DE1558649C2 - Verwendung eines korrosionsbeständigen Stahles zur Herstellung von Rasierklingen - Google Patents
Verwendung eines korrosionsbeständigen Stahles zur Herstellung von RasierklingenInfo
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Description
0,8
bis 11,5%
bis 2%
bis 1%
bis 1,5%
bis 3%
bis 2%
bis 1%
bis 1,5%
bis 3%
Chrom,
Silizium,
Mangan,
Molybdän,
Wolfram
sowie insgesamt bis zu 1 % Nickel, Kobalt, Kupfer, Niob, Tantal, Titan, Vanadium, Zirkonium,
Bor, Beryllium, einzeln oder zu mehreren, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen,
in welchem die Abhängigkeit zwischen C-Gehalt und Summe Y der Gehalte von Cr + 1/2 Mo + 1/4 W durch den Bereich im
C-Y-Diagramm bestimmt ist, welcher durch einen die Punkte
A (0,3/9,0),
B (0,3/11,25),
C (0,4/12,25),
D (0,5/12,25),
E (0,5/10,0),
F (0,4/9,0),
A
B (0,3/11,25),
C (0,4/12,25),
D (0,5/12,25),
E (0,5/10,0),
F (0,4/9,0),
A
verbindenden Polygonzug umschlossen ist, zur Herstellung von Rasierklingen mit verbessertem
Korrosionswiderstand, verbesserter Anlaßbeständigkeit, höherer Kantenglätte und einer Schneidkantenhärte
über 800Vickerseinheiten (0,5 kg Belastung) nach der Härtung sowie über 720Vickerseinheiten
(0,5 kg Belastung) nach einem auf das Härten folgenden Anlassen bis zu 450° C.
2. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1, bestehend aus
0,35 bis 0,45 % Kohlenstoff,
9,25 bis 11% Chrom,
0,9 bis 1,5% Silizium,
0,2 bis 0,7% Mangan,
0,3 bis 1,5% Molybdän,
höchstens 2,6 % Wolfram
9,25 bis 11% Chrom,
0,9 bis 1,5% Silizium,
0,2 bis 0,7% Mangan,
0,3 bis 1,5% Molybdän,
höchstens 2,6 % Wolfram
sowie insgesamt bis zu 0,5% Nickel, Kobalt, Kupfer, Niob, Tantal, Titan, Vanadium, Zirkonium,
Bor, Beryllium, einzeln oder zu mehreren, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, in welchem die Abhängigkeit
zwischen C-Gehalt und Summe Y der Gehalte von Cr + 1/2 Mo + 1/4 W durch den Bereich
im C-Y-Diagramm bestimmt ist, welcher durch einen die Punkte
A1 (0,35/9,5),
B1 (0,35/11,25),
C1 (0,40/11,75),
D1 (0,45/11,75),
E1 (0,45/10,0),
F1 (0,40/9,5),
B1 (0,35/11,25),
C1 (0,40/11,75),
D1 (0,45/11,75),
E1 (0,45/10,0),
F1 (0,40/9,5),
verbindenden Polygonzug umschlossen ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1, welcher mehr als 0,3% Molybdän enthält, für
den Zweck nach Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines korrosionsbeständigen Stahles zur Herstellung von
Rasierklingen mit verbesserten Eigenschaften.
Es ist bereits bekannt, korrosionsbeständige Schneidwerkzeuge, wie Rasierklingen, aus Stählen
mit hohem Chromgehalt und einem hohen oder mittelhohen Gehalt an Kohlenstoff herzustellen, die
durch Abschrecken von einer 1000° C übersteigenden Temperatur gehärtet worden sind. Als Beispiele
können genannt werden ein Stahl mit 13 bis 14% Chrom, 0,9 bis 1,1% Kohlenstoff (Typ a) und ein
ao Stahl mit 13 bis 14% Chrom und 0,5 bis 0,7%
Kohlenstoff (Typ b).
Der Rest ist im wesentlichen Eisen allein gegebenenfalls mit geringfügigen Zusätzen eines oder mehrerer
weiterer Elemente, wie Mangan, Kupfer, Molybdän und Kobalt. Die Werkzeuge oder Klingen,
welche aus diesen Stählen hergestellt sind, haben in mehreren wesentlichen Beziehungen sich nicht als
völlig zufriedenstellend erwiesen. Beispielsweise erhalten die Stähle' vom Typ a, wenn sie auf eine nahe
bei 800 Vickers (VPN 800) liegende Härte gehärtet worden sind, ein Gefüge, das eine große Anzahl grober
Karbidkörner innerhalb des Bereiches von 3 bis 30 Mikron (maximale lineare Abmessung) aufweist,
wodurch es unmöglich gemacht wird, eine glatte Schneidkante zu erhalten, da diese Körner beim
Schleifen der Schneidkante leicht ausgerissen werden, so daß die Kante eine durchgescheuerte bzw.
