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Messerstahl

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  #1  
Alt 25.01.2013, 11:49
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Standard Messerstahl


Servus allerseits.

Wer sich heute im Materialdschungel bei Messern zurechtfinden will, muss geländegängig und geduldig sein. Um die Sache etwas zu erleichtern, haben wir hier einen Beitrag, der sich allgemein mit Begriffen und Materialen der Messerwelt beschäftigt und gehen im folgenden etwas detaillierter auf unterschiedliche Stähle ein, die für Messerklingen Verwendung finden.

Warenkunde

Generell kann gesagt werden, dass alle Stahlsorten, die von den namhaften Herstellern für Messerklingen verwendet werden, ihren Zweck erfüllen. Die Unterschiede in den Materialeigenschaften sind aber mitunter sehr gross, so dass es sich lohnt, den Messerstahl anhand des vorgesehenen Einsatzzwecks zumindest grob auszuwählen.

Einfach ausgedrückt ist ein Stahl eine Legierung aus Eisen und mehr oder weniger vielen weiteren Bestandteilen. Fast immer ist das Kohlenstoff, oft kommt noch Chrom dazu sowie weitere Metalle und Nichtmetalle wie Mangan, Molybdän, Nickel, Silizium oder Vanadium.

Der wichtigste Legierungsbestandteil für einen Messerstahl ist Kohlenstoff, denn nur ein mit Kohenstoff versetzter Stahl ist härtbar. Ebenfalls wichtig ist Chrom, denn nur ein mit ausreichend Chrom versetzter Stahl ist rostträge bzw. rostfrei. Die Beimischung von Chrom hat aber auch Nachteile, weshalb nicht jeder Stahl rostträge gemacht wird.

Die anderen Legierungsbestandteile beeinflussen im Wesentlichen Stahleigenschaften wie Schärfe, Zähigkeit (Bruchsicherheit), Schnitthaltigkeit und Bearbeitbarkeit (Schärfbarkeit), die sich über die geeigneten Mengenanteile mehr oder weniger gezielt einstellen lassen.

Da die beigegebenen Mengen je Legierungsbestandteil sehr vielfältig sein können, entsteht eine grosse Menge an Stahlsorten mit unterschiedlichsten Eigenschaften. Es gibt quasi nichts, das es nicht gibt. Dazu kommt noch die unterschiedliche Bearbeitung des Stahls, insb. beim Härten, wodurch die Stahleigenschaften ebenfalls beeinflusst werden.

Viele der verfügbaren Stahlsorten eigenen sich für Messer und ein nicht unerheblicher Teil davon wird von den Messerherstellern auch tatsächlich verwendet. Um sich etwas besser zurechtzufinden, teilen wir die für Messerklingen eingesetzten Stahlsorten grob in drei Gruppen ein:

- Niedrig legierte Stähle
- Rostfreie Stähle
- PM-Stähle


1. Kohlenstoffstähle

Kohlenstoffstahl oder auch Carbonstahl ist eigentlich ein irreführender Begriff, da letztlich alle Messerstähle Kohlenstoff enthalten. Kohlenstoff macht einen Stahl härtbar. Diese Bezeichnung weist aber darauf hin, dass Kohlenstoff neben Eisen der Legierungs-Hauptbestandteil ist und dass damit vor allem kein Chrom beigesetzt ist. Somit sind diese Stähle korrosionsanfällig.

Der Vorteil eines Kohlenstoffstahls ist seine sehr feine und homogene Materialstruktur. Dadurch sind diese Stähle sehr zäh und einfach bearbeitbar, durch die fehlenden Karbide aber leider nicht sonderlich schnitthaltig. Auf den Nachteil der Korrosionsgefahr wird normalerweise seitens der Hersteller reagiert, indem die Klinge beschichtet wird.

Obwohl es auch unter den Kohlenstoffstählen durchaus Varianten gibt, die sich über 60 HRC hinaus härten lassen, werden die meisten der für Messerklingen eingesetzten Kohlenstoffstähle weniger hoch gehärtet als andere Stähle. Die diesen Stählen eigene Zähigkeit wird dadurch noch weiter betont, denn ein härterer Stahl ist erst einmal auch ein spröderer, also weniger zäher Stahl.

Gängige Kohlenstoffstähle sind XC75 oder 1095.


