DE1553841C3 - - Google Patents

Description

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An einen Stahl, der als Werkstoff für die Herstellung von Klingen für Messer des Haushaltsbedarfs verwendet werden soll, werden verschiedene grundsätzliche Anforderungen gestellt: Die mechanischen Eigenschaften sollen so sein, daß die Klingen nicht spröde sind, eine gute Schneidhaltigkeit besitzen, sowie ausreichende Elastizität und Federeigenschaften aufweisen. Der Stahl soll darüber hinaus gute Korrosionsbeständig— keit, auch gegen aggressive Medien haben. Die Klingen sollten, da sie heutzutage in der Regel in Spulmaschinen gereinigt werden, unmagnetisch sein, denn es ist wünschenswert, in einer Spülmaschine möglichst gleichartige Werkstoffe im Einsatz zu haben, andernfalls sich in der Geschirrspülmaschine galvanische Elemente bilden, wobei die Spül-Lösung den Elektrolyten darstellt, während die Elektroden des Elementes durch unterschiedliche Werkstoffe gebildet werden.

Es sind Stähle für Klingen, wie Rasierklingen z. B., aus der britischen Patentschrift 999 713 bekannt, die infolge ihres durch Wärmehärtung erzeugten martensitischen Gefüges zwar die gewünschten guten mechanischen Eigenschaften haben, aber nicht füi alle Zwecke ausreichend korrosionsfest und nicht unmagnetisch sind. Für Messerklingen des Haushaltsbedarfs sind Stähle mit martensitischem Gefüge deswegen unvorteilhaft, weil sich bei der Reinigung solcher Klingen in Geschirrspülmaschinen ein galvanisches Element aufbaut, was dann zum Angriff und möglicherweise zur Zerstörung des geringer beständigen Werkstoffes führt, wenn in einer mit austenitischen Stählen ausgeschlagenen Geschirrspülmaschine Messerklingen aus härtbarem martensitischem Chrom-Stahlin Spül-Lösung gereinigt werden. In diesem Fall wird der martensitische Chrom-Stahl auf Grund seiner geringeren Beständigkeit bei der Bildung des Lokalelementes angegriffen.

Es ist auch bekannt, für Anwendungsgebiete, die hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern, nichtrostende Messerklingen aus korrosionsbeständigen Edelstahlen einzusetzen. Üblicherweise bestehen diese aus nicht härtbaren Chromstählen, die weitgehend ferritisches Gefüge aufweisen, aber zum Teil durch ihren Perlit-Gehalt noch auf eine Vergütungsbehandlung durch Wärme ansprechen. Diese besitzen jedoch lediglich gegen Wasser und Dampf ausreichende Korrosionsbeständigkeit. Soweit erhöhte Rostbeständigkeit und Widerstandsbeständigkeit gegen stärker angreifende Agenzien, wie Seewasser, Salpetersäure, Seifen, Fette, Öle und Treibstoffe u. dgl. verlangt werden, müssen Chromstähle mit völlig ferritischem Gefüge eingesetzt werden, die aber nicht wärmevergütbar und deshalb mechanisch unterlegen sind. Die aus solchen bekannten Chromstählen bestehenden Messerklingen sind darüber hinaus dann nicht brauchbar, wenn unmagnetische oder nur schwach magnetisierbare Klingen gefordert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochkorrosionsbeständige, praktisch unmagnetische Messerklingen zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Verwendung einer austenitischen kaltverfestigten Edelstahl-Legierung, bestehend aus

weniger als 0,25 % C, ■

10,0 bis 26,0% Cr,
0,8 bis 26,0% Ni, .
Obis 6,0% Mo,
bis zu 20 % Mn und/oder
bis zu 0,5% N₂,
Rest Eisen, ·■··■·

als Werkstoff für die Herstellung hochkorrosionsbeständiger, praktisch unmagnetischer Messerklingen für Messer des Haushaltsbedarfs, wobei die Edelstahllegierung auch nach der Kaltverfestigung und einer gegebenenfalls erforderlichen Wärmebehandlung voll austenitisch bleibt.

