Härten im Blei

[Nidhögg]

Hallo
Ich habe mir überlegt ob es nicht sinnvoll sein könnte ein Messer zum Härten in flüssiges Blei zu tauchen, da es eine hohe Abkühlgeschwindingkeit hat und sich realtiv problemlos auf z.B.
400-600 °C erwärem und halten lässt.
Tauch man das Messer nun ein so sinkt die Temperatur sehr rasch auf die des Bleis man hält es dort kurz nimmt es raus und lässt es abkühlen.
Ich könnte mir vorstellen dass durch ein derart mildes Härten das Risiko
von Härterissen und dgl stark verringert wird. Vielleicht hat einer von euch ja schon mal etwas derartiges Versucht und kann mir sagen ob es funktioniert oder ob es kompleter Schwachsinn ist

 

[Andreas]

Für mich hören sich die 400-600° zu hoch an, um einen Stahl "abzuschrecken". Du mußt den Stahl ja recht schnell von der Härtetemperatur unter eine dem Stahl entsprechende Temperatur bringen. Dauert das Abkühlen zu lange, wird die Klinge nicht hart.

 

[The Blade]

Beim Härten muss der Austenit mit einer solchen Geschwindigkeit abgekühlt werden, dass sich Martensit bildet. Beim Warmbadhärten wird halt auf eine Temperatur knapp über dem Martensitpunkt abgekühlt, das geht wie du richtig erkannt hast mit Metallschmelzen oder Salzbädern..

Nun ist ausreichen lang bis zum Temperaturausgleich im Werkstück, jedoch ohne Austenitumwandlung zu halten. Die Martensitbildung erfolgt dann beim Abkühlen von der Temperatur des Warmbades auf Raumtemperatur.

Kurzum: Deine 400 Grad sind viel zu niedrig und du kommst in Temperaturbereiche wo du langsam dir Gedanken über deine Gesundheit machen solltest... Nimm Spezialsalze für solche Übungen...

 

[Nidhögg]

Die Umwadlung Temperatur von z.B. Kohlenstoffstahlen liegt bei 780°C
unterschreiter man sie wird der Austernit zu Martensit die Menge des entsethenden Martensits wird durch die Geschwindigkeit bestimmt mit der man denn Umwandlungspunkt unterschreitet. Flüssiges Bllei sollte sehr gut kühlen da es als Metall von haus aus gut wärme leitet und das Leidenfrost-Phänomen nicht auftritt...
so dacht ich mir das zumindest

 

[Nidhögg]

War mit meiner Antwort auf Andreas wohl zu langsam
danke für die schnelle Antwort

 

[The Blade]

Für mich hören sich die 400-600° zu hoch...

Nun, wenn er dabei "Abschreckt" bildet sich schon Martensit, die Frage ist nur "wieviel"???

Ich meine, wenn dies für Messermacher der weisheit letzter Schluss wäre würden's wohl alle machen -oder?

Erhitze ein ordentl. Öl auf 80 Grad da ist das "Mild genug" finde ich...

 

[kababear]

martensit bei 7xx°c??

bei meinen ztu-diagrammen steht da irgendwie immernoch der ms-punkt bei ~230°c ...

ms = start der martensit-umwandlung

7xx ist bei langamer abkühlung die alpha-gamma-umwandlung. martensit ist was anderes

 

[The Blade]

bei meinen ztu-diagrammen steht da irgendwie immernoch der ms-punkt bei ~230°c ...

So gesehen hast du Recht, ich dachte er wollte von AC1 direkt mit Blei abkühlen bis Martensitpunkt erreicht bzw. unterschritten wurde ... und da hätte ich das Blei auch entspr. erhitzt...

Aber dann dürfte das Blei ja nur 200 Grad haben, wenn er es als "Abschreckungsmittel" statt Öl nehmen will, denn bei 400 bildet sich auch kein Martensit...

 

[WiCon]

Molten metals are an ideal liquid bath for rapid quenching due to the very high thermal conductivity of liquid metals and the lack of vapor blanket formation. Molten lead does not react with steel and it melts at 327 oC (621 oF), It can be alloyed with bismuth, which also does not react with steel, giving a eutectic molten bath temperature down to 125 oC (257 oF). These baths are normally covered with powdered graphite to avoid surface oxidation, but their use must be done with great caution as the metallic vapors must not be inhaled.

