Bei der Auswahl der Stahlsorte berücksichtigen Schmiede Eigenschaften wie die Dauer der Schärfe, die einfache Wartung und das Schärfen und nicht zuletzt den Preis und die Verfügbarkeit des Stahls. Alle diese praktischen Eigenschaften sind untrennbar mit der Härte des Stahls verbunden – der Haupteigenschaft, nach der Werkzeugstähle (Besteckstähle) bewertet werden.
Härte ist per Definition der Widerstand des Materials gegenüber Prägung oder lokalisierter plastischer (dauerhafter) Verformung. Folglich bedeutet es auch Verschleißfestigkeit. Die Härte eines metallischen Werkstoffs hängt von seiner chemischen Zusammensetzung und der thermomechanischen Behandlung ab. Kohlenstoff ist das chemische Element, das den größten Einfluss auf die Härte von Stahl hat, die auch durch Chrom, Mangan, Vanadium und Molybdän positiv beeinflusst wird. Letztere Elemente bilden zusammen mit Kohlenstoff neue, extrem harte Verbindungen, sogenannte Karbide.
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Der Zusammenhang zwischen Härte und Kohlenstoffgehalt ist im folgenden Beispiel deutlich zu erkennen: Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher ist auch der HRC verschiedener Arten von Weißstahl: |
Härtemessung
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Härte, die ihre eigenen Härteskalen verwenden. Die relative Härte von Stahl wird anhand dieser Skalen bestimmt, indem die Eindringtiefe eines Eindringkörpers gemessen wird. Am häufigsten wird ein konischer Diamant verwendet und in ein Material eingeprägt. Anschließend wird die Eindringtiefe bei Standardkraft gemessen. Verschiedene Härteskalen verwenden eigene Kombinationen von Prüfkräften und Prüfeindrücken (Kegel, Kugel usw.) und sind an die Art des zu prüfenden Materials angepasst. In der Besteckindustrie ist die Rockwell-Skala (HRC) die am häufigsten verwendete Skala.
➨ Die Härte solider Küchenmesser beginnt bei 56 HRC, allerdings verlieren solche Klingen schnell ihre Schärfe und sind schwieriger nachzuschärfen. Sie sind jedoch zäher und duktiler.
➨ Die Härte der meisten japanischen Messer liegt zwischen 60 und 62 HRC, sie behalten lange die Schärfe und sind aufgrund der Stahlstruktur leicht nachzuschärfen. Allerdings sind sie bruchanfällig und können bei unsachgemäßer Verwendung beschädigt werden.
➨ Moderne pulvermetallurgische Stähle rangieren auf der Rockwell-Skala am höchsten und weisen eine Härte von etwa 64 und 68 HRC auf. Diese Stähle sind selten (und damit teurer) und schwieriger zu verarbeiten, aber bei richtiger Anwendung sorgen sie für eine unglaubliche und langanhaltende Schärfe. Außerdem sind sie etwas empfindlicher und anspruchsvoller beim Schärfen.
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Wie hart ist ZDP-189-Stahl? ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3 % ZDP-189-Stahl hat eine interessante chemische Zusammensetzung, da er bis zu 3 % Kohlenstoff und 20 % Chrom (und andere Legierungselemente) enthält. Es handelt sich um einen Pulverstahl, der bei richtiger Wärmebehandlung eine Härte von bis zu 70 HRC erreichen kann, während die Härte bei Küchenmessern normalerweise bei etwa 66 und 67 HRC liegt. ZDP-189-Stahl hat einen extrem hohen Kohlenstoffgehalt, was für Werkzeugstähle ungewöhnlich ist (Gusseisen hat normalerweise einen hohen Kohlenstoffgehalt). Aufgrund des hohen Chromgehalts muss ZDP-189-Stahl einen so hohen Kohlenstoffanteil enthalten, dass sich die Elemente in Karbide umwandeln können. Karbide beeinflussen die Härte und die Schärfedauer. Der Hauptvorteil dieser Stahlsorte besteht darin, dass sie extrem lange schnitthaltig bleibt. Da es sehr hart ist, ist es nicht so zäh und anfälliger für Brüche. Daher ist eine schonende Handhabung auf einer geeigneten Schnittfläche erforderlich. |
Härteskalen
➨ Härte nach Rockwell (HRc – Kegel und HRb – Kugel)
Die Eindringtiefe eines Eindringkörpers wird durch die Belastung mit einer bestimmten Kraft gemessen. Es kann entweder eine Kugel (HRb) oder ein Kegel (HRc) verwendet werden. Es handelt sich um eine schnelle und einfache Messung, die sich besonders für Besteckstähle eignet.
