werte von 200-300 Grad gestoßen. Nur die Anlasszeit weiß ich nicht.
Ich würde die Klinge in Öl abschrecken. Was muß ich beachten, da die Klinge ca. 38 cm lang und 3,5 mm dick ist? Wegen Verzug.
Muß ich die Klinge mit der Spitze voran ins Ölbad tauchen oder Waagerecht
mit Schneide und Erl zuerst?
Spielt es eine Rolle, wann man die fertig gehärtete Klinge anläßt?
Das heißt , können zwischen diesen beiden Vorgängen mehrere Tage dazwischen liegen oder muß man die Klinge noch am selben Tag anlassen?
Ich hab zwar schon öfter gehärtet, aber nur berufsbedingt normale Werkzeugstähle für Stanzwerkzeuge usw.
Gibt es Tabellen oder Bücher zu kaufen, die alle Messerstähle mit Härteinformationen beinhalten?
MH Hosse

 

[Feldmaus]

Der Stahl 1.4034 ist eher nicht zum selber Härten geeignet, schon gar nicht wenn man wenig Erfahrung damit hat, zumal es nicht wahnsinnig teuer ist das Messer bei einer Härterei oder einem Profi härten zulassen.
Du hast dann sicher mehr Freude am Ergebniss.

Gruess Feldmaus

 

[Feldmaus]

So ich habe schnell bei Böhler nachgeschaut

Härten 980-1030°C /abschrecken in Öl (ich dachte immer es sei ein Lufthärter?)

Anlassen 100-200°C

Härte bis 57 HRC möglich

Spannungsarmglühen 650°C langsame Ofenabkülung, was immer das heisst.


Ich habe nur sehr wenige Messer selbst gehärtet (1.2379), aber ich bin immer mit der Klingenspizze zuerst ins Öl und habe dabei die Klinge geschwenkt.

Scheint alles relativ einfach zusein, trotzdem würde ich es lassen.

Gruess Feldmaus

 

[Äiler]

Vor/Nachteil

...Scheint alles relativ einfach zusein, trotzdem würde ich es lassen...

Vorteil wenn man es lässt: es wird in der Härterei mit größerer Wahrscheinlichkeit ein Erfolg -
Nachteil: man lernt nix

Viele Grüße

Äiler

 

[Günther]

Halio, Hosse!

Das du diesen Stahl nicht selber härten solltest, ist Unsinn!Es ist sogar recht einfach, man muß nur einige Dinge beachten.

Wenn du über einen Härteofen und die Möglichkeit zur Stickstoffbehandulng vwerfügst kannst du diesen Stahl bedeutend härter hinkriegen als jede Härterei das macht.

Ich hab schon mehrere Messer aus diesem Stahl gehärtet und jedes Mal über 58 HRC erreicht.

Bin erst mit einer Reihe Küchenmessern und meinem ersten Klappmesser vom Härten fertig geworden, haben alle zwischen 59 und 60 HRC.
Ich dachte erst, unser Härteprüfgerät spinnt, aber die Rückenfeder vom Klappmesser hab ich nach Herstellerangaben gehärtet und angelassen und eine Härte von 54 HRC erreicht, was bedeutet, das das Gerät stimmt.
Mal davon abgesehen, das es regelmäßig überprüft wird.


Hier die Daten auf die Schnelle, wie Roman Landes sie empfohlen hat:

Vorwärmen 600- 800°
Hoch auf Härtetemperatur 1045° 12 Minuten halten
abschrecken in Heißem Öl (60°)
sofort tiefkühlen ich mach das zwischen zwei und drei Stunden in flüssigem Stickstoff
danach anlassen bei 150°
nach einer Stunde in Wasser abschrecken
sofort wieder Tiefkühlen
und ncoh einmal eine STunde anlassen bei 150 bis 190 °C


Von den Härteangaben der Stahlhersteller kann ich nur abraten.

Vor dem Härten mache ich je einen Durchgang Weich und Spannungsarmglühen.

Das in Härtefolie Geglüht und gehärtet wird, versteht sich von selbst.


