In Öl härten - mit Salz

[xtorsten]

Wenn es nicht drauf ankommt, dann mach eine Bruchprobe - Spitze abbrechen und den Bruch anschauen. Ist er fein samtiig, ist alles gut. Ist er kristallin glänzend, hast Du Grobkornbildung.

Überwchleifen würde ich auf jeden Fall und schauen, ob nach einer weichen Oberfläche eine harte Schicht kommt - dann ist lediglich die Oberfläche entkohlt.

Einmal schärfen nach dem Überschleifen kann auch aufschlussreich sein. Hast Du einen weichen und zähen Schleifgrat, der sich beim Abziehen von einer Seite auf die andere legt und schwer abzubekommen ist, dann kann das auf Restaustenit hindeuten.

Gruß,
Torsten

 

[leelo12345]

Ok, habe mal die Spitze abgebrochen, war sowieso ein Riss drin also alles gut. Abschleifen probiert und das Teil war durch und durch weich. Leider kriege ich keine besseren Fotos hin: IMG_20221126_160242-01.jpeg (https://www.dropbox.com/s/eydv42p7orxznpa/IMG_20221126_160242-01.jpeg?dl=0)

Sieht alles sehr kristallin und glänzend aus... Ich sehe das alles noch als Lehrgeld an, mehr Stahl kommt nächste Woche. Auf jeden Fall kenne ich jetzt einige Wege wie es nicht funktioniert.... 😁

Danke euch allen!

 

[xtorsten]

jep - Grobkorn. Also zuviel Temp./ Zeit.

Nachdem ich jetzt Dein Vorgehen nochmal überdacht habe sowie Dein Eingangsbeitrag nochmal gelesen, habe ich Fragen, Anmerkungen und Tips im Kopf, die Dir hoffentlich weiter helfen können.

Frage:
Du härtest in der Gasesse?
Wie machst Du die Temperaturprüfung/ -überwachung?
Ist eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Brennraum sichergestellt?
Hast Du einen Brennraum mit direkter Einstrahlung der Flamme oder einen Rohr oder sowas als pufferndes Element da drin?

Anmerkungen:
Der 1.1525 als ansonsten unlegierter Stahl mit rund 0,8%C ist aus meiner Sicht einer der schwierigsten Stähle im niedrig legierten Bereich, was eine saubere Härtung angeht.
Hintergrund ist, dass man einerseits nicht zu niedrig härten sollte (um kein Potential zu verschenken und die notwendige Härte für eine Klinge zu erreichen - insbesondere, weil der Stahl außer seiner Härte nichts Verschleißhemmendes zu bieten hat) und andererseits der gesamte C in Lösung gebracht werden kann und ab dem Zeitpunkt, wo dies geschehen ist, dem Kornwachstum Tür und Tor offen steht.
Man muss also von der Härtetemperatur und -zeit den Punkt der optimalen Härtung ziemlich genau treffen.

Nimmt man dann noch dazu, dass dieser Stahl sehr umwandlungsfreudig ist - also sowohl das in-Lösung-gehen von C als auch die Ausscheidung flott vorangeht, wird es weiter anspruchsvoll. Zum einen muss man sehr schnell sein, was das aus dem Ofen holen und ins Abkühlbad bringen angeht; zum anderen machen sich Querschnittsunterschiede stärker als bei umwandlungsträgeren Stählen bemerkbar. Heißt: die Schneide ist nach meinen Erfahrungen rund 1-1,5min eher auf Temperatur als andere Bereiche der Klinge (Schneidenrücken und noch viel mehr der Erl). Diese 1-1,5min sorgen dann dafür, dass entweder die Schneide (und am meisten die Spitze der Klinge) bereits überhitzt bzw. vielmehr überzeitet ist; oder aber, dass Klingenrücken und Erl unterhärtet sind, bzw. weicher bleiben. Rücken und Erl sind dabei nicht primär das Problem, aber auch am Ricasso (Übergang Erl zu Schneidflanken) zieht sich das schnell weit nach unten in Richtung der eigentlichen Schneide.

