Messer aus Feile, Spitze bricht ab.

[mikromeister]

Ich habe aus einer Feile unbekannter Herkunft ein kleineres Messer geschmiedet.
Beim Schmieden war ich sicherlich nie zu heiss.
3x Normalisiert, gemäßigt dünn ausgeschliffen auf ca. 0,2mm Schneidenbreite, gehärtet in Öl.
Glasritztest bestanden ausser an einer Stelle wo die Schneide fast schon scharf geschliffen war.
Sofort 1x 1h auf 180° angelassen. Glasritztest an den optimalen Stellen gerade so noch bestanden.
Erl + 1cm Rücken mit dem Brenner auf Grau angelassen.
So weit so gut.

Ich nehme also die Klinge am Erl in die Hand und haue leicht aus dem Handgelenk mit der Spitze quer auf die Werkbank. Die Spitze bricht 2mm ab.
Ich drücke nochmal seitlich auf die Tischplatte und kann leicht nochmal ein 2mm Dreieck schräg abbrechen. Der Klingenquerschnitt ist dabei ca. 3x0 bis 3x0,6mm.

Das Bruchgefüge sieht unter dem Mikroskop perfekt fein aus, wie es sein sollte.

Die Frage ist jetzt: Ist was grundlegendes schiefglaufen und ich sollte die gesamte WB nochmal wiederholen, oder ist nach dem 2. Anlassen mit dann vielleicht 200° das Problem behoben.
Oder ist ein feines Messer aus Feilenstahl eben so empfindlich?

Mein Maschinenbauerbauch sagt mir dass der letztere Fall eher nicht zutrifft.

Ich möchte halt im Fertigzustand nicht mehr an der Klinge rumbiegen und sie zerstören.

 

[Andreas]

Für mich hört sich das an, als ob die Klinge für die Geometrie der Klinge zu hart ist. Also entweder die Geometrie oder die Härte "verändern". "Glas gerade noch so möglich" klingt für mich nach "noch ziemlich hohe Härte".

 

[Arno Eckhardt]

Hallo Mikromeister

Für mich hört sich das eher so an, als wäre Deine Geometrie ( Bitte unbedingt Maße posten!) Bei diesem, nicht auf Schockbelastungen ausgelegten Werkstoff, schlicht zu fein bzw. der Test mit dem Schlag auf die Werkbank einfach zu "martialisch".

Aber bitte wiklich nochmal die Geometrie vermessen und posten, wie mein Vorredner bereits sagte. (Edit: Hast Du schon, `tschuldigung, überlesen)

Am Anlassen sollte es nicht liegen, Feilen (2063, 2008), bei dieser Temperatur angelassen, dürften nicht sehr weit über 60 HRC herauskommen und entsprechend "Flexibel" im Rahmen des Werkstoffes sein. Ein von mir für Georg von Tardy gehärtetes, sehr filigranes "Schinkenmesser" Hat nach der WB durchaus noch eine Biegung von ca. 35° auf eine Länge von etwa 28 cm problemlos verkraftet.

Frage:

Bedeutet "3 mal normalisiert" "Normales" Normalisieren mit Luftabkühlung, oder "scharfes" Normalisieren in Öl?

Sonst fehlt da nämlich das "Einformen", was bereits alles erklären würde...

Edit: Ich glaube, das ist tatsächlich das eigentliche Problem.

 

[Peter Polnau]

Hm
Ich schätze du hast eine super gute Feile erwischt!
Es gibt da welche die einen anteil an Wolfram haben und die werden etwas mehr härter. ( Funkenprobe mit einem Rotem Schweif)
Der Glastestritz besagt ja nur das eine härte von 64 HRC erreicht ist,sollte nach dem anlassen das immer noch der Fall sein ist die Klinge eigentlich noch zu hart. Dann kannn es passieren das beim Schleifen schon Mikroausbrüche entstehen und die schneide nicht scharf wird.
Ein feiner Grad entsteht da auch nicht weil er gleich wieder abbricht.
Der zweite Härtetest sollte mit einer Feile getätigt werden, sie sollte so gerade eben noch Greifen und beim schleifen soll ein Grad entstehen.
Der Wolfram sorgt dan für eine hohe Standfestigkeit der Schneide.


