DE1553841A1 - Messerklingen aus korrosionsbestaendigen austenitischen Edelstahl-Legierungen - Google Patents

Description

• Messerklingen aus korrosionsbeständigen austenitischen Edelstahl-Legierungen 8s ist bekannt, für Anwendungsgebiete., die hohe Korrosions# beständigkeit erfordern, nichtrostende Messerklingen aus korrosionsbeständigen Edelstählen einzusetzen. Üblicherweise bestehen diese aus nicht härtbaren Chrownatählen, die Weitgehend ferritischea Gefüge aufweisen, aber zum Teil durch ihren Perlitgahalt noch auf eine Vergtitungsbehandlung ansprechen. Diese besitzen lediglich gegen Wasser und Dampf ausreichende Korrosionabeetändigkeit. Soweit erhöhte Rostbentändigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen stärker angreifende Agenzien, wie Seewasser, Salpetersäure, Seifen, Fetts, Öle und Treibstoffe und dergleichen verlangt werden, ntiase ChrM4tähIe mit völlig ftrritischem ßefUge vifesotat werden, die aber nicht vergütöar und deshalb mecha# niseh unterlegen sind. Die aus solchen bekannten Chroarstähien bestehenden Messerklingen sind darüber hinaus dann nicht brauchbar, wenn unmagnetische oder nur °schxach magnetisierbare Klingen gefordert werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochkorrosionsbeständige, praktisch unmagnetische Messerklingen zu`eohaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch solche Messerklingen aus korrosionsbeständigen austenitischen, kaltverfestigten Edelstahl-Legierungen, die gegebenenfalls durch Ausscheidung härtbar sein können und aus Eisen, Kohlenstoff, Chrom, gegebenenfalls Nickel und/oder Mangan sowie gegebenenfalls sonstigen an sich bekannten Zusätzen bestehen und die erfindungsgemäB dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 10,0 bis 26,0 X Cr, 0 bis 26,0 % Ni, 0 bis 6,0 x Mo, 0 bin 0,5 % P ` bis zu 1,0 % C mit bis zu 25,0 % Na und/oder bis zu 0,8 % N2 bzw.
• weniger als 0,25 % C mit bis zu-20,0 % Mn und/oder bis zu 0,5 % N2 -Asst Eisen enthalten. Es kann zweekaässig sein, die Nesserklingen aus ausscheidungshärtenden Stählen vorzusehen, .die aus bis zu 1,0 % C. 1090 bis 26s o % Cr, ' 0 bis *2090 % Ni, 0 bis 0,5 x P, bis zu 25,0 % Ma und/oder bis zu 0,8 % N2, Rest leisen bestehen. Weiterhin körnen die erfindungsgewägen Ne»erhlingen eine Ausscheidungshärtung erx%liahende Zusätjse, mit Aluminium, Bor, Beryllium oder dergleichen enthalten, und es käonen zusätzlich die Schneideigenschaften verbessernde Sanderaarbidbildner, wie Titan, Niob, Tantal, Yanadin, Wolfram und dergleichen In einer anteiligen Menge bis zu 2,5 % enthalten sein. Besonders vorteilhafte Gebrauchseigenschaften zeigen solche erfindungsgemäßen Messerklingen, die zusätzlich bis zu 25,0 % Co, und/oder bis zu 2,0 % Si, und/oder_-. bis zu 3,5 % Cu, und/oder a bis zu 2,0 % Al, uncl/oder.
