Wir machen uns oft nicht klar, daß die Stahlwerke nicht für uns und unsere Wünsche tätig sind.
Wie es wirklich zugeht- und aus wirtschaftlichen Gründen im allgemeinen zugehen muß- hat Thomas beschrieben.
Damit müssen wir leben, es sei denn es schafft sich einer ein Laboröfchen an, in dem er kleine Blöckchen schmelzen und vergießen kann-rentieren wird sich das nicht, wirtschaftlich schon gar nicht und auch von den Eigenschaften her eher nicht.
Daß es sich bei den merkwürdigen Strukturen um Seigerungen handelt, ist wohl nicht ernsthaft zu bezweifeln.
Fraglich ist nur, um welche Seigerungen es sich handelt und wie sie sich technisch auswirken.
Ich versuche im folgenden "benutzerfreundlich" zu bleiben und Terminologien ins Allgemeinverständliche zu übersetzen.
Seigerungen entstehen durch mangelnden Konzentrationsausgleich beim Erstarren der "Legierungssuppe"-Primärseigerungen- oder auch durch Ansammlungen von stärker mit Legierungselementen angereicherten Strukturen-Sekundärseigerungen.
Zum Teil sind sie unvermeidlich- Stahl erstarrt in dentritischen Formen und im Zwischenraum zwischen den Dentriten liegt in der Restschmelze bei Vorhandensein gewisser Legierungselemente eine Anreicherung der Schmelze mit eben diesen Elementen vor. Sie können sich auch bevorzugt an der Grenze zwischen schon erstarrtem Dentrit und Schmelze anreichern und anlagern.
Das ist-wie gesagt- unvermeidlich und -zur Erzeugung von Wootz gewollt und unbedingt erforderlich.
Dentritisch kommt vom griechischen Wort für Baum und beschreibt den Erstarrungsvorgang, bei dem vom Rand des Blocks aus die Kristalle sich wie in Tannenbaumform anordnen-so als würden vom Rand aus Bäumchen in die Masse hineinwachsen
Die Konzentrationsunterschiede durch Kristallseigerungen sind vergleichsweise harmlos, da sie sehr feine Strukturen betreffen.
Man könnte sie durch Diffusionsglühen- langes Glühen bei hoher Temperatur- beseitigen.
Die Blockseigerungen, die Thomas geschildert hat, sind sehr viel gröber und schädlicher.
Sie entstehen in großen Gußblöcken, bei denen zwischen dem Erstarren des Randes und der Blockmitte erhebliche Zeiten liegen können. In der zuletzt erstarrenden Blockmitte kommt es zu deutlichen Anreicherungen an Legierungsmetallen und auch -leider- der bekannten Stahlschädlinge.
Ein ähnlicher Vorgang spielt sich bei der hier zu vernachlässigenden Gasblasenseigerung ab.
Als Fazit lässt sich festhalten: Seigerungen sind Zonen im Stahl, die sich in der Zusammensetzung von der "normalen" Stahlmatrix unterscheiden.
Werden sie nicht durch Diffusionsglühen beseitigt oder lassen sie sich auf Grund ihrer Natur nicht ganz oder teilweise beseitigen, so zeigen sie sich auch nach der Weiterverarbeitung durch Walzen, Schmieden, Pressen oder wie auch immer.
Da die Warmformgebung bevorzugt in eine Richtung stattfindet, werden die Seigerungszonen in diese Vorzugsrichtung mitgeschleppt. Sie tragen, neben den Primärkarbiden, zu Bildung der sogenannten Faserstuktur bei.
Das wiederum hat zur Folge, daß die mechanischen Eigenschaften des Stahls in Längs- und Querrichtung deutlich unterschieden sind. In Längsrichtung sind sie schon bei Ledeburitstählen, bei denen die Primärkarbide in Längsrichtung mitgeschleppt werden, doppelt so gut, wie in der Querrichtung-besser ausgedrückt- in der Querrichtung sind sie doppelt so schlecht wie in Längsrichtung.
Da die Kristallseigerung unvermeidlich ist und in der Regel weitgehend unschädlich ist, sind ihre Spuren auch nach der Warmverformung im Ätzbild zu sehen.
D.h. j e d e r Stahl hat eine durch Ätzen sichtbar zu machende Struktur. Ist diese Struktur grob, ist das grundsätzlich schädlich, ist sie fein, kann man damit leben.
