Rotbruchgefahr bei Reineisen

[Frank2]

Hallo
Ich suche gerade eine Stahlsorte die sich problemlos mit dem 1.2842 zu Damast verarbeiten lässt, in passender Abmessung zu erhalten ist und gut zeichnet.
Ich schätze mal, dass ich mir bei Angele Reineisen bestellen werde, allerdings hab ich vorher noch eine Frage:
Laut Angele soll die Umformung nicht zwischen 850°C - 1050°C
erfolgen . Ich denke nicht, dass ich es schaffe diesen Bereich zu umgehen. Was muss ich also beachten um dem Rotbruch vorzubeugen?
Ich schmiede mit Koksfeuer.

Viele Grüsse

 

[Opaque]

Das interessiert mich auch, ich hab das bis jetzt einfach ignoriert und funktioniert hats trotzdem...

 

[AchimW]

Was'n das für ein Unsinn? Ich denke mal es soll heißen nur zwischen 1050 und 850° C. Abgesehen davon habe ich von Rotbruch bei Reineisen noch nie was gehört, geschweige denn gemerkt. Und ich habe schon einiges an Armco verschmiedet. Wobei auch diese Temperatur-Spanne kaum zu glauben ist, denn auch darüber bleibt das Zeug gut zusammen.

Abgesehen davon, wenn Du Reineisen mit 1.2842 zu gleichen Teilen verarbeitest, bleiben Dir in Deinem Damast insgesamt nur 0,45 % Kohlenstoff maximal. Den Damast kannst Du dann nur noch als Zierat, aber nicht mehr als Klinge/Schneide verwenden. Wenn Du Klingen machen willst, such Dir was Anderes. Wenn's ein reiner Kohlenstoffstahl sein soll, nimm irgendwas zwischen C60 und C105. Für eine guten Kontrast am Besten einen Nickelstahl wie 75Ni8, 1.2721, 1.2714 oder 1.2767.

 

[Frank2]

Vielen Dank für eure Antworten, natürlich ist das so gemeint, dass zwischen 850 und 1050° Celsius nicht geschmiedet werden darf. Dass es nicht so ernst zu nehmen ist habe ich mir schon gedacht, wollte aber lieber noch mal nachfragen.

Abgesehen davon, wenn Du Reineisen mit 1.2842 zu gleichen Teilen verarbeitest, bleiben Dir in Deinem Damast insgesamt nur 0,45 % Kohlenstoff maximal. Den Damast kannst Du dann nur noch als Zierat, aber nicht mehr als Klinge/Schneide verwenden. Wenn Du Klingen machen willst, such Dir was Anderes. Wenn's ein reiner Kohlenstoffstahl sein soll, nimm irgendwas zwischen C60 und C105. Für eine guten Kontrast am Besten einen Nickelstahl wie 75Ni8, 1.2721, 1.2714 oder 1.2767.

Die Klinge bekommt eine Mittellage aus C100 oder 1.2842, das mit dem niedrigen Kohlenstoffgehalt ist also kein Problem. 75Ni8 hab ich bei dir letztens bestellt, passt aber von den Abmessungen beim besten Willen nicht zu dem 1.2842, den ich zu Hause habe

Viele Grüße

 

[Badger1875]

....Laut Angele soll die Umformung nicht zwischen 850°C - 1050°C erfolgen....

Tja, was soll man dazu sagen, in der Broschüre von Armco wird tatsächlich auf diesen Punkt hingewiesen....

Im Anhang habe ich mal die Broschüre für Reineisen von Armco zum Download, wer nachschaun will, findet den Hinweis auf Seite 7 am Ende der Seite!

Ich für meinen Teil sehe das so wie Achim und denke nicht, dass da was passiert, ich schmiede viel mit dem Material und hatte noch nie einen Ausfall! Rotbrüchigkeit kenne ich eigentlich nur beim Umschmieden von Feilen und ähnlichen Materialien....

Die Materialvorschläge von Achim sollten die erste Wahl sein, Reineisen geht aber durchaus, wenn man bei den Dicken des Materials darauf achtet, dass man 2/3 auf den 1.2842 und 1/3 aufs Reineisen bringt, dann erreicht man um die 0,6 % Kohlenstoff und das sollte durchaus für ein brauchbares Messer ausreichen, mehr ist natürlich immer besser
Feuerschweißen lässt sich diese Kombination wirklich problemlos.

