Meteoriten ge- oder miss-brauch

[JaH073]

Mahlzeit ihr Schmiedemeister,

hier mal was fachliches zum Thema Schmieden.
Grundsätzlich denke ich hat der Willi Recht.
Es gibt bestimmt auch nach dem Schmieden Bereiche im Metall wo man den unterschiedlichen Nickelgehalt durch anätzen feststellen kann.
Allerdings kann ich beim Schmieden so lange drauf rumkloppen, daß es nur ein Zerstören des Gefüges ist.
So könnte ich theoretisch einen Würfel mit 100 mm Kantenlänge so lange behämmern daß er platt ist wie 3 mm dickes Blech.
Dann wäre es recht unwahrscheinlich daß ich noch beim Ätzen was feststellen könnte.
Allerdings zur Messerherstellung beim alten Chladni wurde hier nicht so brutal vorgegangen.

Schmiedbar sind Metalle nur, wenn beim Erhitzen die Dehnung wesentlich zunimmt.
Gußeisen ist nicht schmiedbar weil es beim erhitzen nicht knetbar wird.
Mit zunehmendem C-Gehalt nimmt die Schmiedbarkeit der Stähle ab.

Anfang der Schmiedetemperatur von Baustahl St37 Anfangstemp 1250 °C, Werkzeugstahl 1000 °C, HSS-Stahl 1150 °C
Endtemperatur St37 750 °C,  Werkzeugstahl 800 °C,  HSS-Stahl 900 °C

Je geringer der Kohlenstoffgehalt bei unlegierten Stählen ist, desto höher kann die Anfangssschmiedetemperatur sein.

Bei Schmiedestücken werden im Gegensatz zu den aus dem Vollen gearbeiteten Werkstücken die Fasern nicht unterbrochen.
Das Gefüge wird dichter, die Festigkeit höher.
Das passt wieder auf das Chladni Messer.

Wenn ich mich richtig erinnere hab ich irgendwo mal was gelesen, daß die Widmanstätschen Figuren so ab ca 600 Grad verschwinden.
Mirko, kannst du dazu was näheres sagen ?
Trotzdem ändert sich dann ja nicht der Nickelgehalt...................

Viele Grüße

Hanno

[JaH073]

Hallo nochmal,

beim Damaszenerstahl werden 2 unterschiedliche Sorten Stahl genommen.
Einer mit höherem Kohlenstoffgehalt als der andere.
Diese ergibt dann die Linien beim Ätzen.

Gruß

Hanno

[paragraf]

Hallo,

was ich schon immer mal wissen wollte, mich aber bisher nicht getraut habe, zu fagen: Wie kann ich Widmanstättensche Figuren und Neumanlinien voneinander unterscheiden? Mir schon klar, dass letztere durch Deformation beim Fall entstehen, so steht es ja geschrieben... Was mir aber bisher dazu *so bezeichnet* unter die Augen gekommen ist, konnte ich bis jetzt nicht unterscheiden... Sind die Figuren alle gerade und die Linien gebogen?

Gruß
Bernd

[pallasit]

Hallo Hanno,

Hanno, danke dass du mich unterstützt    . Ich halte beide Vorgänge für durchaus vergleichbar.

Beim Damaszieren werden Platten zusammengeschmiedet. Auf eine Platte mit einem kohlenstoffarmen Eisen folgt eine Platte mit kohlenstoffreichem Eisen. Einmal ist es der Schmied, der die verschiedenen Eisensorten aufeinander packt, das andere Mal haben die „unendlichen Weiten des Weltalls“ nickelreiche Schichten von nickelarmen Schichten getrennt.
Ich nehme an, dass wenn man Damaszenerstahl genügend lange schmiedet, die Textur/das Gefüge ebenso verloren geht. Das Prinzip ist das Selbe, ob Kohlenstoff oder Nickel. Sichtbar wird’s erst beim Ätzen.
Dass die Widmanstättschen Figuren bei höheren Temperaturen verschwinden habe ich auch irgendwo gelesen. Dabei stand jedoch, meiner Erinnerung nach, dass mehrere Wochen hohe Temperatur nötig sind. Nehme an, der Nickel muss sich im Eisen durch Diffusion verteilen.

Solange unterschiedliche Nickelgehalte da sind, solange gibt es ein Ätzmuster. Ob man diese Muster noch nach Widmanstätten benennen darf weiß ich nicht  .

