Der Industriestandard zur Messung der Härte von Metallen ist die Rockwell-Härteskala. Bei Messern kann die Rockwell-Härteskala viel über die Eigenschaften einer Klinge und die zu erwartenden Ergebnisse aussagen, da die Härte einen großen Einfluss auf die Leistung des Messers hat.
Für verschiedene Metalle gelten unterschiedliche Verfahren zur Messung der Härte. Da fast alle Klingen aus Stahl bestehen, ist für uns die Skala C entscheidend. Die Härte von Stahl wird auf verschiedene Arten angegeben – HRC, HRc, RC, Rc und Variationen dieser drei Buchstaben.
Dies ist jedoch kein Hinweis auf die Härte. Es zeigt lediglich an, dass die Härteprüfung mittels Rockwell-Härteprüfung durchgeführt wurde. Entscheidend sind die Zahlen davor oder danach.
Wie funktioniert die Rockwell-Härteprüfung?
Der Rockwell-Härtetest ist relativ unkompliziert, erfordert jedoch spezielle Geräte. Es handelt sich also nicht um einen Test, den jeder in seiner Garage oder Werkstatt durchführen kann.
Zur Berechnung der Stahlhärte sind ein kugelförmiger Diamant-Eindringkörper und präzise Messungen erforderlich. So funktioniert die Rockwell-Härteprüfung in einfachen Schritten.
- Der Diamanteindringkörper wird mit einer Kraft von 10 kg (KGF) in den Stahl gedrückt. Die dadurch erzeugte Tiefe wird als erster Referenzpunkt verwendet.
- Der Diamanteindringkörper drückt erneut in den Stahl, diesmal jedoch mit 140 KGF. Dies ist die Hauptlast.
- Anschließend wird die Kraft wieder auf 10 KGF reduziert. Die mit einer Gesamtkraft von 150 KG erzeugte Tiefe wird als zweiter Referenzpunkt genommen.
- Die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzpunkt gibt die Rockwell-Härte des Stahls an.
Dieser Vorgang läuft automatisch ab und beschädigt den Stahl nicht. Es entsteht eine kleine Delle an der Stelle, an der die Maschine die Tiefe erzeugt, die Klinge als Ganzes wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.
Die meisten Rockwell-Härteprüfgeräte kosten über $6.000. Da diese Geräte nicht für jedermann zugänglich sind, nehmen die meisten Messermacher die Härte des Stahls, aus dem die Klinge geschmiedet wurde, als Härte des Messers an.
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Was bedeuten die HRC-Zahlen?
Entscheidend sind die HRC-Werte. Sie geben die Härte des Stahls an. Bei manchen Messern ist die Rockwell-Härte auf der Verpackung angegeben. Kenner können so erkennen, aus welchem Stahl die Klinge besteht und sich ein Bild davon machen, was sie von ihr erwarten können.
Was die Härte betrifft, gelten Messerklingen mit einer Härte zwischen 45 und knapp 50 HRC als weich. Stahl über 50 HRC gilt als hart, über 58 bis 60 HRC gelten sie jedoch als sehr hart. Da die Prüfung für alle Stahlsorten gleich ist, gilt sie für alle, nicht nur für die zum Schmieden von Klingen verwendeten.
Ist die Skala bei Messern wichtig?
Die Rockwell-Härte ist entscheidend, da sie die Standardmethode zur Bestimmung der Klingenhärte darstellt. Sie gibt Aufschluss über die Schärfe des Messers, seine Haltbarkeit, die Schärfbarkeit und vieles mehr.
Beispielsweise neigt Messerstahl über 60 HRc dazu, spröder zu sein. Jeder Wert über 60 erhöht diese Sprödigkeit nur.
Doch nicht nur die Sprödigkeit wird durch die Härte bestimmt. Messerklingen aus hartem Stahl haben eine scharfe Schneide, die deutlich länger schneidet als weichere Alternativen. Sie sind zudem verschleißfester, wodurch sich weniger Kratzer auf der Oberfläche bilden.
