Temperaturindikatoren

[natto]

In 1.2442 - Schnippeltest sind Temperaturindikatoren aufgetaucht die Härtetemperaturen zeigen. Danke!

Hab einfach mal mit dem Schmelzpunkt gesucht neben Litiumverbindungen hab ich
+ Ca → <CaS> Ca Schmelzpunkt 845°C, Siedepunkt 1420°C
gefunden.

Ich weiß nicht ob das hier schon mal irgendwo erwähnt wurde , aber es gibt ja auch diese Wachsstifte mit definiertem Schmelzpunkt:

http://www.toool-factory.com/Tempilstik_Temperaturindikator_Stift_621_1093_C.htm

Hab ich selbst noch nicht probiert sind aber laut Produktbeschreibung exakt für diesen Zweck gedacht. Temperaturbestimmung zum Anlassen, Härten etc).

Für Anfänger die mit der Esse härten (zB ich) ist das hochinteressant. Gibt es noch mehr brauchbare Indikatoren?
Was ist CaS? Ist das unbedenklich und wo findet man das im Handel?
Ich habe mal von Kreiden gehört, deren Farbe bei der Grenztemperatur umschlägt.


Gruß Holger

 

[Eisenbrenner]

Das Kochsalz mit 801 Grad Schmelzpunkt liegt ziemlich ideal für die meisten Stähle, deshalb habe ich es wie schon in dem Thread beschrieben hergenommen.
Wenn man den 1.2442 leicht über der Temperatur des geschmolzenen Salzes hält, ist man am unteren Bereich der Härtetemperatur.
Also 5 Minuten um den Schmelzpunkt pendeln, dann einmal leicht drüber gehen und abschrecken.
Ich hab damals zwischen ~740-und den 801 grad gependelt. Hintergedanke war, das man ja die Aufwärmzeit teils schon zur Haltezeit rechnen kann.
Leider lässt sich das wohl nicht so einfach umsetzen.
Ich hab mal in einem Buch über Warmarbeitsstähle geblättert, und dort die Information gefunden, das die Karibde statistisch zerfallen, aber nichts genaueres. Darum schätze ich (ohne konkretes Hinergrundwissen),das es eine Exponentialfunktion zur Temperatur sein wird, und das bei einer zu niedrigen Temperatur eine weit höhere Zeit notwendig ist als bei der beschriebenen.

So weit meine Theorie. Zu bedenken ist, das es reine Stoffe wirklich selten gibt, der Chemiker schätze aber aus dem Stehgreif, bei 96% Reinheit des Salzes müsste das mit dem Schmelzpunkt noch so hinkommen. Beim Stahl machen aber hingegen die 4% Kohlenstoff aber ordentlich was aus...

<Das Borax liegt mit 878° relativ weit oben und ist wohl auch für den 1.2562 schon ordentlich zu hoch was evtl mit reichlich Restaustenit belohnt wird.> Edit:siehe späteren Post

Mein Gedanke war, wenn man einen Indikator für die untere und die obere Schranke hat, kann man auch länger im perfekten bereich pendeln, ohne eine Überhitzung fürchten zu müssen.

Dafür dürfen die Stoffe natürlich nicht vermischen da man sonst wieder ein Zwei phasen Diagramm braucht.
Demnächst werde ich mal versuchen den 1.2442 um den Schmelpunkt des Salzes zu pendeln.
Manch einer wird sagen: Es ist doch viel einfacher nach Farbe zu härten.
Da hab ich aber so meine Schwierigkeiten. Ich finde das die Farbtabellen keine Übereinstimmung mit der Realität haben, und wenn ich nicht alle 2 Tage Härte bekomme ich auch kein Gefühl dafür.
So war es zumindest bisher.

Weitere Indikatoren sind z.b. Kupfer mit 1084 Grad, (Silber, Gold) Silberlote Flußmittel etc.
Zusätzlich kann man das Borax und das Salz noch nach dem 2-Komponenten-Diagramm mischen und so einen neuen Schmelzpunkt erreichen. Am besten wäre es die konkrete Schmelztemperatur im Härteofen zu bestimmen, aber da beist sich die Katze in den Schwanz...
Aber ich bin mir nicht sicher ob die Indikatoren nicht etwas am Stahl bewirken wenn danach auch noch ein paar Zehntel abgeschliffen werden.