Aus: Metallurgy of Steel for Bladesmiths & Others who Heat Treat and Forge Steel von John D. Verhoeven

Die Äxte von Ochsenkopf werden, wenn ich mich nicht ganz schwer irre, in Blei gehärtet.

Grüße Willy

 

[Lanfear]

@WiCon

Da irrst Du Dich nicht, ich habe grad noch mal das Video angeschaut, was bei Kabel1 lief. Da werden die Axtschneiden im Bleibad auf knapp 800°C gebracht und dann in Öl abgeschreckt.

Gruß Heiko aka Lanfear

 

[kababear]

wenn die infos aus seinem post stimmen (ich gehe mal davon aus) kann man beides mit einem bleibad machen..

bad 1) reines blei bei ~800°C zum austenitisieren
bad 2) blei - wismut - legierung bei 150°C (für martensithärtung) bzw ~250°C (für bainit-härtung)


p.s.: im turbinenbau wird eine dreikomponenten-legierung eingesetzt die bei unter 100° schmilzt. in diese legierung werden die halb gefrästen turbinenschaufeln eingegossen um das aufnahmeprofil endzubearbeiten.
war recht amüsant wie sich der "dolch" den mein ehemaliger werkstoffkundeprof aus der legierung gegossen hatte bei kontakt mit heißem wasser verflüssigt hat

 

[U. Gerfin]

Jörg hat das schon ganz richtig mit dem Schaubild demonstriert.
Die Abkühlung muß im Gebiet der schnellen Austenitumwandlung so schnell sein, daß man an der "Nase" vorbeikommt. Für das Härten von Messerklingen gibt es zwei sehr empfehlenswerte Methoden.
Einmal kann man von der Härtetemperatur auf eine Temperatur knapp über Ms abschrecken. Bei hinreichend langem Halten bildet sich dann der sehr zähe und noch hinreichend harte untere Bainit.
Als zweite Möglichkeit bietet sich an, nach dem Abschrecken auf eine Temperatur um Ms nur den Temperaturausgleich abzuwarten- bei einer kleinen Messerklinge genügt schon eine kurze Zeit- und dann an Luft abkühlen zu lassen. Bei diesem Warmbadhärtung genannten Verfahren trennt man die Abschreckspannungen und die Umwandlungsspannungen und vermindert den Verzug. Eine dritte bedenkenswerte Möglichkeit zielt darauf ab, ein Mischgefüge aus Martensit und Bainit einzustellen. Dazu wird auf eine Temperatur abgeschreckt, bei der sich die gewünschte Menge Martensit bildet, dann wird wieder auf eine Temperatur über Ms erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten, bis sich der Restaustenit in unteren Bainit umgewandelt hat.
Verhoeven beschreibt diese Techniken sehr gut-pdf im schmiedecafé für meine Begriffe ein Muß. Ich habe die Zusammenhänge noch sie so anschaulich dargestellt gesehen.
Zum Härten "in Blei"- man kann in geschmolzenem Blei auf Härtetemperatur erwärmen. Das wird in der Praxis auch durchaus gemacht. Abschrecken kann man in flüssigem Blei nicht, weil man da exakt im Bereich der schnellen Austenitumwandlung in Ferrit wäre.
In einem Blei-Wismut-Gemisch, das bei 200 Grad schon flüssig wäre, könnte man dagegen recht gut abschrecken.
Wenn man sich mit der Warmbadhaärtung oder mit bainitischem Gefüge oder bainitisch-martensitischem Gefüge beschäftigen will, was ich für sehr interessant halte, sollte man aber lieber mit geeigneten Salzen arbeiten, die es etwa bei Degussa zu kaufen gibt. Blei ist nicht nur als Geschoß ungesund.
MfG U. Gerfin

 

[The Blade]

...sollte man aber lieber mit geeigneten Salzen arbeiten, die es etwa bei Degussa zu kaufen gibt. Blei ist nicht nur als Geschoß ungesund.
MfG U. Gerfin

Das denke ich allerdings auch, denn bei diesen Temperaturen dürfte das Zeug ja recht schnell oxydieren... Deshalb nimmt man zum Bleigießen ja auch Öfen,die nur kurz über dem Schmelzpunkt arbeiten um genau diesen Überhitzungseffekt zu vermeiden -oder?