Diese Eigenschaften sind typisch für harten Stahl und stellen bei weichem Stahl eher das Gegenteil dar. Da die Härte viele Eigenschaften des Messers verändert, kann die Kenntnis des HRc-Werts der Klinge erfahrenen Käufern bei der Auswahl des richtigen Produkts helfen.
Wie verändert der Schmiede-/Wärmebehandlungsprozess die Stahlhärte?
Standardmäßig weist jeder Stahl eine maximale Härte auf. Wie hart Stahl werden kann, hängt in erster Linie von seinem Kohlenstoffgehalt und anderen Legierungselementen ab, die zur Härtbarkeit beitragen.
Ein bestimmter Stahl kann seine maximale Härte durch verschiedene, für ihn geeignete Wärmebehandlungsverfahren erreichen. Dies verbessert zwar die Härte drastisch, kann sich aber negativ auf die Gesamtleistung des Stahls als Messerklinge auswirken. Wird die Härte über den optimalen Bereich des Stahls hinaus erhöht, wird er zu spröde.
Zum Beispiel, ZDP-189 ist einer der härtesten Stähle mit einer üblichen Härte von HRc 65. Durch Abschrecken in Trockeneis kann dieser Stahl eine Härte von HRc 70 erreichen. Da diese Härte deutlich über dem Standard liegt, wird er zu spröde. Beim Schneiden von leicht dichten Materialien, selbst mittelgroßen Fischgräten, besteht die Gefahr, dass die Schneide absplittert. Daher führt eine Wärmebehandlung bis zur maximalen Härte im Allgemeinen nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen.
Eine gute Möglichkeit, eine ausgewogene Härte zu erreichen, besteht darin, den Stahl bis nahe an seine maximale Härte zu wärmebehandeln. Anschließend wird er bei niedrigeren Temperaturen über verschiedene Zeiträume angelassen, um die überschüssige Härte zu reduzieren. Durch die Beseitigung der überschüssigen Härte wird harter Stahl zäher und widerstandsfähiger gegen Beschädigungen.
Beliebte Messerstähle und ihre Härte im Rockwell-Test
Hier finden Sie einen kurzen Überblick über gängige Messerstähle und ihre Ergebnisse im Rockwell-Härtetest.
| Härte | Kantenbeständigkeit | Verschleißfestigkeit | Zähigkeit | Einfaches Schärfen | |
| 440C | 58 – 60 HRc | 6/10 | 6/10 | 6/10 | 7/10 |
| 1095 | 55 HRc | 5/10 | 5/10 | 8/10 | 8/10 |
| AUS-8 | 59 HRc | 6/10 | 6/10 | 7/10 | 7/10 |
| VG-10 | 57 – 60 HRc | 7/10 | 7/10 | 5/10 | 7/10 |
| S30V | 57 – 61 | 6/10 | 7/10 | 5/10 | 6/10 |
| ZDP-189 | 65 HRc | 9/10 | 8/10 | 2/10 | 2/10 |
Erfahren Sie mehr über verschiedene Messerstähle.
Wie wählt man die passende Stahlhärte?
Die obige Tabelle verdeutlicht, dass die Härte bestimmte Eigenschaften positiv oder negativ beeinflussen kann. Deshalb muss sich jeder Verkäufer auf den passenden Härtebereich festlegen, um seine Kunden zufriedenzustellen.
Beispielsweise können Sie erwarten, dass die Klinge bei geringer Härte unglaublich widerstandsfähig gegen Absplitterungen ist. Diese Messer halten ständig starken Stößen stand. Jeder, der im Freien arbeitet und häufig kleine Holzstücke zerschneidet, oder Köche, die dichte Knochen schneiden, können von einer solchen Klinge profitieren. Allerdings müssen diese Klingen häufiger geschärft werden, da sie schneller stumpf werden.
