Schraubfeder

Schraubfeder

von JS_78 am 29.08.2012 13:05

Hallo ich hab versucht eine Schraubfeder als grundlage für ein Messer zu verwenden wie hier  beschrieben! Entweder hatte ich 3 mal pech mit der Feder oder sind die alle zu hart zum schmiden bzw. Kann der Stahl brechen wenn er zu Heiß war?

Ich hab  die Federn zu Stange getrieben und versucht zu Formen. Bei allen 3 unterschidlichen Federn sind die Messer gebrochen!
Die bruchstelle erinnert stark an Grauguss!

LG

Re: Schraubfeder

von Burgschmied.Daniel am 29.08.2012 14:30

Bei Stahl mit einem derart hohen Kohlenstoffanteil ist es sehr wichtig, die richtige Temperaturspanne einzuhalten. Du solltest den Stahl nur zwischen hellorange und hellgelb verformen, biegen, etc. Wenn es ins Rötliche geht, dann ist der Stahl zu hart, um ihn ordentlich zu verformen und du verursachst Spannungen, die zu Rissen führen können. Federstahl verbrennt aber auch sehr leicht. Wenn er heißer als 1200°C wird, dann beginnt der Stahl zu brennen, wie eine Wunderkerze und wird extrem spröde. Wenn dir das passiert musst du das betreffende Stück abschneiden, oder komplett neu anfangen. Auch beim Ausstrecken der Feder gilt mindestens hellorange machen, aber auch niemals mehr als hellgelb.

 

Auch die Vergütung ist extrem wichtig. Nach dem Schmieden musst du den Stahl erst mal weichglühen. Das heißt, du erhitzt ihn in etwa auf orange und lässt ihn dann von selbst zum Beispiel im Sand, oder auf Kohle abkühlen. Das reduziert Spannungen und macht den Stahl so weich wie möglich. Dann kannst du das Messer bearbeiten, wie du willst, ausrichten, feilen, schleifen, etc. Dann musst du es auf Kirschrot erhitzen (gleichmäßige Hitze in der gesamten Klinge!!!) und in Wasser oder erwärmtem Öl abschrecken. Vorsicht! Jetzt ist die Klinge hart wie Glas und kann schon beim Runterfallen brechen auf keinen Fall darfst du jetzt mit dem Hammer dran oder das Teil biegen. Jetzt lässt du die Klinge erst mal an, z.B. im Backofen bei 220°C, bis sie sich Himmelsblau verfärbt hat. Das variiert alles mit der Stahlsorte. Jetzt hat die Klinge ihre finale Härte und du kannst sie anschärfen und polieren. Nun sollte sie auch nicht mehr so leicht brechen.

Ein weiteres Problem kann auch dein Feuer sein. Wenn du eine zu schwefel- und phosphorhaltige Kohle wie Anthrazit oder Braunkohle benutzt, oder die Gasflamme in deiner Gasesse falsch regulierst kann das auch einen negativen Einfluss auf den Stahl haben. Gerade dann ist es wichtig den Stahl nicht zu oft wieder ins Feuer zu legen, sondern mit möglichst wenig Hitzen auszukommen. Am besten du verwendest nur Schmiedekohle (Fettnuß IV), Schmiedekoks (Koks IV) oder Holzkohle und schaust dass du auch in einer Gasesse für eine neutrale Atmosphäre sorgst.

No go´s:

- Den Stahl kälter als 600°C verformen

- Den Stahl heißer als 1200°C werden lassen

- Das Werkstück während dem Bearbeiten in Wasser tunken bzw. nach dem Härten Erschütterungen aussetzen

Must do´s:

- den Stahl nur zwischen hellorange und hellgelb verformen

- Den Stahl nach dem Schmieden erst weichglühen, dann bearbeiten und dann erst härten und nach dem Härten gleich anlassen

- Den Stahl nur in einem "neutralen" Feuer erhitzen

- Den Stahl so selten wie möglich wieder heißmachen (Effizientes Arbeiten ist hier der Schlüssel)

So, ich hoffe, die Tipps helfen dir ein bisschen weiter. Ausprobieren musst du es selbst. Jeder Misserfolg ist gleichzeitig ein Gewinn an Erfahrung für dich! Du kannst also nur gewinnen, auch wenn es erst mal frustrierend ist, wenn eine Klinge bricht.

