värmebehandling japanska svärd

Yxstålet fick / köpte jag hos gränsfors när jag var där på kurs. Du kan få några bitar av mig(bor på Ekerö), det är dock luriga dimensioner så man bör nog ha en maskinhammare för att kunna smida ut det till bra dimensioner (jag kan iofs smida ut det).

Tidigare i veckan hade vi smitt damaskblad av UHB26C (UHB 26C Riktanalys: C-1,25 Si-0,22 MN-0,37 P-max 0,02 S-max 0,01 Cr-0,15). Vi gjorde sisådär 30-40 lager bara för att ha nåt å prova med. Vi normaliserade dessa å slipade dem som knivblad. På ena satte vi lera (lera,kolpulver & pimpsten) å på den andra pannkitt. Vi lät dem torka över natten (går inge bra att torka med varmluftspistol etc. för då spricker det bort så lätt). Båda härdades i olja från en temp på 830. Den med lera körde vi 3sek i olja 3 sek uppe 3 sek i olja 3 sek uppe å sen ner till kall den med pannkitt körde vi ner tills kall. Båda hade tunn lervälling som första lager. På båda satt leran/kittet kvar fint efter härdning.

Vi fick fram en ljus linje ungefär där leran/kittet satt men det gick inte å se om det var en effekt av damasken (linjen följde väldigt väl damaskmönstret) och vi drog slutsatsen att det mer var någon form av spricka/vällsläpp snarare än hammon. Tidigare i denna tråd ser man där vi fick fram "hammon" som visar sig som olika nyanser av grått när man kör i syra, denna gång var det mer som en ljus linje (efter syra). Problemet med båda bladen var att de inte tog härdning i eggen, filade man på dem var de inte hårda utan nära nog lika mjuka som utan härdning ??? Vi drog slutsatsen att det inte gärna kan vara hammon om det inte är härdat....... Vad jag inte alls blir klok på är hur fn de kunde låta bli att ta härdning.

Vi tog sen båda bladen och gjorde om härdningen fast i vatten, men då vi snabbtorkade leran lossnade nästan allt i ugnen å den ena sprack som attans av härdningen men de blev ingen hammon. Så efter några timmars tester är jag mer förvirrad än innan. Ska sova på saken å ta nya tag imorgon.

Hoppas svaret är att 26C inte kan skapa hammon för då kan jag börja om med friska kraften och glömma detta lilla missöde

Just den där jag härdade med hjälp av ljuseffekten var något av ett sidospår, förväntade mig inte hammon. Här ville jag bara se i största allmänhet vad som hände/effekten.

UHB26C borde kunna ge en hamon. Det har en rätt hög kolhalt, vilkt borde innebära att härdetmperaturen också är rätt hög. Det kan ge problem i kylningen. Mn halten är ju rätt låg, men stålet innnehåller också Krom. Både Mangan och Krom höjer härdbarheten. Jag vet inte om mängden i detta fall är för hög för att omöjliggjöra hamon.
Yxstålet kan nog ge intressantare Hamon, gissar jag. Det är hursomhelst nog lämpligare för svärdsklingor om nu det skulle vara intressant i sammanhanget ( ).

Om stålet hunnit komma in i omvandlingsfasen från austenit till perlit kommer du få en blandstruktur i eggen: både martensit och perlit. Alltså inte fullständigt härdat. Det är nog därför som du inte har fått någon vidare hårdhet i eggen. Härdlinje får man mycket riktigt bara som ett resultat av ett eggen omvandats till martensit och att ryggen är till största delen perlit. Det finns en mer eller mindre bred zon däremellan som består av diverse strukturer. Detta är den dimmiga, frostiga linje som gränsar mellan härdat och ohärdat. En stor del av konsten ligger i att kunna väga kolhalt, stålets struktur, klingans konstruktion, härdtemperatur och kylningshastighet mot varandra för att få fram vackra och uttrycksfulla detaljer i den gränszonen. Det är denna linje eller zon som egentligen menas med "Hamon", inte själva den härdade eggen.