Grüße Willi

[ironmet]

Wenn ich mich richtig erinnere hab ich irgendwo mal was gelesen, daß die Widmanstätschen Figuren so ab ca 600 Grad verschwinden.
Mirko, kannst du dazu was näheres sagen ?

Hallo Hanno,
geschrieben steht ja immer viel von 600°C oder auch längere Zeit über 900°C.
Leider habe ich selbst aber noch keine Erfahrungen,weil ich solch einen Test bisher noch nicht gemacht hatte und mir das Material immer viel zu schade war!
Zudem hatte ich auch noch keinen Grund ein Eisen auf solch eine Temperatur zu erhitzen.

Also wäre es nur der Grund des Interesses,das man sowas mal machen könnte.
Ansonsten bin ich zufrieden wenn Strukturen gut zu erkennen sind,da war es mir bisher absolut schnurz,bei welcher Temperatur und in welchem Zeitraum die sich wieder auflösen.
Man könnte sowas ja mal mit nem Scheibchen Muonionalusta probieren.
Also auf jeden Fall mit einem feinen Oktaedriten!
Bei groben Oktaedriten könnte man vielleicht nicht all zu viel erkennen.
Dann würde ich auch ein dünnes Scheibchen nehmen,so 1-2mm und würde diese Erhitzen.
Die Temperatur könnte man vielleicht mit solch einem Infrarot-Thermometer überprüfen,falls die Teile überhaupt so hohe Temperaturen anzeigen???
Wie sollte man sonst was über ne genaue Temperatur in Erfahrung bringen???????????????
Dann könnte man ne Versuchsreihe starten,wo man meinetwegen die Scheibe erstmal einige Minuten bei 600 °C hält ,dann wieder ätzen und schauen.
Nächster Durchgang entweder die Zeit länger wählen oder die Temperatur erhöhen.
Klingt aber für mich nach sehr viel Arbeit und Zeit,die ich momentan garnicht habe.

Aber ich werde mir die Idee erstmal durch den Kopf gehen lassen,wie man am besten vorgehen kann,damit man im Nachhinein eben sagen kann:
Ja,nach 30 Minuten Erwärmung auf 900 Grad verliert das Stück seine Struktur und rekristallisiert.

Das wäre ne schöne Aufgabe für Dich Hanno.
Könntest ja dafür immer einen Lehrling abstellen,der das Stück so lange auf Temperatur halten kann. 

Viele Grüße Mirko

[ironmet]

Ach,
ich nochmal schnell.

Könnt ihr euch an meine rekritallisierten Stücke erinnern?

Diese waren auf die Zeit gesehen nicht lange unterwegs!
Soll also nur heißen,das nicht mal die Erhitzung-Zeit eine Rolle spielen sollte,sondern eben nur die Temperatur selbst!
Und wenn eben diese Theorie stimmen sollte,müsste man die Probe dann warscheinlich auch zum schmelzen bringen,damit eben etwas passiert!
Macht sich dann nur schlecht mit dem Ätzen,weil man jedesmal die verschmolzene Scheibe schleifen müsste!

Na ja,vielleicht teste ich das ja wirklich mal irgendwann.

Momentan aber keine Zeit!

Viele Grüße Mirko 

[JaH073]

Hallo Mirko,

wenn man sowas probiert dann würde ich von technischer Seite auch meinen, daß es ein feiner Oktahedrit sein sollte.
Da wäre der Muonionalusta vielleicht nicht schlecht.

Vorab wollte ich aber noch was bemerken..........
Wenn ein Eisenmeteorit in frischem Fall in die Atmosphäre düst, dann ist er innen drin ja sehr kalt.
Ich sag jetzt einfach mal um ne ganz grobe Zahl zu nennen weit unter -150 °C
Wenn die Reibung in der Atmosphäre die äußere Schicht aufheizt ( der ganze Meteorit sich ständig dabei im Fluge dreht ) dann kann die Hitze durch den kalten Kern nicht schnell genug nach innen dringen. Daher findet man immer nur mehrere Millimeter bis wenige Zentimeter rekristallisierte Randbereiche.
Der Flug durch die Atmosphäre dauert ja auch keine halbe Stunde, da kühlt dann die Oberfläche sehr rasch wieder ab. Zumindest kühlt sie soweit ab daß keine weitere Rekristallisation mehr erfolgen kann.