2. Rostfreie Stähle

Diese werden gerne auch als Edelstahl bezeichnet. Beide Begriffe sind eigentlich falsch, da ein Edelstahl nicht unbedingt rostfrei sein muss und streng genommen ohnehin kein Stahl völlig rostfrei ist. Durch die Beimischung von Chrom, und darum geht es hier, kann die Rost- bzw. Korrosionsanfälligkeit allerdings stark herabgesetzt werden, so dass der Stahl zumindest im normalen Gebrauch tatsächlich nicht korrodiert.

Neben seiner korrosionsmindernden Wirkung hat Chrom als Legierungsbestandteil eine weitere Eigenschaft: Er bildet Karbide, geht also mit dem in der Legierung vorhandenen Kohlenstoff eine Verbindung ein. Aber auch andere Legierungsbestandteile bilden Karbide, so dass niedrig legierte Stähle ohne Chrom ebenfalls Karbide aufweisen können, wenn auch in geringerem Masse als die rostträgen Stähle.

Karbide im Stahl führen zu einer gröberen Materialstruktur, dadurch leidet die Zähigkeit. Karbide sind allerdings auch extrem harte Stellen im Material, so dass die Schnitthaltigkeit verbessert wird, wenn auch zu Lasten der Schärfbarkeit. Je feiner die Karbide sind, umso feiner und somit schärfer wird die Schneide. Die genaue Beschaffenheit der Karbide wird über den Mix der Legierungsbestandteile beeinflusst. Erst daraus definieren sich dann die genauen Eigenschaften des Stahls.

Gängige rostfreie Stähle sind 440C, AUS-8, VG-10, N690 und 154-CM.


3. PM-Stähle

PM ist die Abkürzung für "Particle Metallurgy", PM-Stähle sind also auf pulvermetallurgischen Weg hergestellte Stähle. Dabei wird zunächst Metallpulver erzeugt, das dann verdichtet und gesintert wird. Auf diesem Weg lassen sich rostfreie Stähle mit sehr feinen Strukturen herstellen.

Die Karbide von PM-Stählen sind tendentiell feiner und härter als die der rostfreien Stähle. Daher gibt es PM-Stähle, die trotz ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit dennoch sehr zäh sind und über eine sehr feine Schneide verfügen, also sehr scharf werden. Diese verbinden somit die Vorteile von Kohlenstoffstählen und rostfreien Stählen. Leider haben sie gerne einen anderen Nachteil: Sie sind sehr schwer zu bearbeiten und können daher oft nur vom Fachmann geschärft werden.

Gängige PM-Stähle sind S30V, S90V und M390.


4. Rostträge Stähle

Diese sollen hier nur am Rande erwähnt werden. Sie enthalten neben dem Kohenstoff zusätzlich eine kleinere Menge Chrom (< 13%). Damit bleiben diese Stähle korrosionsanfällig, bilden aber Karbide.

Insgesamt bewegen sich rostträge Stähle mit ihren Eigenschaften zwischen Kohlenstoffstählen und rostfreien Stählen. Da auch noch andere Legierungsbestandteile im Spiel sein können, gibt es wie bei den rostfreien Stählen eine grosse Bandbreite an rostträgen Stählen.

Gängige rostträge Stähle sind D2 und O-1.


Viele Grüsse
Marc



Geändert von Eisbaer (17.02.2014 um 11:55 Uhr) Grund: Ergänzung.
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  #2  
Alt 13.02.2013, 08:18
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Servus allerseits,

die Stahleigenschaften als Kaufkriterium für ein Messer heranzuziehen, ist ein zweischneidiges Schwert. Zum einen machen die Stahleigenschaften einen erheblichen Teil der Einsatztauglichkeit eines Messers aus. Auf der anderen Seite entscheiden viele andere Kriterien ebenfalls über die Qualität eines Messers: Die Form der Klinge, der Schliff, die Griffkonstruktion, der Rahmen und der Lock bei Klappmessern und so weiter. Und nur selten gibt es ein und das selbe Messer in unterschiedlichen Stahlsorten. Also darf und sollte die Stahlsorte gerne ein Kriterium bei der Messerwahl sein, allerdings nicht das alleinige.