Sieh dir diese Beiträge an und Folg allen Links die ich dort gesetzt habe, dann kommst du zum Beitrag, in dem Roman seine Angaben macht.

Wenn Du die Suchfunktion verwendet hättest, wärst du aber auch von selber darauf gestoßen.

http://www.messerforum.net/showthread.php?t=20125

 

[Feldmaus]

Günther
Deine Anleitung find ich gut , aber ich empfinde es jetzt erst recht nicht mehr einfach

Wie sieht es mit der Sprödigkeit aus bei 59 HRC?

Gruess Feldmaus

 

[Günther]

Ich hab mit dem Jäger für den ich den Standhauer gemacht habe regelmäßig Kontakt, und das Messer ist immer noch einwandfrei, obwohl es bei jeder Pirsch in Gebrauch ist.

Ich hab´s einmal zum Nachschärfen zurückgekriegt, weils auf einer Treibjagt wieder "vorzeigbar" sein sollte.
Außer einer kleinen Macke bei der er einen Stein getroffen haben dürfte, war die Schneide in Ordnung.

Und "spröde" im sinn von brechen unter Belastung kann ich nicht beurteilen, wiel ich mit einem Messer nicht hebeln werde, obwohl es bei der Dimension, welche das oben genannte Messer hat auch möglich sein sollte.

Die Wärmebehandlung schaut etwas schwierig aus, ista aber im Grunde recht simpel bis auf das tiefkühlen.Das kann man allerdings auch mit Trockeneis und Spiritus erreichen.

Andere Stähle erreichen auch ähnliche Härten und sogar darüber und damit gibt es auch keine Probleme.
Mann muß eben wählen was man bevorzugt:Elastizität auf Federhärte von 54 HRC und darunter oder schnitthaltigkeit ab 58 HRC.

 

[MH Hosse]

Hallo und Danke für die vielen Beiträge. Insbesondere an Günther.
Der Härtevorgang ist toll beschrieben und ich werde es diese Woche noch vornehmen. Wahnsinn, welche Härten du damit zustandegebracht hast. Bei dem Stahl 4034 bekam ich in den letzten 1-2 Jahren den Einduck, daß er bei den meisten Messermachern als äußerst minderwertig betrachtet wird. Da denke ich jetzt , auf deinen Beitrag hin , anders. Mir würde für ein Küchenmesser jedoch schon 57-58 HRC genügen, da es mit dem Abziehstahl in der Küche nochmals aufgefrischt werden kann, was bei zunehmender Härte beschwerlicher sein kann. Bin mal gespannt(hoffentlich nur ich und nicht die Klinge) welchen HRC Wert ich erreiche. Jedenfalls dokumentiere ich den Ablauf und gebe es hier als Beitrag zum besten.
MH Hosse

 

[U. Gerfin]

Günters Härtevorschlag geht schon stark in Richtung "Rolls Royce". Es geht auch einfacher. 1. 4o34 wird als Stahl weit unterschätzt und hat viele wünschenswerte Eigenschaften. Was ihm fehlt sind weniger Härte, Zähigkeit, Schneidhaltigkeit, als das exotische Flair und der hohe Preis. Stüdemann und Esselborn in Remscheid haben mit diesem Stahl extensiv Versuche gemacht und mit ihren Ergebnissen ganze Bibliothekswände gefüllt mit dem Ergebnis, daß dieser Stahl für allround-Einsätze ein vorzüglicher Werkstoff ist. Da er meist mit angehobenem C- Gehalt -ca 0,45-o,5 %- hergestellt wird, übertrifft er die im Stahlschlüssel angegebenen Härtewerte meistens sehr deutlich, zumal bei den zierlichen Abmessungen einer Messerklinge. Mach doch mal mit einer einfachen Klinge oder einem kleinen Probestück ein Experiment: Einpacken in Härtefolie, Ofen hochheizen, bei ca 6oo Grad Klinge senkrecht einlegen, hochheizen bis 1ooo- 1o2o Grad, 5 Minuten halten, in Öl abschrecken, sofort 3 mal 15 Min anlassen bei 18o- 2oo Grad.
Es würde mich sehr wundern, wenn nicht 58-6o HRC herauskämen.