Re: Schraubfeder

von Timm am 29.08.2012 14:42

Hallo JS,
was du umschreibst klingt nach einem Fehler in der Schmiedetechnik (Grobkorn durch Überhitzung, zu lange Haltezeiten oder mangelnde Umformung) und/oder der Wärmebehandlung.
Eine Ferndiagnose ist aber nicht fachgerecht möglich, dazu wissen wir zu wenig über die Feder (also das konkrete Material), deine Arbeitsweise (Technik und Werkzeug) und das Produkt (wir haben ja nichtmal ein Bruchbild).
Mir scheint aber, es dir noch an einigem Basiswissen mangelt. Am besten machst du einen Kurs oder suchst du dir einen (Messer-) Schmied bei dir in der Nähe und schaust dem mal über die Schulter.
Ansonsten empfehle ich als Basislektüre gerne das Buch "Die Kunst des Schmiedens" von Harvard Bergland.
Das wurde hier im Forum gerade gebraucht angeboten.

Gruß,
Timm

Re: Schraubfeder

von Timm am 29.08.2012 15:41

Moin Daniel,
in deinem schönen Beitrag sind ein paar Bugs. Ich erlaube mir mal, da ein wenig zu ergänzen oder korrigieren:

Umformtemperatur ist schon durchaus noch im gesamten orangen Spektrum, auch rot kann unter bestimmten Bedingungen noch o.k. sein, je nach Material und Arbeitsschritt (Schlichten z.B.).


Den ersten von dir genannten Schritt nennt man 'Normalisieren' und der dient der Gefügeverbesserung. Dazu erwärmt man das Material auf 30-50° über A1 im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm und lässt es zugfrei an der Luft abkühlen. Orange wäre bereits zu warm.
Beim echten Weichglühen erwärmt man das Material auf 650-750°C und lässt es sehr sehr langsam abkühlen. (Gilt für untereutektoide Stähle, zu denen auch klassische Federstähle gehören).
Zu einer korrekten Wärmebehandlung gehört noch wenigstens das Einformen um ein feines Gefüge zu erzeugen. Dazu kann man ein Pendelglühen um A1 machen oder scharf einformen durch Zwischen- oder Mehrfachhärten. Das ist hier jetzt eine arg verkürzte Zusammenfassung. Im Messerforum gibt es sehr gute Threads zur WB, dass müssen wir hier ja nicht unbedingt wiederkäuen.
Beim Anlassen im Ofen kannst du dich nicht auf Anlassfarben verlassen, da wir dort längere Haltezeiten haben, welche die Oxidschichten verstärken und somit für andere Farben sorgen. Für ein Messer dürfte 220° auch etwas zu warm sein, ich würde 2x 30min bei 190° empfehlen.
Wenn du über einen glühenden Stahlblock oder mit Restwärme anlässt, wäre 220° übrigens Stohgelb und eine für Messer gute Temperatur (hier lasse ich persönlich also durchaus etwas höher an).


Auch Schmiedekohle (und bedingt auch Schmiedekoks) hat einen recht hohen Schwefelanteil, der sich schädlich auf den Stahl auswirken kann (Rotbrüchigkeit). Daher ist es immer notwendig die frische Kohle am Rande der Esse gut entgasen zu lassen. desweiteren ist nicht nur die Häufigkeit des Erwämens ein problem, sondern auch mangelnde Umformung. Eine starke Umformung sorgt ebenfalls für ein feines Gefüge.