Stärken und Schwächen

Die folgende Tabelle bezieht sich auf die oben benannten Stahlgruppen und listet pauschal ihre Stärken und Schwächen auf. Daraus lässt sich eine grobe Kaufempfehlung ableiten.

StahlgruppeSchärfeSchnitthaltigkeitSchärfbarkeitZähigkeitKorrosionsfestigkeit
Kohlenstoffstahl+-++-
Rostfreier Stahloooo+
PM-Stahl++-++

Innerhalb der einzelnen Stahlgruppen gibt es allerdings von Stahlsorte zu Stahlsorte unterschiedliche Eigenschaften, vor allem bei den rostfreien Stählen gibt es ein breites Spektrum mit viele Varianten. Daher sollte man doch noch etwas genauer hinsehen. Hier wird z.B. etwas näher auf die spezifischen Merkmale einzelner Stahlsorten eingegangen.


Kauftipps

Im Folgenden greifen wir noch einige Stahlsorten explizit heraus, die aufgrund ihrer universellen Eignung allgemein als empfehlenswert gelten.

Aus der Gruppe der Kohlenstoffstähle gilt 1095 als eine gute Wahl. Dieser Stahl ist gut härtbar, hat aber dennoch ein recht feines Gefüge. Er ist weit verbreitet und auch für grosse Messer bis hin zur kleinen Machete verwendbar, ausserdem für alle Messer, deren Klinge und Schneide starken Belastungen ausgesetzt ist. Daher findet er sich gerne bei Messern mit feststehender Klinge, die im Bushcraft- und Survival-Segment positioniert sind.

Aus der Gruppe der rostfreien Stähle ist 154-CM sehr beliebt, aber auch VG-10 und der vergleichbare N690 haben einen guten Ruf. Diese Stahlsorten sind recht schnitthaltig und insgesamt sehr ausgewogen. Sie eigenen sich daher ideal für Allzweck-Klappmesser und nicht übermässig beanspruchte Fixed. Als gute Alternative gilt 440C, auch dieser stellt einen sehr ausgewogenen Stahl dar, wenn auch nicht ganz auf dem hohen Niveau der anderen Sorten.

Aus der Gruppe der PM-Stähle gilt der weit verbreitete S30V als guter Kauf, auch er ist sehr ausgewogen. Aufgrund seines extrem feinen Gefüges vielleicht sogar noch interessanter ist der seltene M390. Beide eigenen sich für Klappmesser und Fixed, auch dann, wenn diese stark beansprucht werden.


Viele Grüsse
Marc

Geändert von Eisbaer (13.02.2013 um 08:22 Uhr) Grund: Feinschliff
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Alt 13.02.2013, 11:04
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Hallo zusammen,

eine kleine, eher undeutende Ergänzung und einen vieleicht doch ganz interessanten Punkt habe ich noch.

Die kleine Ergänzung: In die Gruppe der recht häufig bei Serienmessern verwendeten Stähle gehört auch noch der ATS-34. ATS-34 ist vergleichbar mit dem 154 CM. Früher war es so, dass Japanische Hersteller als Bezeichnung eher 154 CM verwendet haben. Amerikanische eher ATS-34 (oder umgekehrt ....). Im Prinzip sprechen wir bei Beiden aber vom mehr weniger identischen Stahl.

Was bisher nicht angesprochen wurde: Die obigen Ausführungen sind alle richtig und können natürlich als Orientierung dienen. Am Ende und gerade bei den Punkten wie Schnitthaltigkeit, Nachschärfbarkeit, aber auch hinsichtlich Zähigkeit, spielt die Wärmebehandlung des Messers (des Messer-Rohlings) eine ganz entscheidende Rolle. Professionelle Messermacher wissen das und können dadurch die typischen Kerneigenschaften eines Messerstahls in die eine oder andere gewünschte Richtung betonen, oder abschwächen. Das können wir "Normalos" nicht erkennen und auch nicht aus der Stahlbezeichnung ableiten. Das ist nicht nur bei handgefertigten Messern ein Thema. Auch bei der Herstellung von Serienmessern können sich an diesem Punkt "Spreu vom Weizen trennen". D.h. bei der Herstellung von Serienmessern kann im Ergebnis kann eine schlecht/weniger sorgfältig ausgeführte Wärmebehandlung beim Messer eines Billigherstellers zu schlechteren Eigenschaften führen als beim Messer eines Qualitätsherstellers, obwohl auf beiden Klingen 154 CM oder sonstwas draufsteht.