Um zu einer Lösung zu kommen geht es nun weiter zu meinen Ratschlägen:
Kurz: anderen Stahl nehmen. Es gibt wenig Gründe, einen Stahl mit derartigem C-Gehalt zu benutzen, wenn man keine Haumesser oder Klingen für hauende Beanspruchung bauen möchte.
Etwas mehr C-Gehalt sorgt bereits dafür, dass nicht mehr alles an C in Lösung gebracht werden kann. Der nicht gelöste C in Form von Karbiden wirkt als kornwachstumshemmende Keime, die die Überhitzungs-/ überzeitungsempfindlichkeit herabsetzen und das Ganze einfacher und besser steuerbar machen.

Noch einfacher wird es, wenn man ein bisschen Chrom (0,5% reichen) und noch besser zusätzlich noch ein Quäntchen V (hier langen 0,2-0,3% - aber auch 0,1% tun schon ihre Wirkung) dabei hat - das setzt die Umwandlungsfreudigkeit soweit herab, dass man nicht so fix ins Abkühlbad muss und noch viel wichtiger ist ein kleiner Teil C in Chrom- und V-karbid gebunden, die erst bei höheren Temp. in Lösung gehen und das Kornwachstum deutlich hemmen, also die Überhitzungsempfindlichkeit beim Härten deutlich reduzieren.

Weiterer Vorteil von mehr C und Cr/ V (Wolfram schadet auch nie): die dann vorliegenden Karbide sind der Verschleißfestigkeit äußerst zuträglich.

Insofern also der Ratschlag, nimm sowas wie 1.2210, 1.2419, 1.2519 oder 1.2067 (besser noch 1.3505, wenn Du da ran kommst). Auch 1.2842 ist als Allerweltsstahl einfacher als Dein jetziger Stahl. Alles Stähle, die es für sehr überschaubares Geld gibt und die die Mühe wert sind.
Mein Favorit davon ist 1.24 (oder 25)19 - wobei der 1.3505 als sehr rein erschmolzener Stahl nicht weniger reizvoll ist.
Wenn es noch eine Schippe drauf sein soll, dann 1.2419.05 oder 1.2442 - aber das kostet ein wenig mehr und ist für Versuche schnell dann Geld versenken.

Viele Grüße und viel Erfolg,
Torsten

 

[leelo12345]

Hi Thorsten,

Danke dir für deine schnelle und hilfreiche Antwort. Ich benutze zum härten jetzt einen kleinen Härteofen den ich von einem Kollegen geschenkt bekommen habe. Der Ofen geht hoch auf 810 Grad was ich mit einem Digitalthermometer mit K-Sensor gemessen habe. Die selbst gebaute Esse nutze ich nur noch zum schnellen normalisieren da ich mit der Brennleistung noch nicht ganz zufrieden bin. Nächstes Jahr werde ich die Esse noch ein wenig modifizieren und mir einen neuen Brenner zulegen bis dahin ist der Härteofen verlässlicher. Nach vielem lesen und nach euren Antworten und Hinweisen gehe ich schwer davon aus dass ich für Klinge definitiv zu lange aufgeheizt habe und so letztendlich das Kornwachstum völlig habe ausufern lassen. Aber egal, wieder etwas (viel, Dank euch!) dazugelernt und darum geht's mir zur Zeit da ich mich mit dem härten für mich auf vollkommenes Neuland wage. Bisher hat ein Nachbar (Profi Metaller in einem Ausbildungsbetrieb) immer die Wärmebehandlung übernommen. Aber irgendwann möchte man das ja auch selber machen.... 😀

Zum Stahl - ja der 1.1525 ist erst einmal billig. Ich habe hier noch ein paar Stücke 1.2442 und 1.1563.01 herumliegen und bekomme nächste Woche von Achim Wirtz auch noch ein paar Stücken Stahl aber ich habe zunächst einmal aus Kostengründen den billigen Stahl gewählt. Ich hätte allerdings nicht mit solchen Problemen gerechnet bzw. ich habe mir die Wärmebehandlung einfach leichter vorgestellt. Einfach mal ein bisschen heiß machen und dann ab ins Wasser oder Öl damit hat nicht funktioniert... 😁 Außerdem hätte ich mich, glaube ich, schwarz geärgert wenn ich drei teure Stücke 125sc versaut hätte. Aber so habe ich viel über die Gefügeumwandlung gelernt (und erfahren müssen) und wenn ich den 1.1525 in den Griff bekomme dann gehe ich über zu den gutmütigeren Stählen.... 😁

