Aufkohlen

[PeterSchmied]

Abend! Da das mein erster Beitrag ist, stell ich mich mal kurz vor: Ich bin der Peter, 24 Jahre alt, komme aus Sachsen und bin schon seit meiner Kindheit ein großer Mittelalterfan :thumbsup: Vor ca 4 Monaten hab ich mit dem Schmieden angefangen. Hab bis jetzt ein paar Messer, Zangen, Pfeilspitzen usw geschmiedet. Dabei ging es garnicht so sehr um das Nutzen der geschmiedeten Sachen, sondern Erfahrungen zu sammeln. Deshalb hab ich auch keine besonderen Stahlsorten verwendet, sondern das hier: http://metallhandelkueste.de/images/product_images/original_images/beton_18_0.jpg Da dieses Zeug so wenig Kohlenstoff hat, dass es nicht härtbar ist hab ich mich gefragt ob man das nicht ändern kann.Da fiel mir dann ein Video ein, dass ich vor 3 jahren gesehen habe. Da hat einer seinen Stahl nachträglich mit Kohlenstoff angereichert, indem er das Werkstück in einen Behälter mit Kohlepulver luftdicht verpackt ins Feuer gelegt und erhitzte hat. Meine Frage ist jetzt: wie hoch muss die Temperatur sein, damit der Stahl den Kohlenstoff aufnimmt und wie lange braucht es dann um in mit 0,1% C anzureichern MFG Peter

 

[Xerxes]

Hallo Peter, wenn es dir nur darum geht, einen guten härtbaren Stahl für Werkzeuge und Klingen zu bekommen, ist es auf jeden Fall einfacher, billiger und viel weniger Aufwändig, wenn du dir direkt einen entsprechenden Werkzeugstahl kaufst! Außerdem musst du bedenken, dass das Kriterium bei der Herstellung von Baustahl in der Regel nicht die Zusammensetzung sondern die Streckgrenze ist. Da kann im Grunde jeder Scheiß drin sein. Wenn du das Material vernünftig aufkohlst, wird die Qualität des Materials alles andere als gut sein... Sollte es dir um das Aufkohlen an sich gehen, musst du folgendes Bedenken. Damit der Kohlenstoff überhaupt in Material wandern kann, muss das Gefüge ins austenitische umgeklappt sein. Je niedriger der Kohlenstoffgehalt ist, um so höher muss dafür die Temperatur sein. Den Baustahl mit ca. 0,1% Kohlenstoff solltest du daher mindestens auf 900 Grad erhitzen. Je höher du dann mit der Temperatur gehst, um so schneller wandert der Kohlenstoff in den Stahl. Wie schnell der Kohlenstoff aber im konkreten Fall wandert, bzw. wann du eine Randschicht mit ca.1,0% Kohlenstoff hast, kann man bei den Bedingungen kaum sicher vorherbestimmen. Das kommt auf die Konsistenz und Konzentration des Aufkohlmediums, die Zusammensetzung des aufzukohlenden Materials und die Temperatur an. Außerdem wirst du nie ein vollständig und gleichmäßig aufgekohltes Material herstellen können. Der Kohlenstoffgehalt wird am Rand immer am höchsten sein und zum Kern hin abnehmen. Um das Material vollständig zu homogenisieren, musst du es raffinieren. Also viele Male falten und mit sich selbst feuerverschweißen. Außerdem musst du bedenken, dass der Stahl nach dem Aufkohlen durch ein überzeiten und überhitzen ein sehr sehr grobkörniges Gefüge hat und du das Korn erstmal durch starke Umformung oberhalb von 723 Grad oder Normalglühen feinen musst. Konkret bedeutet das, schmiede die Moniereisen zu Flachmaterial mir ca. 2mm Dicke. Schleif die Oberflächen blank und leg sie in eine Tonschale und pack sie von allen Seiten gut mit Holzkohlepulver ein. Die Tonschale muss vollständig geschlossen sein, evtl. ein kleines Loch zur Entgasung. Willst du die Aufkohlung beschleunigen, mische das Kohlenpulver mit 40% Bariumcarbonat. Dann bringst du das Paket auf ca. 900 Grad und hältst es für 7-9 Stunden auf dieser Temperatur. Mit Barium reichen wohl 4-5 Stunden. Das könnte so ungefähr zu deinem gewünschten Randkohlenstoffgehalt von 1,0% führen. Wenn du die Temperaturen entsprechend hoch fährst, geht es deutlich schneller. Ich hab mal 1mm Reineisenbleche bei ca. 1300 Grad in 20 Min auf ca. 1,4-1,6% Randkohlenstoff aufgekohlt... Hier kannst du noch ein paar Bilder dazu sehen: http://xerxes-knives.de/134.html Hoffe ich konnte dir helfen... Gruß Jannis

 

[Wilfried]

Ich habe denn doch mal geguckt, was Du verwendet hast ... Der Plunder ist bedingt "Härtbar", also für einfache Messer ergibt das schon recht schneidhaltige Teile und selbst halbwegs standfeste Meißel lassen sich daraus fertigen. Du mußt nur nach dem Schmieden, feinen und vorallem direkt in Wasser abschrecken und nur so eben kurz anlassen. Das Zeug darf immerhin 0,22% C enthalten

 

[PeterSchmied]

