2h bei 100°C im Backofen werden zu wenig sein und die Wellen werden Dir womöglich brechen, wenn das Härten vorher tatsächlich funktioniert hat.
Ziel des Anlassens ist es, den knallharten Stahl soweit wieder zu entspannen, dass man ihn benutzen kann. Je höher die Temperatur und je länger diese gehalten wird, desto "weicher" wird der Stahl wieder.
Laut Deinen Angaben soll bei 180...250°C angelassen werden. Wenn der Stahl vorher hart war, hat sich bei 100°C nichts geändert und ist noch genauso brüchig, wie nach dem Härten.
Die gesamte Wärmebehandlung ist nicht ohne und mit Haushaltsgeräten praktisch unmöglich. Ein Kartuschenbrenner kann zum Härten schon ausreichen, aber wer will so schon ernsthaft 2...5h über 700 Grad am Werkstück halten?
Eine gute Möglichkeit, gerade für so kleine Teile wie hier, ist ein Muffelofen mit Temperatursteuerung und ein Infrarotthermometer zur Kontrolle. Dann kann man sich auch zwischendurch mal einen Kaffee holen und braucht sich nicht stundenlang am Campingbrenner festkrallen.
Ich habe hier einen Muffelofen. Auch habe ich eine Temperatursteuerung dabei, die ihren Namen allerdings nicht unbedingt verdient: Per einfacher Zeitsteuerung wird die Heizung mal zu-, mal abgeschaltet. Das dabei entstehende Temperaturdelta habe ich allerdings nicht geprüft.
Der Ofen kann aber mit einer besseren Steuerung ausgerüstet werden, dafür ist ein Loch vorhanden, in das ein Temperaturfühler gesteckt werden kann.
Ich habe den Efco Uhlig U15 in gutem Zustand gebraucht erstanden und den Temperaturregeler neu dazu gekauft. Gebraucht habe ich ihn nur ein mal, für die Dinge, die ich jetzt mache, ist er zu klein. Wenn Du Interesse daran hast kannst Du mir eine PN schreiben, für 200 Euro ginge beides auf Reisen:
Die schwarzen Krümel auf dem Boden sind Filterkohlebrösel aus dem Aquaristik-Zubehör. Eigentlich wollte ich damit das Teil vor Sauerstoff schützen, dann ist mir eingefallen, dass Kohle Strom leitet. Naja, ich hätte da vorher mal staubsaugen sollen...
Zitat von Enno im Beitrag #180So härtete ich nun alle Triebe, Wellen und einige Kleinteile. Anschließend wurden sie im Backofen bei 100 °C zwei Stunden lang angelassen. Vor der Weiterbearbeitung müsste ich nun die Ölkohle von der Oberfläche entfernen. Eine rotierende Mini-Drahtbürste konnte die Schicht nur verschmieren. ...
Oh Enno, warum machst Du Dir das Leben so schwer? Frag halt vorher und nicht wenn das Kind schon in den Brunnen gefallen ist. mit der Flamme Solche Teile zu härten ist, wie Mahlekolben schon schreibt kein leichtes Unterfangen, auch weil man sie mit der Flamme extrem leicht überhitzt. Warum übst Du an allen Fertigteilen gleichzeitig und jammerst dann, dass Du zwei und dreifach fertigen musst? Mach Dich vom Gedanken frei, dass schlechte Maschinen oder Ausrüstung der Kern des Problems sind. Die snd sicher nicht ideal, aber viele historische Uhrmacher hatten schlechteres.
Aber konstruktiv: Du kaufst 1.2210 und weisst nicht, dass er (natürlich) weichgeglüht geliefert wird und merkst es auch nicht sicher beim Drehen? -->besser vorbereiten. Solche Teile muss man zum Härten in Kohle oder Draht + Borax einpacken. Erstens kommen die sonst immer schwarz raus und eine einfache Reparatur gibt es nicht. Hier hilft nur schleifen. Zweitens ist es mit der Flamme ohne Einpacken fast sicher, dass Du die Teile an den Spitzen überhitzt hast. Dadurch kommt es zur Grobkornbildung und Randschichtentkohlung. Deine Teile werden dadurch niemals hart und sind vielleicht schon Schrott. Eine Härtung, die eine 2mm Welle bei "stärkerer Biegung" brechen lässt ist keine Härtung. Silberstahl muss nach dem Härten Glas ritzen können und bricht unangelassen ohne jede Verbiegung. Dabei zeigt er ein ganz feines mattgraues Korn.
