Anlassen: Warum die gehärtete Klinge sofort in den Ofen gehört

Direkt nach dem Abschrecken ist die Klinge so hart wie nie wieder, aber auch spröde. Ein harter Stoß kann reichen, und sie bricht. Beim Anlassen erwärmst du sie noch einmal auf eine deutlich niedrigere Temperatur. Sie verliert etwas Härte und gewinnt dafür Zähigkeit. Diese fünfte Station der Serie „Vom Rohling zur Klinge“ erklärt, warum du sofort anlässt, welche Werte die Datenblätter nennen, wie oft und wie lange du anlässt und was Backofen und Anlassfarben taugen. Die Klinge kommt aus der Station Härten.

Warum sofort nach dem Härten?

Beim Härten entsteht Martensit, ein sehr hartes, aber sprödes Gefüge. Dazu kommen Spannungen aus dem schnellen Abkühlen. Larrin Thomas fasst bei Knife Steel Nerds zusammen: Der wichtigste Grund fürs Anlassen ist, die Sprödigkeit zu senken, also die Zähigkeit zu erhöhen.

Die Datenblätter lassen dabei keinen Spielraum. Böhler schreibt für 1.2842 und 1.2510: „Langsames Erwärmen auf Anlasstemperatur unmittelbar nach dem Härten.“ (K720, K460). Als Faustwert gilt: Sobald die Klinge handwarm ist, gehört sie in den vorgeheizten Ofen. Über Nacht liegen lassen ist keine gute Idee. Plane deshalb schon vor dem Härten, dass der Ofen bereitsteht.

Was beim Anlassen im Stahl passiert

Beim Anlassen wandert ein Teil des Kohlenstoffs aus dem Martensit und bildet feine Karbide. Das Gefüge entspannt sich, die Härte sinkt etwas, die Zähigkeit steigt. Das Lehrmaterial zum Tabellenbuch Metall nennt für Werkzeuge einen Anlassbereich von 100 bis 300 °C, mit dem Ziel „höhere Zähigkeit, Gebrauchshärte“.

Temperatur und Zeit wirken dabei zusammen, aber nicht gleich stark. Laut Knife Steel Nerds bestimmt vor allem die Temperatur die Härte, weil die Zeit nur logarithmisch eingeht. Doppelt so lange anlassen verändert also viel weniger als 20 °C mehr.

Welche Anlasstemperatur nennt das Datenblatt?

Die Hersteller geben eine Anlasskurve an: Welche Härte ergibt sich bei welcher Temperatur. Für die Einsteigerstähle:

Quellen: thyssenkrupp TK 2842 und thyssenkrupp TK 2510. Ausgangspunkt sind jeweils 64 HRC nach dem Abschrecken. HRC ist die Härte auf der Rockwell-Skala C.

Für 80CrV2 gibt es bisher nur eine Fachquelle: In den Versuchen von Knife Steel Nerds ergab Anlassen bei 204 °C (400 °F) etwa 61 HRC. Larrin Thomas empfiehlt für die meisten Messer 177 bis 204 °C (350 bis 400 °F). Oberhalb von etwa 232 °C (450 °F) sank die Zähigkeit in seinen Versuchen wieder. Dieser Effekt heißt Anlassversprödung.

Die Werte gelten für die Prüfbedingungen des Herstellers. Böhler bezieht seine Anlasskurve zum Beispiel auf einen Querschnitt von 20 mm. Deine Klinge kann etwas abweichen. Der Anlass-Rechner zeigt dir zu Stahl und Zielhärte die passende Temperatur aus dem Datenblatt.

Wie lange und wie oft?

Zur Dauer nennt Böhler für 1.2842 und 1.2510 eine Verweildauer von 1 Stunde je 20 mm Werkstückdicke, mindestens aber 2 Stunden. Nach jedem Anlassschritt empfiehlt Böhler eine langsame Abkühlung auf Raumtemperatur. Für eine Messerklinge heißt das: mindestens 2 Stunden auf Temperatur, gerechnet ab dem Moment, in dem die Klinge die Ofentemperatur erreicht hat.

Meist wird zweimal angelassen. Den Grund beschreibt Knife Steel Nerds: Beim ersten Anlassen kann sich verbliebener Austenit so verändern, dass er beim Abkühlen zu frischem Martensit wird. Dieser neue Martensit ist wieder spröde und braucht einen zweiten Durchgang. In seinem Versuch zur Wärmebehandlung in der Esse ließ Larrin Thomas die Klingen zweimal je 2 Stunden bei 205 °C an.

