Interessante Struktur im 1.2767

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
 
Hallo alle miteinander

Hätte heute schon um einiges früher antworten wollen, jedoch wird das Messerforum in meiner Arbeit automatisch gesperrt, komisch normalerweise bezieht sich die Sperre "nur" auf Pornoseiten :hehe: :steirer:

Mich hat das Thema nicht in Ruhe gelassen, mir sind dazu ein paar Dinge eingefallen.

Erster und absolut einfacher Test um schon mal einige Thesen auszuschließen. Xerxes schau dir bitte die Reste vom Originalblech falls noch vorhanden mal ganz genau an, ob du dort auch exakt die selben Strukturen vorfindest, ich persönlich glaube eher nicht.

Ich bin zu der Überzeugung gekommen, dass sich beim Schmieden des Messers, also als Xerxes bereits die Klinge bearbeitete, der Liquiduspunkt teilweise erreicht wurde, es quasi zu oberflächlichen anschmelzen des Stahls kam und sich deswegen diese Schlieren bildeten. Dabei kam es womöglich zur Aufkohlung oder Nitrierung aber auf jeden Fall zu Legierungsauscheidungen, die in einer inhomogenen oberfläche führten, also zu unterschiedlichen örtlichen Elementkonzentrationen aber sicher nicht zu einer SEIGERUNG im herkömmlichen Sinne.

So dann möchte ich noch zwei Punkte ansprechen.

AchimW, ich arbeite in keiner kleinen Quetsche, wir sind Weltmarktführer in Karosserieblech und bei hochfesten Stählen im Fahrzeugchassie, du kannst raus auf die Straße gehen und eigentlich jegliches Auto deutscher Marke anflexen, Italiener im Hochpreissegment, Briten, Franzosen,Schweden blablabla alles unser Blech. Der Großteil aller Pipelinerohre auf diesem Planeten sind unser Grobblech, Jeder Siemens, Miele oder Bosch Kühlschrank hat unser Blech. Wir geben jedes Jahr Millionenbeiträge für Forschung Entwicklung und für unsere Analytik aus, wir kennen etwas überspitzt formuliert jedes Atom in unserem Blech, also glaub mir, wir wissen über die Strukturen in unserem Stahl bestens bescheid, ich sagte auch nicht, dass in unserem Blech keine Strukturen vorhanden sind, das wäre ja schon fast Blasphemie :) , ich sagte lediglich, DIESE oben genannte Struktur hat unser Blech sicher nicht. jetzt kannst du googeln in welcher firma ich wohl arbeite :hehe:

und zum zweiteren.
Ich möchte mich ausdrücklich als Privatperson jeglicher Werbung oder Ankreidung eines anderen Herstellers entziehen ABER:
Wir analysieren auch das Blech externer Kunden, zb eines herstellers von günstigen Kochtöpfen. dieser bezieht sein Blech genauso wie Xerxes aus Fernost. jedenfalls hat dieser Hersteller XY festgestellt, dass die Materialeigenschaften beim weiterverarbeiten teilweise massiv variieren, wir haben das blech dann analysiert -> siehe da, die Zusammensetzung des Stahls war eine andere als die angegebene.
So etwas erleben wir fast täglich in unserem Labor !!!!
Es wird getrickst, ein kleines Beispiel: Legierungselement X macht genauso wie Element Y den Stahl hart. Element X ist für bestimmte Eigenschaften vorgeschrieben, nur ist vielleicht Element Y um eine Zehnerpotenz billiger ?? :staun:

un noch etwas. Phosphor und Schwefel haben extreme Auswirkungen auf eine Stahlqualität, wir messen im ppm Bereich. Bei 1.2767 ist angegeben kleiner gleich 0,03 Massenprozent. Es kann also sein, das in einem Blech der selben Sorte mal 10ppm Schwefel oder Phosphor vorhanden sind, ein anderes mal 300ppm also das 30fache. Da braucht sich keiner wundern, wenn sein geschmiedetes Messer nicht den Erwartungen entspricht, aber es ist ja überall so, Hauptsache billig.

Bin jederzeit für Fragen oder Fachdiskussionen zu haben,

Schönen Abend noch
LG
Martin
 
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.

Koraat scheint damit klar zukommen.

Gruß Maik:D
 
Hui, da hab ich ja was losgetreten:steirer:

Insgesamt sehr informativ und anschaulich.

Ich bin zu der Überzeugung gekommen, dass sich beim Schmieden des Messers, also als Xerxes bereits die Klinge bearbeitete, der Liquiduspunkt teilweise erreicht wurde, es quasi zu oberflächlichen anschmelzen des Stahls kam und sich deswegen diese Schlieren bildeten. Dabei kam es womöglich zur Aufkohlung oder Nitrierung aber auf jeden Fall zu Legierungsauscheidungen, die in einer inhomogenen oberfläche führten, also zu unterschiedlichen örtlichen Elementkonzentrationen aber sicher nicht zu einer SEIGERUNG im herkömmlichen Sinne.

