Kohlenstoffverlust beim Schmieden

Mechwyn

Mitglied
Hallo zusammen..:)

Die Suchfunktion hat mir bei dem Thema nicht wirklich viel geholfen. Ist im Prinzip auch nur eine reine Interessensfrage.
Ich habe folgendes "Problem". Ich bin im Besitz einer Feldesse (Kohle) und schaffe es nur etwa 10 cm eines Schmiedestückes auf etwa 900-950 Grad zu bringen. Bei größeren Stücken muss ich Teile sehr oft aufwärmen um das gewünschte Ergebnis zu bekommen. Gibt es Richtwerte mit denen ich mir ausrechnen kann wie oft ich ein Schmiedestück erhitzen darf und wieviel Kohlenstoff mir dabei verloren geht?
Mir ist klar das je weniger desto besser, aber irgendwie würde mich interessieren ob ich beim 10ten erhitzen aus einem C60er einen C55 gemacht habe, oder ob es noch dramatischer ist.
 

xian

Mitglied
Ausrechnen wird schwierig, bis unmöglich sein. Es spielen zu viele Faktoren eine Rolle. Wie hoch wird erhitzt, wieviel Sauerstoff gelangt dabei an das Werkstück ? usw.

Bei ''vielen'' Hitzen könnte der dünne Schneidenbereich in Mitleidenschaft gezogen werden. Geht man davon aus, kann man diesen nach dem schmieden abschleifen (man muss dann natürlich die Klinge auch wieder dünner ausschleifen).

Durch die Funkenprobe kann man aber einen möglichen drastischen Kohlenstoffverlust am Vergleich zu dem selben Material im Ausgangszustand recht leicht feststellen.

Gruß und gut Glut,
Christian.
 

Hephaestos

Mitglied
Meiner Erfahrung nach ist der Kohlenstoff-Verlust in der Kohle-Esse vernachlässigbar, insofern man das Schmiedestück nicht oben auf die Kohlen drauflegt, sondern es korrekt ins Feuer einlegt. Der Kohlenstoff-Verlust ist eher ein Problem der Elektro- und Gas-Essen.
Gruß
Hannes
 

U. Gerfin

MF Ehrenmitglied
Wirklich beantworten kann man die Frage nicht, da viele Faktoren mitspielen, die das Ergebnis beeinflussen können.

Es gibt aber ein paar Grundregeln, die Dir vielleicht etwas weiterhelfen können.

1. Solange der Kohlenstoff in den Karbiden gebunden ist, kann er selbst nicht wandern..
Unter AC 1-Eisen- Kohlenstoff -Diagramm nachlesen !- tut sich nichts, soweit der reine Diffusionsverlust betroffen ist.

2. Die Beweglichkeit des Kohlenstoff steigt mit der Temperatur. Je weiter AC 1 überschritten wird, so schneller ist grundsätzlich ein Verlust des C möglich.

3. Die Beweglichkeit des Kohlenstoffs geht aber nicht nur in eine Richtung.
Abhängig von der das Werkstück umgebenden "Atmosphäre" kann es sowohl zur Entkohlung wie auch zur Aufkohlung kommen.

In einem gut geführten Schmiedefeuer gibt es drei Zonen, die natürlich nicht scharf getrennt sind, sondern schleichend ineinander übergehen.

Direkt über oder vor dem Lufteintritt gibt es eine Zone mit Sauerstoffüberschuß, die oxydierend wirkt, wo also Kohlenstoff verloren geht.
Da dies die heißeste Zone des Feuers ist, besteht die Verlockung, sie zum Erwärmen zu benutzen, mit der Gefahr. daß dort -viel-C verbrannt wird.

Darüber liegt eine relativ neutrale Zone, wo der zugeführte Sauerstoff schon weitgehend verbraucht ist. In dieser Zone zundert und entkohlt es wenig.

Wieder darüber liegt eine Zone, in der in den Brenngasen Kohlenstoffüberschuß vorliegt. Dort wird also grundsätzlich reduziert. Es wird also kein Kohlenstoff verbrannt, sondern möglicherweise sogar zugeführt.
Da in dieser Zone der Sauerstoff nur noch wenig wirken kann, ist sie relativ kühl, sodaß die Reaktionstemperaturen meist nicht erreicht werden.

