Senkrecht stehender Härteofen für lange Klingen und Rätsel um überhitztes Härten

[Geonohl]

Guten Tag.
Da die Suche nach Härtereien, die die Kisten mit Klingenrohlingen härten könnte (einige haben in der Coronazeit zu gemacht) noch kein Ergebnis brachte, möchte ich einen Härteofen selber bauen. Ich dachte an eine Erwärmung mit einem Gasbrenner.

Als Selbsttragende, einschichtige Isolierung und gleichzeitig Innenraum bildend, dachte ich an Wärmedämmplatten. Ich fand da einige aus Calciumsilikat.
Ich dachte ich hätte mal welche aus aufgeschäumten Aluminiumoxid gesehen, aber das muss vor Jahren gewesen sein, ich finde keine.
Diese Platten (oder Steine?) wollte ich mit gekanteten Blechen, von außen, zu einem Ofen zusammenhalten.
Ich dachte an einen Innenraum von 25x25cm damit ich mehrere Klingen gleichzeitig hinen hängen kann und das Gas den Raum recht gleichmäßig erwärt.
Als Höhe hatte ich 130cm gedacht.
Brenner unten rein, 20cm platz einplanen, damit die Spitzen der Klingen nicht direkt vor dem Brenner sind, und oben eine Halterung, an die man die Klingen mit Blumendraht hängen kann, zum abschrecken ein Härtebecken aus einer stehenden, aufgeschnittenen Gasflasche direkt daneben.
Da die Klingen aus C45 und 55Si7 sind, dachte ich an Wasser mit etwas Seife als Härtemedium. (Eine Schmiede hatte Probeklingen wie ihre eigenen (allerdings legierte) gehärtet, und sie sind nicht richtig hart geworden. Das könnte verschiedene Ursachen haben, aber nach deren Meinung braucht es ein schrofferes abschrecken.)
Die Klingen sind in form gewalzt, also nur geringes Übermaß, also geringer Querschnitt.
Der Ständer der die Klingen hoch hält, oder wo man den Draht einhakt, dachte ich so hoch, dass man die nicht zu härtenden Angeln über dem Ofen heraussehen lässt.

Fragen:
Hast du sowas schon gebaut, benutzt, oder wenigstens gesehen?
Welche Art an Isolierplatten funktioniert?[5x Wärmedämmplatten Silca 250KM, 625x500x60 mm (https://www.ofen.de/5-x-waermedaemmplatten-250-km-silca-60-mm), vielleicht aus solchen Sägen]?
Der von Silca (Plattenhersteller) war recht unfreundlich, ich sollte doch einen Ofenbauer fragen...
Wie ist die Wärmeverteilung in solch einem Ofen? (ich werde versuch den oben etwas zu schließen,
aber es muss ja noch Platz sein damit genug warmes Gas ausströmen, kann wie kaltes einströmt).
Soll der Querschnitt anders sein, wenn ich versuchen möchte mehrere Klingen gleichzeitig zu erwärmen?
Soll die Höhe vielleicht größer sein? (Die Klingen sind mit Angel bis 125cm lang).
Sollen die Platten oder Steine mit Falz oder durch 45° schräg schneiden, daran gehindert werden, dass sie nach innen fallen könnten?
Können die Platten vielleicht in den Ecken stumpf aufeinander treffen und mit eingebohrten Drahtstiften oder Schrauben festgehalten werden?
Wo bekomme ich (vielleicht anderes) Material?
Sollten die Platten innen mit Mörtel geschütz werden?
Was hab ich vergessen?

Die Klingen sollen nach den Angaben aus Solingen, bei 300°C, eine Stunde angelassen werden.
Härtetemperaturangaben konnte ich nicht bekommen aber überhitzt, ohne Haltezeit, nur bis die Klinge die Farbe vom Ofen hat, so dass der Kern noch zäh bleibt, habe ich aus verschiedenen Quellen zusammengereimt.
Geht das genauer, und hoffentlich besser? (Die im Film genannten 890°, sind vielleicht nur für den einen Ofen oder auch rostfreie Säbelklingen??)

