Stahlanalyse: Geschützrohr vom Leopard

Egbert

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Ich habe von unsen "3. SÄMFT (Sächsisches MF-Treffen)" beim Dietmar ein Stück Kanonenrohr vom Leopardpanzer mitgebracht. Dieses habe ich jetzt in der Härterei in Wilthen analysieren lassen. Das Ergebnis hat mich sehr überrascht.
C = 0,141%
Si = 0,196%
Mn = 0,54%
Cr = 0,92%
Ni = 2,99%
Mo = 0,55%
Cu = 0,196%
Da wir ja das Kanonenrohr erst dort abgesägt haben ist eine Verwechslung ausgeschlossen.
Nun meine Frage an die Verarbeiter dieses Stahls: Wie bekommt Ihr den hart? In Kombination mit 1.2842 dürfte der C-Gehalt nicht für einen sehr harten Damast reichen. Oder wird der schon aus Ideologischen Gründen hart? (wie Kruppstahl:D)
Gruß Egbert
 
Hallo Egbert,

sehr beachtenswerte Analyse, Danke!

Kennst Du schon > diesen Thread? Maik Schnitzer hat hier Analysen vom Material des Leo I und einiger anderer Dinge eingestellt.

Gruß Klaus
 
Mich wundern die 0,14% C etwas. Der Rest deckt sich sowohl mit Maiks Analyse als auch mit meiner eigenen Erfahrung.
Wo ist die Probe entnommen (bzg. Rohrgeometrie?)

Was die Härte angeht, so muß man alle Elemente und ihren Einfluß auf den eutektoiden Punkt beachten.
 
Der C-Gehalt scheint mir auch etwas niedrig zu sein. So was kann schon mal passieren wenn das Gerät lange nicht mehr kalibriert oder auch mit dem falschen Programm (z.B. für Gußeisen anstatt für niedriglegierten Stahl) gefahren wird. Ist uns auch schon passiert. Wenn's ein altes Rohr war, braucht die Abweichung dabei nicht mal groß zu sein. Die ersten Leo-I aus den Sechzigern haben so um die 0,28 % C.
 
Also es wurde einfach ein Stück (ca. 80mm lg. vom Rohr) abgesägt, aufgeschnitten und ausgeschmiedet. Ein teilweise ausgeschmiedetes Stück habe ich dann mitgenommen. Das habe ich dann zu Hause auf 25 X 8mm weiter ausgeschmiedet und davon ein Stückchen ( 25 X 8 X20mm) abgesägt, den Zunder abgeschliffen und als Probe genommen.
Wir haben sowohl beim Dietmar als auch bei mir nur im Gasfeuer geschmiedet, also ausgekohlt war das bestimmt nicht.
Die Dame vom Prüflabor hat mir gesagt dass sie das Gerät neu kalibrieren muss, was sie also auch getan hat. Allerdings hat ihr Gerät die Analyse nicht automatisch einer DIN-Nummer zuordnen können.
Ich nehme aber an der Stahl ist eine Sonderlegierung die nicht im Stahlschlüssel stehen muß ( millitärische Geheimhaltung?).
Ich hatte ihr 4 Stahlproben gegeben worunter auch einmal C45 dabei war.
Da hatte die Analyse 0,486% C ergeben. Warum sollte es bei den anderen Proben so weit daneben liegen.
Gruß Egbert
 
Hier ist auch noch das Rohr.
 

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Die Möglichkeit einer Entkohlung ist nicht auszuschließen. Gerade wenn wenig Zunder entsteht, kann die Entkohlung vorauseilen. Es kann aber auch sein, daß der Stahl so wenig C enthalten soll. Er ist ja nicht für eine Härtung, sondern für optimale Zähigkeit durch Vergütung gedacht.
Bei der Legierung hätte ich keine Bedenken, daß er zusammen mit 1.2842 die volle Martensithärte erreicht.
Der resultierende C-Gehalt würde bei gleichen Massen 0,95 und 0,15 = 1,1 : 2 = 0,55 betragen. Bei der hohen Legierung läge das sicher schon um den eutektischen Punkt und die volle Martensithärtung bei guter Zähigkeit wäre garantiert. Bei der Schneidhaltigkeit müßte man kleine Abstriche machen Wenn man die Massen etwas verändert, also etwa 2 Teile 1.2842 und ein Teil des Geschützrohrs verwendet, sind Sorgen um nicht ausreichende Härte jedenfalls unbegründet.
Freundliche Grüße
U. Gerfin
 
Leo alleine wird dann wohl nicht richtig hart werden (bzw gar nicht!) wenn ich das richtig verstehe???
Für meinen Zweck also Ideal:D, jetzt bräuchte ich nur noch was sehr hell zeichnendes mit ähnlicher Zähigkeit und sich nicht härten lässt, hat da jemand ne Idee was sich zum Leo schweißwillig verhällt und in der Kombi extrem Kontrastreich zeichnen könnte???
Reinnickel scheint mir ne Idee aber wohl nich zäh genug für nen Lauf!