Freddie

 

[Ribbit]

Bei Angele steht tatsächlich, das man Reineisen nicht zwischen 850°C und 1050°C schmieden soll. Ist ja auch die typische Rotbruchtemperatur. Trotzdem kann auch ich mir Rotbruch bei Reineisen nicht vorstellen. Rotbruch entsteht durch dadurch, daß Eisensulfid und Eisenoxid ein bei 930°C schmelzendes Eutektikum bilden. Dieses Problem kann durch Zusatz von Mangan behoben werden,das Schwefel und Sauerstoff bindet. Aber Reineisen enthält wenig Schwefel und trotzdem noch etwas Mangan. Wo also soll der für Rotbruch verantwortliche Eisensulfid/oxid Misch herkommen?
Wenn du ganz sicher gehen willst, schweiß' den Damast über 1050°C (sollte kein Problem darstellen), warte bis er auf unter 850°C abgekühlt ist und schmiede dann weiter. Rotbruch sollte nur beim Umformen auftreten, nicht durch alleiniges Durchschreiten des Temperaturbereichs.
Mal im Ernst, 1.2842 und Reineisen zu verschweißen (auch wenn's keinen tollen Leistungsdamast ergibt) ist nicht so'n Problem. Mach einfach.
So rein Interessehalber: Was für Monsterabmessungen an 1.2842 hast Du denn?

Gruß,
Martin

 

[U. Gerfin]

Rotbruch entsteht als typische Erscheinung durch die Stahlschädlinge Schwefel und Phosphor. Deren Verbindungen mit dem Eisen schmelzen bei Rotglut und lockern den Zusammenhalt des Gefüges so, daß es auseinanderfallen kann.
Warum das bei (fast) chemisch reinem Eisen passieren soll, kann ich mir nicht recht erklären.
Ich habe auch solche Erscheinungen nicht festgestellt- weder bei Armcoeisen (das ich allerdings aufgekohlt hatte), noch bei Buttereisen. Gerade letzteres ist durch Hitze allein eigentlich kaum zerstörbar.
Sollte eine besondere Empfindlichkeit tatsächlich bestehen- Angele müßte schon wissen, was Sache ist und eine negative Eigenschaft ist leider meistens wirklich vorhanden, wenn sie schon zugegeben wird- so wird sie sich im Damast kaum auswirken, da das reine Eisen sich ja recht schnell mit C "vollsaugt" und vom jedenfalls gutmütigen 1.2842 gestützt wird.
Wenn Du das Material schon hast, benutze es ruhig. Wenn du es noch nicht gekauft hast, verwende lieber eine andere Kombination, wie es Achim schon angeraten hat.
MfG U. Gerfin

 

[Badger1875]

...Angele müßte schon wissen, was Sache ist...

Die Fa. Angele vielleicht schon..., aber Ulrich, Du solltest mal die Broschüre, die direkt von Armco ist, anschauen, den Link habe ich ja schon eingepflegt!
Am Fuß der Seite 7 ist der Hinweis auf den sich die Fa. Angele bezieht. Ich finde es nur verständlich, einen Hinweis dieser Art
weiterzugeben. Sollte nun etwas in die Hose gehen, kann man sich wenigstens darauf berufen, man hätte ja davor gewarnt.

Nachdem der Hinweis, wie schon oben erwähnt, nicht von der Fa. Angele erfunden wurde, sondern direkt von Armco veröffentlicht wurde, sollte man sich fragen, ob die Spezialisten von Armco etwas wissen, was wir hier nicht wissen?

Ich bleibe bei meinen Erfahrungen, die Du ja auch bestätigst und werde weiterhin Reineisen in meinem Damast verwenden, je nach Verwendung. Für einen Damast im Leistungsbereich sollte man als Partner für den 1.2842 schon einen Stahl mit mehr Kohlenstoff verwenden. Im Endeffekt entscheidet das aber jeder für sich.

Freddie

 

[MythBuster]

Hallo,

diese verbotene Zone für Armco Eisen (850-1050°C) hat wahrscheinlich einen ganz speziellen Grund. Armco Eisen hat 0,01%C.
Das hat zur Folge, daß man sich im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm
in Gebiet vom Ferrit befindet (kleiner Zwickel links unten), d.h. der Kohlenstoff ist komplett im Ferrit gelöst. Wie man auch sieht wird der Zwickel bei steigender Temperatur, also nach oben hin, immer enger. Und ich wette, genau beim Kohlenstoffgehalt vom Armco, also 0,01% verlässt man bei 850°C dieses Phasengebiet und man gelangt in das Gebiet der alpha gamma Mischkristalle. Beim Abkühlen hat nun der im Austenit gelöste Kohlenstoff nicht mehr die Zeit in den Ferrit einzudiffundieren, wodurch er die Tendenz hat sich als Konrgrenzzementit auf den Perlitkörnern auszuscheiden, was das Eisen brüchig macht. Beim Arbeiten bei 1050°C also deutlich im Existenzgebiet des Austenit vermeidet man diese schädliche Entmischung.
Wie problematisch das in der Praxis ist weiß ich nicht, vermutlich sollte man sich schon dran halten, wenn man nur Armco Eisen schmiedet. Die niedrigere Schmiedetemperatur ist wegen der höheren Duktilität des Reineisens auch kein Problem. Für die Damastophilen ist das Ganze auch kein Problem mehr, da das Reineisen nach dem ersten Feuerverschweissen so viel Kohlenstoff aufgenommen hat, dass man den Ferritbereich sicher verlassen hat.