 

[Pietje]

Wow, was für ein Vorhaben.
Du hast den Kingenstahl irgendwo gekauft. Der Händler sollte für diesen Stahl die Tabellen mit den nötigen Angaben haben.

Vor ca. 6 Monaten hat hier ein Mitglied den Bau seines Elektro Härteofens beschrieben und mit vielen Fotos dokumentiert.

Wie ist die Wärmeverteilung in solch einem Ofen?

Wichtig! Du planst keine Temperaturfühler?
Willst Du nun 300°C oder 900°C erreichen?
Die Wärmeverteilung richtet sich doch mach Deinem Brenner und wie Du ihn in Deinem Ofen ausrichtest und mit wieviel Druck Du reinbläst. An dem Flammkegel siehst Du doch den wärmsten Bereich der Flamme. So ca. 10cm vor dem Brenner.
Die kälteste Zone ist immer die Tür. Das wäre bei Dir der obere Auslass.
Schaue bei dem unteren Loch für den Brenner, dass genug Sauerstoff reinkommt, sonst rußt die Flamme oder geht aus. Danach kommt die Verpuffung und Du mußt viele Fenster kaufen.

Denke auch daran, dass der Raum genug Frischluftzufuhr hat, sonst kippst Du bei der Arbeit um.

Soll die Höhe vielleicht größer sein? (

Wie lang ist der zu härtende Bereich?

n die man die Klingen mit Blumendraht hängen kann

Wenn der Blumendraht mal nicht verbrennt. Eine Stück Titandraht für 10 S-Haken sollte doch zu kriegen sein.

Wo bekomme ich (vielleicht anderes) Material?

Es werden Bausätze aus 10KG Propangasflaschen angeboten. 2 bis 3 Stück hintereinander sollten Deine Säbel wärm kriegen.

Können die Platten vielleicht in den Ecken stumpf aufeinander treffen

Schrauben im Ofen? Die, die nicht teuer sind, verlieren die Festigkeit, reißen und die heiße Konstruktion zerfällt. Hast Du eine freiwillige Feuerwehr in der Nähe? Eine echte schwere Löschdecke und zwei Kumpels als Brandwache wären beim ersten Betrieb Deiner Konstruktion sicherlich vorteilhaft.

Kannst Du schweißen? Schutzgas oder Elektrode?

Schaue doch mal hier

Sollten die Platten innen mit Mörtel geschütz werden?

Für den Kaminbau gibt es extra feuerbeständigen Mörtel. Lasse Dich vom Baustoffhändler beraten.

Sollen die Platten oder Steine mit Falz oder durch 45° schräg schneiden, daran gehindert werden, dass sie nach innen fallen könnten?
Bei meinem Allesbrenner ist das so. Aber diese Platten zuzuschneiden, ist nicht einfach. Der Staub ist sicherlich krebserregend.

Soll der Querschnitt anders sein, wenn ich versuchen möchte mehrere Klingen gleichzeitig zu erwärmen?

Jede einzelne Klinge hat einen Energiebedarf, der eine bestimmte Menge Gas darstellt. 10 Klingen haben also 10x höheren Energiebedarf. Den muß die Flasche und der Regler zuführen können, ohne einzufrieren.
Was reinströmt, nimmt an Volumen zu und muß auch wieder rausströmen. Stelle Dir mal die Austrittstemperatur vor. Dafür hat der Schmied eine Esse mit 300er Rohr und einer kräftigen Absaugung.

 

[Incus]

Moin,

schau dir mal diesen und diesen Beitrag an.

Die feuerfesten Materialien von Peter Abel (Lindenschmiede) kann ich nur empfehlen. Ich habe mir vor einiger Zeit ein liegendes Härtefass daraus gebaut und Isolation sowie Haltbarkeit sind super!

Allerdings würde ich um lange Klingen gleichmäßig warm zu bekommen vielleicht eher einen langen „ribbon burner“ bauen. Mit einem einzelnen Venturi-Brenner wird das sonst schwierig.

vG

 

[siebenstern]

Ich möcht mich Incus anschließen - mit einem Brenner wird das mE nichts. Der Ribbon burner ist hier die Antwort, das habe ich in Schweden bei Tord "Troll" Bergelin erleben dürfen.

