Hallo Gemeinde,
ich hoffe, die Frage ist nicht zu simpel, aber ich wüsste gerne, warum Stahl härter wird, wenn man ihn erhitzt und dann ins kalte Wasser taucht.
Gruß Hägar
Innere Spannungen
ich hoffe, die Frage ist nicht zu simpel, aber ich wüsste
gerne, warum Stahl härter wird, wenn man ihn erhitzt und dann
ins kalte Wasser taucht.
Durch das Abschrecken (oder auch nur durch bestimmte Temperaturwechsel - Lufthärter) entstehen im Inneren des Stahl Verspannungen (so wie in deinen Schultern), die sich nach „außen“ als Härte benehmen.
Bei Lufthärtern ist das Abschrecken mit Öl oder Wasser nicht nötig. Auf eine bestimmte Temperatur erhitzen und langsam abkühlen lassen.
Stahl ist kein homogener Stoff, sondern im Allgemeinen aus sog. Körnern aufgebaut. Darin findet sich dann die kristalline Struktur des Metallgitters.
Gruß
STefan
Danke für die schnelle Antwort,
ich verstehe das im Prinzip schon, aber was mich etwas irritiert ist die Tatsache, daß dieser Effekt bei Messing umgekehrt ist. Wenn ich Messing erhitze und anschleßend abschrecke, wird es weich.
Gruß Hägar
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Hallo Hägar,
hier wird es recht gut erläutert, allerdings nur für Stahl.
http://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%A4rten_%28Stahl%29
Bei Messing können vielleicht ähnlich Vorgänge ablaufen, nur daß das gebildete Gefüge weicher ist als bei Messing, das nicht thermisch behandelt wurde. Meine Vermutung.
Gandalf
Tach Hägar,
was kocht Helga heute?? Brauchst Du die Info für Stahl fürn näxten Feldzug gen Engeland?
Spass beiseite!
Im Prinzip und absolut grob gesagt ist die kristalline Struktur und die inner Verspannung von „Eisen“ für die Härte verantwortlich. WObei „Eisen“ nicht wörtlich zu nehmen ist, da man ja „Verunreinigungen“ in FOrm von zumindes Kohlenstoff braucht.
Eine recht brauchbare Erklärung, allerdings recht ausführlich: http://www.tardy.de/1200.html
eine weitere „Übersicht“ für Schwerter findest Du hier: http://www.dietraumschmiede.de/wiss/wiss.htm
Ansonsten hätt ich noch ein paar Links, die sich aber mit Schwerten usw. beschäftigen, wo natürlich das Härten wie warum und weshalb da ganz besonders wichtig sind. http://tempus-vivit.net/tempus-vivit/taverne/thread…
http://tempus-vivit.net/tempus-vivit/taverne/thread…
http://tempus-vivit.net/tempus-vivit/taverne/thread…
(Hoffe, das war jetzt keine Themaverfehlung mit "setzen - sex sechs 
Hoffe, trotzdem ein wenig weitergeholfen zu haben
Grüße
Midir
Hallo
Um mal einen Vergleich mit anderen Metallen zu schaffen:
Viele Metalle sind im völlig reinem Zustand oftmals relativ sehr weich.
Aluminium, Chrom, Eisen usw… Das gilt insbesondere, umso größer die Kristalle innerhalb des Gefüges sind.
Wenn man eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung(Stahl) überhalb der sogenannten Umwandlungtemperatur erwärmt, dann ist der Kohlenstoff sehr fein verteilt, es liegt sogar eine Lösung vor(teilweise Eutektikum).
Wenn man solch eine Fe-C Legierung abkühlt, dann „möchte“ der Kohlenstoff sich wieder abscheiden und es „wollen“ große Kristalle oder Kristallite entehen, welche dann aber weich sind.
Das verhindert man durch schnelle Abkühlung oder Legieren.
Die Legierung die es sonst nur in der hohen Temperatur gibt, wurde also durch den Trick mit dem Abschrecken in die normale Temperatur geholt. Die entstehenden Spannungen im Stahl sind direkter Ausdruck der eigentlich unnatürlichen Festigkeit.
Bei allen Metallen, zum Beispiel Messing-, Bronze-, Aluminium- Legierungen, gelten Prinzipien wie gesteigerte Lösungsfähigkeit der gelösten weiteren Stoffe in der Wärme.
Ob ein Metall durch abschrecken nun härter oder weicher wird, hängt davon ab, was die stärkere Lösung der Legierungsbestandteile bewirkt.
Wurde ein Metall zum Beispiel durch Umformung fester gemacht, bewirken Kristallisationvorgänge eine Erweichung.
Manchmal sind solche „Abschreckmethoden“ übrigens nur temporär wirksam, das heißt zum Beispiel: Man kan ein Aluminium durch Erwärmen und abschrecken weich machen, im Laufe mehrerer Woch wird es jedoch wieder hart wie zuvor.(verschiedene Typen)
MfG
Matthias
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ich verstehe das im Prinzip schon, aber was mich etwas
irritiert ist die Tatsache, daß dieser Effekt bei Messing
umgekehrt ist. Wenn ich Messing erhitze und anschleßend
abschrecke, wird es weich.
Hallo Hägar,
ich vermute jetzt mal ins Blaue.
Bei Stahl funktioniert der Effekt stabil, weil die Rekristallisationstemperatur, bei der sich durch Umbauten im Kristallgitter (sog. Fließen) die „Verspannungen“ vom Abschrecken wieder lösen würden sehr hoch ist.
Bei Blei ist z.B. die Rekristallisationstemperatur sehr niedrig, so dass dieser Effekt schon bei Raumtemperatur abläuft. Wenn ich also Blei kalt umforme tritt eine „Verhärtung“ zwar ein, löst sich aber in kurzer Zeit schon durch Rekristallisation.
Wenn ich Stahl, der z.B. durch Walzen (Baustähle ST52, ST72) länger glühend erhitze, tritt die Rekristallisation auch auf und der Stahl verliert seine hohe Festigkeit. Das tritt auch bei sehr langem Gebrauch ein, da die Rekristallisation immer abläuft nur je 10 K niedriger schätze ich halb so schnell.
Ich vermute daher, dass Messing auch eine sehr niedrige Rekristallisationstemperatur hat und sich beim erhitzen einfach nur aus dem zufälligen, verspannten Gefüge entspannt und bei erkalten (auch schnell) nicht mehr verändert. Ergebnis der Erwärmung wäre dann ein weicheres Material. Allerdings dann spannungsärmer und z.B. weniger spröde, was je nach Anwendung sogar gewünscht sein kann.
Gruß
Stefan