Gruß

Mythbuster

 

[U. Gerfin]

Wir können festhalten: Angele warnt vor dem Schmiedebereich zwischen 1050-850 Grad und da wird was dran sein. Ob die Erkrärung von Mythbuster zutrifft ?- Korngrenzenzementit bei 0,01 % C ?- Viel Zementit kann sich da ja nicht bilden.
Mir fällt jetzt ein, daß Al Pendry, als er mit Armcoeisen gearbeitet hat, um besonders reines Ausgangsmaterial für seine Wootz-Versuche zu haben, von einem geradezu blitzschnellen Kornwachstum berichtet hat. Das schwächt das Gefüge natürlich auch. Das sollte aber gerade durch kräftige Verformung zu verhindern sein.
Rapatz führt eine Literaturquelle zu den Eigenschaften des Armcoeisens an: Goerens, P und Fr. P. Fischer in Stahl und Eisen Bd 40, S. 689 f.
Vielleicht steht da etwas.
Beim Lesen des Informationsblatts von Angele ist mir aufgefallen, daß von der guten Schweißbarkeit die Rede ist. Damit ist sicher nicht gemeint, daß es besonders gut feuerschweißbar ist, sondern, daß die üblichen Schweißmethoden sicher und ohne Nachbehandlung auszuführen sind.
Für die Feuerschweißbarkeit sind gewisse Verunreinigungen ja gerade günstig, alte Puddelstähle mit Silikateinschlüssen schweißen bekanntlich besonders gut.
Beruht der Wunsch, es im Damast zu verwenden, auf der Vorstellung, es sei wegen seiner besonderen Reinheit besonders resistent gegen Säuren und zeichne deshalb besonders schön ?-Da könnte was dran sein, dieses Ergebnis kann man aber auch auf einfachere Weise erreichen.
MfG U. Gerfin

 

[MythBuster]

Ob die Erkrärung von Mythbuster zutrifft ?- Korngrenzenzementit bei 0,01 % C ?- Viel Zementit kann sich da ja nicht bilden.

Ja klingt komisch, aber ich hab da noch was gefunden, was genau das belegt
Light Microscopy of Carbon Steels Von Leonard Ernest Samuels S.39-40 (keine Ahnung ob das jeder im Google Book Preview sehen kann), Korngrenzzementit scheint zumindest ein Problem bei sehr reinem Eisen zu sein. Das mit dem Kornwachstum ist sicher richtig, ist wahrscheinlich bedingt durch die Abwesenheit von kornverfeinenden Elementen und Verunreinigungen. Je reiner ein Stoff ist, umso größere Kristallite kann man erreichen (s. Silizium, Zonenschmelzverfahren). Große Kristalle = geringe Korngrenzfläche verschärft das Problem sicher noch, da dann schon geringste Mengen an Zementit ausreichen den Kornzusammenhalt zu destabilisieren.
Die Sache mit den großen Kristalliten haben wir hier auch schon mal beim Puddeleisen diskutiert (und vor ein paar Tagen war auch noch mal ein ähnlicher Thread hier) und hat sicher auch den gleichen Grund, die hohe Reinheit.

Gruß

MythBuster

 

[U. Gerfin]

Die Beobachtung kann und will ich nicht bezweifeln- die Erklärung passt aber immer noch nicht so recht.
Wenn Korngrenzenzementit für das Schmieden so gefährlich wäre, müßte sich die Gefahr gerade bei höher C-haltigen Stählen auswirken. Genau das ist aber nicht der Fall. Korngrenzenzementit ist für die mechanischen Eigenschaften sehr abträglich, beim Schmieden, wo die Karbide ganz oder teilweise gelöst werden, schadet er aber nicht : Nehmen wir ein Beispiel: Käthe Harnecker hat bei ihren Versuchen, Wootzstahl zu erzeugen, schwedisches Holzkohleneisen auf über 1,5 % C aufgekohlt und dann bei Temperaturen unter Karbidlösung ausschmieden lassen, um eine mit bloßem Auge sichtbare Anreicherung der Karbide an den Korngrenzen zu erzielen. Diese Stähle ließen sich ohne weiteres schmieden.
Das bißchen Karbid, das sich mit 0,0.. % C bilden kann, müßte doch auch im reinsten Eisen bei Überschreitung der Austenitisierungstemperatur-hier ca 900 Grad- im Austenit gelöst werden ?
Ich finde hier keine für mich überzeugende Erklärung. Da es für die praktische Arbeit auch ohne Bedeutung ist, werde ich auch keine mehr suchen-auch wenn es eine interessante Diskussion war.
MfG U. Gerfin