Grüße, Eisenbrenner

 

[U. Gerfin]

In der Keramikbrennerei gibt es Kegel, deren Schmelzen die Temperaturen recht genau angeben.
Mit diesen Seigerkegeln müßten die Keramikleute Erfahrung haben, die für das Härten nutzbar gemacht werden könnte.
Sie könnten in der Esse selbst nicht angewandt werden, wohl aber in einer über der Esse eingelegten Muffel oder einem entsprechenden Stahlrohr.

Bei Metallen ist der Schmelzpunkt sehr von der Zusammensetzung abhängig. Schon geringe Legierungszusätze verändern den Schmelzpunkt.
Der eine oder andere, der sich mit Mokume gane beschäftigt hat, wird z.B. mit Silber die leidvolle Erfahrung gemacht haben, daß der Schmelzpunkt der verwendeten Legierung weit unter dem von Reinsilber liegt.
Umgekehrt gibt es Messinglegierungen, die erst weit über den gemeinhin angegebenen 868 Grad schmelzen.
Mit Kupferdrähten habe ich vor langer Zeit die Temperatur zur Härtung des damals hoch angesehenen 154 CM festgelegt und zusätzlich mit der "Daumenpeilregel" "Temperaturerhöhung um 25 Grad entspricht einer Halbierung der Haltezeit- und umgekehrt" gearbeitet.

Das würde ich aber nicht wirklich empfehlen- meine Ergebnisse waren in Ordnung, aber es ist so doch ein bißchen wie Glücksspiel.

Hochlegierte Stähle-sofern ich sie überhaupt verwende- härte ich heute aus dem Härteofen mit Temperaturkontrolle.

Bei den unlegierten und leicht legierten ist die Magnetprobe dagegen nach wie vor sehr hilfreich.
Mit einiger Erfahrung kann man dann auch die Methoden abwandeln und etwa mit höheren Temperaturen bei ganz kurzzeitiger erwärmung arbeiten.

Freundliche Grüße

U. Gerfin

 

[WiCon]

Kleine Korrektur: Der Mann hieß Hermann Seger.

Grüße Willy

 

[natto]

Tempilstik

Die Genauigkeit der Tempilsticks ist mit +/- 1% der Nenntemperatur angegeben. Ohne nähere Angaben sind die kaum zu brauchen, schade.

"Datenblatt"
tempilstik.com

Natürlich geht es hier um das Härten nach Augenmaß, aber wie trainiert man das Augenmaß sonst?

@Eisenbrenner
Kochsalz ist verfügbar und sollte gesundheitlich unbedenklich sein. 801° liegt im interessamten Temparaturbereich Wenn schädliche Auswirkungen von Indikatoren auf Stähle bekannt sind, kann man ja ein Vergleichstück mit erhitzen. Karbide in Lösung zu bringen, und die Temperatur zu halten, ohne zu überhitzen, ist schon etwas fickeliensch

Gruß Holger

 

[sanjuro]

Tempilstik

Die Genauigkeit der Tempilsticks ist mit +/- 1% der Nenntemperatur angegeben. Ohne nähere Angaben sind die kaum zu brauchen.....
......Kochsalz ist verfügbar und sollte gesundheitlich unbedenklich sein. 801° liegt im interessamten Temparaturbereich Wenn schädliche Auswirkungen von Indikatoren auf Stähle bekannt sind, kann man ja ein Vergleichstück mit erhitzen.......

Der Gebrauch der TEMPILSTIKS ist der Website zu entnehmen - scheint einfach und genau zu sein. Die Stifte haben eine wachs- oder kreideartige Konsistenz, die Substanz schmilzt bei der Nenntemperatur.

Das Verfahren ist bei Metallen und in einer Esse sicher leichter zu praktizieren als das mit Seger- oder Orton-Kegeln, die vor allem für die Keramikherstellung entwickelt wurden, wie Ulrich ja schon angemerkt hat.

Die Verwendung von Kochsalz würde ich nicht ernsthaft in Erwägung ziehen. Es ist keineswegs gesundheitlich unbedenklich (Paracelsus: 'Kein Ding ist ohne Gift - allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift sei!') und in meiner Esse möchte ich die aggressiven Chlordämpfe keinesfalls haben. Es stünde zu befürchten, dass Abzughaube und Rohre dann nur noch ein kurzes Leben hätten. Die Werkstücke würden nach meiner Einschätzung wenigstens oberflächlich angegriffen, aber das wäre auszuprobieren; die ganz kritischen Temperaturen liegen sicher höher als 800°C.