Sehr grobe, an bestimmten Stellen gehäuft auftretende Seigerungen werden auch Grind genannt-sehr treffend, weil das wirklich grindig aussieht.
Solche Strukturen habe ich an mehreren Stücken des Stahls 1.4111 gefunden.
Als wolkige Strukturen tauchten sie bei einem Stück 1.4528 auf-dort so gleichmäßig und über die ganze Fläche verteilt, daß man es für einen tief geätzten wilden Damast halten konnte.
Beim Wootz sind die Anreicherungen für das Entstehen des Musters unabdingbar.
Bei Ledeburitstählen ist die Karbidstruktur bei feinem Schleifen schon mit bloßem Auge zu erkennen-Seigerungen im eigentlichen Sinn sind das nicht, da sie - hoffentlich- gleichmäßig in der gesamten Masse auftreten. Beim Anätzen ist die Zeilen- und Faserstruktur deutlich erkennbar.
Bei feinstem Schleifen und Ätzen mit geeigneten Mitteln läßt sich eine Seigerungsstruktur aber auch bei untereutektoidischen und übereutektoidischen Stählen feststellen.
Vor Jahren sah ich bei Peter Jonsson auf seinen Schwertklingen feine wolkige Strukturen ähnlich denen, die an der Klinge von Xerxes aufgetreten sind. Ich denke, er wird wieder zur Solinger Ausstellung kommen und seine wunderbaren Schwerter zeigen-da dürfte das Phänomen auch zu sehen sein.
Gleichmäßig wolkig auftretende Seigerungen müssen für die mechanischen Eigenschaften auch nicht unbedingt schädlich sein. Es liegen hier einfach möglicherweise nur ganz leicht unterschiedliche Stahllegierungen miteinander verquirlt vor- wie im Damast- nur ohne Schweißlinien.
Xerxes kann seine Klinge also getrost so lassen, wie sie ist. Schneiden wird sowieso nur der Wolframstahl in der Mitte und der Mantel aus dem Nickel-Gesenkstahl ist auch mit den Wölkchen ausreichend zäh.
Ob die Strukturwölkchen hier mit vernünftigem Aufwand und ohne Schädigung des Stahls durch überlanges Diffusionsglühen zu beseitigen wären, könnte bei dem Chrom-Nickel-Stahl zweifelhaft sein.
Freundliche Grüße
U. Gerfin
Wie es wirklich zugeht- und aus wirtschaftlichen Gründen im allgemeinen zugehen muß- hat Thomas beschrieben.
Damit müssen wir leben, es sei denn es schafft sich einer ein Laboröfchen an, in dem er kleine Blöckchen schmelzen und vergießen kann-rentieren wird sich das nicht, wirtschaftlich schon gar nicht und auch von den Eigenschaften her eher nicht.
Daß es sich bei den merkwürdigen Strukturen um Seigerungen handelt, ist wohl nicht ernsthaft zu bezweifeln.
Fraglich ist nur, um welche Seigerungen es sich handelt und wie sie sich technisch auswirken.
Ich versuche im folgenden "benutzerfreundlich" zu bleiben und Terminologien ins Allgemeinverständliche zu übersetzen.
Seigerungen entstehen durch mangelnden Konzentrationsausgleich beim Erstarren der "Legierungssuppe"-Primärseigerungen- oder auch durch Ansammlungen von stärker mit Legierungselementen angereicherten Strukturen-Sekundärseigerungen.
Zum Teil sind sie unvermeidlich- Stahl erstarrt in dentritischen Formen und im Zwischenraum zwischen den Dentriten liegt in der Restschmelze bei Vorhandensein gewisser Legierungselemente eine Anreicherung der Schmelze mit eben diesen Elementen vor. Sie können sich auch bevorzugt an der Grenze zwischen schon erstarrtem Dentrit und Schmelze anreichern und anlagern.
Das ist-wie gesagt- unvermeidlich und -zur Erzeugung von Wootz gewollt und unbedingt erforderlich.
Dentritisch kommt vom griechischen Wort für Baum und beschreibt den Erstarrungsvorgang, bei dem vom Rand des Blocks aus die Kristalle sich wie in Tannenbaumform anordnen-so als würden vom Rand aus Bäumchen in die Masse hineinwachsen
Die Konzentrationsunterschiede durch Kristallseigerungen sind vergleichsweise harmlos, da sie sehr feine Strukturen betreffen.
Man könnte sie durch Diffusionsglühen- langes Glühen bei hoher Temperatur- beseitigen.
