Een mes harden: zo werkt harden en ontlaten stap voor stap

Een mes harden doe je door het stalen mesblad te verhitten tot het niet meer magnetisch is, het dan snel af te koelen in olie, en het daarna in een oven te ontlaten bij ongeveer 200 graden. Het harden maakt het staal zeer hard, het ontlaten maakt het taai genoeg om niet te breken. Beide stappen zijn nodig, en bij beide gaat veiligheid voor alles.

Zelf een mes maken is een van de mooiste dingen die je met staal kunt doen, maar het harden is het moment waarop het misgaat als je niet voorbereid bent. Een mes dat te zacht blijft, wordt snel bot. Een mes dat te hard blijft, breekt. In dit artikel lees je hoe harden en ontlaten werken, welke staalsoort je nodig hebt en welke stappen je volgt. Het past in het grotere verhaal van mes maken, en voor het slijpen van het resultaat kijk je in onze gids over messen slijpen.

Wat gebeurt er als je staal hardt?

Staal bestaat uit ijzer met koolstof. Bij kamertemperatuur is het vrij zacht. Als je het verhit boven een kritische temperatuur, verandert de kristalstructuur in austeniet. Koel je het dan snel af, dan krijgt de structuur geen tijd om terug te gaan en ontstaat martensiet, een zeer harde structuur.

Volgens Wikipedia over afschrikken is afschrikken het snel afkoelen van staal vanaf ongeveer 815 tot 900 graden, zodat zich martensiet vormt in plaats van zachter perliet. Volgens het artikel over warmtebehandeling is martensiet “een harde, brosse kristalstructuur”. Het artikel noemt een austenitiseertemperatuur van ongeveer 820 tot 870 graden, afhankelijk van het koolstofgehalte. Te snel afkoelen kan het staal laten barsten.

Voor een mes is dat precies wat je wilt, en ook niet. Een snijkant moet hard zijn om scherp te blijven. Maar het staal direct na het afschrikken is te bros voor een mes. Daarom volgt altijd het ontlaten.

Waarom ontlaten?

Het Wikipedia-artikel over ontlaten legt uit dat afgeschrikt staal erg hard is maar voor de meeste toepassingen te bros. Door het opnieuw te verwarmen tot onder de onderste kritische temperatuur wordt het zachter en taaier en worden spanningen weggenomen. Een hogere ontlaattemperatuur geeft meer taaiheid maar minder hardheid. Het artikel noemt voor koolstofstaal een bereik van ongeveer 66 tot 205 graden dat vooral spanningen en brosheid wegneemt met weinig hardheidsverlies. Voor veel messen is ontlaten rond 200 graden een veelgebruikt richtpunt. Dat is een richtwaarde: kijk altijd naar het blad van je staalleverancier.

Het artikel waarschuwt ook voor een bereik van ongeveer 260 tot 340 graden, waar de taaiheid juist kan dalen. Dat bereik vermijd je dus.

Welk staal kun je harden?

Niet elk staal is te harden. Je hebt genoeg koolstof nodig. Gewoon constructiestaal, zoals betonstaal of de meeste profielen, bevat te weinig koolstof en wordt niet hard genoeg voor een mes. Voor een eerste mes kies je daarom een staal dat de leverancier uitdrukkelijk aanduidt als messenstaal of gereedschapsstaal, met de bijbehorende warmtebehandeling erbij. Algemeen geldt: staal met veel koolstof wordt harder maar ook minder taai.

Roestvast staal is een aparte groep. Veel soorten vragen om hogere temperaturen, nauwkeurige regeling en vaak een speciale afkoeling. Dat lukt thuis meestal niet goed, en veel hobbysmeden besteden het harden daarvan uit aan een bedrijf. Gebruik voor je eerste mes dus een eenvoudig koolstofstaal.

Heb je materiaal van een onbekende herkomst, zoals een oude vijl of een veer? Dan weet je niet wat erin zit. Zulk staal kan wel goed zijn, maar je moet testen en veel verwachten van uitproberen. Voor een betrouwbaar eerste resultaat begin je met nieuw staal waarvan je de specificatie kent.

Wat heb je nodig?

Een eenvoudige opstelling voor een klein mesblad:

• Een warmtebron. Een kleine kolenoven of gasoven, of een speciale mesoven. Een gewoon kampvuur is te onregelmatig.
• Afschrikolie of een geschikte olie. In een metalen bak die diep en smal genoeg is voor het mesblad. De olie wordt vaak licht voorverwarmd. Gebruik geen plastic bak.
• Een tang waarmee je het blad vasthoudt.
• Een magneet. Staal verliest zijn magnetisme bij ongeveer de temperatuur waarop het kan harden. Dit is een veel gebruikte, praktische controle.
• Een oven voor het ontlaten. Een gewone keukenoven is hiervoor geschikt.
• Beschermende kleding. Bril, leren handschoenen, katoenen of wollen kleding, dichte schoenen. Synthetische stoffen smelten.
• Een blusmiddel. Een deksel voor de oliebak, een bak zand of een geschikte brandblusser. Geen water op olie.

Zo harden en ontlaten we een mes stap voor stap

Hieronder staat de algemene werkwijze. Volg voor je staalsoort altijd de gegevens van de leverancier: temperaturen en tijden verschillen per soort.