Die Anlasstemperatur ist wie oben schon geschrieben allermindestens 200 °C Für einen praxistauglichen Einsatz würde ich eher 270°C aufwärts schätzen. Das steht aber doch in der Uhrenliteratur.
Es gibt in diesem Forum und auf Youtube viele Anleitungen und Beispiele zum Härten. Z.B. von Steffen Pahlow oder Clickspring. Mach Dich besser vorher schlau und übe. Ein paar Stücken Silberstahl hat man doch immer übrig. Allen Nachahmern möchte ich alternativ vorschlagen, solche Teile bei Herrn Reusche, www.plasmatechnik.de Plasma-Vakuumhärten zu lassen. Das geht sogar mit polierten Fertigteilen, macht keinen Zunder, keinen Verzug, härtet ein paar 1/10 ein und ist knallhart. Ausser einer gräulichen Verfärbung kommen die Teile raus wie aus dem Ei gepellt und teuer ist es auch nicht.
. Viele Grüße von Coloman, der natürlich nicht ich ist.
Die Wahl für Dich und Deine Anwendung wäre sicherlich ein Härteröhrchen, gefüllt mit Filterkohle aus dem Aquarien-Zubehör (das soll ein Superduper-Geheimtipp sein). Etwas Borax könnte ich Dir gerne mit dem Ofen... (husthust... Handel verboten... husthust... nur an Gewerbetreibende... hust... 5kg stehen hier rum... öhö öhö).
Am Röhrchen unten eine Deckel drauf löten, die Kohle rein, die Welle rein, alles schön stopfen, nachfüllen (und wieder stopfen) und dann den Deckel oben drauf löten.
Jetzt hast Du eine Masse, die Du erhitzen kannst. Durch die Kohle wird Sauerstoff fern gehalten.
Das Borax... keine Ahnung. Was sollte das hier helfen? Es schirmt zusätzlich gegen Sauerstoff ab, das stimmt. Ich kenne es als Flussmittel zum Schweißen. Es ist aber auch eine Schweine-Arbeit, das Borax nachher wieder vom Werkstück abzukratzen (das Zeug zieht sich wie ein Film aus Glas über das Werkstück - das soll es auch, muss aber nachher wieder runter).
Nur ganz (ganz ganz) kurz und nur grob zur allgemeinen Wärmebehandlung:
Normalisieren: Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur, halten der Temperatur und sehr langsames Abkühlen - auch und gerne im erhitzten Backofen. Gerne auch 3...5x hintereinander (wenn es ganz genau werden soll...)
Härten: Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur, dann schlagartig abschrecken - der Stahl ist dann sprichwörtlich glashart, zerbricht schnell und ist so nutzlos. Eine Feile greift nicht, sie wird am Stahl zerstört.
Anlassen: Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur, bei der der Stahl wieder brauchbar wird und seine gewünschte Härte erhält. Je kleiner die Anlasstemperatur, desto härter bleibt das Zeug.
Bei Erreichen der Anlasstemperatur abschrecken, sonst wirkt der Prozess weiter. Auch der Prozess des Anlassens kann gerne 2...3x hintereinander durchgeführt werden.
Zunächst danke ich Euch beiden für die unmittelbaren Hinweise zu meinem letzten Beitrag. Selbst an Euren beiden Texten kann man erkennen, dass verschiedene Leute auch verschiedene Meinungen und Erfahrungen haben können. Schon zum Werkstoff Silberstahl wurde auch hier im Forum bereits darüber diskutiert, ob man nicht mit anderen Werkstoffen eher ans Ziel käme, die in der Wärmebehandlung einfacher zu handhaben wären. Gleiches gilt für die Verwendung von Hartmessing oder Bronze für Räder, große oder kleine Pendelamplitude, Kugel- oder Gleitlager u.s.w.