abgenutzte Kontur und Oberfläche erhält. Außerdem ist die Korrosionsbeständigkeit dieser Stähle ziemlich
mäßig. Stähle vom Typ b haben weniger grobe Karbidkörner und eine etwas bessere Korrosionsbeständigkeit
als die Stähle des vorerwähnten Typs a, jedoch ist die maximale Härte, die durch Härten erzielt
wird, geringer als die für den Typ a, wodurch die Lebensdauer der Kantenschärfe der Werkzeuge
oder Klingen negativ beeinflußt wird.
Es ist auch ein Verfahren zum Vakuumglühen von Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt über 0,25%
bekannt (britische Patentschrift 8 01463). Dieses Verfahren soll nach der Veröffentlichung besonders geeignet
sein für Stähle mit folgender Zusammensetzung: 0,25 bis 1,5% C, 10 bis 30% Cr, bis zu 5%
Si, bis zu 5% Mn, Mo, W, V, Co, Al allein oder in Kombination, bis zu 2% je Ti, Nb, N und Cu, Rest
Fe. Der genannten Druckschrift ist kein Hinweis über die Verwendbarkeit solcher Stähle für Rasierklingen
zu entnehmen. Die angegebenen Legierungsbereiche sind so umfangreich, daß diesen Hinweisen
keine Anregung zur Verwendung eines solchen Stahles für Rasierklingen entnommen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stahl anzugeben, der die Herstellung von Rasierklingen
mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit einer hervorragenden Kantenschärfe
und -glätte und einer verbesserten Anlaßbeständigkeit ermöglicht. Die Erfindung besteht in
der Verwendung eines Stahles, bestehend aus 0,30 bis 0,50% Kohlenstoff, 9 bis 11,5% Chrom, 0,8 bis
ίο oö
2% Silizium, O bis 1 % Mangan, O bis 1,5% Molybdän,
O bis 3% Wolfram sowie insgesamt bis zu 1% Nickel, Kobalt, Kupfer, Niob, Tantal, Titan, Vanadium,
Zirkonium, Bor, Beryllium, einzeln oder zu mehreren, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte
Verunreinigungen, in welchem die Abhängigkeit zwischen C-Gehalt und Summe Y der Gehalte von
Cr + 1/2 Mo + 1/4 W durch den Bereich im C-Y-Diagramm
bestimmt ist, welcher durch einen die Punkte
A (0,3/9,0),
B (0,3/11,25),
C (0,4/12,25),
D (0,5/12,25),
E (0,5/10,0),
F (0,4/9,0),
A
B (0,3/11,25),
C (0,4/12,25),
D (0,5/12,25),
E (0,5/10,0),
F (0,4/9,0),
A
verbindenden Polygonzug umschlossen ist, zur Herstellung von Rasierklingen .mit verbessertem Korrosionswiderstand,
verbesserter Temperaturbeständigkeit, höherer Kantenglätte und einer Schneidkantenhärte
über 800 Vickerseinheiten (0,5 kg Belastung) nach der Härtung sowie über 720 Vickerseinheiten
(0,5 kg Belastung) nach einem auf das Härten folgenden Anlassen bis zu 450° C.
Vorzugsweise kann ein Stahl der vorgenannten Art verwendet werden, bestehend aus 0,35 bis 0,45%
Kohlenstoff, 9,25 bis 11% Chrom, 0,9 bis 1,5% Silizium, 0,2 bis 0,7% Mangan, 0,3 bis 1,5% Molybdän,
höchstens 2,6% Wolfram sowie insgesamt bis zu 0,5% Nickel, Kobalt, Kupfer, Niob, Tantal,
Titan, Vanadium, Zirkonium, Bor, Beryllium, einzeln oder zu mehreren, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte
Verunreinigungen, in welchem die Abhängigkeit zwischen C-Gehalt und Summe Y der
Gehalte von Cr + 1/2 Mo + 1/4 W durch den Bereich im C-Y-Diagramm bestimmt ist, welcher durch
einen die Punkte
^1 (0,35/9,5),
B1 (0,35/11,25),
C1 (0,40/11,75),
D1 (0,45/11,75),
E1 (0,45/10,0),
F1 (0,40/9,5),
Ai
B1 (0,35/11,25),
C1 (0,40/11,75),
D1 (0,45/11,75),
E1 (0,45/10,0),
F1 (0,40/9,5),
Ai
verbindenden Polygonzug umschlossen ist, für den vorgenannten Zweck.
