Vorwissenschaftliche Arbeit: Materialeigenschaften von Stahllaminaten

Legomeister

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Vorwissenschaftliche Arbeit: Materialeigenschaften von Stahllaminaten.


Hallo!

Ich habe mich entschieden meine VWA über Materialeigenschaften von Stahllaminaten zu *schreiben.

Zur VWA: jeder österreicherreichische Maturant muss sie als Teil seiner Matura schreiben. Die Arbeit muss strikte Formalkriterien(zitieren usw.) erfüllen und hat einen Umfang von ca. 30 Seiten. In der Arbeit geht es um eine (vor)wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem gewählten Thema. Das Thema kann nicht mehr geändert werden(Tipps in diese Richtung sind also unnötig).
Ich werde vorrausichtlich über historische Damaststahl Verwendungen und Herstellungsmethoden schreiben.
Ich habe auch vor ein 3 Lagen Laminat(mit härtbaren Seitenlagen) herzustellen und dieses auf Bruchfestigkeit testenund mit homogenen Stählen zu vergleichen.
Jetzt wollte ich mich mal hier im Forum erkundigen. Welche Tipps habt ihr bezüglich Literatur? Welches Materialprüfverfahren sollte Ich anwenden?(vll bekomme Ich Zugang zum Prüflabor der Technischen Uni) Und ist der Zähigkeitsunterschied durch schmieden alleine vernachlässigbar im Vergleich mit einem ungeschmiedeten Monostahl? Schon mal danke für eure Antworten!
 
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Heinz Denig schreibt in seinen Büchern "Alte Schmiedekunst" Band 1 und 2 einges über den historischen Werdegang von Damaststahl.
 
Hallo,

Dr. Michael Pohl hat einiges zu den Materialeigenschaften von modernen Schweißmusterstählen geschrieben. Recherchier mal im Netzt mit den Suchbegriffen "Damaszenerstahl, Michael Pohl". Schreib ihn ggf. einfach persönlich an, dann bekommst Du Kopien seiner Veröffentlichungen zugeschickt.

Dann noch eine kleine Anmerkung: Wenn du über historischen Schweißmusterstahl schreiben willst, macht es keinen Sinn deine Tests an Schweißmuster- oder Laminatstählen aus modernen Werkstoffen durchzuführen. Historische und moderne Werkstoffe unterscheiden sich fundamental in Ihnrer Struktur, Zusammensetzung und Mechanik.

Ich hab dir nochmal meine Bachelorarbeit zu einem ähnlichem Thema angehängt. Da findest du auch interessante Literatur zu dem Thema.

Gruß Jannis
 

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Vielen Dank für eure Antworten! Eine sehr spannende Bachelor Arbeit! Hab sie in einem Durch "verschlungen" :)
Was meine Arbeit angeht, hab ich mich wohl ein bisschen undeutlich ausgedrückt. Ich habe vor, nur einen kleinen historischen Rückblick einzügen. Natürlich ist in dem Fall nur ein direkter Vergleich zwischen modernen Laminaten und homogenen Stählen möglich. Ich habe momentan vor (was sich durchaus noch ändern könnte)mich auf eine Evaluation als Werkstoff für Blankwaffen zu beschränken. Im besonderen auf drei Lagen Laminate die , so wie es verstehe, keinen homogenen Kohlenstoffgehalt haben.
 
Und ist der Zähigkeitsunterschied durch schmieden alleine vernachlässigbar im Vergleich mit einem ungeschmiedeten Monostahl? Schon mal danke für eure Antworten!

Schon mal darüber nachgedacht wie ein Monostahl hergestellt wird?
Ein Block (sagen wir mal von der grösse eines Kühlschranks oder einer Telefonzelle) wird heruntergewalzt zu einem 6 mm Blech.

Das bischen was wir da mit dem Handhammer noch herumdengeln macht da kaum noch nen Unterschied
 
Schon mal darüber nachgedacht wie ein Monostahl hergestellt wird?
Ein Block (sagen wir mal von der grösse eines Kühlschranks oder einer Telefonzelle) wird heruntergewalzt zu einem 6 mm Blech.

Das bischen was wir da mit dem Handhammer noch herumdengeln macht da kaum noch nen Unterschied

Also soweit ich informiert bin, macht das bisschen herumdengeln durchaus einen Unterschied. "Forging results in metallurgical recrystalisation and grain refinement as a result of thermal cycle and deformation process." Warm gewaltzter Stahl bleibt während des gesamten Verarbeitungsprozesses hingegen nahezu auf der selben Temperatur.
Falls es jemand besser weiß, freu ich mich wenn er versucht mich zu belehren, aber ich bitte ihn seine Aussagen mit Fakten zu untermauern.
Ich will hier niemanden angreifen, oder eine Diskussion über stock removal vs schmieden lostreten, aber ich muss halt eine Arbeit schreiben, bei der ich alles wissenschaftlich belegen muss.
Quelle:http://www.astmsteel.com/steel-know...ocess-hot-rolled-cold-rolled-forging-casting/ (sry ist auch keine allzu wissenschaftliche Quelle aber ich hab grad keine Fachliteratur bei Hand)
 
Hallo Legomeister,
da gibt es in der Steyermark einen Waffenschmied, der historische Waffen (also Schwerter, Dolche, Beimesser, Rüstungen) selbst herstellt.
Der Typ heisst Johann Schmidberger.

Es gab mal bei Servus TV eine knapp 30 minütige Doku darüber.
Leider kann ich auf die Schnelle nur einen 4 minütigen Abriss darüber finden:
http://www.servustv.com/de/Medien/Beruf-Waffenschmied

Die Doku ist im Ganzen sehr sehenswert, wie ich damals fand.