Ob nun zu deinem Versuchsvorschlag ne Scheibe das ideale wäre ist nur bedingt zu sagen.
Damit kann man nur wie du bereits beschrieben hast bei einer bestimmten Tempereatureinstellung hinterher sehen ob und wie sich die Widmanstättschen Figuren verändert bzw aufgelöst haben oder nicht. Vielleicht kann man hier in 100 °C Schritten sich herantasten. Anfangen könnte man bei 500 °C und sich nach oben steigern.
Wir haben in der Firma einen Härteofen der bis 1200 °C geht. Den könnte ich benutzen.
Bleibt die Frage ob sich bei mehrmaligen Temperaturschwankungen rauf und runter nicht dennoch irgendwas irgendwie bereits verändert, so tatsächlich erst was bei einer wesentlich höheren Temperatur passiert als 600 °C
Mirko, somit mußt du mir für jede Temperaturstufe per 100 °C eine Vollscheibe schicken   

Eine wohl nicht für mich technisch durchführbare Alternative wäre, wenn man ein Individual ins Eisfach des Kühlschrankes legt, danach gleich mit nem richtig großen Schweißbrenner eine Stelle der Außenseite aufheizt. Gleich nachdem man die ungefähre Tempereatur welche man vorher bei den Scheiben zur Rekristallisation ermittelt hat erreicht hat, sollte man das Teil in Wasser abschrecken.
Dann mußte man das Stück schneiden und ätzen.

Viele Grüße

Hanno

[MetGold]

Hallo Hanno,
was meinst du denn, wie der Mirko seine rekristallisierten Ränder macht!    Nee, um Gottes Willen , das nehme ich sofort zurück und behaupte das Gegenteil. 

   MetGold   

[ironmet]

Hallo Hanno,
alles erstmal soweit richtig.
Nur das der Met beim Eintritt in die Atmosphäre soviel von seiner Masse verliert,das eben halt mehr Material abgetragen wird(nicht abgeschmolzen)als die Wärmeleitung im Eisen voran geht!
Da wo das Stück dann eben heiß wird ist ja erst fast im Dunkelflug,wo eben auch erst die Schmelzkruste ensteht und Fließstrukturen erkennen lässt!
Natürlich erfolgt auch vorher eine Erwärmung.
Aber das wirkliche Erhitzen folgt erst später und dauert auch nicht lange.
Daher bin ich der Meinung,das nicht die Zeit ne Rolle spielt sondern wirklich die Temperatur!
Wie hoch die nun in dem Moment sein mag,kann ich auch nicht sagen.
Wüssten wir die Temperatur,bräuchten wir auch keinen Test machen.

Ne Scheibe zum testen würde ich deshalb bevorzugen,weil man eben durch ständiges Ätzen gleich ein Ergebnis sehen kann.
Nicht auszudenken wieviele Individuale man bräuchte um nach jedem Test das Stück zu schneiden,schleifen und ätzen!

Den Test mit dem Eisfach des Kühlschranks,glaub ich bringt nicht viel.
Die vielleicht -38°C sind im nu wieder hinfällig,wenn man das Teil erhitzt.
Es sei denn es wäre ein 50 Kilo Brocken,der,wenn er erstmal kalt ist im inneren das auch bleibt.
Aber bei kleinen Popeln,die wir dafür opfern würden,wäre das hinfällig.

Was interesant klingt,ist die Sache mit dem Härteofen.
Wie ist das?
Macht das Teil dann Temperaturschwankungen und wenn,wie hoch wären die Unterschiede?
Wenn er nämlich konstant eine Temperatur hält,wäre das Super!
Man könnte ne Temperatur vorwählen und wüsste immer wo man steht!
Ich glaube aber fest,das die Grenze zur Rekristallisation weit jenseits der 600°C Marke liegt.
Eine Scheibe zum testen reicht schon.Entweder es ist irgendwann soweit,wenn nicht kann man die ja weiterverwenden!

Hanno,mach Dich doch mal schlau,wie der Härteofen bei Dir auf Arbeit funktioniert.

Viele Grüße Mirko

[ironmet]

Peter Peter

abgesehen davon,das ich solche Witze nur schlecht verarbeiten kann,glaube ich nicht wirklich daran,das sich solche Randrekristallisation künstlich erzeugen lässt!
Ich schätze: Entweder ist das ganze Stück rekristallisiert oder aber am Rand ist nix zu sehen.

Hat denn das noch keiner getestet?
Wir werden ja wohl kaum die ersten sein,die das interessiert!

Viele Grüße Mirko

[ironmet]

Hm,
und wenn man gelich ne geätzte Scheibe nimmt und die erhitzt?
Kann man dann bei erhitzen zuschauen,wie sich das Material rekristallisiert??