Es kann auch ein Stahl für den vorgenannten Zweck der erstgenannten Art verwendet werden,
welcher mehr als 0,3% Molybdän enthält. Schließlich ist auch die Verwendung eines Stahles der vorgenannten
Art für den gleichen Zweck möglich, welcher 0,7 bis 1,3% Molybdän enthält.
Die bisher für Schneidwerkzeuge,, wie Rasierklingen,
verwendeten Stähle hatten eine unausgeglichene Zusammensetzung, was bedeutet, daß ihr Gehalt an
Kohlenstoff und Chrom im Überschuß gegenüber dem für die Härtung erforderlichen Gehalt war. Beispielsweise
wurde der Überschuß an Kohlenstoff und Chrom in Form von Karbidkörnern im gehärteten
Stahl festgestellt, während die Grundmasse einen wesentlich niedrigeren Kohlenstoff- und Chromgehalt
hatte, als durch die chemische Analyse des Stahles ermittelt werden konnte.
Bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl ist die Zusammensetzung so ausgeglichen, daß die
Analyse des Stahles und diejenige der Grundmasse im wesentlichen die gleiche ist. Einer der Vorteile,
welche durch den erfindungsgemäß verwendeten Stahl erhalten wird, besteht darin, daß die Zusammensetzung
der Grundmasse nach dem Härten unabhängig von Veränderungen in den Härtungsbedingungen
praktisch konstant ist. Dies bedeutet, daß ferner die Korrosionsbeständigkeit unverändert bleibt
und daß der Stahl unempfindlich gegen Veränderungen der Wärmebehandlungsbedingungen ist. Infolge
des verhältnismäßig niedrigen Gehaltes an Kohlenstoff und an Chrom im erfihdungsgemäßen Stahl ist
dieser praktisch frei von primären Karbiden, was für das Erzielen ausgezeichneter Schneidkanten von großer
Bedeutung ist. Beim Härten des Stahles werden
die vorhandenen Karbide praktisch vollständig aufgelöst, weshalb die chemischen Analysen der Grundmasse
die gleichen wie die Analysen für den Stahl sind. Der Umstand, daß die Zusammensetzung der
so Grundmasse die Korrosionsbeständigkeit des gehärteten
Stahles entscheidet, trägt zu der ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit des erfindungsgemäß zu
verwendenden Stahles bei. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu den bisher verwendeten korrosionsbeständigen
Stählen ist der niedrigere Gehalt an Chrom, was hinsichtlich der Kosten von Bedeutung
ist. : · ■ ' ■
Die Härte des Stahles hängt unter anderem von dem Kohlenstoffgehalt,des Stahles ab. Wenn jedoch
die Ms-Temperatur des Stahles — die Temperatur, bei welcher die Umwandlung von Austenit in Martensit
beginnt — durch den Zusatz von zu großen Mengen von Legierungselementen zum Stahl zu weit
herabgesetzt wird, wandelt sich der Austenit nur teilweise in Martensit um, was zur Folge hat, daß die
Härte nicht ausreichend hoch ist, selbst wenn eine die Martensitbildung begünstigende Niedrigtemperaturkühlung
angewendet wird. Die bisher zur Herstellung von korrosionsbeständigen Schneidwerkzeugen, wie
Rasierklingen, verwendeten Stähle hatten keine geeignet ausgeglichenen Zusammensetzungen, weshalb
die durch diese Stähle erreichte maximale Härte wesentlich geringer als erwünscht war. Ferner war es
bei diesen Stählen nicht möglich, eine solche gleichmäßige Zusammensetzung in der Grundmasse zu erzielen
wie in dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl. Daher führt das Vorhandensein großer Mengen
von Karbidkörnern in den erwähnten früheren Stählen zu Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung
um die Körner herum, wodurch wiederum die durch Härten erzielbare maximale Härte
herabgesetzt wird.
Die überlegenen Eigenschaften des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahles im Vergleich zu den
früher verwendeten korrosionsbeständigen Stählen für Schneidwerkzeuge werden in den nachfolgenden
Beispielen noch weiter erläutert: Das Gefüge des Stahles nach dem Kaltwalzen ist von beträchtlicher
Bedeutung für die Herstellung einer ausgezeichneten
Kante. Daher ist das Vorhandensein grober Karbidkörner ein ernster Nachteil, da diese, wie erwähnt,
beim Schleifen der Schneidkante leicht herausgerissen werden können, so daß die Kante eine durchgescheuerte
Kontur und Fläche erhält. In der nachfolgenden Tabelle 1 stellen die Stähle α und b früher
verwendete Rasierklingenstähle dar, während die Stähle C1 und C2 erfindungsgemäß zu verwendende
Stähle darstellen.