Insofern mein Hinweis. Ja. Die oben aufgeführten Kerneigenschaften stehen für die jeweiligen Stähle in deren Urzustand. Jedoch können diese Eigenschaften durch die nachgelagerten Fertigungsverfahren durchaus negative Veränderungen erfahren und dann wundert sich der Kunde, warum die Klinge aus dem hervorragenden Stahl XYZ die Schärfe so schlecht hält, oder andere schlechte Eigenschaften hat.

Viele Grüße,
Stefan
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Alt 13.02.2013, 11:57
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Servus Stefan,

danke für diese Hinweise.

Werden Fehler bei der Bearbeitung gemacht, geht die Qualität in den Keller, das ist völlig korrekt. Und das gilt z.B. auch für das unfachmännische Schärfen einer Klinge, mit dem man sich ein an sich gut gemachtes Messer ruinieren kann.

Auch die Härte des Stahls ist wichtig. Jeder Stahl hat einen bestimmten Härtebereich, in dem sich der Hersteller bewegen kann. Und je härter er gemacht wird, umso schnitthaltiger wird er sein, aber auch umso spröder

Und werden spezielle Bearbeitungsmethoden angewandt, können einzelne Stahleigenschaften gezielt verbessert werden. Beim selektiven Härten z.B. wird nur die Schneide gehärtet, der Rest der Klinge bleibt weich. Auf diese Weise kann auch bei konventionellen Stählen hohe Schärfe und Schnitthaltigkeit mit hoher Zähigkeit verbunden werden.

Für die meisten Messer der namhaften Hersteller sollte das oben gesagte aber als Orientierungshilfe verwendbar sein.

Viele Grüsse
Marc

Geändert von Eisbaer (13.02.2013 um 12:01 Uhr)
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  #5  
Alt 29.04.2013, 16:17
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Ich hätte da noch einen interessanten Link für euch.

http://www.fuchsknives.com/doc/144imtest.pdf
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Gruß
Marco
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  #6  
Alt 29.04.2013, 18:22
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Zitat:
Zitat von fotomacher Beitrag anzeigen
Ich hätte da noch einen interessanten Link für euch.

http://www.fuchsknives.com/doc/144imtest.pdf
Danke Marco, sehr interessanter Artikel.
Gruß Jörg
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  #7  
Alt 30.04.2013, 12:01
Benutzerbild von Eisbaer
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Servus allerseits,

ein interessanter Artikel, keine Frage, wenn auch etwas kurz gegriffen. Von den fünf m.E. primär relavanten Qualitätskriterien für einen Messerstahl untersucht er nur 1 1/2: Die Korrosionsbeständigkeit und ansatzweise die Schnitthaltigkeit.

Die Korrosionsbeständigkeit ist bei normalem Einsatz selbst bei einem Kohlenstoffstahl unkritisch. Nur wenn ein Messer über einen längeren Zeitraum hinweg unter korossionsfördernden Bedingungen ohne Pflege aufbewahrt wird, wird das zu einem Thema. Wer z.B. mit seinem Messer eine Orange aufschneidet und es hinterher abwischt, wird nie Probleme haben.

Die Schnitthaltigkeit hat mehr Facetten als hier dargestellt. Unterschiedliche Materialien sind unterschiedlich verschleissfördernd. Sie verursachen nicht nur mehr oder weniger Verschleiss, sondern führen auch zu unterschiedlichen Arten von Verschleiss. Und darauf reagierten die Stähle unterschiedlich.

Gar nicht beleuchtet werden die Bearbeitbarkeit, die erzielbare Schärfe sowie die Zähigkeit. Gerade letzteres wird gerne unterschätzt, vor allem wenn ein Messer mit Schockbelastungen gefordert wird.

Fazit für mich: Dass 440C ein guter Stahl ist, steht ausser Frage. Dass er sich aber wirklich nur marginal von 154-CM unterscheidet, würde ich so nicht unterschreiben.

Viele Grüsse
Marc
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CPM-Stahl, Karbide, Kohlenstoffstahl, Messerstahl, PM-Stahl, rostfreier Stahl


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