Tschau Torsten
 
Hallo Torsten,
Du brauchst einen dunkel zeinenden Stahl, vielleicht einen Manganstahl mit wenig C. Der Leostahl ist ja schon der helle Stahl im Leodamast. Was willst Du bauen?
Gruß Egbert
 
Last edited:
Ups da hat ich vorhin wohl ne Gedächtnisslücke:(, aber eigentlich ja irgendwie klar bei:
Ni = 2,99%

Es ist also genau andersrum was ich suche.

Tschau Torsten
 
Ich wollte mal einen Versuch mit Leo-Stahl und Silberstahl, 1.2210, machen. Hier dürfte der C-Gehalt bestimmt ausreichend sein. Allerdings weiß ich nicht wie er zeichnet. Durch den hohen Ni-Gehalt im Leo-Stahl müsste man eine relativ hohe Lagenzahl, ich denke mal so 400 aufwärts, wählen. Denn der Nickel wird ja die C-Wanderung etwas erschweren.
Gruß Egbert
 
Ich würde die Probe mal anätzen, vielleicht sieht man was von Entkohlung (wenn überhaupt, dann ist der Rand ja stärker entkohlt).
Ich habe früher mit diesen Stählen gearbeitet, so ab 1986, und da ist 0,14 definitiv zu wenig. Der Rest ist ok, und hart wird er auf jeden Fall, wie Ulrich schon schrieb.

Geheim ist er auch nicht, die Grundsorte hat auch eine Werkstoffnummer. Nur ein paar "Sonderbehandlungen" sind eingestuft.
Im Übrigen, wenn man sich um Stähle für Turbinenwellen kümmert, findet man diese Stähle dort wieder, und die Anforderungen sind dort genauso hoch.

Die hohe Reinheit ist wichtig wegen der zyklischen Belastung zur Rißvermeidung. Ansonsten steht die Zähigkeit im Vordergrund.

Man hat früher alles mögliche untersucht, mit C-Gehalten zwischen 02, und 0,54 %
 
So ich habe soeben eine Probehärtung vorgenommen.
Erhitzt bis der Stahl unmagnetisch war, dann in kaltem Wasser abgeschreckt. Die Feile greift genauso gut wie vorher und man kann den Stahl auch noch kalt schmieden ohne das der Hammer oder der Amboss Spuren zeigt. Mit C45 war das nicht mehr möglich.
Was mir allerdings auffiel war eine große Zähigkeit. Also in Kombination mit einem hoch C-haltigem Stahl könnte das was werden. Allein taugt er definitiv nicht für eine Messerklinge.
Aber vielleicht ist auch nicht jedes Kanonerohr aus dem gleichen Stahl.
Gruß Egbert
 
Ganz kurz zum Beitrag 12:
Geschlossene Reinnickelschichten verhindern die Kohlenstoffdiffusion, weil Nickel selbst Kohlenstoff nicht löst.
Nickellegierte Stähle hindern die Diffusion nicht. Wegen ihrer Zähigkeit sind Chrom-Nickelstähle die klassischen Stähle für Einsetzbehandlungen, also Aufkohlen.
Freundliche Grüße
U. Gerfin
 
Nickelschichten verhindern die Kohlenstoffdiffussion; aber was passiert wenn besagte Nickelschichten von Karbiden durchdrungen werden?
 
Bin eben wie es der Zufall will noch mal über die Analysen eines solchen Rohres gestolpert, die wir von ein paar Jahren gemacht haben:

C = 0,24 %
Si = 0,16 %
Mn = 0,70 %
Cr = 0,85 %
Mo = 0,55 %
Ni = 3,50 %
V = 0,12 %
Cu = 0,10 %

Mittelwert aus 4 Analysen. Material hergestellt 1964. Danach bis zur Produktionseinstellung des Tanks in 1975 (oder so) wurde sukzessive die Zusammensetzung verändert zugunsten eines erhöhten C-Anteiles. Entkohlung ist auszuschließen, da das analysierte Stück direkt aus dem Material geschnitten wurde. Ich hab etliche Damaste damit gemacht, wenn man die geringe Menge Kohlenstoff durch die anderen Materialien ausgleicht, bekommt man einen toll zeichnenden und bestens leistungsfähigen Damast. Und mit weniger Kohlenstoff bekommt man einen Damast, der für die Herstellung von z.B. Federn prima geignet ist.
 