Gruß,
Timm  

Re: Schraubfeder

von EisenbahnPeter am 29.08.2012 17:56

Auch auf die Gefahr hin wieder auf den antiken Eisenbahnschienen runzureiten, könnte es sein das bei gebrauchtem Material vom Schrottplatz es sich um , wie soll ich sagen... Schrott handelt?
Sprich Mikrorisse / Ermüdungsbruch.
Ich bin ja auch eine Freund von Recycling aber es ist das Eine wenn ich eine Klemmvorrichtung für den Amboss baue oder ein Teil auf das ich mich längere Zeit verlassen will wie eine Messer oder einen Schmiedehammer.
Was kostet das Kilo Federstahl? 6-8€?
Dann weiss man genau den Werkstoff und das er neu ist.
Das wäre es mir schon wert.
Auf der anderen Seite kann man natürlich mit etwas Recherche auch Betriebe in der Nähe herausfinden dei mit solchen Stählen arbeiten und dort noch viel günstiger an Neumaterial kommen.

Servus

Re: Schraubfeder

von JS_78 am 30.08.2012 01:09

Vielen dank Erst mal für die guten Antworten!

 

Wenn ich mir mal sicher wäre was ich für Material brauche um das Messerschmieden zu beginnen dann würde ich mir welches kaufen

Ich bin mir sehr sicher das ich beim verformen der Feder zu heiß war. ich mache mich noch mal an eine weitere Feder bei der ich mehr auf die Hitze achte!

LG

Re: Schraubfeder

von Willi am 30.08.2012 03:59

Hallo,

 

@JS 78:
Timm und Daniel haben das ganze schon ganz gut beschrieben. Das Temperaturfenster einhalten, und die richtige Wärmebehandlung hat Timm auch gut beschrieben.
Ich würde einfach mal eine Weile rumprobieren und mal alles mögliche an Kleinkram aus deinem Material schmieden und verschieden behandeln. Sprich Meißel und Messer schmieden und dir die Wärmebehandlung verinnerlichen. Bei Meißeln kannst du auch mit Restwärme anlassen und verschiedene Anlassfarben ausprobieren. Danach an Stein, kaltem Baustahl usw. ausprobieren. Dann kriegst du ein gefühl dafür was dein Endprodukt dann aushält und was nicht. Darauf kannst du dann aufbauen und einschätzen wie du mit deinen Messern umgehst.

@EisenbahnPeter:
Ich sehen das eigentlich nicht so. Ich habe schon von sehr vielen Schmieden aus sehr vielen Ecken gehört, dass man sich auf dem Schrott Federstahl, Antriebswellen, Eisenbahnschienen etc. holen soll, da es sich um ausgezeichnete Stähle handelt und man sie für einem sehr günstigen Preis erhält.
Ich selbst habe viel altes Zeug rumliegen. Und auch aus Spiralfedern die ausgewechselt wurden weil sie gebrochen sind habe ich schon hervorragende Messerklingen und Meißel geschmiedet.
Ich denke es kann vorkommen, dass mal ein Stück wirklich nicht mehr zu gebrauchen ist. Aber das zu generalisieren finde ich falsch, da es sich beim Großteil des "Schrotts" um hochwertiges Arbeitsmaterial handelt.

Gruß
Willi

www.schmiedekunst-weyer.de

Re: Schraubfeder

von Damastschmied am 30.08.2012 11:14

Mit den PKW Spiralfedern die unterm Wagen brechen ist das wohl so eine Sache,warum brechen bei Wagen die nicht geschont werden keine und bei anderen die gemächlich um jedes Schlagloch fahren diese ?,wird wohl dann "Montagsproduktion" sein ?,aber alle die ich jetzt gesehen habe,sind recht weit Oben abgebrochen.
Aber das ist eine andere Sache.

@ JS 87
Jetzt hast du aber auch Klingen die du nehmen kannst um zu Testen ob du richtig Normalisierst,wenn du eine gute Feile brichst und die Bruchstelle so fein aussieht,bist du auf dem richtigen Weg.