Ich bin unbestritten ein Greenhorn. Ganz auf blauen Dunst beginne ich aber keine Arbeit. Nicht umsonst habe ich zu Beginn meines Projekts Recherchen zu sehr vielen Themengebieten unternommen, die für die Uhrentechnik relevant sind. Der Anteil an Papier gebundenen Informationen war allerdings gering. Meine Fachbibliothek ist noch im Wachsen. Und das Bliden einer "durchschnittlichen Wahrheit" aus vielen Informationsquellen führt nicht immer zur optimalen Lösung. Zeigt es sich doch immer wieder, dass manche allgemein als wahr empfundene Tatsachen nur ein allgemeiner Irrglaube sind. Ich kann es daher auch nicht ausschließen, dass von mir gezogenen Schlussfolgerungen an den Erfahrungen gelernter Handwerker vorbei gehen.
Mit dem "Frag halt vorher" ist das auch so eine Sache. Ich habe hier im Forum schon einige interessante Beiträge gelesen, die ich später leider nicht wieder fand. Und Fragesteller wurden auch schon oft genug abgewatscht, dass sie sich gefälligst erst mal der Suchfunktion widmen sollten, bevor sie Fragen stellen, die längst beanwortet wurden.
Ein kleiner (ca. 10x10x15 cm) Muffelofen ist bei mir schon lange in Planung. Einiges an Material dazu ist bereits vorhanden, wie z.B. elektrische Heizpatrone, Regler, Thermofühler, Kupfer. Damit möchte ich mir das Bläuen etwas vereinfachen. Ich hatte in der Vergangenheit zuweilen Probleme mit großen Zeigern, die bereits ein Zeigerfutter besaßen. Damit war auch im Spänebett eine gleichmäßige Temperaturverteilung selten erreichbar.
Ich danke Dir, Michael, schon mal für das Angebot zum Muffelofen. Ich komme gern darauf zurück, wenn es sich für meine weiteren Arbeiten als unverzichtbar zeigt. Kannst Du mir bitte mal die Abmessungen mitteilen? Ich habe nämlich wirklich akute Probleme, weitere Vorrichtungen oder Maschinen unterzubringen.
Über die Verwendung eines Eisenröhrchens mit Kohlepulver hatte ich bisher nur gelesen, dass man damit kohlenstoffarmen Stahl aufkohlen könnte, um ihn härtbar zu machen. Für des Härten erscheint es mir eher hinderlich, denn es würde eine zügige Abkühlung des Werkstücks verhindern.
"Deckel drauf löten" - Damit ist wohl Hartlöten gemeint. Dafür habe ich keine Ausrüstung. Das Zuquetschen eines dünnen Rohrs tut es ja vielleicht auch.
Zum Anlassen habe ich gelesen, dass die Zeit-Temperatur-Summe für die gewünschte Entspannung und Härteminderung entscheidend ist. Ein kurzes Anlassen mit höherer Temperatur soll demnach dieselbe Wirkung haben wie das Anlassen mit geringerer Temperatur über eine längere Zeit. Ein mehrmaliges Anlassen hätte demnach eine ähnliche Wirkung wie ein einmaliges Anlassen mit höherer Temperatur. Dass man das Anlassen durch Abschrecken beenden soll, habe ich bisher nirgends gelesen. Im Gegenteil gab es meist den Hinweis, dass die Abkühlung langsam in ruhiger Luft erfolgen soll.
Die Hinweise, die ich zum Härten von Silberstahl fand, bezogen sich nur auf die Herstellung von Schneidwerkzeugen. Diese sollten deutlich höher (bis 300 °C) angelassen werden.
Da ich für die Triebe eine höhere Härte erzielen möchte, habe ich diese mit nur 100 °C über zwei Stunden angelassen. Den Wellen habe ich eine weitere Stunde bei 160 °C gegönnt. Wie hart die Teile tatsächlich geworden sind, werde ich morgen mal mit meinen Probestücken untersuchen.
Und ein blutiger Anfänger bin ich auch - auf jedem Gebiet. Da hilft einfach nur: machen, ausprobieren, scheitern, neu machen. Hier und dort einen Tipp abgreifen und wieder ausprobieren.