Hallo Achim,
das bestätigt ja eigentlich meine Schlußfolgerung. Auch wenn Deine Analyse geringfügig anders ausgefallen ist. Allein taugt er bestens für Kanonenrohre aber nicht für Messerklingen, als Damast geht es aber möglichst sollte der andere Stahl reichlich C-Gehalt mitbringen.
Weißt Du wie er in Verbindung mit 1.2210 (der hat ja genug davon) zeichnet?

@ U. Gerfin,
Das war für mich auch neu das der Nickel als Legierungselement die C-Diffusion nicht behindert sondern nur als Reinnickelschichten. Danke.
Gruß Egbert
 
Da ich 1.2210 bisher ausschließlich als dünneres Rundmaterial gesehen habe, hab ich den Stahl nie für Damast verwendet. Aufgrund der Zusammensetzung wird der Stahl aber zum Leo-Stahl einen brauchbaren Kontrast liefern. Sicher weniger Kontrast als 1.2842 mit seinen 2 % Mangan aber immer noch gut.
 
Zu Beitrag 16
Wissenschaftliche Studien dazu habe ich nicht zur Verfügung.
Ein paar Gefügebilder anläßlich eines von mir durchgeführten Versuchs haben aber eine plausible Antwort auf die Frage gegeben.

Ich hatte mich bei meinen Damasten mit Reinnickel immer gewundert, wie es sein kann, daß trotz eines Massenverhältnisses von 1 : 20 bei Lagenzahlen ab 120 die Nickelschichten zu dominieren scheinen. Eine Erklärung wäre gewesen, daß sich das Nickel mit dem Stahl verbindet, in den Stahl also praktisch eindiffundiert und dadurch breitere Einflußzonen erzeugt.
Für diesen Gedanken sprach die ausgesprochen gute Bindung zwischen Nickel und Stahl in der Schweißung-Bohrspäne beim Durchbohren abwechselnder Nickel- und Stahlschichten waren erstaunlich fest und elastisch.
Gegen diese Überlegung sprach die Tatsache, daß substituierende Legierungselemente kaum zum Diffundieren zu bewegen sind.

Ich hatte damals durch Roman noch die Möglichkeit, Mikroskopaufnahmen bis zu 1 : 1800 machen zu lassen.

Ich habe also ein Damastpaket mit 1.2842 und Reinnickel gemacht, im Massenverhältnis 20 : 1. Im Ausgangspaket kam also 1 mm Nickel auf 20 mm Stahl.

Dieses Paket wurde verschweißt, gefaltet und jeweils bei einer bestimmten Lagenzahl habe ich Probestücke entnommen, die ein Streifenmuster erhielten und auf ca 5 mm ausgeschmiedet, geschliffen, poliert und geätzt wurden.

Die Lagenzahlen, bei denen Proben entnommen wurden, waren 32, 128, ca. 500, ca. 2000, ca. 8.000 und ca 32.000, wobei jeweils nur die Nickelschichten angerechnet wurden.
Die Auswertung ergab, daß bis 500 Nickellagen auf ca. 5 mm noch ein scharfes, helles Muster ergaben und in der mikroskopischen Aufnahme die Nickelstreifen als deutlich abgegrenzte, geschlossene Schichten vorlagen. Stellen, wo sie von Martensitnadeln durchbohrt waren, waren nicht zu erkennen.
Ein gleiches Ergebnis zeigte sich auch bei einem Damast mit Reinnickel, 1.2842 und Feile, wo die leicht unterschiedliche Karbidausbildung des Feilenstahls und des 1.2842 und der etwas feinere Martensit beim Feilenstahl zu erkennen waren, jeweils mit scharfer Begrenzung durch die Nickelschichten.

Bei etwa 2.000 Nickellagen im Paket zeigten sich Auffaserungen der Nickelschichten, die also nicht mehr dicht waren und bei 32.000 Nickellagen hatten sie sich im Mikroskopbild zu einem feinen Gespinst zerlegt,allerdings noch mit einer deutlichen Häufung in der ursprünglichen Ausrichtung. Die gespinstartige Ausbildung der hellen Streifen zeigte aber an, daß der Nickel auch bei diesen extrem feinen Strukturen sich noch nicht mit dem Stahl legiert hatten
Das Musterbild war schon bei den 2.000 Nickellagen verwaschen.

Das ist-wie gesagt- nur ein Bericht von den Ergebnissen eines Versuchs. Eine allgemeine Aussagekraft würde ich dem nicht beimessen, zumal Faktoren wie Schweißtemperatur, Legierung usw eine Rolle spielen könnten.

Die Ergebnisse haben mich damals schon etwas überrascht, bedeuteten sie doch, daß -bei 500 Nickellagen- eine Nickelschicht von 1/2 my noch geschlossen und dicht war.
Die optische Dominanz der Nickelschichten habe ich mir deshalb als optisches Phänomen erklärt.

Freundliche Grüße
U. Gerfin
 
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