• bis zu 3,0 % H enthalten. Gegenüber den bisher üblichen nichtrostenden Klingen kreisen die erfindungsgemäßen Messerklingen eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf und sind außerdem nicht oder nur schwach magnetisierbar. Diese erhöhte KorrosiOnabeständigkeit der erfindungagemäßen Klingen wird dadurch erreicht, daß man sie aus korrosionsbeständigen, stabil austenitischen Chrom Mangan-, Chrom-Nickel- oder Chrom-Mangan-Nickel-Stählen herstellt und die Korrosionsbestäüdigkeit dieser Stähle durch Zusätze von' Molybdän gegebenenfalls noch verbes- sert, wenn die Stabilität des Austenits in der bekannten Weise durch eine Erhöhung des Mn- oder insbesondere des Ni-Gehalts und gegebenenfalls durch Zusätze von Stick- stoff gewährleistet bleibt. Es-wurde gefunden, daß der- artige Edelstahl-Legierungen, die auch bei sehr hoher Kaltverformung noch sustenitiseh und demzufolge unmagnetiseh eindalle Eigenschaften aufweisen, die auch )§eseerklingen aus h-Xrtbarem Chromstahl haben: Diese Edelstahl-Legierungen eignen sich im hartgewalzten oder hartgezogenen Zustand für die Herstellung der orfindungegemäßen Messerklingen: Die Formgebung erfolgt entweder spanlas durch Kaltschlagen, Prägen, Konischwalzen oder ähnliche geeignete Verfahren oder aüch span- abhebend, beispielsweise durch Fräsen oder schleifen. Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klingen angewendeten Formgebungsverfahren können selbstverständlich auch in kombinierter Weise eingesetzt werden, Die Form- gebung muß aber in jedem Fall, insbeaodere dann, wenn die Eigenschaften schon teilweise durch eine stärkere Kaltverformung des Vormaterials gegeben sind, so erfol- gen, daß keine thermische Beanspruchung auftritt, die zu einer unerwünschten Veränderung des Legierungegeftigea oder zum Anlassen, zu einer Erholung oder auch Rekristallisation führt. Vorteilhaft ist es vielmehr, daß bei der Porngebunngg durch Kaltverfestigung die Festigkeit der Klingen noch erhöht werden kann. Eine Warmbehandlung ist nur dann angebracht, wenn die erfindungsgemäßen Messerklingen aus ausscheidungshärtenden Stählen der genannten Zusammensetzung gefertigt werden, die nach einer Wärmebehandlung noch austenitisch sind und deren Härte nicht durch eine Iartensitumwandlung, sondern infolge von höheren C-Gehalten sowie von Zusätzen von Karbidbildnern sowie Aluminium, Bor, Beryllium, Phosphor oder dergleichen eine Ausscheidung der diesen Zusätzen ent- sprechenden Phasen erhöht wird. Man kann ferner die erfindungsgemäßen Klingen einer Tieftemperaturabschreckung oder einer Tieftemperaturumfor## mung unterziehen. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der durch die Kaltumformung bei Raumtemperatur gegebenen Festigkeit. Die erfindungsgemäßen Klingen wlisen sehr gute Zähigkeit, Hiegebruchfestigkeit und Biegewechselfestigkeit auf, die, im Vergleich zu den bekannten Klingen aus ge- härteten Chromstählen, wesentlich verbessert sind. Auch die gewünschte hohe Korrosionsbeständigkeit ist bei den erfindungsgemäßen Klingen, insbesondere wenn diese aus molybdänhaltigen, gegebenenfalls auch kupferhaltigen Chrom-Nickel-Stählen gefertigt sind, gewährleistet. Im Gegensatz dazu werden bei den bekannten, aus härtbaren Chromstählen bestehenden Messerklingen vergleichbar gute Korrosionsbeständigkeit und insbesondere vergleichbar hohe Seewasserbeständigkeit nur dann erreicht, wenn sehr hohe Legierungsanteile an Chrom, Molybdän und gegebenenfalls Kobalt und vanadin eingesetzt werden. Dadurch wird jedoch die Bearbeitung erheblich erschwert, während bei den erfindungsgemäßen Klingen die Bearbeitbarkeit praktisch nicht beeinflußt, insbesondere nicht verschlechtert wird. Um darüber hinaus auch die Härtewerte und insbesondere die Verschleißfestigkeit der erfindungsgemäßen Klingen aus austenitischen