Anschmelzen kann ich ausschließen. Ich arbeitet in der Gasesse und hab die Temperatur recht gut unter Kontrolle. Die ca. 1450 Grad zum überschreiten der Solidusgrenze bei einem Stahl mit ca. 0,45% Kohlenstoff hab ich mit Sicherheit nicht erreicht. Aufkohlen, Entkohlung, Nitrieren etc. kann ich eigentlich auch ausschließen. Erstens ist meine Athmosphäre in der Esse gut eingestellt, zweitens zeigt sich das Muster ja über den gesamten Anschliff. Also sowohl in Nähe der Schmiedehaut als auch tiefer im Rohling. Klar, etwas Kohlenstoff migriert wohl aus dem 2519 in die Randlagen, dass zeigt sich aber normalerweise als deutlich dunklere Schicht in Nähe der Schweißnaht...

Ich muss gucken, ob ich noch ein Reststück hab. Ich glaube ich hab alles aufgebraucht. Muss ich gucken...

dieser bezieht sein Blech genauso wie Xerxes aus Fernost.

Moment, weshalb Fernost? Bist du dir sicher, dass "Premium Stahl" ihre Stähle aus Fernost beziehen? Kann natürlich sein, wäre mir aber neu. Ich war mit der Quali der Stähle immer sehr zufrieden. Davon mal ganz abgesehen, war es Material, welches schon ein paar Jahre in meiner Werkstatt lag. Eingeschlagen und beschriftet, Verwechslung kann ich also ausschließen.

Gruß Jannis
 
Hallo Xerxes.
Eine sehr schöne homepage mit noch schöneren Messern kannst du dein eigen nennen :super:

Bei dieser Stahlqualität habe ich nur chinesische Hersteller gefunden oder chinesiche Ersthändler.
Keine Ahnung was Premium Stahl noch alles anbietet, war wahrscheinlich ein breites Spektrum von verschiedensten Stählen aus der ganzen Welt.

Habe da mal eine Frage.
ich kenne mich beim Schmieden ungefähr so aus wie ein Dinosaurier von Grafikkarten um es mal auf den Punkt zu bringen :hehe:

Du hast geschrieben,dass am Rand der Klinge ein anderer Stahl verwendet wurde, als in der Mitte. Auf deinem letzten Bild sieht man sehr gut, dass diese Schlieren bis zum äußersten Rand hinaus gehen, also eigentlich beide Stähle betroffen sind, wäre dies tatsächlich der Fall, wäre beim schmieden etwas passiert.

Nochmal zum Thema Liquidusphase, vielleicht betrifft es ja nur die Oberfläche, dass sich Verschmelzungen gebildet haben so ähnlich wie beim anflämmen von Materalien.
Was ich auch noch in Betracht ziehen würde, wäre die Flüssigkeit, in der du abgeschreckt hast, vielleicht ist es da zu irgendwelchen Phänomenen an der Oberfläche des Stahls gekommen.

auf jeden Fall sehr interessant das ganze....
 
@ Stahlbursche: Danke:D

Du hast geschrieben,dass am Rand der Klinge ein anderer Stahl verwendet wurde, als in der Mitte. Auf deinem letzten Bild sieht man sehr gut, dass diese Schlieren bis zum äußersten Rand hinaus gehen, also eigentlich beide Stähle betroffen sind, wäre dies tatsächlich der Fall, wäre beim schmieden etwas passiert.

Die Klinge ist bis jetzt nur angeschliffen, ich bin noch nicht bis zur Mittellage vorgedrungen. Die Oberfläche mit der Struktur ist also nur 1.2767.

Nochmal zum Thema Liquidusphase, vielleicht betrifft es ja nur die Oberfläche, dass sich Verschmelzungen gebildet haben so ähnlich wie beim anflämmen von Materalien.

Dann dürfte sich der Effekt ja nur in Nähe der Schmiedehaut befinden. Wie man aber sieht, ist die Struktur auf der gesamten Oberfläche zu sehen...

Was ich auch noch in Betracht ziehen würde, wäre die Flüssigkeit, in der du abgeschreckt hast, vielleicht ist es da zu irgendwelchen Phänomenen an der Oberfläche des Stahls gekommen.

Der Rohling ist normalisiert und weichgeglüht und noch nicht gehärtet. Die angeschliffenen Seiten sind also noch nicht mit einem Abschreckmedium in Berührung gekommen.

Ich hab tatsächlich noch ein Reststück von dem Stahl gefunden. Gerade kurz mal übergeschliffen und in Löskaffe gestellt. Man sieht auch auf diesem Stück eine deutliche Struktur, die allerdings nicht so verwirbelt ist wie auf der Klinge. Ich könnte mir vorstellen, dass die starken Verwirbelungen der Struktur tatsächich durchs Schmieden und den Anschliff entstanden sind. Das Stück Stahl war definitiv noch nicht im Feuer und wurde von mir nicht wärmebehandelt. Morgen schleif ich das Stück nochmal feiner aus und mach ein Foto davon...