Ein Kontakt zu ihm wird Dir bei Deiner Arbeit sicher sehr viel helfen.

Grüsse
Zodiak
 
Also soweit ich informiert bin, macht das bisschen herumdengeln durchaus einen Unterschied.

Bezüglich welcher Faktoren? Was die Veränderung der Korngröße angeht, kannst Du schmieden und wäremzyklen bis der Arzt kommt. An die im Walzprozess regelmäßig erreichten Werte ist zwar heranzukommen, aber diese zu übertreffen ist in einer normalen Schmiede aussichtslos.


Warm gewaltzter Stahl bleibt während des gesamten Verarbeitungsprozesses hingegen nahezu auf der selben Temperatur.

Erstens stimmt das nicht, zweitens spielt das für die strukturelle Veränderung keine Rolle.


Falls es jemand besser weiß, freu ich mich wenn er versucht mich zu belehren, aber ich bitte ihn seine Aussagen mit Fakten zu untermauern.

Welche "Fakten" hättest Du denn gerne, die Schweißverbundstähle betreffen? In wissenschaftlichen Abhandlungen wirst Du da wenig finden.
 
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Also mit Literatur zum Thema Korngrößen und der Vergleich von geschmiedeten/warm gewalzten Stählen im Bezug auf Materialeigenschaften, wäre mir sehr geholfen :)
 
Danke für eure Antworten!
Ein "paar" Fragen haben sich jedoch noch nicht erübrigt.
1.Ich habe vor ein drei Lagen Laminat aus c100 und c40 herzustellen./ Hintergedanke ist, ein federnde Außenlage und eine harte Mittellage zu haben.
2.In Öl härten(ich bräuchte halt Zugang zu einem Ofen für reproduzierbare Ergebnisse)
3.Mit einem gleich hitze behandelten mono c100 vergleichen.

Die Fragen:
Wenn die Mittellage die selbe Härte hat sollte alle Eigenschaften unmittelbar miteinander vergleichbar sein,oder?
Ist die Kohlenstoffdiffusion bei einer Mittelage von 5mm oder so genau in der Mitte merkbar?(Härte)
Welche Materialprüfverfahren machen bei einem 3 Lagen Laminat überhaupt Sinn?
 
Ich habe vor ein drei Lagen Laminat aus c100 und c40 herzustellen.

Wie genau soll das gefertigt werden? In welcher Abmessung? Welches Schweißverfahren? Welche Umformung? Welche Wärmebehandlung? Das alles hat Einfluss auf die Antworten zu den anderen Fragen. Auch für die anderen Schritte einer WB, nicht nur fürs Härten, braucht man einen Ofen, wenn man wissenschaftlich korrekte Ergebnisse erzielen will.


Wenn die Mittellage die selbe Härte hat sollte alle Eigenschaften unmittelbar miteinander vergleichbar sein,oder??

Oder. Wie willst Du denn gewährleisten, dass beispielsweise die Korngröße bei der Mittellage identisch mit der des werksneuen Materials ist?


Ist die Kohlenstoffdiffusion bei einer Mittelage von 5mm oder so genau in der Mitte merkbar?(Härte)

Hängt von der Länge (Zeit) der Schweissvorgänge und des Weichglühens ab.


Welche Materialprüfverfahren machen bei einem 3 Lagen Laminat überhaupt Sinn?

Ich bin davon ausgegangen, dass Du die schon geplant hast und bin etwas erstaunt, dass Du nicht mal weißt, in welche Richtung Daten ermittelt werden sollen. Welche Möglichkeiten für Materialprüfverfahren stehen Dir denn überhaupt zur Verfügung?
 
@Geonohl: :super: :super: :super:

@Legomeister: Ich bin mir nicht sicher auf welchen Level sich deine Arbeit bewegt.
Bist du Student oder
wird die "VWA" innerhalb einer schulischen oder berufsausbildenden Veranstaltung erstellt?
Wenn du Student bist stellt Achim dir die richtigen Fragen,
bist du Schüler würde ich mich deutlicher an den gegebenen Möglichkeiten orientieren, zumal dein Zeitrahmen dann wohl nur sehr begrenzt ist.
 
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Ja wie gesagt: Es handelt sich dabei un eine VORwissenschaftliche Arbeit. Ich bin interessiert aber beiweitem kein Materialwissenschaftler. Ich habe vor mich an die Technische Uni zu wenden und werde dort hoffentlich eine Kontaktperson finden. Davor wollte ich mich noch mal erkundigen damit ich nicht völlig ahnungslos hingehe.
 
Deshalb wollte ich mal fragen wie man soetwas angeht.
Zur Korngröße: Sollte man diese nicht anhand von einem polierten und angeätzen Querschnitt unter dem Mikroskop
feststellen können?
 
Mir sind durchaus die Grenzen dieser Arbeit bewusst. Ich versuche momentan herauszufinden wie man es machen würde um dann an dem einen oder anderen Ende Kompromisse einzugehen da es sonst den Rahmen sprengen würde. Dabei stellen sich die Anforderungen: Zugang zu einem Ofen?Zugang zu einer Presse für gleichmäßige Lagen? Korngrößenmessung ? Härteprüfung? Biegetestmaschine?
Zum Materialtest: ein Zugtest macht aufgrund der nicht homogenen Struktur keinen Sinn. Was für ein Test würde sich sonst anbieten?
 
Kerbschlagprüfung hochkant und quer zur Schneide. Test auf Schnitthaltigkeit. Härteprüfung mit Microsonde.
 
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