Link: Schlagzähigkeit von (rostfreien/-trägen) Stählen?

[mark23]

Hallo!

Cliff Stamp hat in einem Beitrag im Forum auf www.bussecombat.com eine sehr gute Diskussion zum Thema "Schlagzähigkeit von Stählen" geführt und dabei einige physikalische Prinzipien erklärt sowie Vergleiche herangezogen. Allerdings geht es primär um rostfreie bzw. rostträge Stähle. Die Diskussion ist allerdings auf Englisch, aber IMHO absolut lesenswert.

Link zum Thread

Ich habe den Diskussionsverlauf bis zum 06.07.2004 mal als PDF angehängt, anch diesem Datum kamen keine weiteren Beiträge mehr hinzu.

Gruß

Mark23

 

[xtorsten]

who the hell is cliff stamp?
muß man den kenne?
davon ab schon sehr interessant, was da zum thema toughness so alles erzählt wird. obwohl das nun hier auch nicht so viel anders ist- wenn man sich mal die ganzen d2-bowies beim mm-wettbewerb anschaut.
torsten

 

[mark23]

Cliff Stamp ist quasi eine Institution auf Bladeforums.com, da er mit seinen Testmethoden die Messer von verschiedenen Herstellern testet/getestet hat und dadurch eindrucksvoll belegen kann, welcher Werkstoff bei welcher Belastung wie und warum versagt bzw. versagen muß. Er verfügt auch über ein recht großes Wissen im Bereich Physik, Werkstoffwissenschaften und Mechanik.

Link zu Cliff Stamps Homepage mit den Messertests.

Gruß

Mark23

 

[LasterSepp]

Was ich nicht verstehe ist, was Schlagzähigkeit über die Qualität eines Stahls für Messer aussagt. Habt ihr das verstanden?
Schade das Romans Buch nicht in Englisch erhältlich ist.

 

[exilant]

who the hell is cliff stamp?
muß man den kenne?

Er ist ein erfahrener Verbraucher von Messern. Lese immer gerne seine Beiträge. Er hilft auch gerne weiter, wenns Probleme mit Herstellern gibt. War bei mir letztes Jahr so. Den Grad seiner Objektivität durchschaue ich aber noch nicht.

davon ab schon sehr interessant, was da zum thema toughness so alles erzählt wird. obwohl das nun hier auch nicht so viel anders ist- wenn man sich mal die ganzen d2-bowies beim mm-wettbewerb anschaut.
torsten

Sag das nicht zu laut.

 

[exilant]

Was ich nicht verstehe ist, was Schlagzähigkeit über die Qualität eines Stahls für Messer aussagt. Habt ihr das verstanden?
Schade das Romans Buch nicht in Englisch erhältlich ist.

Nur, was ich persönlich daraus mitnehme:

Für Haumesser, sagen wir ab 18 cm Klingenlänge ist das interessant, weil Schocklasten beim Schlagen auftreten können, also man haut in Holz und erwischt dabei was härteres, so in der Art. Für kleine Messer ist es tatsächlich egal.

Interessant ist die Diskussion auch, weil hier richtig Front gegen S30V gemacht wird. Und natürlich die entsprechenden Macher.

 

[mark23]

xtorsten hat mich gebeten, die untenstehende Grafik in diesem Thread zu posten, was ich hiermit auch zunächst kommentarlos für ihn erledige. xtorsten wird sie auf alle Fälle kommentieren und eine Quellenangabe machen. Kommentare sind natürlich von allen erwünscht.

Gruß
Mark23

 

[xtorsten]

danke Lars!

Die Grafik ist aus "Werkstoffkunde Stahl", Band II, S. 328, 1985 Springer-Verlag, Berlin (....), Verlag Stahleisen m.b.H. Düsseldorf.
soweit zur Quelle.
Interessant an dieser Grafik finde ich, dass sich rel. unabhängig von der Zusammensetzung, ab ca. 62 HRC ähnliche Werte für die Bruchbiegearbeit ergeben. Das alles ist bei der Probenform von 5mm Durchmesser natürlich am ehesten für größere Messer interessant, bei denen durch Hiebe etc. der ganze Querschnitt einer Klinge belastet wird. Für die Haltbarkeit der feinen Schneide sagen solche Zähigkeitsprüfungen wenig aus - hier ist das Zusammenspiel von Härte, Geomtrie, Werkstoff, Wärmebehandlung (all der Sachen, die Roman in seinem Buch schon erläutert hat) ausschlaggebend.
Aber bei Härten von weniger als 58-59 HRC zeigt die Grafik sehr deutlich, dass "die Zähigkeit" von niedriglegierten Stählen wie 1.2842 (90MnCrV8) um ein etliches höher ist als die der Schnellarbeitsstähle (hier s-9-1-2 als Besispiel) oder der ledeburitischen Chromstähle (hier: x165CrMoV12, entspricht 1.2601; ähnlich 1.2379/D2) - um noch einmal auf D2 und Bowies zurückzukommen
Ich hoffe Euch gefälltz,
torsten

 

[exilant]

Mein Stahlschlüssel kennt nur den "Kerbschlagbiegeversuch" und Zugversuche.