Peter Polnau

 

[mikromeister]

Die Geometrie war schon filigran, aber nicht so fein wie bei einem typischen feinen Fleischmesser.
Die allerdings nadelspitze Spitze ist nach meinem Maschinebauergefühl eindeutig zu leicht abgebrochen. Eine Stecknadel z.B. ist viel stabiler.
Die Spitze ist sehr spröde abgebrochen, war allerdings noch schlanker als auf den Fotos unten.
Ich habe die ca. 13cm Klinge auch nur zwischen 2 Fingern am Erl gehalten und lässig auf Buchenholz geklopft.

Die Feile ist sicherlich mehr als 30 Jahre alt und hatte keine mir bekannte Markenbezeichnung. Ich denke nicht, dass das was besonderes ist.
Teile von gut Daumennagelgröße die ich abgeschrotet habe sind durch Luftabkühlung etwas hart geworden und für meine Begriffe auffällig leicht mit dem Hammer im Schraubstock zu zerbrechen gewesen.
Das Gefüge war aber fein.

Das Normalisieren war nur mit abkühlen durch Schwenken an Luft.
Danach kein Weichglühen oder sonst was.
Das Härten dauerte im heissen Ofen vielleicht 3 min.
Die Spitze war definitiv nicht überhitzt.

Ach ja, das Funkenbild ist ganz normal. Wolfram sehe ich da nicht.

Hier noch 2 Fotos:
http://www.schmidt-instruments.de/Diverse Bilder/DSCF3344.JPG
http://www.schmidt-instruments.de/Diverse Bilder/DSCF3346.JPG vom Erl aus auf den Klingenquerschnitt fotografiert. Schneide ist in Wirklichkeit schon fast scharf.

Ich habe die Härte nochmal nachkontrolliert. Die Klinge ritzt das Honigglas vom Frühstück doch klaglos bis auf den blauen Bereich ganz hinten am Erl.
Eine angeblich 1200 HV Valtitan Nadelfeile greift nicht.

 

[Arno Eckhardt]

Hallo Mikromeister

Du schreibst: "Das Normalisieren war nur mit abkühlen durch Schwenken an Luft.
Danach kein Weichglühen oder sonst was."

Das kann schon alles erklären. Mach mal den "Flextest"...

 

[mikromeister]

Kein Weichglühen, richtig.

Auf einen Flextest (was immer das genau ist) würde ich gerne verzichten wenn sich die Kinge noch retten lässt.
Immerhin weiss ich ja schon dass da was nicht stimmt.

 

[xtorsten]

Auf einen Flextest (was immer das genau ist) würde ich gerne verzichten wenn sich die Kinge noch retten lässt.

na dann weichglühen und noch mal härten.

Kann gut sein, dass nach dem Schmieden (vor allem bei geringem Umformgrad) der C als Karbidnetz auf den Korngrenzen vorliegt.
Ein Normalisieren führt dann allenfalls dazu, dass diese netzartige Struktur "angelöst" wird. Erst das darauf folgende Einformen (optimalerweise durch Pendelglühen um den Umwandlungspunkt) führt zu einer schönen Verteilung der Karbide.
Bleibt ein Karbidnetzwerk erhalten, so kann das durchaus versprödend wirken.

Nebenbei: ich habe mal eine Klinge aus Feile hart geschliffen und im Ofen angelassen. Leider bröckelte die Schneide immer wieder weg (feinste Ausbrüche). Woran es lag (mangelhaftes Ausgangsgefüge oder mein Fehler beim Schleifen) kann ich nicht genau sagen.