Viele Grüße Mirko

[Aurum]

Hallo ,

hier noch ein Tipp von mir , sollte einer von euch zugang zu Flüssigem Stikstoff haben dann könnte man damit das Teil doch deutlich Tiefer Abkühlen .

Ich habe Sandra auch in diese Richtung befragt aber aufgrund Ihrer Diplomarbeit scheidet sie für die Nähere Zukunft aus .

Doch jeder kennt doch irgendwie einen der an einer Uni ist oder ?

Bis dann Lutz  

P.s Der vorschlag von Hanno mit dem Härtungsofen halte ich bis jetzt für den Besten , das Erwärmen in der Flamme oder Esse ist zu unkontroliert für diesen Versuch ,
hat jemand Daten über die dauer des Durchgangs durch die Ahtmosphäre ? Besonders interesant wäre die dauer des Dunkelfulg und der Abbau der Geschwindigkeit in dieser Phase .

[Aurum]

Hallo Mirko

Das glaube ich nicht , da aufgrund der Zunder Bildung die Oberfläche nicht mehr wirklich zu sehen wäre .

Bis dann Lutz 

[pallasit]

Hallo,

Hab ein Literaturzitat gefunden.

Unser Großmeister    Buchwald  hat auch etwas zum diesem Thema geschrieben. Sicher nicht nur an dieser Stelle.

Vagn Buchwald: Handbook of Iron Meteorites, Vol. 1, pp. 40 ff.

Wenn einer von euch dieses Standardwerk besitzt, bitte nachsehen. Wenn dieser Schinken 50  Euro kosten würde, hätte ich ihn auch.

Laut dem Auszug den ich habe, beginnen die Mineralreaktionen zwischen Kamazit und Limonit bei 550 – 600 Grad Celsius.
Ab 800 Grad werden die Randbereiche des Austenit angegriffen.
Ab 900 Grad reagieren die Sulfide mit Sauerstoff und bilden niedrig schmelzende Fe-Ni-S-O Verbindungen.
Ab 1000 Grad schmelzen die Phosphide.

Nach dem neuesten Phasendiagram (Yang & Goldstein 2003) sind die ersten Phasenübergänge bei unter 400 Grad Celsius.

Es kommt also schon bei recht niedrigen Temperaturen zu Gefügeveränderungen.

Grüße Willi

[JaH073]

Hallo Mirko,

zum Thema Härteofen..........
Den bei uns in der Firma kann ich problemlos bedienen.
Das könnte eh jeder machen.
Ist nicht schwerer als wenn einer zu Hause am Backofen die Temperatur einstellt.
Das Ding ist etwa doppelt so groß wie ein Kühlschrank.
Außen herum sieht er aus wie ne Blechbox.
Innen drin ist er dick mit Schamottsteinen ausgemauert.
Der Raum innen ist im Verhältnis zu den Außenabmessungen recht klein.
Die Schamottsteine isolieren gewaltig.
Man kann auch innen drin sehr gut die dicken Heizspiralen sehen.
Sehen fast aus wie daumendicke Druckfedern.
Wenn der Ofen aufgeheizt ist, leuchtet es innen drin richtig hell kirschrot ( ist natürlich abhängig von der eingestellten Tempereatur )

Also, grundsätzlich sehe ich keine Probleme da eine Scheibe eines feinen Oktahedriten reinzuschieben.
Wir können ja mal so verbleiben, daß, wenn du eine Scheibe hast welche optisch nicht allzu toll ausieht oder einen Riss hat etc, dann kannst du mir diese zukommen lassen.
Ich werde dann bei allernächster Gelegenheit den Ofen aufheizen. Meine Säure werd ich mitnehmen. Die restlichen Utensilien auch. Photo ist dabei.
Nach jedem 100 °C Sprung werde ich nach dem Ätzen Photos machen. In der Zwischenzeit kann der Ofen ja wieder weitere 100 °C höher aufheizen.
Das Ganze werd ich wohl an einem Samstag durchführen müssen. Es dauert ne Zeit lang bis der Ofen auf Temperatur kommt. Von Raumtemperatur auf 800 °C dauert es z.B.  ca 4 Stunden, das weis ich genau.
Die Temperaturen kann ich auf 10 °C genau einstellen.


Ja, Mirko, ich geb dir Recht.
Der Meteorit verliert ja auch Material wenn er durch die Atmosphäre fliegt.
Das kommt natürlich auch noch mit dazu.
Ob er dieses aber im Dunkelflug verliert weis ich nicht, da lass ich mich gerne belehren.

Viele Grüße

Hanno