 

[MH Hosse]

Hali Halo

die Klinge ist nun gehärtet und angelassen und somit fertiggestellt.
Ich habe den ganzen Härtevorgang des Stahls 4034 als äußerst unproblematisch empfunden. Die Härte der Klinge ist nun bei 57-58 HRC.
Die Elastizität ist erstaunlich. Ich habe nämlich parallel zur Klinge noch ein Stück Flachstahl aus 4034 mit in den Ofen gelegt. Dieses Stück war etwa
120 mm lang, 40 mm breit und 5 mm dick. Die Klinge hat auch 4,5-5mm Stärke am Rücken. Das Stück Flachstahl habe ich unter die Spindelpresse mit 20 t Druckkraft gelegt und links und rechts untergelegt. Dann bin ich mit dem Stempel auf das Flacheisen und habe es ca. 5-7mm nach unten drücken können. Als ich mit dem Stempel nach ober bin, federte es fast wieder in die Ursprungsform zurück. Mit dem Haarlineal war eine leichte Biegung zu erkennen. Das ist denke ich bei dieser Dicke und Kürze des Flacheisens ein akzeptables Ergebnis. Dann habe ich das Stück umgedreht und von der anderen Seite durchgedrückt. Das ganze habe ich ca. 5 mal wiederholt, bis dann das Probestück bei 10mm tiefer Durchdrückung zerbrochen ist. Wenn man bedenkt, daß beim Messermagazin Test der beiden Klappmesser die Klinge des Strider bei geringerer Tiefe und Kraft zerbrochen ist, trotz pulvermetallurgischem Stahl, braucht man sich mit einem Messer aus 4034 nicht zu verstecken. Auch die Bruchstelle wies eine feinste Körnung auf und von Sprödigkeit keine Spur. So und nun zum Härteablauf.
Klinge in Härtefolie wickeln. Klinge liegend in den Ofen legen. Wenn der Ofen 1040 Grad erreicht hat, 15 min. halten.
Klinge in Öl(20Grad) abschrecken. Es ließ sich nur ein ganz leichter Härteverzug feststellen, der ausgerichtet werden konnte. Aus Zeitgründen habe ich die Klinge erst am nächsten Tag anlassen können und habe sie derweil bei Zimmertempetatur in der Werkstatt liegen lassen. Ofen auf 220 Grad bringen. Klinge für ca. 1,5-2 Stunden bei dieser Temperatur anlassen und mit kaltem Leitungswasser abkühlen. Fertig.
Ich führe die Tatsache, daß ich nicht 58 oder 59 HRC zusammengebracht habe darauf zurück, daß ich in dem Moment, als ich die Klinge vom Ofen ins Öl befördern wollte leider ca. 10 Sekunden zögerte weil mir das Probestück aus der Zange gerutscht ist. Freilich spielt die Behandlung mit Stickstoff oder Trockeneis auch eine Rolle. Darauf wollte ich aber absichtlich verzichten, da ich es mit geringstem Aufwand testen wollte. Die Härte betrug vor dem Anlassen 58,5 HRC und danach zwischen 57-58 HRC. Für ein Küchenmesser meines erachtens schon ein bisschen zu hart, da mit dem Abziehstahl aus der Küche nicht mehr viel gehen wird.
Trotzdem nochmals Danke für die hilfreichen Tips.
MH Hosse

 

[roman]

Und was ist mit dem Tiefkühlen?

ICh denke dass Du da noch mind. 20-30% Restaustenit drin hast wenn Du es nicht gemacht hast.
Das erklärt aber auch die aussergewöhnliche elsatizität am anfang. RA ist zunächst Weich und Nachgiebig und wandelt dann unter Druckspannungen um.

Wenn Dú diesen schritt weglässt verschenkst Du ein ziemliches Stück Potential. hier liegen auch deine 2 Rockwell C grade begraben.
Den Unterschied kann man in der Schneidleistung durchaus feststellen.