Die Blockseigerungen, die Thomas geschildert hat, sind sehr viel gröber und schädlicher.
Sie entstehen in großen Gußblöcken, bei denen zwischen dem Erstarren des Randes und der Blockmitte erhebliche Zeiten liegen können. In der zuletzt erstarrenden Blockmitte kommt es zu deutlichen Anreicherungen an Legierungsmetallen und auch -leider- der bekannten Stahlschädlinge.
Ein ähnlicher Vorgang spielt sich bei der hier zu vernachlässigenden Gasblasenseigerung ab.
Als Fazit lässt sich festhalten: Seigerungen sind Zonen im Stahl, die sich in der Zusammensetzung von der "normalen" Stahlmatrix unterscheiden.
Werden sie nicht durch Diffusionsglühen beseitigt oder lassen sie sich auf Grund ihrer Natur nicht ganz oder teilweise beseitigen, so zeigen sie sich auch nach der Weiterverarbeitung durch Walzen, Schmieden, Pressen oder wie auch immer.
Da die Warmformgebung bevorzugt in eine Richtung stattfindet, werden die Seigerungszonen in diese Vorzugsrichtung mitgeschleppt. Sie tragen, neben den Primärkarbiden, zu Bildung der sogenannten Faserstuktur bei.
Das wiederum hat zur Folge, daß die mechanischen Eigenschaften des Stahls in Längs- und Querrichtung deutlich unterschieden sind. In Längsrichtung sind sie schon bei Ledeburitstählen, bei denen die Primärkarbide in Längsrichtung mitgeschleppt werden, doppelt so gut, wie in der Querrichtung-besser ausgedrückt- in der Querrichtung sind sie doppelt so schlecht wie in Längsrichtung.
Da die Kristallseigerung unvermeidlich ist und in der Regel weitgehend unschädlich ist, sind ihre Spuren auch nach der Warmverformung im Ätzbild zu sehen.
D.h. j e d e r Stahl hat eine durch Ätzen sichtbar zu machende Struktur. Ist diese Struktur grob, ist das grundsätzlich schädlich, ist sie fein, kann man damit leben.
Sehr grobe, an bestimmten Stellen gehäuft auftretende Seigerungen werden auch Grind genannt-sehr treffend, weil das wirklich grindig aussieht.
Solche Strukturen habe ich an mehreren Stücken des Stahls 1.4111 gefunden.
Als wolkige Strukturen tauchten sie bei einem Stück 1.4528 auf-dort so gleichmäßig und über die ganze Fläche verteilt, daß man es für einen tief geätzten wilden Damast halten konnte.
Beim Wootz sind die Anreicherungen für das Entstehen des Musters unabdingbar.
Bei Ledeburitstählen ist die Karbidstruktur bei feinem Schleifen schon mit bloßem Auge zu erkennen-Seigerungen im eigentlichen Sinn sind das nicht, da sie - hoffentlich- gleichmäßig in der gesamten Masse auftreten. Beim Anätzen ist die Zeilen- und Faserstruktur deutlich erkennbar.
Bei feinstem Schleifen und Ätzen mit geeigneten Mitteln läßt sich eine Seigerungsstruktur aber auch bei untereutektoidischen und übereutektoidischen Stählen feststellen.
Vor Jahren sah ich bei Peter Jonsson auf seinen Schwertklingen feine wolkige Strukturen ähnlich denen, die an der Klinge von Xerxes aufgetreten sind. Ich denke, er wird wieder zur Solinger Ausstellung kommen und seine wunderbaren Schwerter zeigen-da dürfte das Phänomen auch zu sehen sein.
Gleichmäßig wolkig auftretende Seigerungen müssen für die mechanischen Eigenschaften auch nicht unbedingt schädlich sein. Es liegen hier einfach möglicherweise nur ganz leicht unterschiedliche Stahllegierungen miteinander verquirlt vor- wie im Damast- nur ohne Schweißlinien.
Xerxes kann seine Klinge also getrost so lassen, wie sie ist. Schneiden wird sowieso nur der Wolframstahl in der Mitte und der Mantel aus dem Nickel-Gesenkstahl ist auch mit den Wölkchen ausreichend zäh.
Ob die Strukturwölkchen hier mit vernünftigem Aufwand und ohne Schädigung des Stahls durch überlanges Diffusionsglühen zu beseitigen wären, könnte bei dem Chrom-Nickel-Stahl zweifelhaft sein.
Freundliche Grüße
U. Gerfin