Die hohe Härte verbessert die Schnitthaltigkeit und Verschleißfestigkeit, sodass die Klinge länger scharf bleibt. Gleichzeitig sind diese Messer trotz ihrer Härte weniger langlebig. Ab einer bestimmten Härte beginnt der Stahl spröde zu werden. Diese Messer eignen sich besser für allgemeine Schneidarbeiten, die keine große Härte erfordern.
Rockwell-Härtemessung für andere Metalle
Die verschiedenen Rockwell-Härteprüfmethoden für verschiedene Materialien basieren auf einem bestimmten Eindringkörper und einer bestimmten Kraft. Hier sind einige der beliebtesten Rockwell-Härteskalen wird für andere Materialien als Messerstahl verwendet.
- Skala A misst die Härte von flachem Einsatzstahl und Hartmetall. Der Eindringkörper und der Messvorgang sind dieselben wie bei Skala C, aber anstelle von insgesamt 150 KGF beträgt die Belastung 60 KGF.
- Skala B misst die Härte von Kupfer- und Aluminiumlegierungen sowie Temperguss mit einem 1,59 mm großen Kugeleindringkörper mit insgesamt 100 KGF.
- Skala E Die Skala E wird hauptsächlich zur Messung der Härte von Gusseisen verwendet. Sie erfordert eine 3,18 mm große Kugel mit 100 kgf, die auf den Stahl aufgebracht wird. Die Skala E eignet sich auch zur Prüfung der Härte von Duroplasten und Lagermetallen.
- Maßstab H misst die Härte von Zink, Blei und Aluminium mit einer 3,18 mm großen Kugel durch Aufbringen von 60 KGF.
- Skala K misst die Härte von Hartplastik, wird aber auch für Zinn verwendet. Der Eindringkörper ist derselbe wie bei Skala E und H. Die Kraft beträgt jedoch 150 KGF, genau wie bei Skala C.
Andere Härtemessungen
Die Rockwell-Härteskala ist nicht der einzige Bezugspunkt für die Messung der Härte verschiedener Materialien. Unabhängig von der Prüfung ist das Prinzip dasselbe. Hier sind einige weitere, weniger bevorzugte Härtemessungen.
Brinell-System
Die Brinellhärtemessung erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie jede andere Härtemessung. Dabei wird ein Eindringkörper verwendet, der eine bestimmte Kraft ausübt, um die bleibende Tiefe zu messen. Je nach geprüftem Material kann die Eindringkörper für Brinellprüfungen kann eine Wolframkugel oder eine gehärtete Stahlkugel sein.
Die Brinellhärtemessung eignet sich jedoch eher für extrem harte Materialien. Dabei wird eine 10 mm große Hartmetallkugel mit einer Gesamtkraft von 3.000 kgf verwendet. Aufgrund der eingesetzten Kraft ist die Brinellhärtemessung zur Messung der Härte nicht so beliebt, da sie die Klinge zu stark belastet.
Vickers
Das gleiche wie die anderen, Vickershärte folgt dem gleichen Prozess. Der Eindringkörper verändert sich jedoch nicht bei verschiedenen Materialien. Dadurch ist die Vickers-Härteprüfung einfacher durchzuführen als die Brinell- oder Rockwell-Härteprüfung.
Die Härtemessung nach Vickers unterscheidet sich etwas von anderen Verfahren. Obwohl sie kompliziert aussieht, liefert sie mehr Informationen als die Rockwell-Härtemessung.
Beispiel: 510HV50/10
510HV bezieht sich auf die Härte, während 50 die Belastung in KGF angibt und 10 die Zeit unter Spannung angibt.
Abschluss
Die Härte einer Klinge lässt sich am besten mit der Rockwell-Härteskala C bestimmen. Es gibt zwar auch andere Methoden, diese sind jedoch entweder zu zerstörerisch oder liefern keine ausreichende Messung für Messerklingen.
Der zum Schmieden der Klinge verwendete Stahl beeinflusst deren Härte und andere Eigenschaften. Lesen Sie im LeeKnives-Blog mehr über verschiedene Messerstähle, um mehr darüber zu erfahren.
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