 

[Geonohl]

Danke für die Antworten!
Ich hatte nicht damit gerechnet, das es so schnell geht.

Hm, ein Ribbonburner in einem stehen den Ofen? Hab ich noch nicht dran gedacht.

Aber nun, der Reihe nach:

Ich werde für den Temperaturfühler Oben, Unten und in der Mitte ein kleines Loch rein machen.
Den Fühler wollte ich dann hinen schieben und messen, und wenn die Temperatur stimmt, die Klingen rein hängen.
Natürlich geht dann die Temperatur etwas runter. Also vielleicht nur 4 Klingen auf einmal. Mit Erfahrung geht es hoffentlich, bis dahin öfters nachmessen.
Das bringt mich auf die Idee, das doch etwas wärmespeicherndes Material besser für die Innenfläche sein könnte, als nur die Isolierplatten.

Ich hoffte den gleichen Ofen zum Härten und Anlassen benutzen zu können. Ich muss das in der Halle von einem Freund machen, und da will ich möglichst wenig Platz beanspruchen, der sowieso schon knapp ist. Also, sonst währen zwei Öfen besser, einen zum Härten und einen zum Anlassen.

In der Halle haben wir schon große Gasöfen betrieben, die Belüftung ist kein Problem, Schornsteinfeger war auch wegen Gas und dem Kohlefeuer da. (Das Kohlefeuer hat keine Absaugung, wofür sollte die sein?- Ach, ja, - nein ein zu kurzer Kamin ist nicht gegeben, Deckenhöhe innen etwa 5m)
Gasflaschenkorpus- Ofen hab ich schon gebaut, auch den Brenner dafür. Wenn der Berenner wagerecht eingesteckt wird, wird er sicher stärker Luft ansaugen als wenn er, wie in den meisten Flaschenöfen, nach unten gerichtet ist.

Elektroofen ist mir unsympatisch, währ vielleicht eine Möglichkeit aber erscheint mir auch teurer und aufwendiger.

Der zu härtende Teil ist bis etwa 1m lang.

Die Stifte oder Schraben meinte ich, anstelle von Kleber, um Bewegung zu ermöglichen, als Sicherung gegen nach-innen-fallen der Platten, hab da Stücke von Kobalt-Nickel Stängelchen, könnte auch "Rostfreie" Schrauben nemen oder sonstwas, ist mir in einem Video von einem Ofenbau aufgefallen. Außenrum soll ein Belechkorpus alles Schützen und zusammenhalten. Hab MAG, WIG, Elektrode und Punktschweißgerät zur Verfügung (Tafelschere und Abkantpresse auch).

Wegen der nicht so gesunden Platten fragte ich, ob einer dies Kalziumsilikatplatten schon benutzt hat. Die wären einfacher zu handhaben als Isolierwolle, die bei der Höhe doch irgendwie am zusammensinken gehindert werden müsste, oder nicht?
Zusägen wollte ich draußen machen, eventuell mit Industriesauger an der Kreissäge zum absaugen.
Die Platten sind aber, hoffe ich wenigstens, weniger schädlich als das hantieren mit Wolle.

Baustoffhändler haben bei sowas wenig Ahnung und verweisen auf die Beschriftung vom Mörtel, auch der Ofenbauer (aus dem verlinkten Angebot) hat am Telefon gesagt, das das zwar draufsteht, er sowas aber noch nicht gemacht hat und nicht sicher sagen, kann ob es funktioniert. ich solte überlegen ob auch Vermikulit geht.

Hat Vermikulit, in Stein oder Plattenform, schon wer als Baumaterial benutzt? Einige haben das ja als Isolierungsschüttung verwendet, aber ich erinner micht nicht an Platten.

Nein, ich habe keinen Stahl sondern Klingen gekauft. Ich habe nur die Aussage, das die einen aus C45 sind (wo es je nach Charge wohl Unterschiede in der Härtbarkeit gibt), und die anderen 55Si7 (von dem ich noch eine Rechnung gesehen hatte).

