Als Schmied berücksichtigen wir bei der Wahl der Stahlsorte Eigenschaften wie die Haltbarkeit der Schärfe, die Pflege- und Schärfbarkeit sowie den Preis und die Verfügbarkeit des Stahls. Alle diese praktischen Merkmale hängen untrennbar mit der Härte des Stahls zusammen – der Hauptmerkmal, nach dem Werkzeug- (Messer-) Stähle bewertet werden.
Härte ist laut Definition der Widerstand eines Materials gegen Prägung oder lokale plastische (permanente) Verformung. Folglich bedeutet dies auch Widerstand gegen Verschleiß. Die Härte eines metallischen Materials hängt von seiner chemischen Zusammensetzung und der thermo-mechanischen Behandlung ab. Kohlenstoff ist das chemische Element, das den größten Einfluss auf die Härte von Stahl hat, der auch positiv von Chrom, Mangan, Vanadium und Molybdän beeinflusst wird. Zusammen mit Kohlenstoff bilden diese Elemente neue, extrem harte Verbindungen, die als Karbide bezeichnet werden.
Der Zusammenhang zwischen Härte und Kohlenstoffgehalt ist im folgenden Beispiel deutlich sichtbar: Je höher der Kohlenstoffgehalt ist, desto höher ist auch die HRC (Rockwell-Härte) verschiedener Arten von Weißstahl:
- Weißstahl 1: 63 HRC, C = 1,25-1,35%
- Weißstahl 2: 61-62 HRC, C = 1,05-1,15%
- Weißstahl 3: 60 HRC, C = 0,80-0,90%
Messung der Härte
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Härte, die jeweils ihre eigenen Härteskalen verwenden. Die relative Härte von Stahl wird gemäß diesen Skalen durch Messung der Eindringtiefe eines Prüfkörpers bestimmt. Dabei wird häufig ein konischer Diamant verwendet, der auf das Material gedrückt wird, und anschließend wird die Eindringtiefe bei standardisierter Kraft gemessen. Unterschiedliche Härteskalen verwenden ihre eigenen Kombinationen von Prüfkräften und Prüfeindringungen (Kegel, Kugel usw.) und sind an den zu testenden Materialtyp angepasst. In der Besteckindustrie wird am häufigsten die Rockwell-Skala (HRC) verwendet.
- Küchenmesser mit einer Härte von 56 HRC sind solide, aber verlieren schnell ihre Schärfe und sind schwerer nachzuschärfen. Sie sind jedoch widerstandsfähiger und zäher.
- Die Härte der meisten japanischen Messer liegt zwischen 60 und 62 HRC. Sie behalten lange Zeit ihre Schärfe und lassen sich aufgrund ihrer Stahlstruktur leicht nachschärfen. Sie sind jedoch anfällig für Beschädigungen, wenn sie falsch verwendet werden.
- Moderne Stähle aus Pulvermetallurgie rangieren am höchsten auf der Rockwell-Skala und weisen eine Härte von etwa 64 und 68 HRC auf. Diese Stähle sind selten (und daher teurer) und schwieriger zu bearbeiten, sorgen jedoch bei richtiger Anwendung für unglaubliche und lang anhaltende Schärfe. Sie sind jedoch etwas empfindlicher und erfordern eine gewisse Sorgfalt beim Schärfen.
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 pulverisierten Stahl, der bei richtiger Wärmebehandlung eine Härte von bis zu 70 HRC erreichen kann, während die Härte von Küchenmessern in der Regel bei 66 und 67 HRC liegt.
ZDP-189 Stahl hat einen außergewöhnlich 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, damit die Elemente zu Karbiden umgewandelt werden können. Karbide beeinflussen Härte und Schärfe.
Der Hauptvorteil dieses Stahls ist, dass er die Schärfe über eine extrem lange Zeit behält. Aufgrund seiner Härte ist er nicht so widerstandsfähig und neigt eher zum Brechen. Daher erfordert er eine schonende Handhabung auf einer geeigneten Schneideoberfläche.