➨ Vickers-Härteprüfung (HV)
Es wird ein Pyramidendiamant-Eindringkörper mit einem Winkel von 136° verwendet und die Kraft und Oberfläche der eingekerbten Pyramide gemessen.
➨ Mohs-Skala der Mineralhärte
Die Mohs-Skala misst die Härte von Mineralien und synthetischen Materialien und charakterisiert die Kratzfestigkeit verschiedener Mineralien durch die Fähigkeit von härterem Material, weicheres Material zu zerkratzen. Auf der Mohs-Skala hat Talk eine Härte von 1 und ein Diamant eine Härte von 10 (nach der neuen Skala 15).
Wie wird die Härte nach HRC gemessen??
Zur Messung der Härte nach der HRC-Methode wird ein spezielles Gerät verwendet, das aus drei Hauptteilen besteht: einem Amboss, einem Diamantkegel und einer Messuhr. Eine Probe wird auf den Amboss gelegt und eine geringe Belastung ausgeübt. Die Messskala wird auf Null gestellt und dann wird eine große Belastung ausgeübt. Die Eindringtiefe vom Nullpunkt aus wird mit einer Skala gemessen.
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HRc ( Kegel ) Ein Diamantkegel mit einem Winkel von 120° wird mit einer Kraft von 100 N auf die Oberfläche gedrückt. Dies ist der Ausgangspunkt für die Messung. Eine zusätzliche Kraft von 1400 N bis 1500 N wird aufgebracht und für eine „Verweilzeit“ belassen, die ausreicht, damit der Eindruck zum Stillstand kommt. Dann wird diese Last freigegeben und die Eindringtiefe des Kegels wird in Millimetern bei der Anfangslast von 100 N gemessen. HRc-Härte = 100–500 h, wobei h der Eindringtiefe in mm entspricht. |
Was bedeutet ein höherer Härtewert bei Messern??
✅ Höherer Härtewert ➨ langanhaltende Schärfe
✅ Höherer Härtewert ➨ dünnere Klinge
❌ Höherer Härtewert ➨ höhere Sprödigkeit
✅ Für die einfachsten Schneidwerkzeuge kann jeder Stahl verwendet werden, vorausgesetzt, dass er durch die Wärmebehandlung eine ausreichende Härte in Kombination mit Zähigkeit erreicht hat. Ein höherer Härtewert bedeutet eine längere Lebensdauer der Klinge, denn je länger ein Messer scharf bleibt (bei richtiger Anwendung), desto weniger muss es geschärft werden.
✅ Der größte Vorteil härterer Messer ist die langanhaltende Schärfe und eine dünne Klinge. Eine Härte von 60+ HRC ermöglicht einen kleineren Schärfwinkel und folglich ist weniger Kraft zum Schneiden erforderlich.
❌ Der Nachteil harter Messer ist, dass sie bei falscher Verwendung beschädigt werden können.
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Leider ist es unmöglich, die höchsten Härtewerte, Festigkeit und Zähigkeit zu vereinen. Daher versuchen Messerhersteller, genau das richtige Gleichgewicht zwischen diesen Eigenschaften zu finden, insbesondere wenn es darum geht, den idealen Punkt zwischen Schärfedauer und Sprödigkeit zu finden.
Bei der Auswahl eines Messers ist es daher wichtig, dessen Einsatzzweck und Eigenschaften, auch hinsichtlich der Härte, zu berücksichtigen. Auch wenn der HRC-Wert ein Indikator für die Qualität des Materials ist, sollte er bei der Auswahl eines Küchenmessers nicht Ihre wichtigste Orientierungshilfe sein. Verschiedene Stähle haben ihre eigenen optimalen Eigenschaften- und Verwendungsverhältnisse. Daher sollten Sie neben der Schärfe auch die individuellen Eigenschaften des Stahls im Hinblick auf den Hauptzweck Ihres Messers berücksichtigen.
Die folgende Tabelle zeigt alle Eigenschaften von Schneidwerkzeugen gemäß HRC-Skala 👇
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HRC: EIGENSCHAFTEN VON SCHNEIDWERKZEUGEN 52-54 HRC 56-58 HRC |