Ein anderes Mal habe ich eine kleine 08/15 Nadelfeile (eine von den flachen, an die man nur noch eine Schneide schleifen muss; ca. 10cm lang, `nen mm dick und nicht mal einen cm breit) mal schnell zurechtgeflext und geschliffen und mit einem Hartlötbrenner gehärtet . Danach konnte man Glas ritzen. Habe dann noch einmal kurz in der Flamme angewärmt (also nix mit sauber angelassen) und dann fertig geschliffen (ballig auf Null).
Und erstaunlicherweise ist diese kleine, wirklich schlampig gemachte, Klinge um Längen besser als die andere, mit der ich mir wesentlich mehr Mühe gemacht habe, um keine Fehler zu machen.
Die Kleine ist richtig gut sogar - auch wenn ich mit der mal ein wenig schnitze (wofür die Geo eigentlich zu fein ist) hält die Schneide witklich gut.

Also viel Glück,

torsten

 

[stephan]

Moin
Hatte selber schon ähnliche Probleme.
Die Schneide brach aus und die Spitze ab,daß alles bei relativ geringer Belastung. Ich war mir auch sicher das ich den Feilenstahl beim schmieden nicht zu hoch erhitzte.Um die Spannungen die durch das schmieden entstanden sind zu beseitigen hab ich die fertig geschmiedeten Klingen in meiner Gasesse auskühlen lassen.DAS war der Fehler! Dadurch bildete sich Grobkorn, da die Esse wohl noch zu hohe Temperaturen im Innern hatte.
Der Bruch sah auch bei mir recht feinkörnig aus.Markus Balbach riet mir die Esse erst ziemlich runter kühlen zu lassen, aber ich steck die Klingen jetzt in einen Eimer mit Vermiculite,das funktioniert sehr gut. U.Gerfin schrieb vor ein paar Tagen man sollte die Klinge mit der letzten Wärme vom schmieden härten und dann normalisieren.Das sollen ein möglichst feines Gefüge begünstigen. Werd ich mal ausprobieren.
bis denn

 

[U. Gerfin]

Die Diagnose geht wohl nach der überwiegend geäußerten Meinung in Richtung Korngrenzenzementit. Das scheint auch mir die wahrscheinlichste Möglichkeit. Diese Struktur ergibt sich bei zu langem Halten auf hoher Temperatur und zu wenig Verformung. Das passiert gerade an einer Klingenspitze recht leicht. Sie ist ja mit ein paar Schlägen geformt und wird dann zwar immer wieder miterhitzt, aber eben nicht mehr verformt und das führt zu Kornwachstum und bei übereutektoidischen Stählen zum Korngrenzenzementit.
Soweit wären wir wohl d´accord.
Ich möchte aber noch eine kurze Überlegung über das Normalisieren und das Weichglühen/Einformen anschließen. Hartnäckig hält sich die Vorstellung, daß das Weichglühen der wichtigste Schritt zur Gefügeverbesserung ist. Vermutlich rührt das daher, weil man die günstige Wirkung des Weichglühens bei den folgenden Bearbeitungsschritten deutlich spürt.
Auch Rapatz-Die Edelstähle- Kap. 2 und 3-S. 35 ff. scheint das Hauptgewicht so zu setzen. Das muß man aber genau lesen und überdenken.
Beim üblichen Weichglühen können Zementitnetzwerke übereutektoidischer Stähle nicht wirklich beseitigt werden, da bei den angewandten Temperaturen nur ein Teil der Karbide in Lösung gehen kann-nämlich der Teil, der dem Eutektikum entspricht, also ca 0,8 %.
Der Rest bleibt zunächst mal unverändert und an der Stelle, in der er im Netzwerk vorhanden war. Eine Gefügeänderung ergibt sich also nur in der Matrix-wenn Ac 1 überschritten wurde- und bei einem Teil der Karbide.
Beim Normalisieren werden wegen der höheren Temperatur mehr Karbide gelöst, durch das schnellere Abkühlen feiner ausgeschieden und wegen der vollständigen Umkörnung der Matrix gibt es viele neue Korngrenzen, an denen sich Karbide noch nicht abscheiden konnten.
Interessant ist auch die Beobachtung, daß das Weichglühen nach einer vollständigen Härtung am besten gelingt, weil sich die fein ausgeschiedenen Karbidchen am leichtesten lösen.
Ich kann daher nur nochmals die Wichtigkeit scharfen Normalisierens- oder- wie Dr. Verhoeven es vorschlägt- doppelten Härtens betonen.
Mikromeister hat ja schon gehärtet =normalisiert . Aus diesem Zustand sollte er weichglühen und nochmals härten. Wenn es dann nichts wird, hat er vielleicht einfach eine minderwertige Feile erwischt.
MfG U. Gerfin

 

[mikromeister]

Zwischenzeitlich habe ich noch die Bruchflächen vergleichend unter dem Miroskop untersucht.
Das Gefüge ist fein, aber eindeutig nicht so fein wie bei meiner abgebrochenen Valtitan Nadelfeile.