Es kann zweckmäßig sein, eine austenitische kaltverfestigte Edelstahllegierung, bestehend aus

bis zu 1,0% C,

10,0 bis 26,0% Cr,

Obis 20,0% Ni,

Obis 0,5% P,
bis zu 25 % Mn und/oder
bis zu 0,8% N₂,
Rest Eisen

für den Zweck der Herstellung der zuvor erwähnten Messerklingen zu verwenden. Weiterhin kann man Stähle für die angegebene Verwendung erfindungsgemäß einsetzen mit der Maßgabe, daß darin eine Ausscheidungshärtung ermöglichende Zusätze, wie Aluminium, Bor, Beryllium od. dgl. enthalten und/oder

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zusätzlich die Schneideigenschaften verbessernde Son- nium, Bor, Beryllium, Phosphor od. dgl. eine Ausscheiderkarbidbildner, wie Titan, Niob, Tantal, Vanadin, dung der diesen Zusätzen entsprechenden Phasen erWolfram u. dgl. in einer anteiligen Menge bis zu 2,5% höht wird,
vorhanden sind. Man kann ferner die erfindungsgemäß erhaltenen

Gegenüber den bisher üblichen nichtrostenden 5 Messerklingen einer Tieftemperaturabschreckung oder Klingen weisen die erfindungsgemäß erhaltenen Messer- einer Tief temperaturumformung unterziehen. Dies klingen eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf und führt zu einer weiteren Erhöhung der durch die Kaltsind außerdem nicht oder nur schwach magnetisierbar. verfestigung bei Raumtemperatur gegebenen Festig-

Diese erhöhte Korrosionsbeständigkeit der erfin- keit.

dungsgemäß erhaltenen Klingen wird dadurch erreicht, io Die erfindungsgemäß erhaltenen Messerklingen weidaß man zu ihrer Herstellung die angegebenen korro- sen sehr gute Zähigkeit, Biegebruchfestigkeit und sionsbeständigen, stabil austenitischen Chrom-Man- Biegewechselfestigkeit auf, die im Vergleich zu den gan-, Chrom-Nickel- oder Chrom-Mangan-Nickel- bekannten Klingen aus martensitischen Chromstählen Stähle verwendet, deren Korrosionsbeständigkeit wesentlich verbesseit sind. Auch die gewünschte hohe durch Zusätze von Molybdän gegebenenfalls noch ver- 15 Korrosionsbeständigkeit ist bei den erfindungsgemäß bessert wurde, wenn die Stabilität des Austenits in der erhaltenen Messerklingen, insbesondere wenn diese bekannten Weise durch eine Erhöhung des Mn- oder unter Verwendung von molybdänhaltigen Chrominsbesondere des Ni-Gehalts und gegebenenfalls durch Nickel-Stählen gefertigt sind, gewährleistet. Im Gegen-Zusätze von Stickstoff gewährleistet wurde. Es wurde satz dazu werden bei den bekannten, aus wärmehärtgefunden, daß bei Verwendung derartiger Edelstahl- 20 baren martensitischen Chromstählen bestehenden Legierungen, die auch bei sehr hoher Kaltverfestigung Messerklingen vergleichbar gute Korrosionsbeständignoch austenitisch und demzufolge unmagnetisch sind, keit und insbesondere vergleichbar hohe Seewasserdie daraus herstellbaren Messerklingen alle Eigenschaf- Beständigkeit allenfalls dann erreicht, wenn sehr hohe ten aufweisen, die auch die bekannten Messerklingen Legierungsanteile an Chrom, Molybdän und gegebeaus härtbarem martensitischem Chromstahl haben, dar- 25 nenfalls Kobalt und Vanadin eingesetzt werden. Daüber hinaus jedoch infolge des stabilen austenitischen durch wird jedoch die Bearbeitung erheblich erschwert, Gefüges unmagnetisch sind und ein verbessertes Korro- während bei der erfindungsgemäßen Verwendung von sionsverhalten zeigen. austenitischen kaltverfestigten Edelstahl-Legierungen

Die erfindungsgemäß verwendeten Edelstahl-Legie- der angegebenen Art die Bearbeitbarkeit praktisch

rungen eignen sich im hartgewalzten oder hartgezoge- 30 nicht beeinflußt, insbesondere nicht verschlechtert

nen Zustand für die Herstellung von Messerklingen. wird.