Gruß Jannis
 
Wenn die beiden Neuen es nicht machen wollen,dann kann ich ja mal sehen ob sich die Zusammensetzung des 2767 geändert hat.

Gruß Maik
 
Hallo Zusammen,

Eine sehr schöne Diskussion hier :)

Nun, ich bin mir nach wie vor sicher, dass es sich hierbei um Seigerungen handelt, die durch das Schmieden und Schleifen zu der eigenartigen Struktur führen.

Folgende Überlegung möchte ich noch anbringen. Kann sein, dass ich mich dabei weit aus dem Fenster lehne, aber trotzdem könnte es im Bereich des Möglichen sein.

Ich habe die Normzusammensetzung des 1.2767 im Schäffler-Diagramm aufgetragen. Aufgrund des hohen Nickel-Äquivalents landen wir, nehmen wir als Ist-Zusammensetzung jeweils die Mitte der Toleranz an, genau auf der Phasengrenze Martensit / Martensit+Austenit. Durch die Seigerung könnten sich entsprechende Anteile des Gefüges im Austenitgebiet befinden. Die Folge wäre quasi ein Daulphasenstahl mit einem Gefüge (weichgeglüht) aus Ferrit mit Karbiden und Austenit bei Raumtemperatur, was zu sehr unterschiedlichem Ätzverhalten führen würde. Grundsätzlich reagieren Mikroätzungen sehr stark auf Seigerungen.
auf einer Seitenlage wären austenitische Anteile sicher zu verkraften, in der Schneidlage möchte ich gar nicht daran denken.:glgl:

Was könnte man also tun?

Ich denke gerade über eine Ätzung nach, die Aufschluss darüber geben könnte. Die Farb-Ätzungen nach Lichtenegger u. Blöch, bzw. Beraha I und II wären an sich eine Überlegung wert, sind allerdings aufgrund der verwendeten Chemikalien nicht ganz ohne.

Meine Empfehlung:

600ml. dest. Wasser
300g Kaliumhydroxid
300g Kaliumferricyanid
Ferrit wird goldbraun, der Austenitbleibt hell.


Alternativ:

Xerxes kann mir ein Stück des Stahl zusenden und bekommt dann eine komplette, metallographische Untersuchung, ggf. mit entsprechender Analytik.

Wie gesagt, alles sehr interessant, aber nicht unlösbar. Ich wär froh, wenn ich mal ein Stück solchen Stahls erwischen würde :)

Grüße
Matthias
 
Hallo Dr.Stahl

Dies klingt absolut plausibel, jedoch driftet dies erheblich von meinem Kerngebiet ab, jedoch sehr nachvollziehbar.

Ich könnte eine genaue Analyse mittels optischen Emissionsspektrometer (OES) oder gegebenfalls mittels Röntgenfluoreszenz (RFA) anbieten. Ebenfalls könnte ich C,S,N mittels Leco verbrennen. Jegliche Methoden sind bei mir zertifiziert.
Seigerungsmessung mittels Emissionsspektrometer und Einschlussmessung wären auch kein Ding, die Werte hätte ich innerhalb einer Woche.

Die Ergebnisse würden innerhalb eines Werktages vorliegen. inklusive Spurenanalytik.

LG
Martin
 
Hi,

Leute, ihr fahrt ja starke Geschütze auf:steirer: Interessieren würde es mich auch, wodurch diese Struktur genau entsteht. Also, wenn ihr euch die Mühe machen wollt, kann ich gerne Proben des Stahl verschicken. Insgesamt hab ich aber nur ein Reststück von ca. 4x40x60mm.

Wenn ihr Interesse habt, schreibt mich einfach kurz an und ich schick euch ne Probe...

Gruß Jannis

Ps. Dr. Stahl bekommt schonmal ein Stück von mir...
 
Hallo Stahlbursche,

das hört sich nach einer sehr guten Ausrüstung an, die ihr da habt. Hinsichtlich der Anforderungen an Automobilblech aber sicher auch notwendig.

Ich würde vorschlagen, wir untersuchen beide ein Stück von Xerxes mysteriösem Stahl und diskutieren dann unsere Ergebnisse. Bin sehr gespannt, was dabei heraus kommt.

Eine EOS-Analyse kann ich leider nur Integral über ca. 1qcm machen. Wodurch eventuelle Seigerungen nicht sichtbar werden. Was habt ihr da für Methoden? Falls der Anschliff nicht aussagekräftig ist, werde ich zumindest ein Elementverteilungsbild mittels EDX erstellen.

Ich denke, für Interessierte ist es sicherlich interessant, wenn hier etwas ins Detail gegangen wird.

Wie auch immer, wir haben uns an dem Fall festgebissen und das wird gelöst :)

Viele Grüße
Matthias
 
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