@Xerxes danke erst mal für ausführliche Antwort. Ich hab aber noch ein paar Fragen: Kann die Qualität des Baustahls wirklich so schlecht sein, dass sogar bei richtigem Aufkohlen beispielsweiße ein Messer bei der kleinsten Belastung bricht? Oder meinst du, dass höcherwertiger Stahl, der Aufgekohlt wird, im Vergleich zu aufgekohltem Baustahl ein wenig besser ist Kannst du mir Seiten emfehlen, auf denen ich Eisen ohne Chrom usw bestellen kann, dass sich zum Aufkohlen eignet? @wilfried naja, ich hab das selber mal getestet. hab das ding auf ca. 900 grad erhitzt und dann sofort in Wasser abgeschreckt. Obwohl ich das Stück nicht angelassen habe hat sich das Teil super verbiegen lassen. Also wenn da C drin is, dann wenig. Das andere Teststück mit 0,8% C , das auch nicht angelassen wurde, ist mir sofort gebrochen

 

[Xerxes]

Hmm, das kommst drauf an. Die Qualität kann je nach Herkunft der Stähle stark variieren. Eigentlich soll Baustahl max 0,05% P und S enthalten. Also ein bisschen mehr als in Edelstählen aber noch zu wenig, als dass die Elemente sich negativ auf die Mechanik auswirken würden. Aber wie gesagt, die Qualität kann stark variieren. Besonders bei Stahl aus Asien etc. kann durchaus mehr Phosphor, Schwefel, Kupfer und Aluminium drin sein. Dass dir eine Klinge aus dem Material gleich abbricht, glaube ich nicht. Trotzdem würde ich persönlich so ein Material nicht für ein Messer verwenden (wenn ich schon modernen Industriestahl verwende). Besonders wenn man bedenkt, dass entsprechend hochwertiger Klingenstahl echt nicht teuer ist... Reineisen kannst du z.B. bei Angele kaufen: [url]http://www.angele-shop.com/catalog/index.php?cName=schmiederohstoffe-reineisen[/url] Trotzdem will ich dich nochmal fragen, was deine Motivation ist? Warum willst du unbedingt Stahl aufkohlen? Wenn du eh nur ein bisschen Probieren möchtest, dann kannst du das natürlich auch mit deinen Moniereisen machen und musst kein teures Reineisen kaufen. Wenn es dir aber um einen hochwertigen Klingenstahl geht, warum kaufst du ihn nicht einfach. Das ist viel billiger und auch das Ergebnis wird besser sein, als dein selber aufgekohltes Material. Sollte es dir um den historischen Anspruch an ein authentisches Material gehen, dann solltest du gleich mit ensprechenden Renneisen (alt oder neu) arbeiten. Das Aufkohlen von modernen Industriestahl macht das Material nicht authentischer;-) Gruß Jannis

 

[PeterSchmied]

@Xerxes Wahnsinn wie schnell du bist XD Ich möchte denn Stoff Stahl einfach ein bisschen kennenlernen bevor ich anfange intensiv mit ihm zu arbeiten. Ich möchte wissen wie sich der Stahl bei verschiedenen C-Gehalt verändert bezüglich der Anlasstemperatur, bis wieviel ich erhitzen darf bevor der Stahl verbrennt, ab wann sollte man das hämmern einstellen und den Stahl wieder erhitzen...... usw Das ist ja bei Stahl mit unterschiedlichen Zusammensetzungen vollkommen unterschiedlich. Ich habe da schon ne Menge Theorie durchgelesen, unter anderem deinen Beitrag [url='http://www.mittelalterforum.com/index.php?page=Thread&threadID=10542']Grundlagen des Schmiedens[/url] (übrigens gut erklärt, besser gehts gar nicht ! :thumbup: ) Ich möchte das aber alles mal selbst sehen, nicht nur lesen. Es ist aber nicht ganz leicht an Stahl ranzukommen der in 0,1%C schrittweise hochgeht und sich nicht in anderen Legierungsstoffe wie Chrom, Mangan, Nickel usw unterscheidet. Das würde das ganze Ergebnis verfälschen. Da halte ich das Aufkohlen für die Lösung SOOOO ich hoffe ich konnte das, was in meinem Kopf vorgeht verständlich erklären

 

[Xerxes]

Alles klar, dann viel Spaß beim Experimentieren... Gruß Jannis

 

[PeterSchmied]

Werde ich haben und nochmal danke für die Hilfe :thumbup:

 

[Alex]

Hallo Peter, zum Thema Stahlbeschaffung: (für einfache Messer etc.) alte Feilen sind ganz gut geeignet, leider weiß man nie genau was man da in Händen hat (meine letzten hätte ich so als in etwa C60 beschrieben...) Blattfedern von LKWs sollen auch gut sein, Lagerschalen von Kugellagern unter Umständen auch. Letzteres kann ich bestätigen. Die Spitzen von Schremm-Hämmern oder dergleichen sind meiner Einschätzung nach meist zu spröde für Klingen... Aber wie gesagt man weiß da meist nie was man grade genau unter dem Hammer hat. Für deine geplante Herangehensweise (stahl in Abstufungen von 0,1% etc.) also nur bedingt hilfreich, wenn du den nexten Schrott Container plünderst ist das aber für den Anfang kostengünstiger. Viel Spaß beim "Kennenlernen"