Das Verfahren des scharfen Normalisierens habe ich glaube ich verstanden: Durch Abschrecken aus über AC1 bilden sich neue Körner an denen sich noch kein Zementit angelagert hat.

Was aber soll der Sinn des Weichglühens sein? Ich habe weder Spannungen in der Klinge, noch will ich dran rumfeilen.

Wird das Gefüge durch mehrmaliges Härten immer noch feiner, oder ist nach meinem einmaligen Härten schon das Maximum erreicht und ich erzeuge durch das 2. Härten nur andere Korngrenzen ohne Zementit?

Ist Härten gleichbedeutend mit scharfem Normalisieren?

 

[Arno Eckhardt]

Hallo Mikromeister

Der Sinn des Weichglühens ist hauptsächlich eine bessere Bearbeitbarkeit, so man diese benötigt. Gegen Spannungen hilft es aber auch. Man macht das sinnvollerweise nach dem Normalisieren.

Das scharfe Normalisieren oder mehrfachhärten ist eine Werkstattmethode, die das langwierige, entkohlungsträchtige und eigentlich einen Elektroofen erfordernde, echte Einformen (Pendelglühen) ersetzt. Die Wirkung ist nach meiner Erfahrung sehr gut, es sollte aber durchaus, besonders bei geschmiedeten Klingen mit heikler Geometrie (siehe Ulrichs Beitrag) wenigstens 2 mal gemacht werden. Geht ja schnell.

Zwischen beiden Verfahren (scharf Normalisieren und Mehrfachhärten) unterscheide ich noch: Zum scharf Normalisieren genügt eine etwas niedrigere Temperatur, was das Risiko des Verzuges minimiert. "Echtes" Mehrfachhärten ist sicherllich noch wirksamer, aber eben auch deutlich riskanter.

Edit: Man sollte sich einfach daran gewöhnen, dass alle übereutektoiden Stähle diesen Aufwand einfach erforderlich machen (also z.B. Kugellager, Feile, C 105 etc.).

 

[mikromeister]

Heute habe ich die Klinge ein 2. Mal gehärtet und 2x bei zwischen 180 und 210° 1h angelassen. Das war etwas höher als beim letzten Mal und mit Abschrecken.
Die Klinge ritzt immer noch Glas.

Die Spitze brach beim "Werkbanktest" nicht mehr.
Ein kleines Stückchen der Spitze habe ich auf einer Stahlplatte abgedrückt und die Bruchstelle begutachtet.
Subjektiv war die Klinge deutlich stabiler als vorher. Das Gefüge sieht eigentlich immer noch mehr oder weniger gleich(gut) aus.

In so fern hat sich also eindeutig was verbessert. Danke für die Tipps.

Bin ich jetzt bereit für den Flextest?
Was ist das überhaupt?
Es gibt zwar Unmengen an Treffern wenn man danach sucht, aber keine Erklärung.

 

[Andreas]

...
Bin ich jetzt bereit für den Flextest?
Was ist das überhaupt? ...