 

[Torsten Pohl]

Hy

Ich möchte diesen sehr interessanten Thread noch mal ans Tageslicht zerren.
Mal abgesehen von den mehr als ungesunden Faktoren die Blei nun mal erzeugt wenn es so bei 800grad vor sich hin köchelt, ist für mich im Moment eine einzige Frage relevant.
Lässt sich im Bleibad härten ohne Zunderschicht??
Wie man aus den anderen Threads entnehmen kann suche ich da wirklich die eierlegendewollmichsau die es vermutlich im bezahlbarem Rahmen eh nicht gibt.
Mir ist absolut bewusst welche Gesundheitlichen risiken das birgt, verfüge über eine Leistungsstarke Filterabsauganlage das wäre also kein Thema.
Ein empfehlenswärtes Härtesalz würde ich auch jederzeit als Tip akzeptieren, da dort die Auswahl recht groß und mein Wissen zu klein ist.

Tschau Torsten

 

[Klaus1602]

Hallo Torsten
Der Schmelzpunkt von reinem Blei liegt bei 327°C ;der Siedepunkt bei 1750°C.
Ein Erwärmen auf Härtetemperatur im Bleibad sollte demnach ohne Verzunderung möglich sein. Ein Härten im Bleibad halte ich auch für ausgeschlossen, da die mind. 327°C viel zu hoch sind. (Hat Ulrich ja oben genau beschrieben)
Beim sogenannten Austempering oder Bainitisieren sollte das Abschreckbad so um die Ms-Temperatur des zu härtenden Stahls liegen. Liegt man deutlich darüber, wirds nicht wirklich hart.
Mir persönlich wäre dieses Verfahren allerdings für Messer viel zu aufwendig, giftig, exotisch. Da ist mir Härteschutzlack und warmes Öl viel lieber.

Gruß Klaus

 

[Torsten Pohl]

Hm
falsch ausgedrückt, es geht mir natürlich darum im Bleibad zu erwärmen auf was auch immer der Stahl halt braucht, die Temperatur sauber halten zu können, und anschließend so wie ich es bisher sowieso mache im warmen Öl zu härten.

Die Rohrmethode incl. Asche Lehm oder sonst was ist absolut OK, führt aber nicht immer (wenn ich meinem Härteprüfgerät traue) zu einem identischem Ergebniss was natürlich vor dem Anlassen gemessen wurde.
Und das bei gleicher Klinge/Materialstärke/Wärmebehandlung/Charge usw..............
Das ist natürlich Krümelsuche und hat was damit zu tun das ich unbedingt ein Reproduzierbares Ergebniss erreichen möchte.
Auch nervt es mich zB. gewalltig, am gehärtetem Material zB. bei Folderklingen den Zunder abschleifen zu müssen.

Und natürlich gibt es wesentlich einfachere und gesündere Verfahren!!
Selbst das Öl hat bei mir immer eine identisch Temp beim härten.
Aber zB, einen Vacuumhärteofen kann ich mir nicht leisten.

Ich hab da mal auf der Seite von Don Fog geräubert!

http://www.dfoggknives.com/tools.htm

und diesen Link gefunden:

http://www.flickr.com/photos/dfogg/sets/72157594205942293/


und genau sowas schwebt mir vor. Ob nu mit Blei oder entsprechendem Salz?? Erst mal wursch hauptsache das ergebniss stimmt.

Tschau Torsten

 

[Arno Eckhardt]

Hallo Ihr, Hallo Thorsten

Man kann im Bleibad sehr gut gleichmäßig austenitisieren und in der Tat ist das Verfahren recht alt und kommt auch heute noch hin und wieder zur Anwendung. Es wurde aber vom Salzbad verdrängt, weil das einfacher zu handhaben ist und beim "Anheizen" nicht ganz so viel Energie frisst, wenn ich das richtig im Kopf habe. Außerdem schwimmt Stahl natürlich auf flüssigem Blei! Man müsste die Klingen also zusätzlich beschweren oder sonstwie "zwangstauchen". Beim Salz entfällt dieses Problem. Ungesund ist aber ganz klar beides!
Härtesalze bekommt man als "Hobbyist" nicht geliefert.
Die Menge an entstehendem Bleidampf lässt sich deutlich verringern, indem man das Bad mit einer Schicht aus granulierter Holzkohle abdeckt.
Was ich mich bis heute frage ist, warum man (außer, dass es erheblich teurer ist) nicht reines Zinn nimmt. Das ist weniger ungesund und hat einen derart hohen Siedepunkt, dass es im erforderlichen Temperaturbereich noch nicht großartig verdampft.

