Zähigkeit und Härte von Messerstählen

herbert

MF Ehrenmitglied
Hallo, ich wollte endlich mal wieder was für die "Steelies" unter uns schreiben. Andreas hat mir dankenswerterweise aus einer xls-Graphik ein gif gemacht.
So, ich habe neulich in einem Buch einen Vergleich der Zähigkeiten von zwei Werkzeugstählen gefunden und die Werte in ein Diagramm gebracht. Die Quelle für die Werte ist im Diagramm angegeben.

Man sieht sehr schön, wie sich im Biegeversuch die bis zum Bruch notwendige Arbeit in Abhängigkeit von der Härte verhält, und zwar für die Werkstoffe 1.2842 (90 MnCrV 8) und 1.2080 (X 210 Cr 12).
Vielleicht ist das hilfreich für die Messermacher, wenn sie Messer fürs Hauen und Schlagen oder gar Schwerter machen wollen.
Und für Roman (wo ist er eigentlich?) auch "Wasser auf die Mühlen", gell?

Wenn jemand stärker interessiert ist, maile ich auch gern die Originaldatei zu. Wegen der Werte, mein ich.
 

Anhänge

  • stahl_herbert1.gif
    stahl_herbert1.gif
    22,4 KB · Aufrufe: 756
Zuletzt bearbeitet:

Claymore

Mitglied
@ Herbert habe deine Mail erhalten.
Interessant auf jeden fall.
Gibts da wo du das her hast noch weitere Vergleiche .

Gutes Beispiel dafür das der verschleisfestere Stahl nicht in jedem Aspekt der bessere ist.

passt gut in das Thema des besten Stahles.




gruß

Peter
 

Guenter

MF Ehrenmitglied
Herbert, wie ich sehe, gilt das für die plastische Verformung. Viel interessanter für Messer und Schwerter ist aber die elastische Verformung bzw. die Biegesteifheit. Wie steht es damit?
Davon abgesehen, würde ich keinen der beiden Stähle für ein Schwert nehmen. Da kommt es außerdem noch stark auf die Kerbschlagzähigkeit/-bruchfestigkeit an. 55Si7, 65Si7 und einige Stähle der 27XX-Reihe sind da weitaus besser.
 

luftauge

Mitglied
Zähigkeit/Härte

Mich würde in diesem Zusammenhang folgendes interessieren :

Mir wollte jemand erzählen, dass geschmiedete Werkzeuge (Messer) stabiler sein sollen, als "stock-removal", was aber nach korrekter Warmbehandlung eigentlich nicht sein könnte.

Wenn zwei identische Klingen (Stahl, Form, Querschnitt, Endhärte,...)unterschiedlich hergestellt wurden (1 geschmiedet - 1 gefeilt), und alle Warmbehandlungen korrekt durchgeführt sind, würden dann Unterschiede feststellbar sein ?

Die Idee kam mir beim Betrachten von Neck-Knives, die häufig dünne Griff-Stege mit viel Luft dazwischen haben.
Diese (Serien-)Messer werden im Gegensatz zu Einzelstücken im Gesenk geschmiedet, oder lieg ich da falsch ?

Gruß Andreas/Luftauge
 

herbert

MF Ehrenmitglied
@günter: stimmt schon, für die Schwertanwendung sind Kerbschlagzähigkeit und Biegesteifigkeit wichtiger. Die Beanspruchung ist mehr schlagend. Und die von Dir angesprochenen Stähle liegen mehr in Richtung "federnd" und sind daher für diesen Zweck besser.
Aber klar ist, dass bei hebelnder Beanspruchung der Stahl mit der höheren Bruchverformungsarbeit der bessere ist, und dieses Verhalten spiegelt sich auch dynamisch wieder, wie ich aus dynamischen Werkstoffuntersuchungen (selbst gemachten) weiß. Leider habe ich für diese beiden Stähle diese Werte (noch) nicht gefunden. Aber sei versichert, sobald mir sowas in die Hände fällt, kommt das ins Forum.
Man muß bedenken, daß bei langen Klingen sehr große Biegungen möglich sind, bevor plastische Verformung eintritt, das geht ja auch bei sehr dünnen Glasfäden, das ist mehr eine Sache der Geometrie. Sobald man lokal die Streckgrenze überschreitet, ist es einfach angenehm, wenn der Stahl noch prima plastisch verformt ohne Bruch.

Aber ist schon klar, für Schwerter gibts besseres, wie Du sagst. Aber wenn schon ein Messer für schlagende Beanspruchung, dann keines aus der 20xx Reihe, sondern wenig in Richtung Cr-Stahl, mehr mit Si wie die von Dir angesprochenen. Ich weiß allerdings nicht, wie die sich beim Schmieden verhalten.

@luftauge
Das kommt mal wieder drauf an. Frag nie einen Materialmann. Kriegste nie ne klare Antwort. Aber mal im Ernst. Das Schmieden bei den höher legiert Stählen dient eigentlich mehr der Formgebung, die Werkstoffeigenschaften werden durch die Wärmebehandlung, die auch ein kontrolliertes Abkühlen aus der Schmiedehitze sein kann, eingestellt. Insofern ist gegen das Gesenkschmieden wenig einzuwenden.