Nicht ganz einfach zu erklären, aber ich versuche es mal:

Es wird ein Rundstab (z.B. aus Messing) so in den Schraubstock gespannt, dass der Radius oben über die Backen des Schraubstocks übersteht.
Jetzt wird die Schneide seitlich auf den Rundstab gedrückt (direkt am Übergang vom Ricasso zur Schneide, wie beim Schleifen auf einem Bankstein). Der Druck muss so groß sein, dass die Schneide zur Seite "nachgibt". Zieht man jetzt die Schneide bis zur Spitze über den Stab, sollte im optimalen Fall die Schneide auf dem Rundstab nachgeben und wie eine "Welle" über den Stab laufen (Uli Hennicke nennt das "die Schneide nagelt").
Damit kann überprüft werden, ob die Härte der Klinge optimal zur Geometrie paßt, bzw. ob die Wärmebehandlung passend war (für den Stahl und die Geometrie der Schneide) und ob sie auch auf der ganzen Klinge gleichmäßig war.
Bei dem Flextest sollte sich die Schneide selbstständig wieder in die normale Ausganglage begeben (auf der ganzen Länge der Schneide). Dann passt es.
Gibt die Schneide nach, geht aber nicht in die "normale Ausgangslage" zurück, ist die Schneide zu weich.
Bröselt oder bricht die Schneide aus = Härte zu hoch oder Geometrie zu fein für die Härte der Schneide.
Gibt die Schneide unter Druck nach und "federt" wieder komplett passend zurück = alles klar. Geometrie und Härte passen zueinander.
Ich hoffe, dass war einigermaßen verständlich.

 

[mikromeister]

Das war schon klar erklärt, aber die Dosis macht bekanntlich das Gift.

Ich würde sagen man kann jede Schneide so belasten, dass sie entweder bricht oder verbiegt.
Federt sie nur, war die Kraft zu gering.

Ich glaube das rechte Maß muss einem jemand zeigen. Ich verwende die Klinge mal und sehe was die Praxis sagt.

 

[jafi]

Ja, da habe ich das gleiche Problem wie du, mikromeister.
Ich habe den Flextest zwar auch schon ausprobiert und dabei einiges fuer mich gelernt. Nur, ob ich's richtig gemacht habe, weiss ich nicht. So habe ich z.B. schon oefter meine bereits fertig geschliffenen Messer so getestet. Natuerlich dann nur mit recht geringem Druck. Dementsprechend winzig war die 'Welle'. Aber ich habe dabei auch (winzige) Ausbrueche oder Verformungen erlebt. Je nach Geometrie / Waermebehandlungserfolg / Stahl eben.
Wie geht's richtig? Macht ihr das vor oder nach dem Scharfschleifen? Ist die Welle gross und deutlich oder muss man schon sehr genau hinsehen; Kann man das evtl. fotografieren?

viele Gruesse, Jan.

 

[mikromeister]

Jetzt ist das gute Stück fertig und ich will euch nicht das Ergebnis vorenthalten.

Griff Hirschgeweih selbst gefunden.
Zwinge: Silber
Abschluss: Englische 2 Pence Münze 1956
Der Stahl wird zwar schön scharf, aber schon nach einem Tag zeigen sich die ersten Korrosionsfleckchen.
In Zukunft arbeite ich mit rostfreiem Stahl glaube ich.

Hier noch 2 Fotos:
http://www.schmidt-instruments.de/Diverse Bilder/dscf3353.jpg
http://www.schmidt-instruments.de/Diverse Bilder/dscf3355.jpg

Kritik ist erwünscht, ich bin im Einstecken fast genau so gut wie im austeilen.

 

[cheez]

Was ist der angedachte Verwendungszweck? Sieht irgendwie nach Alltags- und Küchenmesser aus.

Gruss, Keno

 

[xtorsten]

und: bist Du nun mit der Klinge zu Frieden?

gruß,
torsten

 

[mikromeister]

Angedachter Verwendungszweck? Das hört sich so geplant an.

Nun ich denke es ist bei meiner Übung eher zufällig etwas geworden.
Ein Brotzeitmesser vielleicht?
Oder zum Pilzesammeln.

Die Klinge ist definitiv besser geworden durch das zweite Härten (siehe weiter oben).
Die Schärfbarkeit ist sehr gut.
Steinpilze jedenfalls, so hart sie immer sein mögen wird es mit einem Lächeln zerteilen.
Fischdosen werde ich aber lieber auch in Zukunft mit einem Dosenöffner bearbeiten.

Danke nochmal an alle Tippanten