Letzten Endes alles gut, die Klinge habe ich - mit einem leichten Verzug - jetzt doch noch hart bekommen. Klinge nochmal normalisiert und dann den Ofen erst aufheizen lassen und dann nur noch ein paar Minuten bis zum Kirschrot in den Ofen und dann zügig ins Rapsöl und danach in die Fritteuse bei 190 Grad. Geht doch. Ist nicht die schönste Klinge aber sie wird mir in Erinnerung bleiben.... 😁 Nächste Woche gibt es dann noch 5 Liter Durixol V35 und dann werde ich mich an weiteren Klingen versuchen.

Dir auf jeden Fall noch einmal vielen Dank für deine Hinweise und Tipps zu den Stählen.

Grüße und einen schönen Sonntag,

Karsten

 

[wunderbar]

Es ist schon interessant...auf den Ami Boards hat man gefühlt gleich ne Knarre an der Schläfe, wenn man Pflanzenöle zum Härten vorschlägt. Mittlerweile hat da scheinbar jeder Otto Parks 50 Sondermüll in seiner Garage. Auch der Kollege Dr. Larrin Thomas rät bei unlegierten und sogar Stählen wie dem 1.2235 von Pflanzenöl ab, weil zu langsam.

Bei uns hier hat man dann wieder andere Meinungen. Meine praktische Erfahrung sagt auch mir, dass eine ausgedünnte Klinge selbst aus unlegiertem Stahl in vorgewärmten Pflanzenöl oder Fett hart genug werden kann.

Anders kanns beim Thema Hamon aussehen. Mit Lehmmantel muss man ggf. schon ordentlich nachhelfen, um die erforderlichen Abkühlgeschwindigkeiten zu erreichen. Man hat auch schnell mal zu viel Lehm aufgetragen als nötig. Durixol oder Wasser nehmen einem da eine gewisse Last von den Schultern, wenngleich dadurch neue Problemchen auftreten können. Generell scheinen schnellere Abkühlmedien aber auch schönere Hamons zu erzeugen. Wenn du viel in Richtung Hamon tüfteln möchtest, wirst du bestimmt mit Durixol am glücklichsten sein.

Ich finde der C80 ist jetzt nicht übermäßig komplex und gutmütiger, als einige der oben genannten übereutektoiden Kameraden. Insbes. sowas wie der SC125 ist da schon deutlich zimperlicher. Mit einem Elektroofen sollte eine korrekte WB beim C80 ohne weiteres zu bewerkstelligen sein. Vor Restaustenit muss man sich m.M.n. nicht all zu sehr fürchten. Der Stahl ist ungleich bspw. einem SC125 nicht mit C übersättigt. Zu viel kann nicht in Lösung gebracht werden und wenn schnell genug abgeschreckt und zeitnah angelassen wird, sollte da kaum Restaustenit verbleiben oder nicht? So zumindest nach meinem Verständnis.

Das eine mal härten schlug vielleicht nur scheinbar fehl, und die Feilprobe wurde auf einer entkohlten Randschicht vorgenommen. Nach 1h Haltezeit ohne Schutz vor Sauerstoff nicht verwunderlich. Oder der Lehmmantel hat die Abkühlgeschwindigkeit dann doch zu sehr verzögert.

Zur Grobkornbildung gab es im Übrigen auch erst ganz aktuell wieder Futter vom knifesteelnerd in Videoformant, wobei gezeigt wurde, dass auch sehr großzügige Haltezeiten selbst bei unlegierten Stählen keine nennenswerte Grobkornbildung bewirken sollten, solange Temperaturen nicht übermäßig überschritten werden. 1h bei einem 1.1525 scheint aber dann doch zu viel des Guten zu sein. Womöglich überhitzt aber auch noch der Ofen. Ist der externe K-Fühler dauerhaft installiert? Ich würde wirklich mal langfristig überwachen, was der Ofen so macht. Sprich über min. 10-15 Minuten bei Härtetemperatur.