Om man kyler i olja skall man inte lyfta bladet periodvis ur oljan. Då kommer värmen som är kvar i ryggen att "blöda över" i eggen så att man får en sorts mycket hög anlöpning istället för fullständig omvandling till martensit. Det blir som att anlöpa på bakvärme, som man ibland gjorde för mejslar och spett på den gamla onda tiden. Olja kyler betydligt långsammare än vatten.
Jag har sett samma resultat även när man försökt kyla först med ett hastigt dopp i vatten för att sedan avsluta i olja. Om bladet lyfts för tidigt ur vattnet är kvarvarande värmen i ryggen tillräcklig för att förstöra härdningen i den nästan helt omvandlade eggen, tillchmed på den mycket korta tid det tar att lyfta klingan från vatten till olja.
Eggen kyls ner till Ms ( den temp då martensit börjar bildas) mycket hastigt, medan klingans tjockare partier fortfarande tillochmed kan glöda (detta även utan hjälp av lera).

En annan effekt av att kyla i olja är att man inte får den karaktäristiska krökningen av klingan. I vatten lyfts udden uppåt under slutfasn av kylningen. I olja kommer klingan istället att krökas i motsatt riktning *mot* eggen. Om man vill kyla sin klinga i olja bör man alltså kröka den i förväg för att motverka detta.

En annan sak som påverkar utseende på Hamon är klingans tvärsnittsform. En "typisk" nutida svensk kniv, slipad som en morakniv, ur ett platt stycke stål med lite eller ingen variation i tjockleken från bas till spets kommer knappast att uppvisa en särskillt intressant hamon. För att kunna leka med dessa effekter är det verksammare att använda ett trekantigt tvärsnitt i det område där hamon bildas. På så sätt får man en "bredare duk att måla på". En långasam gradvis ökning i tjockleken medger större variation i kylhastigheten. Detta har stor inverkan på hur hamon bildas. Ett blad som har eggfasen formad direkt från ryggen medger därför större möjligheter. Om ryggen är tunn blir det inte heller någon större skillnad i kylhastigheten från egg till rygg. Det kommer att påverka hamons bredd och utseende.

Om du använder vatten och ett stål med kolhalt över 0.8% bör du kyla i vatten en kort stund (3-5 sek?), sedan lyfta och sedan kyla igen. Vissa (tex Walter Sorrells) använder inte avbruten kylning i vatten, utan låter klingan komma hela vägen ner till omkring 150-100 grader C innan den lyfts ur kylbadet. Det är riskabelt: en balansakt på slak lina. Det kan gå.

Om kolhalten är lägre kan du prova att kyla i vatten utan att avbryta. Yxstålet kunde vara en lämplig kandidat för detta. Vid kylning i vatten är det viktigt att härdtemperaturen är så låg som möjligt annars kan chocken och påfrestningen bli för stor.

Resultatet av gårdagens hammon-försök.

Yxstål som härdats i vatten. Leran satt kvar helt på ena sidan men lossnade på andra. Märkligt nog fick jag 2 härdsprickor i spetsen och det är möjligt att leran lossnade när det knäppte i sprickorna (kändes i tången jag höll med)). Jag tror härdsprickorna hamnade under såna där "lertrådar" som jag dragit ut från ryggen mot eggen.

Nu ser man "hammon" efter etsning med citronsyra (inte polerad hammon). Antar att om man tokpolerade denna så skulle man få fram härdlinjen!?

[attachment=1:3klss48x]<!-- ia1 -->hammon 001.jpg<!-- ia1 -->[/attachment:3klss48x]

[attachment=0:3klss48x]<!-- ia0 -->hammon 003.jpg<!-- ia0 -->[/attachment:3klss48x]

Det verkar ju lovande, trots sprickorna.

Tror du att temperaturen kunde ha varit en aning hög eller ojämn eggen?
Vilken tjocklek har eggen? Om eggen är tunn ökar risken för sprickbildning.
Hur noga var du med normaliseringen före härdning? Det är bra att för säkerhets skull normalisera tre gånger.
Hur länge lät du bladet vara kvar i vattnet? Även om man inte använder avbruten kylning, tror jag det kan vara klokt att ta upp klingen när den fortfarande är rätt het. Om vattnet bildar en film som fräser och kokar är stålet förmodligen omkring 100-150 grader C. Du får ändå en hård egg, men omvandlingen till martensit blir mindre påfrestande och du minskar risken för sprickor.

Nu blir jag sugen på att pröva samma stål!
Av etsningen att döma ser det ut att vara en del aktivitet i gränszonen.

Värmen var nog OK då den var inne i ugnen med bra termostat.