Härteskalen
- Härte nach Rockwell (HRc – Kegel und HRb – Kugel): Die Eindringtiefe eines Prüfkörpers wird durch das Aufbringen 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 besonders für Besteckstähle geeignet ist.
- Vickers-Härteprüfung (HV): Hierbei wird ein pyramidenförmiger Diamantprüfkörper mit einem Winkel von 136° verwendet und die Kraft sowie die Fläche der eingedrückten Pyramide gemessen.
- Mohs-Härteskala: Diese Skala misst die Härte von Mineralien und synthetischen Materialien und charakterisiert den Kratzwiderstand verschiedener Mineralien anhand der Fähigkeit eines härteren Materials, ein weicheres Material zu zerkratzen. Auf der Mohs-Skala hat Talk eine Härte von 1 und ein Diamant eine Härte von 10 (gemäß der neuen Skala 15).
Wie wird die Härte gemäß 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 Last angelegt. Die Messuhr wird auf Null eingestellt und dann eine große Last angelegt. Anschließend wird die Eindringtiefe von der Nulllinie aus gemessen.
- HRc (Kegel): Ein Diamantkegel mit einem Winkel von 120° wird auf die Oberfläche gedrückt, indem eine Kraft von 100 N angewendet wird. Dies ist der Ausgangspunkt für die Messung. Eine zusätzliche Kraft von 1400 N bis 1500 N wird angelegt und für eine ausreichende “Verweilzeit” belassen, damit die Eindringtiefe zum Stillstand kommt. Dann wird diese Last abgelassen und die Eindringtiefe des Kegels bei der anfänglichen Last von 100 N in Millimetern gemessen. Die HRc-Härte wird durch die Formel HRc = 100-500h berechnet, wobei h die Eindringtiefe in mm ist.
Was bedeutet eine höhere Härte in Messern?
✅ Höhere Härte ➨ lang anhaltende Schärfe ✅ Höhere Härte ➨ dünnere Klinge ❌ Höhere Härte ➨ höhere Sprödigkeit
✅ Für einfache Schneidwerkzeuge kann jeder Stahl verwendet werden, vorausgesetzt er hat während der Wärmebehandlung ausreichende Härte in Kombination mit Zähigkeit erlangt. Eine höhere Härte bedeutet eine längere Lebensdauer der Klinge, da ein Messer, das länger scharf bleibt (wenn es richtig verwendet wird), weniger oft geschärft werden muss.
✅ Der größte Vorteil von härteren Messern ist ihre lang anhaltende Schärfe und die dünnere Klinge. Eine Härte von 60+ HRC ermöglicht einen kleineren Schärfwinkel und erfordert daher weniger Kraft zum Schneiden.
❌ Der Nachteil von harten Messern besteht darin, dass sie bei unsachgemäßer Verwendung beschädigt werden können.
Leider ist es unmöglich, die höchsten Härtegrade, Festigkeit und Zähigkeit zu kombinieren. Daher bemühen sich Messerhersteller, das richtige Gleichgewicht zwischen diesen Eigenschaften zu finden, insbesondere wenn es um die richtige Balance zwischen der Haltbarkeit der Schärfe und der Sprödigkeit geht.
Bei der Wahl eines Messers ist es daher wichtig, seinen Verwendungszweck und seine Eigenschaften, auch in Bezug auf die Härte, zu berücksichtigen. Obwohl HRC auf die Qualität des Materials hindeutet, sollte es nicht das Hauptkriterium bei der Auswahl eines Küchenmessers sein. Verschiedene Stähle haben ihre eigenen optimalen Eigenschaftsverhältnisse und Verwendungszwecke. Neben der Schärfe sollten Sie auch die individuellen Eigenschaften des Stahls im Hinblick auf den Hauptzweck Ihres Messers betrachten.
Eine Tabelle am Ende des Artikels zeigt alle Eigenschaften von Schneidwerkzeugen gemäß der HRC-Skala.