Bei der Herstellung von Keramik wird ebenfalls Salz zu Glasurzwecken verwendet. Alle Metalle, die mit den Salzdämpfen in Berührung kommen (Ofenbeschläge, Abzugrohre etc.), korrodieren nach kürzester Zeit. Die Temperaturen in diesem Prozess liegen allerdings deutlich höher.

Gruß

sanjuro

 

[natto]

AW: Tempilstik

Der Gebrauch der TEMPILSTIKS ist der Website zu entnehmen - scheint einfach und genau zu sein. Die Stifte haben eine wachs- oder kreideartige Konsistenz, die Substanz schmilzt bei der Nenntemperatur.

Sorry, 1% von 800° sind natürlich 8°! Mal sehen was der nächste Werkzeugladen sagt.

Die Verwendung von Kochsalz würde ich nicht ernsthaft in Erwägung ziehen....

Wenn Chlordämpfe schon nahe des Schmelzpunktes auftreten, wäre das schade. Generell ist bei allen chemischen Verbindungen die Unbedenklichkeit vor der Verwendung zu prüfen. Wenn ich dann noch daran denke, wie das Salz durchs Glutnest rieselt... Der Siedepunkt liegt bei 1465 °C.


Gruß Holger

 

[sanjuro]

Temperatur messen

.......Wenn Chlordämpfe schon nahe dem Schmelzpunkt auftreten, wäre das schade....... Wenn ich dann noch daran denke, wie das Salz durchs Glutnest rieselt.....

Im Keramikbrand bei etwa 1.200°C zerfällt NaCl unmittelbar und die Na-Ionen verbinden sich mit den Silikaten der Tonsubstanz. Dabei werden keine Chlordämpfe frei, wie ich fälschlich schrieb, sondern zusammen mit dem in der Brennkammer vorhandenen Wasser entstehen Salzsäuredämpfe, die die Korrosion verursachen.

In einer Kohlenesse könnten da etwas andere Bedingungen herrschen, da das Wasser fehlt.

Gruß

sanjuro

 

[Gen. Tunichtgut]

AW: Tempilstik

Sorry, 1% von 800° sind natürlich 8°! Mal sehen was der nächste Werkzeugladen sagt.

Das stimmt leider so gar nicht! Die Temperaturskala ist zwar kardinalskaliert, hat aber keinen sachlogisch begründeten Nullpunkt. Man spricht hier von einem intervallskalierten Merkmal. Verhätnisangaben bzw. Prozentangaben kann man hier nicht so einfach machen (es sei denn man argumentiert über den nötigen Energieinput, der für die Temperaturänderung notwendig wäre. Der ist nämlich tatsächlich verhältnisskaliert )

Ich weiß nicht, in wie weit meine Anmerkung OT ist, aber ich wollte das nicht einfach so stehenlassen.

Grüße
Tunichtgut

 

[natto]

Ja, stimmt natürlich Falls 0 Kelvin den Bezugspunkt bildet, sind es eben 11.°


Gruß Holger

 

[rolynd]

Wenn du wiederholbare Ergebnisse bei exakt gleicher Temperatur haben möchtest führt wohl der Weg eher zu mehr Ausrüstung. Elektroofen z.B. oder zu mehr Erfahrung durch mehr probieren

Aber auch Thermoelemente haben eine gewisse Abweichung die im laufe ihres Alters größer wird. Zumindest hat man mit dem selben Thermoelement im selben Ofen eine Möglichkeit die gleiche Temperatur zu treffen. In wie Weit dies dann der exakten Realtemperatur entspricht kann man noch mit Kalibrationsmethoden nachprüfen( Kochendes Wasser, Schmelzpunkt Feinsilber etc.)

Die meisten Stähle haben ja ein gewisses Temperaturfenster aus dem heraus gehärtet werden kann, somit sehe ich jetzt bei 1% keine Große Schwierigkeit sofern die Austenitisierungstemperatur nicht unterschritten wird. Ob ein Messer jetzt von 800° oder 808° aus gehärtet wird wird man Leistungstechnisch am fertigen Messer nicht merken. Die Zeit auf Temperatur und das Gefüge vor dem Härten Spielen da meiner Meinung nach eine größere Rolle als 8 Grad mehr oder weniger...