 

[xtorsten]

Was das Pflanzenöl angeht, habe ich persönlich das lediglich für den 1.2562 ausprobiert und keine Unterscheide zu Durixol V35 festgestellt - und auch an der Härteannahme nichts vermisst. Neulich diese Klinge aus 1.2562 in ca. 70° warmen Rapsöl. Glashärte wurde tadellos erreicht und blieb auch nach dem Auskochen in Wasser bei 2x1h (als Anlassbehandlung) erhalten.

Möglicherweise macht sich da die Zulegierung von W,V und Cr bemerkbar und das ist nicht unbedingt auf die tatsächlich unlegierten Stähle übertragbar. Das muss man einfach ausprobieren - ich rate sowieso zu Härteproben, wenn man ein neues Material bekommt. Einfache Streifen von vlt. 6-7cm Länge 1,5cm Breite und dann 3cm mit Schneidflanke versehen. Dann in 10° Abständen von der unteren Härtetemperatur nach oben gehen. Härteannahme prüfen per Feile (und ggf. bei höher C-haltigen Stählen Glasritzen probieren), Spitze abbrechen und Gefüge anschauen - dann weiß man schon ganz gut, wo man steht.
Wenn in Öl die Härteannahme in Ordnung ist, dann würde ich mir über eine Wasserhärtung zum Rauskitzeln des letzten Restes an Härteannahme keine Gedanken machen.

Für Feilenstahl wurde hier im Forum auch schon oft über die ausreichende Wirkung von Öl berichtet (wobei das ja auch Stähle mit Cr sein können, also nicht zwangsläufig unlegiert). Aber wie schon gesagt: ausprobieren. Generell ist es immer gut, die Wärmebehandlung mit seinem Equipment zu optimieren, und da gehören Versuche einfach dazu.
Ich habe jetzt neulich einen neuen PID-Regler für meinen Ofen angeschlossen (der alte konnte nur bis 999°), und ein einfaches Display für K-Thermoelemente für eine Gasesse sowie zwei unterschiedliche K-Elemente. In unterschiedlichen Kombinationen angeschlossen und da zeigten sich Abweichungen bis 15° in der Anzeige der Temperatur.
Sooo fürchterlich genau ist es unter Umständen dann doch nicht, was man auf dem Display sieht - und es ist auch egal, so lange man durch Proben ermittelt hat, was am besten funktioniert

Zurück zu den Stählen: bei sehr reinen Stählen kann ich mir gut vorstellen, dass man präziser wärmebehandeln muss. Hier fehlen oft Keime durch die Abwesenheit von Verunreinigungen und damit werden sie umwandlungsfreudiger und teilweise auch anfälliger für Ausscheidungen an den Korngrenzen.

Den 1.2235 hat @Taperedtang mit einigen Versuchen der Wärmebehandlung unter die Lupe genommen und ab einem bestimmten Punkt recht zügig gröberes Gefüge im Bruch gehabt. Sicher auch kein Hexenwerk, aber es gibt unempfindlichere Stähle, was die Überhitzung angeht und sehe die von mir oben genannten als solche an.

Restaustenit sicher bei eutektoiden Stählen nicht so , dass man da massiv übersättigen könnte. Ich würde allerdings dennoch Überhitzung/ Überzeitung vermeiden und eine gewisse Menge Restaustenit dürfte lokal dann vlt. doch auftreten. Ich muss aber auch sagen, dass mein weiter oben Geschriebenes auf der Verwechslung mit dem 1.1545 beruhte. Asche auf mein Haupt....

Entkolung wurde von leelo ja ausgeschlossen, da der gesamte Querschnitt weicher war. Was genau da los war, werden wir nicht mehr erfahren. Es freut mich aber, dass die erneute Härtung nach dem Normalisieren geklappt hat - der Weg zum Erfolg ist also klar und das ist das Wesentliche

Viele Grüße,
Torsten