Der Vorteil der Verfahren liegt in erster Linie darin, dass sie durch Wärmekonvektion in der Schmelze sehr gleichmäßig wärmen und entsprechend "Verzugsarm" sind.
Ein weiterer Vorteil:
Sowohl im Salz- als auch im Bleibad sollte die Zunderbildung sehr gering bis fast nicht vorhanden sein. Allerdings erfüllt diesen Zweck auch recht gut ein handelsüblicher Härteschutzlack beim Einsatz im normalen Elektroofen und zum Teil sogar im Schmiedefeuer. Billiger, einfacher zu handhaben und ungefährlich, wenn man von den Lösungsmitteln mal absieht... Man benötigt bei egal welchem Verfahren aber vor allem eines: Erfahrung.

 

[newtoolsmith]

Hallo Thorsten,

ich habe das vor Monaten mal zum Spaß ausprobiert.

In meinen Tiegelofen habe ich einen Tiegel mit Blei gegeben und auf Härtetemperatur erhitzt. Gemahlene Holzkohle, durch Omas Kaffemühle gedreht, hat hervorragend die Oxidation des Bleis verhindert.

In der Tat schwimmt Stahl auf flüssigem Blei, da man aber meist nur den Schneidenbereich der Klinge eintaucht, lässt sich zum Positionieren gut eine Gripzange benutzen.

Während der Anheizphase kann man ein Ölbad auf den Ofen stellen, um es vorzuwärmen. Ich nehme immer das gute Altöl dafür.

Die Klinge zeigt bei raschem Herausziehen aus dem Blei keine Verzunderung, es setzt aber augenblicklich Oxidation ein. Das macht aber nichts, wenn man aus dem Blei sofort und rasch ins vorbereitete Ölbad taucht, das unmittelbar neben dem Ofen steht.


Als Vorteil sehe ich die fehlende Entkohlung, als gravierenden Nachteil aber die enorme Wärmemenge zum Vorheizen.

Für Einzelhärtungen daher leider völlig unwirtschaftlich.

MfG
newtoolsmith

 

[Torsten Pohl]

Interessant, was vesteht ihr unter ernorme Wärmemenge?
Ich dachte da an einen stehenden Gasofen dick isoliert in dem irgendwann auch mal Wootz dümpeln soll (bisher ist das ein Wunschtraum), wie immer beim mir Kompressor oder zumindest Gebläseunterstützt.
Das sollte doch reichen oder?
Klar bis ein kompakter Block Blei aufgeschmolzen und auf Temp ist, dauert ne weile, und wenn es Sinn macht damit zu wärmen wäre es mir das wert würde dann halt nacheinander ein paar machen, arbeite eh meist mehre Projekte parallel ab.

Das mit dem Zinn ist natürlich auch ne Idee und eigentlich recht günstig in Mischform zu kriegen. (Zinnteller und dergleichen).
Aber bleibt Zinn nicht am Stahl haften?

Elektroofen ist so ne Sache, hab mitlerweile nen kleinen Hereaus bin auch ganz zufrieden, aber wenn der heizt, bleibt der rest der Werkstadt bei mir aus. Zumindest die starken Verbraucher überlasten sonst alles und das nervt.
Abhilfe, da zur Miete, leider nicht möglich.

Ich denke ich werde das mit dem Blei einfach mal testen.

Tschau Torsten

 

[U. Gerfin]

In der immer wieder sehenswerten Reihe "Der Letzte seines Standes" wurde auch ein Feilenhauer vorgestellt, der einen großen Holzofen zum Härten benutzte und das Härtegut mit einer leicht aufkohlenden Schutzpaste schützte. Der hatte nun das Problem, die Angeln weich zu bekommen, damit sie beim Gebrauch nicht brachen.
Das schnelle Weichglühen nahm er in einem mit Blei gefüllten Eisenrohr vor, das im Schmiedefeuer steckte. Damit es nicht so schnell durchbrennt und-zundert, könnte man ein starkwandiges V 2A Rohr nehmen. Wenn man dann noch mehrere Klingen gleichzeitig härtet, wäre der Energiebedarf pro Klinge erträglich. Qualitativ könnte das auch durchaus reizvoll sein. Wegen der schnellen Erhitzung könnte man auf besondere Feinkörnigkeit hinarbeiten. Einen Versuch wäre es schon wert.
MfG U. Gerfin