Den Deckel auf's Röhrchen kannst Du auch mit einem Kartuschenbrenner löten, die nötigen Temperaturen werden erreicht. Verwechsle aber den Nutzen des Röhrchens nicht mit einer "bloßen" Randschichtaufkohlung.
Vielleicht noch ein vorsichtiger Tipp, wenn ich darf (und das von einem, der genau das selber immer wieder flasch macht...): Nicht so viel lesen! Das ist ein Gesellschafts-Problem, seit es Wikipedia und Foren gibt.
Die Zeit, die Du für das Lesen und Auswerten der neuen Erkenntnisse... "verschwendest" wäre das falsche Wort, "aufwendest" könnte besser passen, könntest Du besser in praktische Versuche stecken. Da stecken erst die Erfahrungen und dann die Erfolge drin. So teuer ist Silberstahl nicht und da kann man schon mal das eine oder andere Teil verhunzen - auch, wenn es vom Grundsatz her schade darum sein wird.
Sich ein grobes Grundwissen anzulesen ist in Ordnung - dann hat man zumindest mal eine grobe Idee, worum es geht und eine Richtung, in die es gehen könnte. Aber verzettle Dich nicht in einem selbstmoderierten Online-Metallurgiestudium - so interessant das auch alles sein mag: Es ist einfach zu viel, was man da lesen kann. Zu viele Wenns und Abers. Und vom Hölzchen zum Stöckchen. Und zu viel Gequatsche drumherum.
Deine Wellen liegen aber bei Dir auf dem Tisch und warten auf Dich
Wenn sich die Wellen biegen lassen, sind sie nicht hart. Harte Wellen brechen, wie der Stiel von einem Sektglas. Die Anlassfarben beginnen erst bei 200°. Mit 100° änderst Du auch nach Wochen nichts am Gefüge (Messermacher sprechen aber davon, dass sich das Gefüge schon ab 50° ändert - das ist hier aber nicht relevant).
Nimm' Dir ein Probestück, bringe es auf gelbe Glut und schrecke es danach knallhart ab. "Zack!" Mal in Öl, mal in Wasser (es gibt auch Lufthärter... diverse Meißel beispielsweise...). Es hilft, das Medium vorher anzuwärmen (Vermeidung des Leidenfrost-Effekts). Dann prüfe, ob das Stück wirklich hart ist. Entweder durch Probe mit einer Feile (die Du nach einigen solcher Proben dem Schmied Deines Vertrauens übersenden darfst, weil sie stumpf geworden ist), durch Ritzen von Glas oder durch den Versuch des Durchbrechens. Wenn Du eine wirkliche Härtung geschafft hast, versuche das zu wiederholen.
Wenn Du Dir sicher sein kannst, werfe die harten Wellen bei der nächsten anstehenden Pizza mit in den Ofen und beobachte, was passiert. Den Ofen für meine Pizzen stelle ich auf 250°C ein (wie hoch die Temperatur tatsächlich ist? Keine Ahnung... irgendwo da, +/- ein bisschen). Wenn Du die Wellen vorher sauber gemacht hast, kannst Du beobachten, wie sie zunächst hellgelb, dann gelb werden. Mehr schafft Dein Ofen nicht.
Nehme die Wellen dann heraus und schrecke sie wieder ab. Das hat den Hintergrund, weitere Prozesse in der Gefügeänderung zu stoppen. Also: Wenn Du einen Zustand erreicht hast, soll er dabei bleiben. Das stellst Du mit Abschrecken sicher.
Wichtig ist dabei eigentlich "nur", dass Wärme, Kälte und wieder die Wärme durch das ganze Werkstück ziehen können. Und das ist die wirklich große Kunst dabei - gerade an den Stellen, wo das Werkstück dicker oder dünner ist und an den Enden.
das sind sehr konstruktive Hinweise. Danke! Ich werde dann mal ein bisschen experimentieren. Momentan habe ich ja viel Zeit dazu, denn mein Arbeitgeber hat die Firma zunächst geschlossen.
Die Abmessungen Deines Muffelofens sind für mich akzeptabel. Die dazu angebotene Elektronik ist nur eine Pulswellensteuerung zur Leistungsreduzierung. Etwas ähnliches benutzt man in unserer Berufsschule zum Einstellen der Temperatur an 200 W-Lötkolben. PM folgt. Ich habe eine echte Temperaturregelung gebaut. Die wird praktischer sein. Zum Abgleich kann ich mir ein Pyrometer ausleihen.