Der typische Ablauf:

1. Ofen auf die Anlasstemperatur vorheizen und mit dem Thermometer prüfen
2. Klinge von Öl und Zunder säubern und in den Ofen legen
3. 2 Stunden auf Temperatur halten
4. an der Luft auf Raumtemperatur abkühlen lassen
5. zweiten Durchgang bei derselben Temperatur

Taugt der Backofen zum Anlassen?

Für die üblichen Anlasstemperaturen um 200 °C reicht ein Küchenbackofen oder ein kleiner Tischofen. Das Problem ist die Genauigkeit. Die Anzeige des Ofens stimmt oft nicht mit der tatsächlichen Temperatur überein, und viele Öfen schwanken beim Nachheizen um 20 °C und mehr (Faustwert). Bei 1.2842 liegen zwischen 200 und 300 °C laut Datenblatt 4 HRC.

So bekommst du den Ofen in den Griff:

• Separates Ofenthermometer direkt neben die Klinge legen, nicht nur der Ofenanzeige vertrauen
• Vorheizen und warten, bis sich die Temperatur eingependelt hat
• Mitte des Ofens nutzen, weg von Heizstäben und Rückwand
• Wärme puffern: Viele legen die Klinge auf ein dickes Blech oder in eine Schale mit Sand, das dämpft Schwankungen
• Lüften: Ölreste rauchen und riechen; Klinge vorher gründlich reinigen

Ein geregelter Härteofen mit Thermoelement ist genauer, aber für den Anfang nicht nötig. Welche Messgeräte es gibt, steht in der Werkstatt-Grundausstattung.

Anlassfarben: nur ein Anhalt

Auf blank geschliffenem Stahl entstehen beim Anlassen Farben, dünne Oxidschichten von Hellgelb über Braun bis Blau. Das Lehrmaterial zum Tabellenbuch Metall ordnet zum Beispiel Weißgelb etwa 200 °C, Strohgelb etwa 220 °C, Violett etwa 280 °C und Dunkelblau etwa 290 °C zu, jeweils für unlegierten Werkzeugstahl.

Verlassen kannst du dich darauf nicht:

• Die Zeit verändert die Farbe. In einer alten Tabelle der Midvale Steel Company, abgedruckt in The Working of Steel von 1922, entsteht helles Strohgelb bei 1 Stunde Haltezeit schon bei etwa 199 °C, bei 8 Minuten erst bei etwa 265 °C.
• Legierte Stähle färben sich anders als unlegierte.
• Ölfilm und Fingerabdrücke verfälschen die Farbe.

Anlassfarben sind deshalb ein Hinweis, ob der Ofen grob stimmt, aber kein Maß für die Härte. Der Glühfarben- und Anlassfarben-Rechner zeigt die Tabellen und ihre Abweichungen.

Wie prüfst du das Ergebnis?

Die Feile hilft hier kaum. Laut Knife Steel Nerds in den 13 Mythen zur Wärmebehandlung zeigt sie nur, ob eine Härtung grundsätzlich misslungen ist. Ob deine Klinge 58 oder 61 HRC hat, verrät sie nicht. Wer es genau wissen will, lässt die Härte nach Rockwell messen, zum Beispiel bei einer Härterei.

Einen ersten Eindruck gibt die Praxis: Eine Schneide, die schnell umlegt, ist eher zu weich. Eine, die ausbricht, eher zu hart oder zu dünn ausgeschliffen.

Typische Fehler beim Anlassen

• Zu lange gewartet zwischen Härten und Anlassen
• Ofen zu heiß, weil nur die Ofenanzeige zählte
• Zu kurz angelassen, weil die Zeit ab dem Einlegen statt ab dem Erreichen der Temperatur lief
• Nur ein Durchgang, obwohl zwei empfohlen werden
• Klinge später überhitzt, zum Beispiel beim Schleifen: Wird sie heißer als die Anlasstemperatur, verliert sie dort Härte. Böhler empfiehlt bei späterem Entspannen 30 bis 50 °C unter der höchsten Anlasstemperatur zu bleiben.

Wie geht es weiter?

Nach dem Anlassen hat die Klinge ihre Gebrauchshärte. Jetzt folgen Feinschliff und Schneide in der Station Schleifen. Halte die Klinge dabei kühl, damit die Arbeit aus Härten und Anlassen erhalten bleibt.