Stap 1: bewerk het mes volledig af

Zaag, vijl en slijp het mes bijna klaar voordat je het hardt. Laat de snijkant nog iets dik, zo’n millimeter, zodat die niet te scherp wordt en in het vuur niet oververhit. Na het harden is het staal veel lastiger te bewerken.

Stap 2: verwarm het mesblad gelijkmatig

Verhit het hele blad in een gelijkmatige oven tot het staal de juiste temperatuur heeft. Warm gelijkmatig op. Een oranjegele gloed zonder witte vonken is een teken dat het te heet wordt. Controleer met een magneet of het staal niet meer magnetisch is. Houd het daarna kort op temperatuur, zodat de hitte door het hele blad trekt. Verhit niet veel verder dan nodig. Het artikel over warmtebehandeling zegt dat een temperatuur net boven de kritische waarde korrelgroei beperkt, en dat helpt tegen brosheid.

Stap 3: schrik het blad af in olie

Haal het blad uit de oven en steek het meteen, rechtop en met de punt eerst, in de olie. Beweeg het rustig op en neer, zonder het te draaien. Houd het blad onder tot de olie niet meer kookt. Volgens het artikel over afschrikken geeft water de grootste hardheid, maar kan het vervormen en kleine scheurtjes veroorzaken. Olie koelt langzamer en is daarom veiliger voor een beginner.

Let op: hete olie kan vlam vatten. Houd een deksel klaar en doe het buiten of in een goed geventileerde werkplaats.

Stap 4: test of het blad hard is

Een veelgebruikte test: een goede vijl glijdt over een goed geharde snijkant zonder te happen. Pakt de vijl wel, dan is het blad niet hard genoeg geworden. Is het blad barsten of kromgetrokken? Dan moet je opnieuw beginnen of een nieuw blad maken. Het is een richtlijn, geen nauwkeurige meting.

Stap 5: ontlaat direct

Wacht niet lang. Laat het blad niet te veel afkoelen en leg het binnen een uur in de voorverwarmde oven, bij ongeveer 200 graden. Houd het ongeveer een uur in de oven. Veel smeden ontlaten twee keer achter elkaar, met afkoelen tussendoor. Laat het blad daarna rustig afkoelen aan de lucht.

Het artikel over ontlaten noemt ook ontlaatkleuren: een lichte strokleur rond 205 graden, bruin rond 260 en blauw rond 310 graden. Wil je de kleuren gebruiken, dan kun je ze met de hand of een brander zien, maar een oven is nauwkeuriger.

Veel gemaakte fouten

• Te heet maken. Het staal wordt grof van korrel en bros. Warm niet verder dan nodig.
• Ongelijk verwarmen. Een blad met warme en koude stukken kan krom trekken of barsten. Verwarm gelijkmatig.
• Te laat ontlaten. Hoe langer het afgeschrikte blad ligt, hoe groter de kans dat het scheurt.
• De verkeerde staalsoort. Een zacht staal wordt niet hard.
• Te dunne snijkant. Een snijkant die al vlijmscherp is, kan in het vuur verbranden. Laat hem iets dik.
• Water gebruiken zonder ervaring. Water geeft meer risico op scheuren.

Veiligheid bij het harden van een mes

Harden is werken met hitte, vuur en heet staal. Neem het serieus.

• Draag altijd een veiligheidsbril, leren handschoenen en niet-synthetische kleding.
• Werk buiten of met goede ventilatie. Bij het verwarmen en afschrikken komen dampen vrij, en een kolen- of gasoven geeft koolmonoxide.
• Houd een blusmiddel binnen handbereik en een deksel voor de oliebak. Gebruik nooit water op olie.
• Wees alert op spetters wanneer het hete blad in de olie gaat. Houd het gezicht boven de bak weg.
• Laat kinderen en huisdieren uit de buurt.
• Gebruik een tang en raak een blad nooit aan voordat het volledig is afgekoeld. Staal blijft lang heet zonder dat je het ziet.

Ben je beginner? Doe het dan één keer onder begeleiding, bijvoorbeeld op een smeedcursus. Een ervaren smid ziet in een minuut wat je zelf pas na drie mislukte bladen leert.

Laten harden door een bedrijf

Lukt het niet, of werk je met roestvast of bijzonder staal? Dan kun je het mesblad laten harden door een warmtebehandelingsbedrijf. Je stuurt het blad op met de staalsoort, en je krijgt het geharde en ontlaten blad terug, vaak met een gegarandeerde hardheid. Voor een eerste goed mes is dit een slimme keuze. Wil je later meer zelf doen, dan breid je geleidelijk uit. De eerste bewerking en de smederij zelf vind je terug in ons artikel over smeden en het aambeeld.

Na het harden: slijpen en afwerken

Na het ontlaten is het blad klaar voor de laatste bewerking. Slijp de snijkant op een waterslijpsteen en let op dat je het staal niet te heet maakt, want dan kun je het ontlaten ongedaan maken. Houd het blad bij het slijpen koel, bijvoorbeeld door vaak in water te dopen. Daarna polijst je het, maak je het heft en pas je het mes aan. Zie het artikel over mes slijpen voor de aanpak.

Veelgestelde vragen over een mes harden

Verder lezen