Die Formgebung erfolgt entweder spanlos durch Kalt- Um darüber hinaus auch die Härtewerte und insbe-

schlagen, Prägen, Konischwalzen oder ähnliche ge- sondere die Verschleißfestigkeit der erfindungsgemäß

eignete Verfahren oder auch spanabhebend, beispiels- unter Verwendung der angegebenen austenitischen

weise durch Fräsen oder Schleifen. Die verschiedenen 35 Edelstahle erhaltenen Messerklingen so zu erhöhen,

Formgebungsverfahren können selbstverständlich auch daß sie gleich oder höher liegen als die der bekannten,

in kombinierter Weise eingesetzt werden. Die Form- aus gehärteten martensitischen Chromstählen beste-

gebung muß aber in jedem Fall, insbesondere dann, henden Klingen, ist es vorteilhaft, erfindungsgemäß sol-

wenn die Eigenschaften schon teilweise durch eine ehe austenitischen Edelstahl-Legierungen zu verwen-

stärkere Kaltverformung und Kaltverfestigung des 40 den, die neben den zuvor angegebenen Bestandteilen

Vormaterials gegeben sind, so erfolgen, daß keine noch Sonderkarbidbildner enthalten. Infolge der

thermische Beanspruchung auftritt, die zu einer uner- Struktur der austenitischen Stähle sind sogenannte

wünschten Veränderung des Legierungsgefüges oder Schneidkarbide nicht vorhanden. Dies bedeutet, daß

zum Anlassen, zu einer Erholung oder auch Rekristalli- insbesondere die Schneidhaltigkeit nicht für alle

sation führt. Vorteilhaft ist es vielmehr, daß bei der 45 Zwecke befriedigt, weil der die Verschleißfestigkeit

Formgebung durch Kaltverfestigung die Festigkeit der gewährleistende Anteil von fein und gleichmäßig in

Klingen noch erhöht werden kann. einer an sich harten Grundmasse verteilten Karbiden

Eine Warmbehandlung ist nur dann angebracht, fehlt. Dieser Mangel tritt nicht auf, wenn erfindungs-

wenn erfindungsgemäß ausscheidungshärtende Stähle gemäß ausscheidungshärtende austenitische Edelstahl-

der genannten Zusammensetzung verwendet werden, 50 Legierungen mit zusätzlichen Legierungskomponenten,

die nach einer Wärmebehandlung noch austenitisch wie Titan, Niob, Tantal, Wolfram u. dgl. verwendet

sind und deren Härte nicht durch eine Martensitum- werden, die Sonderkarbide bilden. Höhere Anteile an

Wandlung, sondern infolge von höheren C-Gehalten, Chromkarbiden sind dagegen nachteilig, da sie die

sowie von Zusätzen von Karbidbildnern, sowie Alumi- chemische Beständigkeit ungünstig beeinflussen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer austenitischen kaltverfestigten Edelstahllegierung, bestehend aus weniger als 0,25 % C,

10,0 bis 26,0% Cr, .
0,8 bis 26,0% Ni,
Obis 6,0% Mo,

bis zu 20 % Mn und/oder bis zu 0,5% N₂ ; .._ ,.

Rest Eisen, , .

als Werkstoff für die Herstellung hochkorrosionsbeständiger, praktisch unmagnetischer Messerklingen für Messer des Haushaltsbedarfs, wobei die Edelstahllegierung auch nach der Kaltverfestigung und einer gegebenenfalls erforderlichen Wärmebehandlung voll austenitisch bleibt. . _:.. ,

2. Verwendung einer austenitischen kaltverfestigten Edelstahllegierung, bestehend aus bis zu 1,0% C,
10,0 bis 26,0% Cr,

0 bis 20,0% Ni,

Obis 0,5% P,

bis zu 25 % Mn und/oder

bis zu 0,8 % N₂,
Rest Eisen,
für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 1 oder 2 mit der Maßgabe, daß er eine Ausscheidungshärtung ermöglichende Zusätze, wie Aluminium, Bor, Beryllium od. dgl, enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit der Maßgabe, daß er zusätzlich die Schneideigenschaften verbessernde Sonderkarbidbildner, wie Titan, Niob, Tantal, Vanadin, Wolfram

u. dgl., in einer anteiligen Menge bis zu 2,5 % enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.

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