In einem gut eingerichteten, tiefen Feuer kann man aber die Zone mit C-Überschuß so gestalten, daß dort nicht entkohlt, sondern aufgekohlt wird.
Ich habe das vielfach demonstriert und kann das jederzeit wiederholen.

Zwei Beispiele: Ich schmiede Pfeilspitzen aus 10 mm Rundeisen -Material Baustahl- Nach dem schmieden sind die Spitzen auf Glashärte zu härten. Ein Querschliff zeigt deutlich die dunkle, aufgekohlte Zone.

Bei einem Test habe ich 100 Lagen Federband aus Ck 101 verschweißt und das Paket bis zu ca 15 Millionen Lagen hochgefaltet. Vor jeder Faltung habe ich ein Endstück abgetrennt und beiseite gelegt.
Die Endstücke hat Roman analysieren lassen und der C-Gehalt ist von der ersten bis zur letzten Schweißung in etwa gleichgeblieben. Bei einem Ausgangsgehalt von ca. 1 % C schwankte er zwischen ca 0,8- 1,1 %.

4. Ein deutlich oxydierendes Feuer mit Sauerstoffüberschuß ist in Bezug auf die Entkohlung nicht unbedingt schlecht.In einem solchen Feuer eilt die Verzunderung-die Bildung einer Oxydhaut - der Entkohlung voraus. Man verliert also einiges Material, die verbleibende Substanz ist aber, was den Kohlenstoff betrifft, weitgehend unverändert.

5. Feinheiten, die sich aus unterschiedlichen Legierungen ergeben könnten, lassen wir jetzt mal beiseite.

Für Deinen konkreten Fall: Wenn Du wirklich nur auf 900-950 Grad kommst, wird sich in vernünftigen Zeiträumen relativ wenig tun.

Mich wundert diese Aussage allerdings doch etwas: Eine so geringe Leistung des Schmiedefeuers ist mir nicht recht erklärlich. Ich habe u.a,. eine Feldschmiede mit Fußantrieb des Gebläses und könnte damit problemlos feuerschweißen- die Schmieden mit elektrischem Gebläse sind aber doch bequemer.

Die geringe Leistung Deines Feuers könnte an mangelhafter Dichtigkeit liegen, daß also zuviel Luft vor Eintritt in das Feuer verloren geht. Vielleicht stimmt auch mit dem Gebläseventilator etwas nicht.

Helfen könnte auch der Wechsel des Brennstoffs. Mit Holzkohle solltest Du eine ausreichende Hitze erzielen können.

Freundliche Grüße

U. Gerfin
 

Mechwyn

Mitglied
@ Gerfin...

Danke für deine ausführliche Antwort. Ich finde es immer wieder super wie genau du dich den gestellten Themen annimmst.

Einige Dinge die du angesprochen hast:
Ich bin im Besitz einer Feldesse von Angele mit Handkurbelventilator. Die Luftzufuhr mach ich also per Hand und grundsätzlich funktioniert es ja auch sehr gut. Mit der Zeit bin ich schon drauf gekommen dass ich meine Schmiedestücke immer kaltgeblasen habe und lege sie jetzt auf ein Bett glühender Kohle (ich verwende nur Holzkohle...:)... wegen Umwelt und Nachbarn) so dass ich nicht länger direkt auf das Schmiedestück blase. Darüber lege ich immer soviel Kohle dass ich nichts mehr vom Schmiedegut sehe. Seitlich und darüber liegen bei mir Schamottsteine um eine möglichst gute Ausnutzung der Hitze zu erhalten. (Ein kleiner Ofen sozusagen)
Zum Schmieden geht das ganz gut...:)
Feuerverschweißen hab ich bisher noch nicht geschafft. Da triffst du einen wunden Punkt. Bin für das wohl noch zu ungeübt und unerfahren... Egal wie klein das Eisen war, ich hab es noch nie auf Weißglut gebracht. Vielleicht bin ich zu geizig mit der Kohle oder zu ungeduldig.

Zum Entkohlen... nach eurer Beschreibung schaut es so aus als würde ich damit im unbedenklichen Bereich liegen. Wenigstens das ist tröstlich..:)
Hier sieht man wie ich arbeite:
http://www.facebook.com/media/set/?set=a.223216874404462.54277.100001484538937&type=1&l=5064850527