Das Schmieden von solchen Stählen ist auch nicht ganz unproblematisch, wie Dir die hier vertretenen Spezialisten besser erklären können. Die Vorteile des Schmiedens sind ganz klar bei den C-Stählen zu sehen. Man kann da eine Menge herausholen. Insofern möchte ich Deine Frage differenziert betrachten.
Wenn Du einen Werkzeugstahl nimmst und per stock removal mit korrekter Wärmebehandlung (eine Gefügeaufnahme und Analyse am Ausgangszustand sind übrigens echt empfehlenswert) ein Messer machts, hast Du ein erstklassiges Ergebnis mit wenig Risiko.
Beim Schmieden solcher Werkstoffe lauern viele Risiken.
Wenn man C-Stähle nimmt (Claymore, ich glaube, Du nimmst ganz gerne C 60)dann macht das Schmieden mehr Sinn, und da kann ein erfahrener Schmied viel herausholen. Aber auch da kann man mit guter abgestimmter Wärmebehandlung ein hervorragendes Ergebnis im Messer erzielen, nur ist die Arbeit halt nicht so ursprünglich wie beim Schmieden.

Fazit: bei den C-Stählen und gutem Geschick in beiden Fällen hat man siche gleichwertige Ergebnisse, bei den höher legierten kann man beim Schmieden verdammt viel vergeigen, da würde ich lieber stock removal machen und wärmebehandeln.
Aber: Die Spaßkomponente ist nicht zu unterschätzen. Alle Schmiede, die ich kenne (sind inzwischen ein paar) sagen, wenn Du einmal mit Schmieden anfängst, hast Du ein Problem. Du kannst kein Stück Metall mehr ansehen ohne daran zu denken, dass man das eigentlich mal schmieden sollte......

@claymore; ich bleibe da am Ball, klar, paßt hervorragend in das Thema der besten Stähle.
Mich würde Deine Meinung zu meinen Ausführungen oben natürlich interessieren.
Ich bin übrigens der Meinung, dass das Messer umso interessanter ist umso mehr man "von der Pike auf" arbeitet, und wenig Maschinen benutzt. Andererseits kenne ich auch Günters Messer, bei denen mir dann auch wieder das Wasser im Munde zusammen läuft, und dann sehe ich wieder Deine Schmiedestücke und die von Achim...
Ach, zwei Seelen wohnen halt in meiner Brust.
 

herbert

MF Ehrenmitglied
Ergänzung

In Ergänzung zu meinem Beitrag oben noch ein Diagramm, das die Bestimmung der plastischen Brucharbeit erläutert. Die elastische Arbeit wird auch ermittelt, wie man sieht. Die Originalliteratur habe ich (noch) nicht vorliegen, aber wenn die da ist, werd ich mir das mal daraufhin ansehen.

Ich hab übrigens ein Schwert aus Toledo von Mariano Zamorano, der Stahl ist sowas wie 25CrMo4, entfernt ähnlich, und der ist perlitisch!
D.h. das Dings kann man verdammt weit elastisch biegen, fast zum Halbkreis, und das federt zurück. Ein prima Beispiel für zweckangepaßte Stähle und Wärmebehandlung. Das trifft das, was Günter sagte.
 

Anhänge

  • epsplastisch1.jpg
    epsplastisch1.jpg
    21,8 KB · Aufrufe: 408

roman

MF Ehrenmitglied
bin schon da herbert!
gerade erst aus dem Urlaub (Australien)zurück. mein erster Urlaub ohne einen echten Messerhintergrund nur zum relaxen. Das hat mächtig spass gemacht dort da muß ich wieder hin!
ja das was Du da zeigst stellt sehr schön diesen Unterschied dar wo die Potentiale liegen supppa!
:super:
wie sieht es denn mit einem 2ten forumtreffen sued aus leut?
 

herbert

MF Ehrenmitglied
Schön, dass Du wieder da bist, Roman!
Hab Dich echt vermisst. Aber relaxen muß auch sein, obwohl, so ohne Messer....ich weiß nicht.
Aber egal, Du bist wieder an Bord. Und was das Treffen angeht, schau mal ins Forum da hat Ray eine Ankündigung gemacht.
Und mein 2842-Projekt läuft gerade an, rostet vor sich hin (hähä).
Also nochmal: Prima!
Und schau doch mal in das Thema Krabat und traditionelle Messer, da siehst Du, dass die Rusties nicht allein sind.
 

Claymore

Mitglied
@ Herbert, yepp, stimme dir zu in allen Punkten.
ja den Ck60 ganz gern für größre Sachen, aber auch kleiner.
Der Authentizität wegen viel für Messer im Mittelalterlichen Stil
Messer für schlagende Beabsrpuchung kein stahk aus der 20er Reihe.
Nun den 2550, bzw. den 2542 würde ich für diese zwecke doch in betracht ziehen.

@Günter ich denk das Diagramm von Herbert ist nur als beispiel gedacht.
Das es bessere Stähle für diverse Zwecke gibt ist klar, ich stimme dir da was die auswahl betrifft zu und ergänze siehe oben und z.b. den 8159.

@Roman
grüß dich, schön wider was von dir zu hören.
meld dich mal wieder bei mir.
ein 2. forumtreffen hat ray für den 22/23 juni nächsten jahres angesagt.
oder willst du noch mal früher ?




gruß

Peter
 

Claymore

Mitglied
@roman
na dann komm du nur :D
H(ä)ammer und amboss stehn bereit.
Hab mein hammersortiment um nen 5kg (einhand)hammer erweitert.
den darfst du schwingen wenn'd willst


cu

Peter