Für Anfänger die noch keine Glühfarben abschätzen können oder keine andere Möglichkeit haben die Temperatur zu messen können die Tempilstiks, zumal wenn man 2 oder 3 nahe zusammenliegende Temperaturen benutzt , sicher helfen ein bestimmtes Temperaturfenster wiederholbar recht genau abzuschätzen.

Ansonsten gilt sowieso: Messer Ausprobieren und Testen! Selbst wenn mir jemand sagt oder irgendwo steht dass ein bestimmter Stahl bei Temperatur xxx Mit Vorbehandlung yyy und anlassen bei zzz bei Ihm beste Ergebnisse ergibt kann es sein das ich mit dieser Methode mit meinem Equipment zu anderen Ergebnissen komme da z.B mein Ofen langsamer oder schneller aufheizt, der selbe Stahl, aber von einem anderen Lieferanten ist etc etc.

Ein generelles Kochrezept ist schon mal ganz gut und stellt einen Ausgangspunkt für die Entwicklung einer Persönliche Methode dar mit dem eignen Equipment/Setup um zu einem gewünschten Ergebnis zu kommen aber sollte ,zumindest meiner bescheidenen Ansicht nach, nicht immer sklavisch aufs I-Tüpfelchen befolgt werden, zumal wenn einem die eigenen Ergebnisse was anderes sagen.

 

[natto]

Tempilstik

Die Tempistiks habe ich leider nur kurz testen können. Mit dem Stick wird auf dem warmen Material getestet. Wenn das Werkstück die Indikatortemperatur erreicht hat, schmiert der Stick oder schmilzt. Das ist für dicke Werkstücke interessant, aber nicht für Messerklingen. Immerhin kann ich damit die Glühfarben an stärkeren Werkstücken überprüfen

Für unsere Zwecke ist wohl doch eher Tempilaq geeignet.

 

[leielekt]

Hallo natto,
wenn Du das hier als geeignet für uns ansiehst?

Auszug aus dem Datenblatt von Tempilaq 1500F

EINATMEN: In hohen Konzentrationen produziert Reizung der oberen Atemwege, Dämpfe können Bewusstlosigkeit, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen oder Narkose führen. Eine chronische lange Aussetzung gegenüber hohen Konzentrationen kann schädliche Wirkungen in der Leber, die Atmungsorgane, Nieren, Geschlechtsorgane und des zentralen Nervensystems. Personen mit Vorerkrankungen der Lunge, kann die Augen oder der Haut haben eine erhöhte Anfälligkeit für die Gefahren übermäßiger Exposition.

Und so billig ist es auch nicht. Da hast Du schnell ein Infrarotmessgerät eingeholt. Zumal Du ja die kleinen 28 Oz-Flaschen nur für ein begrenztesTemperaturspektrum einsetzen kannst. z.B 1500 F= 816°C . Und was machst Du dann über 1000° C mit den üblichen Stählen. Also dann wieder ein FlÄschchen. Nicht wirklich.

 

[Eisenbrenner]

Wenn man einmal davon ausgeht, das wahrscheinlich die meisten in der Kohlenesse eh viel zu kurz austenitisieren, tut das eine oder andere Grad drüber der Sache wirklich keinen Abbruch.
Die Frage ist doch, für welchen Stahl wollen wir den Indikator.
Nehmen wir z.B. den sehr überhitzungsanfälligen c100W2 dort würden 850° statt 800 bei 10 sekunden auf Temperatur schon zu einem leichten Härteverlust(wohl durch Restaustenit), einer Halbierung des Karbidgehaltes, aber noch fast keinem Anstieg der Austenitkorngröße führen.
Mit 850° dürften wir nur knapp über einer Sekunde halten um ideal zu härten.
Hier liegen wir aber glücklicherweise mit Speisesalz und 801° sehr nahe dran.


Betrachten wir aber hingegen etwas leicht-mittellegiertes, wie z.b. einen Stahl ähnlich dem 1.2519, der Stahlschlüssel gibt hier Härtetemperaturen von 800-830°C an. Hier ist der nächste geeignete Indikator Soda und liegt ziemlich genau 15° über der höchsttemperatur, 50° über dem unteren Bereich, bei dem es ja normalerweise heißt, er wäre erstrebenswert.
Hier benötigen wir bei 850°C immer noch über 100 Sekunden um die volle Härte zu erreichen, bei so gut wie keinem Kornwachstum.
Trotz der etwas erhöhten Temperatur kann also der Stahl immer noch gut gehärtet werden ich gehe auch davon aus das auch das Restaustenit sich hier in Grenzen hält, da der selbe Karbidgehalt bis über 900° erreicht werden kann.