Übrigens hatte ich versucht, meine dünnen Wellen in dünnen Eisendraht einzuwickeln. Dabei habe ich die 2mm-Welle bereits verbogen.
Beim Erwärmen der 5mm-Welle zeigte sich, dass mein Gasbrenner bereits am Limit ist. Das wiederum war günstig, weil das Aufheizen der dünneren Wellen daher auch eher langsam erfolgte. Für das gleichmäßige Erwärmen wird ein Ofen die bessere Wahl sein.
Einpacken z.B. in eine Röhrchen ist gut und wird allenthalben in der Literatur beschrieben. Lesen bildet durchaus. Ist das Röhrchen dabei mit Borax oder besser noch einem guten Flussmittel gefüllt, kommt meiner Erfahrung nach das Teil ohne jede schwarze Verfärbung raus und das Borax lässt sich rückstandsfrei abkochen. Auch sehr verbreitet ist die Anleitung mit Bindedraht und Seife, die ich persönlich nicht kenne.
Wie man allerdings ein Härteröhrchen, das min. 900 °C aushalten muss durch Löten verschließen will bleibt mir ein Rätsel. Entweder man überhitzt beim Löten den Inhalt oder der Deckel fällt bei Härtetemperatur ab. Bitte um Erklärung.
Ich quetsche das Röhrchen einfach vorne und hinten im Schraubstock zusammen. Wenn dann das Röhrchen mit der Flamme ca 100° heller glüht wie die Härtetemperatur werfe ich es in Wasser. So wird die Isolationswirkung des Röhrchens erfahrungsgemäß kompensiert.
Zitat von mikromeister im Beitrag #187... und das Borax lässt sich rückstandsfrei abkochen.
Da wäre ich nicht drauf gekommen, danke für den Tipp! Bislang habe ich es immer abgebürstet.
Zitat von mikromeister im Beitrag #187 Wie man allerdings ein Härteröhrchen, das min. 900 °C aushalten muss durch Löten verschließen will bleibt mir ein Rätsel. Entweder man überhitzt beim Löten den Inhalt oder der Deckel fällt bei Härtetemperatur ab. Bitte um Erklärung.
Naja, es geht ja schon um Hartlöten, nicht um das Weichlöten, wie es ein Elektriker macht.
Enno will auf 840°C - und da gibt es schon Lote und Flussmittel für. Nicht unbedingt im Baumarkt um die Ecke, das will ich zugeben.
Dieses Lot braucht 910°C, es gibt aber auch Lote für höhere Temperaturen. Mit der Flamme wird das natürlich richtig schwer bis unmöglich. Quetschen ist da eine genial einfache Lösung!
Dein genanntnes Beispiel ist perfekt - ein sehr schöner, anschaulicher und leicht verständlicher Beitrag!
zu Silberstahl: der kommt schon ungehärtet, aber offenbar härter als weich geglüht. Evtl. durch das Ziehen. Ich glühe meine Rohstücke nochmal vor dem Drehen, für UW etc. habe ich immer solche Stücke auf Lager.
Zum Härten kleiner Teile verwenden Kollegen leere CO2 Kartuschen, die an einem Ende offen sind. Gefüllt mit Holzkohlepulver, wird das Ganze mit dem Härteteil in Öl ausgekippt.
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wenn ich auch meinen Senf dazu geben dar? Ich kann dir für deine Triebe wärmstens den ETG 100 vorvergütet empfehlen. Dieser Stahl hat für mich den unschätzbaren Vorteil, dass er sich gegenüber den Silberstahl super schön und leicht verarbeiten lässt. Du bekommst ohne große Mühe eine sehr glatte Oberfläche. Das schont deine Werkzeuge (da meine ich in erster Linie deine Zahnformfräser) und du kannst wie Mikromeister in Post 182 bereits geschrieben hat, deine Wellbäume komplett fertig bearbeiten und auch polieren und gibst sie danach zum Plasmanitrieren. Das habe ich auch schon bei meinen Trieben gemacht und werde es weiterhin so tun. Die Teile kommen absolut gerade, gehärtet und mit zähen Kern versehen (ETG100 hat in der vorvergüteten Version eine Zugfestigkeit von über 1000N/mm²) heraus. Du kannst selbst die Härtetiefe bestimmen. Letztlich brauchen die Triebe eine verschleißfeste Oberfläche genauso wie deine Zapfen. Die Härtetiefe von 0,1 bis 0,2mm reicht dafür völlig aus.