Ich hab auf den Klingen, am Ende der Angeln ein kutzes Stück Gewinde draufgeschnitten und ne Muter drauf gedreht, weil ich dachte, das eine Härteie vielleicht so eine Harfe hat wo man die einhängt. Ein Winkeleisen einzusdchneiden, damit die Klingenenden drin hängen geht natürlich, der Halter müsste für Exemplare mit andere Länge nur verschieden hoch eingestellt werden, was mit den Drähren auch notwendig währ.

Was hab ich noch vergessen?

 

[natto]

Die Stifte oder Schraben meinte ich, anstelle von Kleber, um Bewegung zu ermöglichen, als Sicherung gegen nach-innen-fallen der Platten, hab da Stücke von Kobalt-Nickel Stängelchen, könnte auch "Rostfreie" Schrauben nemen oder sonstwas, ist mir in einem Video von einem Ofenbau aufgefallen.

Das geht auch mit einem Stück Draht. In den Draht gebogene Augen dienen als Feder. Die Spannung wird durch zusammenrödeln eingestellt. Und ja, das klingt wie ein Scherz.

 

[Incus]

Ich hoffte den gleichen Ofen zum Härten und Anlassen benutzen zu können.

Das bringt zwei Probleme mit sich:
1. Bis der Ofen von 800°C oder mehr zum Härten auf 200°C zum Anlassen abkühlt dauert recht lange. Für meinen Geschmack jedenfalls länger als zwischen Härten und Anlassen liegen sollte.
2. Mit einer Gasflamme direkt im Ofenraum ist es schwierig die Anlasstemperatur der genannten Stähle nicht zumindest in einigen Bereichen des Ofens deutlich zu überschreiten, da die Flamme selber wesentlich heißer ist. Da bräuchtest du vermutlich eine Art Umluftsystem oder sowas.

 

[Geonohl]

1. Bis der Ofen von 800°C oder mehr zum Härten auf 200°C zum Anlassen abkühlt dauert recht lange. Für meinen Geschmack jedenfalls länger als zwischen Härten und Anlassen liegen sollte.
2. Mit einer Gasflamme direkt im Ofenraum ist es schwierig die Anlasstemperatur der genannten Stähle nicht zumindest in einigen Bereichen des Ofens deutlich zu überschreiten, da die Flamme selber wesentlich heißer ist. Da bräuchtest du vermutlich eine Art Umluftsystem oder sowas.

Zu 1. Ich hatte die Angabe erhalten, das die Klingen in Solingen traditionell auf 300°C, für eine Stunde angelassen werden. (Deshalb oben auch die Frage.)
Die Idee mit den Isolierplatten währe da nicht schlecht, da die eine geringe Wärmespeicherkapazität haben.

Nur es hat wohl noch keiner Erfahrungen mit diesen Isolierplatten.

Zu 2. Dashalb hoffe ich das der Abstand (ungenutzter Raum) im Ofen mit so 20cm? vielleicht groß genug ist, damit sich die Wärme im Ofenquerschnitt verteilt.
Ich hab einen Brenner den ich sehr weit herunter drehen kann und immer noch brennt.
Vielleicht ist auch die Restwärme vom Härten zum Anlassen zu gebrauchen. Ich muss auf jedenfall die Klingen wenigstens teilweise blank schleifen, damit ich anhand der Farbe die Anlasstemperatur nochmal prüfen kann. Nur mit Temperaturfühler währ mir zu gewagt.

Zum Anlassen währ ein Elektroofen mit Umluftventilator sicher besser, nur das währ mehr Aufwand den ich vermeiden will.

Einfacher währe, wenn es denn hier noch eine Härteie gäbe, es wurden aber viele zusammengeschlossen und dann zu gemacht.
Hat einer noch eine Härterei, hier um Düsseldorf?

Das geht auch mit einem Stück Draht. In den Draht gebogene Augen dienen als Feder. Die Spannung wird durch zusammenrödeln eingestellt. Und ja, das klingt wie ein Scherz.