Edelstählen so zu erhöhen, daß sie gleich oder höher liegen als die der bekannten, aus gehärteten Chromstählen bestehenden Klingen, ist es vorteilhaft, erfindungsgemäße Messerklingen aus au stenitisohen Edelstahl-Legierungen einzusetzen, die neben den zuvor angegebenen Bestandteilen noch Sonderkarbidbild-ner enthalten. Infolge der Struktur der austenitschen Stähle sind sogenannte Schneidkarbide nicht vorhanden. Dies bedeutet, daß insbesondere die Schneidhaltigkeit nicht für alle Zwecke befriedigt, weil der die Verschleißtestigkeit gewährleistende Anteil von fein und gleichmäßig In einer an sich harten Grundmasse verteilten Karbiden fehlt. Dieser Mangel tritt nicht auf, wenn die ausscheidungshärtenden austenitisahen Edelstahl-Legierungen zusätzliche Legierungskomponenten, wie Titan, Niob, Tantal, Wolfram und dergleichen enthalten, die Sonderkarbide bilden. Höhere Anteile an Chromkarbiden sind dagegen nachteilig, da sie die chemische Beständigkeit ungünstig beeinflussen. Es ist ferner möglich und für viele Anwendungszwecke vorteilhaft, wenn man den erfindungsgemäßen unmagnetischen korrosionsbeständigen Klingen verbesserte Schneidfähigkeit und verbesserte Schneidhaltigkeit dadurch verleiht, da ß sie auf ihrer Oberfläche, beispielsweise zumindest im Bereich der Schneide, zusätzlich mit einer verschleißfesten Schicht versehen werden. Es hat sich gezeigt, daß die mangelnden Schneideigenschaften ohne weiteres dadurch behoben werden können, daß man die Klingen im Bereich der Schneide, vorzugsweise einseitig, mit einer Hartmetallschicht versieht, wie dies im Patent... ................( Patentanmeldung P 15 21 600.9 ) im einzelnen beschrieben ist. Die Schneideigenschaften werden dadurch nicht nur wesentlich verbessert, es hat sich bei den vorgenommenen Prüfungen vielmehr auch gezeigt, daß sich die Klingen infolge der stärkeren Abnutzung der Edelstahlseite selbst nachschärfen und die Schneidfähigkeit und Sehneidhaltigkeit um etwa 100 % höher liegen als bei bisher bekannten Klingen aus gehärteten Chromstählen. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, daß sich die Hartmetallschicht einerseits mit dem Grundwerkstoff örtlich legiert und die damit verbundene AnlaBwirkung, die zu einem Härteabfall oder anderen unerwünschten Eigenschaftsänderungen des Klingenwerkstoffes führt, vermieden Wird. Die bevorzugte Art der Aufbringung solcher Hartmetallschichten sowie die zweckmäßig dafür einzusetzenden Hartmetalle sind im Patent ..............( Patentanmeldung P 15 21 600.9 ) ausführlich beschrieben.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Messerklingen aus korrosionsbeständigen, austenitischen kaltverfestigten Edelstahl-Legierungen, die gegebenenfalls durch Ausscheidung härtbar sein können und aus Ehen, Kohlenstoff, Chrom, gegebenenfalls Nickel und/oder Mangan sowie gegebenenfalls sonstigen an sich bekannten Zusätzen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10,0 bis 26,0 % Cr, 0 bis 26.o yG Ni, 0 bis 6,0 % Mo, 0 bis 0"5 % P bis zu 1,0 y6 C mit bis zu 25,0 y6 Mn und/od#r # s #zu bzw. 2 weniger als 0,25 % C mit bis zu 20, 0 % Mn und/oder Rest Eisen bis zu 0,5 % N2 enthalten. 2. Messerklingen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ausscheidungshärtung ermöglichende Zusätze, wie Aluminium, Bor, Beryllium oder dergleichen enthalten. 3. Messerklingen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-zeichnet, daß sie zusätzlich die Schneideigenschaften verbessernde.Sonderkarbidbildner,-wie Titan, Niob, Tantal, Yanadin, Wolfram, und dergleichen, in einer anteiligen Menge bis zu 2,5 $ enthalten. Messerklingen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich bis zu 25,0 $ Co, und/oder bis zu 2,0 % 3i, und/oder bis zu 3,5 % Cu, und/oder bis zu 2,0 % A1, und/oder ,bis zu 390 % B enthalten.