Ist der Test der "Bruchbiegearbeit" der gleiche, der also mit einem Schlag testet, oder wird gebogen bis zum Bruch?

Falls letzeres, so bestätigt die Grafik die Diskussion, weil die dort im Härtebereich von zwischen bis 54 / 58 HRC waren.

Wirklich interessant wird die Geschichte aber tatsächlich erst ab 58 und höher.

Schade, dass nur rostende Stähle geprüft wurden. Der direkte Vergleich mit rostfreien im Härtebereich für Messer wäre einfach interessant. Und!: Die Werte müßten endlich mal ins Verhältnis zur Wirklichkeit gesetzt werden. Sprich: "Was muss ich tun, um solche Kräfte per Hand einwirken zu lassen?".

 

[xtorsten]

nein, wird nicht mit Schlag getestet. Begründung in dem Büchelein: macht nur bis 55 HRC Sinn, da darüber die Streuung der Messwerte eine Beurteilung erschwert.
Kurzbeschreibung des Tests neben der Grafik: Auflageabstand 75mm, Probe 5mm Durchmesser, Einpunktbelastung.
Nun ja, wie Roman in seinem Buch angibt, liegt die Gebrauchshärte für Messer mit schlagender Belastung zwischen 56 und 58HRC - und nur bei solcher Belastung machen die Diskussionen um die Zähigkeitstest mit Proben von 5mm Durchmesser einen Sinn.
Ob jedoch eine feine Schneidkante "steht" hat vielmehr mit Größe der Hartphasen, Menge, Verteilung, Geometrie und dem ganzem Kram als Kombination zu tun. Zähigkeitstests hierauf zu übertragen enbehrt einem sinnvollem Fundament. Die etlichen Leute, die sich mit der wissenschaftlichen Vermessung des Messerschnitts beschäftigt haben standen alle vor dem selben Problem: entweder sie hatten reproduzierbare Versuchsbedingungen, die reichlich Praxisfern waren - oder ihnen konnte die fehlende wissenschaftliche Reproduzierbarkeit angelastet werden. Der eigentliche Test ist bei Messern die Praxis.
Und da scheiden sich ja dann bekanntermaßen wie eh und je die Geister.
gruß,
torsten

 

[exilant]

Moment,

also eine 1,5 mm stake Machete aus ATS34 HRC 60+ ist ganz logisch nicht das..... .

Einen Zähigkeitswert für Messer bei höheren Härten möchte ich schon haben.

Ich versuchs mal mit einem Beispiel:

Der "Kamfmessertest" im MM. Da wurde eine ATS34 Klinge, Maß 5mm von Hill gebogen und widerstand einer Menge Druck. Das galt eigentlich für alle Klingen, egal welches Material.

So, es gibt Haumesser und es gibt Messer, die sollen vom Verwender eben auch zum Hebeln benutzt werden und wenn es nur der Pfeil aus dem Baum ist.

Mir ist daran gelegen, zu wissen, ob die Stahlwahl dabei eine Rolle spielt, oder, was der von Dir gezeigte Test sehr sehr nahe legt, nur die Geometrie.

Den Hinweis auf die Geometrie habe ich oft gesehen. Aber nie eine eindeutige Aussage in der Richtung.

Es ergäbe sich doch, in Bezug auf die Diskussion im Busseforum die Frage (mal wieder):

Ist die Leistung von Busse Messern wirklich auf Grund des Stahls so bemerkenswert oder ist dies auf die Geometrie zurück zu führen?

Oder ist es einfach nur die Garantie, die Busse von anderen abhebt?

Es ist doch so: Kann man den Bruchwiderstand von Klingen katalogisieren, so ließen sich doch im Falle eines Falles mutmaßungen daüber anstellen, ob der Bruch auf Überlastung oder Materialfehler zurück zu führen ist.

Weißt Du, die vom MM bechen soviele Klingen kaputt und jedesmal schreib ich denen, sie sollen jetzt endlich mal den Querschnitt der Bruchstelle angeben, damit man quasi von der Fläche her einen Versuch der Katalogisierung vornehmen kann. Entweder bin ich zu blöd oder ich weiß nicht, warum die das nicht machen.

Dabei geht es klar nicht um die Schneidkantenstabilität. Da ich im wesentlichen meine Schneiden bei 30° Schneidenwinkel habe, gibt´s für meich zwei Tests:

Druckschnitt: Wie gut dringt die Klinge in die gute hessische Fleischwurst ein?

Zugschnitt: Wie schartig ist die Schneide, wenn ich ein paar Meter Pappkarton geschnitten habe?



Und es ist tatsächlich so, wie Roman das angibt: Druckschneider sind nicht so gute Zugschneider bzw. zeigen mehr Erstverschleißmarken.