Die Drahtstücke dann außen, bei den Öfen die noch eine andere Dämmung im Gehäuse haben? Muss man die schräg einstecken, damit die dann ein nachinnen-fallen verhindern können, bei Stumpf gestoßenen Steinen oder Platten? Ich sah so ein Ofenbau-video wo die Platten , allerdings nicht als innerste Schicht zum Feuerraum, stumpf gestoßen wurden und da einfach von außen Schrauben rein gejubelt wurden. Ich denke da kann funktionieren, da selbst wenn die Locker werden weil Material wegbröseld, um die Gewindegänge, während der Wärmeausdehnung, wo soll die Platte schon hin, solange das Metall nicht zu Staub zerfallen ist.

Ich könnte ja innen auch solch einen Hochtemperaturmörtel auftragen, der als Kleber fungiert, und die Innenflächen des Ofens vielleicht etwas robuster macht.
Das hätte den Effekt , dass die Wärmespeicherung vergrößert wird. Nur ist das gut?

 

[Geonohl]

Ich möcht mich Incus anschließen - mit einem Brenner wird das mE nichts. Der Ribbon burner ist hier die Antwort, das habe ich in Schweden bei Tord "Troll" Bergelin erleben dürfen.

Nochmal: Meinst du einen ribbon burner über die ganze Länge einer stehenden Esse? Vielleichr eine Reihe von Flammen? Bei liegenden kann ich mir das vorstellen aber durch den Luftstrom und die Druckunterschiede von einem zum anderen Ende, erscheint mir das hochkomplex und mit vielen Versuchen verbunden.

 

[siebenstern]

Jip, Ribbon über die gesamte Länge. Tord hat seinen selbstgebaut, wie das mit den Drücken ist kann ich Dir leider nicht sagen.

 

[Geonohl]

Jip, Ribbon über die gesamte Länge. Tord hat seinen selbstgebaut, wie das mit den Drücken ist kann ich Dir leider nicht sagen.

Leider ist nirgens der Brenner zu sehen, hast Du davon Bilder?
Ich habe etwas gesucht und bei Facebook Filmchen gesehen.
Er hat zwei Ölfässer übereinander gestellt und es liegt jedesmal lose Isolierwolle auf dem Boden.
Ich wollte isolierwolle und großen Platzbedarf vermeiden.
Ich sah ein ribbon burner im Schmiedefeuer, for dem Ölfass lag mal ein Venturibrenner auf dem Boden um das Härteöl zu erhitzen. Ich dachte der währ auch für den Härteofen.

 

[siebenstern]

Du, ich bin echt nicht der Ofenprofi.
Ich bin evtl im März da, dann kann ich Fotos machen.
Und ja, stimmt schon - Tords Schmiede THORS FORGE heißt bei mir TROLLS FORGE
Aus.... Gründen. Er macht trotzdem top Arbeit

 

[Geonohl]

Danke für die Antwort. Ich bin durch die Äxte auf ihn aufmerksam geworden.
Ich glaube er ist der Erste der solche dünnen Blätter mit verstärkter Schneide gemacht hat, und davon Videos veröffentlichte.
Ich dachte, dass du vielleicht den Brenner im Schmiedefeuer mit dem in den Härtefässern verwechselt hast.
Ich könnte meine Konstruktion auch auf einen Phahros Gasschmiedeofen (ich mein ist ist ein SMO30 im Katalog sehe ich nur SMO31 mit 50Kw) stellen und die Brenner davon nutzen, aber das ist viel zu viel, dann müsste mein Härteofen innen viel größer sein. Außerdem müsste ich dann zum Arbeiten ein 2m hohes Gerüst aufbauen und nicht nur so ein kleines mit drei Stufen.

 

[Geonohl]

Also, weiter: Anleitungen zur Form eines solchen Ofens währen nett.
Bei Schanz hatte ich nachgefragt, da ist aber nur Härten bis 600mm möglich.
Längeres lonte sich nur bei Degen die 6000€ kosteten, oder so, weil dann ein Umbasteln des Ofens notwendig wird.
Ergänzt: Rostfreie Teile können bis 2m gehärtet werden aber das ist ein anderer Ofen, da gehen normale Stähle nicht.