Besser wäre gewesen gleich nach dem Abschrecken Tiefkühlen und anlassen genauso wie es beschrieben war. Es sind oft solche kleinigkeiten die den Unterschied ausmachen.

 

[gast]

Dumme Frage an Roman am Thema fast vorbei.
Ich schätze als User den 4034 ebenfalls über den schlechten Imagewert hinaus. Kann man davon ausgehen dass Hersteller wie z.B. Böker diesen Stahl optimal behandeln oder eher nach Angabe des Stahlherstellers?

Gruß Michael

 

[roman]

Massenhersteller gehen nach komerziellen Aspekten vor, weiterhin soll auch der DAU bedient werden der unter umständen damit gröbsten mißbrauch treibt.
Zudem sind die meisten unser garnicht in der Lage mit einer noch höheren Härte umzugehen da sie meist nur wetzstähle benutzen und da sind weichere Werkstoffe im Vorteil weil deren gratbildung besser ist.

ich hatte ausser bei einem Marsvogelmesser und einem Herder Rostbeständig bis heute noch keinen Rostbetändigen 4034 oder 4110 4116 der mehr als 54 HRC gemessen was nicht ausschlißen lässt dass es welche gibt.

Das gleiche gilt natürlich mit Einschränkungen für sogut wie alle anderen Massenhersteller around the Globe... die dieser Werkstoffe verarbeiten

Schau Dir mal an wie die vorgaben waren die ich gemacht habe (sind im wesentlichen von Stüdemann) den Prozess genau einzuhalten ist schon ein finanzieller Aufwand.
Falls man das noch macht hat man immernoch die anderen Einschränkungen wie zuvor beschrieben und da muss man dann mit Anlasstemperaturen um die 300 Grad ran damit das wiederum funktioniert.... und und und

 

[MH Hosse]

Und was ist mit dem Tiefkühlen?

Besser wäre gewesen gleich nach dem Abschrecken Tiefkühlen und anlassen genauso wie es beschrieben war. Es sind oft solche kleinigkeiten die den Unterschied ausmachen.

Ich härte in den nächsten Wochen wieder ein Messer aus 4034. Da werde ich das Messer nach dem Härten mal für ein paar Stunden in die Gefriertruhe bei -18 Grad legen und dann gleich danach anlassen. Der Versuch ist es Wert. Trotzdem konnte ich bis jetzt bei dem Küchenmesser keinen Verzug bzw. Spannungen feststellen.
Aber nun eine andere Frage. Von Berufswegen her weiß ich, daß das Material , das der Stahlhersteller liefert(egal welcher) von Charge zu Charge eine Toleranz von +-20% betragen darf. Auf die einzelnen Legierungsbestandteile bezogen natürlich. So bin ich an meinem 6 Spindel Drehautomaten gestanden. Die erste Materialcharge ging dem Ende zu und ich habe die neue Charge vom gleichen Werkstoff in die Maschine geladen. Es handelte sich bei beiden Chargen um Edelstahl Rostfrei. Als die Maschine startete , die neue Charge zu bearbeiten, fiel mir auf, daß die gedrehten Teile viel stärker glänzten als die von der vorherigen Charge. Die Drehwerkzeuge waren innerhalb kürzester Zeit stumpf und von der Maßhaltigkeit ganz zu schweigen. Wir haben den Stahl bei der Herstellerfirma reklamiert und es hat sich herausgestellt, daß diese Charge 18 % mehr Chrom beeinhaltete als die vorherige Charge. Dies war laut Hersteller zulässig. Um kein Mißverständnis entstehen zu lassen, der Werkstoff besitzt als Legierung laut Herstellerangabe 14,5 % Chrom. Die Abweichung von 18 % bezieht sich auf die 14,5 %. Nicht 14,5%+18%!!! Denn das wäre ja bei weitem zuviel. Nun ist es aber bei den Messerstählen nicht anders. Jede Charge hat ihre Toleranzen und so auch beim Härtevorgang, der bei der Temperatur und Zeit auch schwanken kann und das Ergebnis ein sehr gutes ist.