Eggen var lite sisådär då den var hastigt fulslipad för att ha nåt å prova på. Inser i efterhand att man skall vara lite mer noggran för det är jobbigt att göra onödigt slipjobb i härdat tillstånd.

Normaliserade 1 gång ordentligt. Lite jobbigt att normalisera flera gånger då stålet skall kallna långsamt, blir lätt att man måste göra det över flera dagar å det HAR JAG INTE TID MED ;D Kanske har testikelcancer, måste fn komma i mål med detta.....

Sprickorna kom väldigt sent i kylningen då det mer eller mindre hade slutat fräsa. Så jag var inne på det du skriver att man skall avbryta tidigt, eller lyfta/sänka under kylningen. Nu när jag fått nytt mod/motivation skall jag göra ett mer ambitiöst försök inom kort. Vattnet var sisådär 30 grader för jag hade lagt i en varm järnklump innan jag härdade klingan.

Smideskompisen skall göra ett ambitiöst försök på 1870 med oljehärdning, får se hur det går.

En sak att notera är att det är väldigt svårt att se "hammon" även när man använder syra om man inte har slipat till en väldigt hög ytfinish. Så ge inte upp innan ni har slipat ordentligt.

Vid normaliseringen behover man inte låta stålet svalna långsamt. Faktiskt ger en snabb uppvärmning och kylning genom omvandlingstemperaturen en bättre effekt i att få en finare kornstorlek. Det är svårt att på ett kontrollerat sätt få en snabb uppvärmning (om man inte har ett saltbad), men man kan åtminstone kyla snabbt.
Jag brukar vanligen doppa stålet i olja för att få en snabb avkylning. Jag skulle tro att olja är bättre än vatten för detta. Vatten kyler inte så bra i början, då är olja effektivare och kanske mindre riskabelt. Ned i olja från härdtemperatur och upp ur oljan (efter ca 3-4 sekunder) när stålet fortfarande är så hett att oljan flammar. Eggen kommer at se brun eller svart ut, ryggen kommer att vara mörkröd. Undvik att ha ansiktet för nära! På detta sätt får man aldrig en fullständig härdning, bara en accellererad kornförminskning.

Normalisering tre gånger ger en grundlig förberedelse för härdning. Strukturen blir mycket finkorning och jämn. Det leder till lägre härdbarhet, som i sin tur kan ge intressantare strukturer i hamon. finare kornstorlek kan också ge högre seghet vid hög hårdhet, så det är bra för egghållfastheten också.
Om man från härdtemperatur snabbt kyler stålet till omkring 400-500 grader C, och sedan stoppar in det i ässjan igen kommer man snabbt upp i härdtemperatur andra och tredje gången. Jag brukar inte kyla hela vägen ner till martensitomvandling (start omkring 300 grader beroende på stål), men vissa kyler tillochmed så mycket med god effekt. Vissa stål sägs reagera mycket fördelaktigt på en sådan behandling.
När man för in stålet i ässjan andra och tredje gången är som regel de tjockare delarna av klingan varmare och det bidrar till att hela klingan kommer upp i temperatur jämnare. Mindre risk för överhettning av de tunna delarna, alltså.

Om möjligt kan man värma stålet till gradvis lägre temperaturer under normaliseringen, så att första gången är ganska hög, kanske 80 grader över härdtemperatur, nästa gång värmer man till omkring 20-30 grader över härdtemperatur och sista gången normaliserar man vid idealisk härdtemperatur. Resultatet blir en spänningsfri och finkornig struktur. Med en hög inledande temperatur har man större möjlighet att få stora cementitpartiklar i lösning, och vid de följande lägre temperaturena erhåller man gradvis allt finare kornstorlek.

En långsam kylning från härdtemperatur kan ge ett mer lättbearbetat stål och kan vara bra efter smidning och innan filning/slipning. Långsam kylning ger en mer eller mindre grov perlitisk struktur, men den är inte idealisk som utgångspunkt för härdning, eftersom grovlamellig perlit tar längre tid at få i lösning (omvandlad till austenit). Efter filning/slipning kan det också vara en god ide´att normalisera, eftersom det byggs upp spänningar i ytan av stålet under kallbearbetningen. Det kan leda till sprickor eller krökning vid härdning.