Hier kommt ja schön was zur Technologie der Wärmebehandlung zusammen. Prima.
Eine Frage habe ich zu
Zitat von mikromeister im Beitrag #187das Borax lässt sich rückstandsfrei abkochen
In anderen Beiträgen las ich, dass Borax beim Glühen eine glasartige Masse bildet, die sich sehr schwer entfernen lässt. Womit kann man diese abkochen?
ich danke Euch dafür, dass Ihr meinen Werkstattbericht mitlest und immer wieder hilfreiche Hinweise gebt.
Seid mir bitte nicht böse, wenn ich nicht immer jeden Hinweis kommentiere oder über eine entsprechende Umsetzung berichte. Wichtige Fakten werden stets notiert. Sie kommen möglicherweise erst bei meinem nächsten Uhrenprojekt zum Einsatz. An meinem aktuellen Projekt sind Änderungen kaum noch möglich. Es ist schon zu weit fortgeschritten.
Wie sich ein Kind beim Erlernen des Radfahrens einige Schrammen holt, mache auch ich ausreichend viele Fehler, aus denen ich lernen kann. Der gutgemeinte Rat, wie man richtig Rad fährt, genüg da zuweilen nicht.
Meine Härteversuche sind, entgegen allen Erwartungen, anscheinend doch erfolgreich verlaufen. Nicht nur das zerbrochene Probestück, sondern auch die Triebe sind so hart, dass ich damit nicht nur gehärteten Messerstahl, sondern auch Glas ritzen kann.
Da das Polieren der Triebstirnflächen mit montierter Welle sehr mühevoll oder auch unmöglich ist, habe ich diesen Arbeitsgang vorgezogen. Die dazu benötigte Eisenplatte habe ich manuell plan geschliffen. Verwendet habe ich dabei drei Schleifkörper mit unterschiedlicher Korngröße.
Ich war sehr überrascht, wie schnell sich beim Polieren der vorgeschliffenen Triebe eine hochglänzende Fläche zeigte. Poliert habe ich mit dem Pulver, das ich durch Zerstoßen von Krümeln eines "Poliersteins" gewann, ohne Zugabe von Öl. Die Substanz des "Poliersteins" hatte der Händler nicht angegeben. Anhand der weißen Farbe vermute ich, dass es sich um Aluminiumoxid, also Diamantine, handelt.
Das Rollieren der Zapfen der kleinen Wellen konnte ich noch im Rollierstuhl erledigen. Für die lange Sekundenwelle kam die Uhrmacherdrehbank mit einer Feilrolle zum Einsatz.
Dies sind die Einzelteile des Gehwerks vom Gangrad bis zum Großbodenrad.
Die Härte der Triebe hat mir beim Anpassen der Wellen ordentlich zu schaffen gemacht. Ich hatte die Bohrungen vor dem Härten glücklicherweise schon annähernd aufgerieben. Nach dem Härten war ein weiteres Aufreiben nicht mehr möglich. Bei dem Versuch habe ich eine Reibahle dabei stumpf gemacht. Dann musste ich ich zu Plan B übergehen und die Wellen noch einige Hundertstel Millimeter dünner schleifen.
Den momentanen häuslichen Arrest habe ich genutzt, die ausgeschenkelten Räder zu anglieren.
Anschließend wurden die Räder auf einem feinen Stein blank geschliffen und dann poliert.
Bevor nun die Naben für die Räder auf die Wellen gepresst werden können, müssen die Triebzahnflanken poliert werden. Heute habe ich begonnen, dafür ein Werkzeug zu bauen. Es soll eine Weiterschaltung der Zähne ermöglichen, wie es die alte Zahnwälzmaschine tut.
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23.03.2020 13:39
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