 

[xtorsten]

i see....

ich habe nicht daran gedacht, dass Messer als Hebel einzusetzen. Im allgemeinen ist ein Messer für mich nichts mehr als ein sehr feines schneidwerkzeug und das, was ich mir selber bastele geht selten über 2,5mm Klingenrücken hinaus (o.k. gerade mache ich mir eine Feile in Watenspitzform mit Wüsteneisenholz fertig, das hat 3mm).
na ja, also für solche Messerchen gilt eigentlich bei über 60 HRC: wenn das Ding auf den Boden fällt, ist die Spitze ab. Insofern habe ich nicht im entferntesten daran gedacht, dass auch für Messer ohne Hieb die
Zähigkeitsgeschichte so interessant ist. Aber auch für grobes Werkzeug sind 58 HRC ja schon voll in Ordnung oder?
Ist laut diesem Test aber tatsächlich so: ab 60 HRC ist es fast völlig Wurscht, welchen Stahl man biegt.
Davon mal abgesehen: Hast Du mal eine Feile genommen, eingespannt und das Ding abgebrochen?
Ich habe es mal gemacht ( wollte mir ja mal anschauen, wie das Gefüge aussieht, bevor ich das weiterverarbeite) - das bricht man nicht mal eben aus Versehen ab. Und ein kleines Messer aus einer Feile ist eben kein Hebelwerkzeug.
Man kommt immer wieder nicht drumherum: die Qualität einer Klinge kann nicht auf den Stahl und vor allem nicht auf einen einfachen Werkstofftest reduziert werden.
gruß,
torsten

 

[exilant]

Eben, mal so aus Versehen bricht es eigentlich nicht ab.

Aus diesen Testergebnissen hab ich mir so gedacht, dass man wohl je mm gut 100 N ansezen kann. Natürlich ist das grob, es fehlt mir ja der bezug zur Bruchfläche, aber im Großen und Ganzen haut das ungefähr hin.

Naja, wenn man dann noch optimieren will, muss man wohl an der Form etwas arbeiten. Also an der Spitze z. B..

Ich bin, was solche Sachen angeht wirklich Laie und, das macht es schlimmer, Autodidakt (Falls Du mal Jack Londons "Seewolf" gelesen hast, da läßt er die Hauptperson denken, dass Autodidakten eben den Nachteil haben sehr unstrukturiert zu lernen und nur das, was ihnen so vor die Füße fällt. Was dabei rauskommt, steht auf einem anderen Blatt). Also. Da ja wohl 100N = 10kg sind, hab ich einfach mal ohne Körpereinsatz auf die Personenwaage gedrückt und geguckt, wie da was geht. Jetzt lach bloß nicht....

Naja, vor diesem Hintergrund eben nochmal zurück auf die Diskussion im Busseforum: Die Beurteilung des S30V ist dann eben nur halb richtig. Als Haumesser kommt der Stahl wohl selten in Frage. Bei Bruchbiegung müßte er sich gleich verhalten, vielleicht besser, wegen der homogenen Struktur, egal, ich habs nicht getestet. Ein ATS34 oder 154CM hat den Nachteil, wenn was bricht, dann richtig. Also die dort erwähnte Dreiecksform. Ist mir passiert, als ich dummerweise dachte so ein winziges Schräubchen könnte man mal.... War nur winzig klein, aber der Ton, ein sattes Klick!

Ein weites Thema.

 

[xtorsten]

sei mir nicht böse....

.... aber bei der Prersonenwage mußte ich schon schmunzeln, danke
na ja, die pulvermetallurgisch hergestellten werden doch oft nicht auf max. Härten abgefahren oder? Und bei 59 HRC ist die Bruchbiegearbeit der "einfachen" Stähle immer noch um das Doppelte höher als bei den ledeburitischen, bzw. den Hss. O.K., die sind nicht pulvermetallurgisch hergestellt, aber der Test geht ja auch von massiven 5mm Rundmaterial aus, sprich die Besonderheiten einer Klinge (Dreieckiger Querschnitt; zu erwartende verringerte Bruchbiegearbeit auf Grund der dünn ausgeschliffenen Bereiche nahe der Schneide) werden hier nicht berücksichtigt. Also summa summarum müßte man mal zwei Klingen unterschiedlichen Materials abbrechen und dann sehen, wie sich die Werte zu dem allgemein gehaltenen Test mit 5mm Rundmaterial verhalten. Im Grunde wird da aber nicht viel wirklich Neues bei herauskommen - schließlich beweisen uns ja einige Maker und user, dass cpm bei entsprechender Konstruktion gut funktioniert. Was romans Erfahrung, dass ihm schon cpm Klingen mit herausgebrochenen ganzen Segmenten der Klinge/Schneide untergekommen sind, nicht aussschließt.
Nun ja, drehen wir uns im Kreis?
Genaue Abstufungen (Messwerte) ließen sich nur durch Versuche direkt am Objekt untersuchen und hätten geringe, begrenzte Allgemeingültigkeit (ein Zehntel mm mehr an der Schneide und das Ergebnis sähe wohl schon anders aus).
Was bleibt? Glücklich schätze sich der, der ein gutes Händchen für die Konstruktion hat - der Rest wird wohl mit der Sicherheitszulage leben müssen oder einige Sachen abbrechen
Mal im Ernst: ist zwar ein wenig schade, dass man das alles nicht so genau vermessen kann, aber auf der anderen Seite leben davon ja die custommaker - und das ist gut so oder?
Gruß,
torsten