Hmmm,
Tittade på fotot av bladet i förstoring. Det ser ut som om det var slipmärken i rät vinkel mot eggen? Det kan också vara orsak till sprickor. Alla märken bör vara längs med bladet. Inga märken bör gå i vinkel över eggen. Det fungerar som brottanvisningar.

Tack för det.

Normalisering har varit uppe tidigare och det var väl lite olika bud på hur det skall göras. Googlade "normalisering" och även då fick man lite olika förslag, dock ingen som innefattade doppning i olja. Det "snabbaste" jag hittade var luftsvalning. Vissa skriver "långsamt" vad det nu innebär.

Minns dock att SCB som framstår, jämfört med mig, som inkarnationen av en grekisk mettalurggud nämnde att man inte skulle kyla långsamt. Vete fn varför jag fick för mig att det skulle va så ??

Luftsvalning hade jag lätt "gått med på" men doppa i olja då härdar den väl ?? I alla fall om det är typ 1870 å liknande ? Eller kan man köra 2 ggr i olja å sen en sista gång med luftsvalning för att inte få härdning ??

Om du inte kommer lägre ner i temperatur än omkring 400 grader C så tar inte stålet härdning. Dvs om du för in det i ässjan omedelbart efter kylningen.

Om du snabbt kyler till omkring 350-400 grader C och sedan låter stålet svalna i stilla luft, kommer stålet att härdas.
Temperaturena beror mycket på stålets kolhalt eftersom austenit omvandlas till martensit vid olika temeraturer och olika kylhastighet beroende på detta och andra legeringar.

Läste i denna tråd från början och såg då att du funderade över skydd för avkolning när du har klingan i ugnen.

Vad jag fick tips om (men ej provat) är grenrörsfärg. Det finns folk som härdar rostfritt som använder det som ett billigt alternativ (jag har en bit ATS34 som jag en gång tänke göra nåt med men som bara ligger...)

Min fundering är att använda borax. Antingen strö det på klingan eller lösa det i vatten och doppa före värmebehandling. Den skyddar ju (väl?) mot oxidering när man väller så då borde den skydda ändå bättre när man håller sig under 900 grader ??!!

Ska sannolikt polera "plåtbiten" med "hammon" imorgon för att se hur den ter sig i polerat tillstånd.

mr_president skrev: Läste i denna tråd från början och såg då att du funderade över skydd för avkolning när du har klingan i ugnen.

Vad jag fick tips om (men ej provat) är grenrörsfärg. Det finns folk som härdar rostfritt som använder det som ett billigt alternativ (jag har en bit ATS34 som jag en gång tänke göra nåt med men som bara ligger...)

Min fundering är att använda borax. Antingen strö det på klingan eller lösa det i vatten och doppa före värmebehandling. Den skyddar ju (väl?) mot oxidering när man väller så då borde den skydda ändå bättre när man håller sig under 900 grader ??!!

Ska sannolikt polera "plåtbiten" med "hammon" imorgon för att se hur den ter sig i polerat tillstånd.

Grenrörsfärg!
Tack för tipset! Det skall jag prova.

Nya försök och nya resultat. Denna gång fick ett prov i alla fall en tydlig och t.o.m fin hammonlinje. Dock sprack båda bitarna åt helv.... Man ser att bladet vill böja sig över ryggen för sprickorna har även öppnat sig en del.

Bladen är ca 4mm i ryggen och 1 mm i eggen. Värmda till ca 830 och kylda i 35 gr. vatten. Den störrer biten lyfte jag efter ca 5 sek men den hade spruckit redan innan dess.

Den mindre biten fick en liten stump linje på 2 ställen men i övrigt bara grå zoner lite här å där ??

Vad kan man tänkas göra åt att det spricker? Lägre temp och varmare vatten? Lyfta redan efter typ 2 sek eller så? Skall man lämna ryggen utan lera så den oxså härdas och motverkar böjningen?

Vad händer om man går lägre i temp? Uteblir härdningen då eller kan man få en "mjukare" härdning? Är det några 10-tal grader det rör sig om eller kan man går ner t ex. 100 grader?? Är en viss stålsorts härdtemp angiven för en viss tänkt tjocklek på materialet? Om man har något så tunnt som en egg så kanske en lägre temp fungerar??? Eller är det bara avkylningshastigheten man kan ändra (olja vs. vatten t ex.) men inte starttempen?

Många frågor blir det..