Gruß Maik

Homepage

Re: Schraubfeder

von Eisenbrenner am 30.08.2012 18:40

@JS78
Ich hab auch mit Spiralfedern begonnen, der Stahl verzeiht eigentlich unheimlich viel!
Damals hatte ich noch kein Grundwissen, das Messer ist so richtig verbrannt, wurde generell zu heiß geschmiedet(tageslicht)
und irgendwie gehärtet.
Ist trotzdem brauchbar, auch wenn wahrscheinlich viel Leistung verloren ist.
Zu den ganzen guten Tips bisher würde ich dir noch (ähnlich wie Maik) raten eines der misslungenen Stücke öfters scharf zu normalisieren, wieder härten und jedes mal ein kleines Stückchen abbrechen und beobachten wie sich das Gefüge sich verbessert.
Wenn du dir ein orginalstück aufhebst, und auch von deinen nächsten Messern ein paar mm von der Spitze abbrichst, siehst du  wie deine Fähigkeiten sich verbessern.

@EisenbahnPeter
Wo bekommt man denn den Stahl um 6-8 Euro, und wieviel muß man dann davon abnehmen?
Ich denke auch das es dir jetzt das Geld wert ist, weil du weißt das du was vernünftiges dabei rausbekommst.
Für einen Anfänger gibt es wohl nicht viel idealeres als alte Federn um zu lernen, wäre ja auch schade gutes Material zu verderben!

@Willi
Mag ja sein das es sich um gute Stähle handelt, aber du weißt nicht mehr, was schon alles damit passiert ist. Und die Möglichkeit von Haarissen in Eisenbahnschinen/Rädern und auch Fahrzeugfedern ist erwiesen.
Während du im Zeitpunkt der Auslieferung sicher sein kannst, wie das Material behandelt wurde.
Drum sollte man auch nicht ohne Tests Schwerter oder Armbrustbögen aus alten Blattfedern bauen, während Messer und Schmiedezubehör eher unkritisch sein sollten.

@Maik
Ich hab da mal einen Maschinenbauer danach gefragt, da ich auch meistens Stückchen um 15cm Finde.
Der meinte aus dem Stehgreif, es sei häufig die Auflage nicht mehr in Ordnung und die Feder deshalb falsch belastet.

Grüße,
Eisenbrenner

Re: Schraubfeder

von EisenbahnPeter am 30.08.2012 20:24

Hallo Willi.
vielleicht bin ich da zu sehr kalkulatorisch veranlagt, aber wenn ich für ein Stück 400 Gramm Stahl und 2 Stunden arbeit, zuzüglich Gas(Kohle brauche, dann investiere ich lieber dei drei € als das ich mir nachher in den A beisse.
Allerdings habe ich ja geschrieben das ich durchaus auch altes Zeug recycle.

Hallo Eisenbrener,
vom Stahlhändler natürlich
irgendwo gibt es immer nen Händler der für die Betriebe in der Nähe die üblichen Stähle vorhält.
Meiner hat die üblichen Verdächtigen wie 2210, c 45 , 2842, 2767 , 2344 und diverses andere.
C100 usw kann er bei Bedarf auch bestellen dann sollte es halt ne komplette Stange sein, aber ansonsten sind da immer Reste vom Zuschnitt zu haben zum regulären Preis wie oben genannt oder es wird abgelängt was schlimmstenfalls 2-3 € Schnitt kostet...
Neulich hab ich 10er 15(16?)er und 20er rund  2344 mitgenommen für 10€ bei etwas über einem Kilo.
Da kann ich Dorne machen bis zum geht nicht mehr.
Schlitz und Dornwerkzeug aus Federstahl taugt einfach nix, für Zangen nehm ich das Zeug aber recht gerne her.
Allerdings nehm ich da auch Neuware.
Siehe Bild , das sind Spangen die benutzt werden um die Schienen festzuschrauben.
Auf Grund der geringen Belastung würde ich da sogar alte nehmen, die gibt es auf jedem Schrottplatz zu Hauf.

Servus