 

[roman]

Das mit den -18° wird nix! Also das kannst Du getrost vergessen.

Der Vorgang kommt erst wieder beim Unterschreiten der -60° Marke in gang und durchläuft in der Regel sein Maximum zwichen -75° und -100°C.


Besorg Dir einfach wie vorgeschlagen Trockeneis mit Spiritus oder Flüssigen Stickstoff zum runterkühlen oder lass es von einer Härterei machen die das kann.

Und lass vorallem keine Zeit nach dem Härten verstreichen!!! unmittelbar nach dem Abschrecken nicht erst mal ne stunde oder 2 rumliegen lassen...

Die beschriebenen Schwankungen sind real und in der Toleranz, ggf hat man beim Weichglühen einen Fehler gemacht.

 

[gast]

@roman: Danke, genau deswegen mag ich den 4034 (großserie), weil er so schön weich ist.

Gruß Michael

 

[MH Hosse]

Hey

ich habe gestern schon wieder eine Klinge aus 4034 gehärtet. Die Prozedur verlief wieder super einfach. Ich habe diesmal nach dem Abschrecken tatsächlich "Tiefgekühlt". Das ganze mit Trockeneis und Spiritus für 4 Stunden. Die Klinge hat jetzt eine Endhärte von 59 HRC. Ich habe das mit dem Tiefkühlen auch noch zusätzlich im Lehrbuch von Europaverlag nachgelesen. Im Buch Wärmebehandlung von Stählen.
Danke auch an Roman für die hilfreichen Tipps.
MH Hosse

 

[roman]

So jetzt hast Du ne richtig gute Behandlung drauf!

Ist da Messer denn auch schön dünn in der Geometrie?
Dünnes Blatt und feiner Schneidenwinkel das ist die nächste Herausforderung...
Herder und Co sind hier der Maßstab.

Grüße Roman

 

[MH Hosse]

Hallo
das Küchenmesser hat hinten eine Höhe von 45mm . Die Klinge läuft von ganz oben bis nach unten zur Schneide flach aus. Oben hat die Klinge eine Breite von 4 mm . Selbst nach dem Härten war die Klinge nicht verzogen bzw. gewellt, trotz des dünnen Schliffs. Ich habe das Messer an einer Sushirolle getestet und ein Super Schnittergebnis erhalten.
Die nächsten Messer, die ich machen muß sind fast alle aus RWL 34. Vorher hab ich Klingen aus RWL 34 immer zum härten eingeschickt. Nun mache ich dies aber selber, da ich so mit meinen Terminen flexibler werde und nicht so lange auf die verschickten Klingen warten muß.
Sind die Werte richtig? :
Klinge aus RWL 34 in den Härteofen legen, natürlich in Härtefolie.
Ofen langsam auf 1050 Grad hochheizen und 15 min. halten.
Abschrecken in Öl.
Tiefkühlen.
Anlassen bei 300 Grad für 1 Stunde. Tiefkühlen.
Das ganze nochmals wiederholen.
Richtig?
Gruß MH Hosse

 

[roman]

Nein sind nicht ganz richtig von wem stammt denn das..

das mit dem ATS/ RWL geht fast genauso wie mit 4034

Vorwärmen1: 600°-700°C
Vorwärmen2: 900°C
Haltezeit: jeweils 3 min für den Ausgleich
Austenitisieren: 1050°C
Haltezeit: 15 Minuten
Abschrekchen in Öl 60-80°C
Tiefkühlen 1: ca 1 Std. bei mindestens -70°C oder tiefer
Anlassen1: 150°C
Haltezeit: mind- 1 Stunde
Abschrecken in Wasser 20 °C
Tiefkühlen 2:ca 1 Std. bei mindestens -70°C oder tiefer
Anlassen2: 180-200
Haltezeit: mind 1 Stunde
Abschrecken Wasser: 20 °C
Die erzeugte Härte sollte um 62HRC +-1HRC sein