Lieber Hans,
Ich muss auf Grund deiner Ausführungen einfach annehmen, dass du dich noch nicht im Detail mit Grundlagenliteratur beschäftigt hast, bzw. nicht über diese verfügst. Zum Einlesen würde ich dir folgende Literatur empfehlen:
1. Kleiner Stahlschlüssel
Das ist das allerwichtigste "Werk", hier findest du alle Gängigen Stähle und die entsprechenden Daten dazu wie Wärmebehandlung, zu erwartende Härte und Einsatzgebiet. Vorne sind ein paar Stichworte zu den Legierungselementen und ihrem Nutzen im Stahl vermerkt. Das Teil ist einfach unentbehrlich.
2. Stahl-Metallurgie für Einsteiger, John D. Verhoeven, Wieland Verlag, ISBN:978-3-938711-50-7
Ein Werk, dass die Grundlagen der Metallurgie für Einsteiger sehr gut und verständlich darlegt. Man kann das Buch als Leie (mit Interesse und Zeit) lesen und versteshen. Hier werden die wichtigsten Zusammenhänge bezüglich Legierung der Stähle und den daraus resultierenden Eigenschaften erläutert.
3. Wärmebehandlung des Stahls, Dr. Volker Läpple, Europa Lehrmittel, ISBN: 978-3-8085-1310-1
Hier wird ausführlich die Wärmebehandlung von Stahl beschrieben, die technischen/chemischen/physikalischen Zusammenhänge erläutert und im Detail erklärt. Sehr aufschlussreiches Werk über die Wärmebehandlung, sofern man einige Grundlagen auf dem Themengebiet besitzt.
Nun zu deiner Frage und dem Mangan im Messerstahl:
Mangan kommt in unserer Erdkruste relativ häufig vor. Eisenerze enthalten ja außerdem nicht nur Eisenverbindungen, sondern auch noch andere Stoffe, wie Schwefel-, Phosphor-, Mangan-, und Siliziumverbindungen. Natürlich kommen auch noch andere Verbindungen vor, dies sind jedoch die häufigsten. Mangan hat wie bereits beschrieben, einen desoxidierenden Effekt auf den Stahl und bindet zudem den Schwefel als Mangansulfid (welcher sonst als Eisensulfid vorliegen würde, diese verschlechtert die Eigenschaften des Stahls jedoch drastisch, nachzulesen in o.g. Werken 2;3). Außerdem verringert er die kritische Abkühlungsgeschwindigkeit, was die Härtbarkeit des Stahls erhöht. Nun ist es so, dass sich das Eisen nur mit vermehrtem technischen Aufwand vom Mangan befreien ließe, und wegen der o.g. positiven Eigenschaften lässt man es einfach drin. Deshalb enthalten so viele Stähle einen gewissen Prozentsatz an Mangan.
Allerdings weiß ich immer noch nicht, welche Eigenschaft du dem Mangan zuschreibst, die du verzweifelt in den Legierungselementen des Niolox suchst.
Niolox besteht nominell zu 0,8% aus Kohlenstoff, 12,7% Chrom, 1,1% Molybdän, 0,9% Vanadium und 0,7% Niob, 83,8% Eisen.
Kohlenstoff ab einem Gehalt von ca. 0,3% macht Stahl (sinnvoll) härtbar. Dann gibt es noch weitere Legierungselemente, welche die Härtbarkeit und andere Eigenschaften des Stahl weiter beeinflussen. Mehr Kohlenstoff ist natürlich nicht immer besser, irgendwann fängt eine starke Versprödung und Karbidbildung an, die die Eigenschaften wie wir sie für Messer haben wollen (zähes, feinkörniges, hartes Gefüge) ungünstig beeinflussen. Rostfreien Stählen ist für ihre Korrossionsbeständigkeit (KB) Chrom zugesetzt, Mo verstärkt den Effekt der KB. Chrom bildet mit Kohlenstoff harte und vor allem große Karbide, weswegen die meisten rostträgen Stähle sich nicht für extrem feinschneidige Klingen eignen, wie z.B. Kohlenstoffstähle. Mit o.g. Legierungselementen des Niolox werden die Chromkarbide in ihrem Wachstum gehindert, außerdem bilden sich sehr Verschleißbeständige Sonderkarbide. Die Zusammensetzung hat sich als sehr tauglich für Messer herausgestellt, da sie sehr korrosionsbeständig ist, relativ feinkörnig und ebenfalls eine hohe Härte und gute Zähigkeit aufweist. Die eierlegende Wollmilchsau ist er allerdings trotzdem nicht, sowas gibt es bei Messerstählen im allgemeinen garnicht.
Ich hoffe, dass deine Fragen hiermit alle beantwortet wurden!
Viele Grüße,
Marius