Anmerkung:
(Glücklicherweise ist heute Band 4 des Atlas zur wärmebehandlung der Stähle angekommen, ein Hoch auf die Bibliotheken.
Um es einmal kurz zu sagen, ich habe keine Ausbildung auf dem Gebiet Werkstoffkunde, sondern nur versucht anhand von Graphen und meinem Grundwissen schlusszufolgern. Gibt es also etwas zu konkretisieren, klarzustellen oder ist schlicht nicht richtig, wäre ich sehr dankbar wenn dies jemand aufkären würde.)

 

[natto]

Hallo leielekt,

danke für den Hinweis auf die Gesundheit. Bei mir treten weder hohe Konzentrationen noch chronische Belastungen auf, daher habe ich kein Problem mit der gelegentlichen Nutzung von Tempil. Vielleicht kennt sich jemand mit solchen Sicherheitsdatenblättern aus, und kann die Gefährdung allgemeinverständlich darstellen?

Im Werkzeugladen habe etwa 20€ für einen Stick bezahlt, im vergleich dazu ist Kochsalz verlockend günstig. Mein Beitrag sollte auch keine Empfehlung sein, wichtig war mir das Tempilaq besser geeignet sein könnte als Tempilsticks. Nach den Herstellerangaben müßte man damit die Temperatur der Klinge im Feuer prüfen können.


Moin Eisenbrenner,

zu Soda habe ich auf die Schnelle keine Schmelztemperatur gefunden. Meist Du Backsoda? Hast Du vielleicht noch ein paar Infos?

Gruß natto

 

[Eisenbrenner]

Infos zu Soda: Schmelzpunkt von 851°C:
http://de.wikipedia.org/wiki/Natriumcarbonat
Wird wohl mit Pottasche (Schmelzpunkt 880°) als Flussmittel zur Glasherstellung benutzt:
http://www.petzi-kristall.de/Glasherstellung/glasherstellung.htm
Ich habe mir einmahl ein Kilo in der Apotheke für ein paar Euro gekauft, bei Amazon wäre es aber noch günstiger gewesen.
Bisher habe ich es aber noch nicht ausprobiert.

Apropos Flussmittel/Temperaturindikator:
Ich habe letzten in der Literatur zur Schmuckherstellung Borax als flussmittel mit Schmelzpunkt unter Salz und Soda gesehen und war etwas verwirrt, da die deutsche Wikipedia 848° angibt.
Ich hatte aber schon immer das gefühl, das der Stoff zu früh schmilzt ;-)
Sieht man sich die englische Wikipedia an, so ist dor der Schmelpunkt um die 743° angesiedelt, was auch zur Lektüre passen würde.

Grüße,
Eisenbrenner

 

[Eisenbrenner]

Auf Nachfragen und weil es hier ja ganz gut passt hier noch einmal den genauen Titel des Buches:
"Atlas zur Wärmebehandlung der Stähle", ein Werk in 4 Teilen
Herausgeber: Max-Planck-Institut für Eisenforschung
Teil 1 + 2
Behandeln Umwandlungsschaubilder und Anlasskurven und Gefügebilder

Teil 3(1973 3-514-00133-2) + 4 (1976 ISBN 3-514-00182-0)
Behandeln Zeit-Temperatur-Austenitisierungs-Schaubilder

Gibt es leider nicht mehr zu kaufen, außer in einer Digital-Sammel-Version zum (wie ich finde) unverschämten Preis.
Könnten auch (wie ich finde) für Messermacher mehr interssante Stähle enthalten. Hier die enthaltenen Stähle die ich interessant finde:
1)c45, 71Si7,1.4034, X210Cr12, X210CrW12, 100/145Cr6, 105WCr6, 60WCrV7, C70, C100
2)ck45, Schienenstahl
3) 50/58CrV4, C70W2, C100W2, 105WCr6
4) Ck45, 100Cr6, 1.2842, 1.4034

 

[stevenjulian]

Den sehr ausführlichen "Atlas zur Wärmebehandlung der Stähle" hab ich mir mal zugelegt, falls sich jemand für die darin aufgeführten ZTU-Diagramme interessiert, könnte ich gerne behilflich sein.