ίο oö
C | Si | Mn | Cr | Mo | Karbidkörner | |
je mm2 gröber | ||||||
als 5 Mikron | ||||||
°/o | Vo | Vo | Vo | Vo | ||
a | 0,95 | 0,32 | 0,91 | 13,4 | . | 671 |
b | 0,58 | 0,36 | 0,42 | 13,9 | — | 16 |
Cl | 0,38 | 1,06 | 0,36 | 10,3 | — | 0 |
C2 | 0,43 | 1,27 | 0,33 | 10,6 | 0,94 | 10 |
Die Härte von korrosionsbeständigen Chromstählen hängt von der beim Härten verwendeten
Temperatur, von der Kühlung aus der Härtungstemperatur und von der Auslaßtemperatur ab. Für
Stähle, welche im Gegensatz zu dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl keine ausgeglichene
Zusammensetzung haben, besteht immer eine gegebene Härtungszeit und ein bestimmtes Kühlungsverfahren
sowie nur eine einzige Härtungstemperatur, welche maximale Härte ergeben. Durch nachfolgendes
Anlassen bei 100 bis 15O0C ist es möglich, die
Härte etwas zu erhöhen.
Die nachfolgende Tabelle 2 enthält wiederum die Stähle α, b, C1 und C2 gemäß Tabelle 1. Bei diesen
Stählen wurde die maximale Härte durch die Verwendung einer Härtungszeit von 40 Sekunden, einer
Kühlung aus der Härtungstemperatur auf Raumtemperatur und dann auf —70° C und einer nachfolgenden
Vergütung bei 100° C in siedendem Wasser erzielt.
Die höhere Härte der erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle erleichtert das Kantenschleifen, verbessert
die Kanten und trägt ferner zu einer erhöhten nutzbaren Lebensdauer der Rasierklingen bei, auch
wenn die Kanten, wie dies üblich ist, mit einer Material beschichtet werden, welches die Rasiereigenschaften
verbessert, wobei die Klingen in der Regel bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von
200 bis 4000C vergütet werden. Die endgültige
Kantenhärte hängt hierbei von der Anlaßbeständigkeit
des Stahles ab, wenn dieser innerhalb des erwähnten Bereiches vergütet wird. Ein Vergleich der
Anlaßbeständigkeit der bisher bekannten Stähle α und b und der erfindungsgemäß zu verwendenden
Stähle C1 und C2 ist in der Tabelle 2 enthalten, wobei
die Vergütung bei 350° C durchgeführt worden ist.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle haben trotz ihrer verhältnismäßig niedrigen Gehalte
an Chrom und anderen die Korrosion verhindernden Elemente wie Molybdän und Wolfram eine ausgezeichnete
Korrosionsbeständigkeit. Ein Vergleich der Korrosionsgeschwindigkeit in 0,5%iger Essigsäure
für die erwähnten früheren Stähle α und b und die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle C1 und C2
ist in der nachfolgenden Tabelle 3 gegeben. Alle ίο Stähle waren gehärtet und auf eine maximale Härte
vergütet.
Maximale Härte | Maximale Härte Vickers |
Vickers | (Belastung 0,5 kg) |
(Belastung 0,5 kg) | nach dem Vergüten |
(VPN) | bei 350° C (VPN) |
a | 820 | 650 |
b | 790 | 630 |
Cl | 840 | 725 |
c„ | 855 | 740 |
Tabelle | 3 | Korrosions geschwindigkeit mm/Jahr |
98 . | ||
a | 5,0 | |
b | 5,2 | |
Cl | 4,8 | |
C, |
Aus der Tabelle 3 ergibt sich, daß die Korrosionsbeständigkeit djer Stähle C1 und c2 beträchtlich höher
als diejenige für den Stahl α und gleichwertig derjenigen
für den Stahl b trotz des niedrigeren Gehaltes an Legierungselementen in den Stählen C1 und C2 war.
Der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl kann in Bandform auf die gewünschte dünne Abmessung,
z. B. auf 0,05 bis 0,5 mm, kaltgewalzt werden, worauf eine formgebende Bearbeitung, z. B. ein Stanzen,
erfolgen kann. Der kaltgewalzte Bandstahl wird dann auf eine hohe Härte dadurch gehärtet, daß er auf eine
Temperatur innerhalb des Bereiches von 1050 bis 1125 ° C, vorzugsweise auf etwa 1110° C erhitzt wird,
nachfolgend auf Raumtemperatur oder niedriger, z.B. auf den Bereich zwischen —20 und — 1200C,
gekühlt wird. Nach dem Härten und gegebenenfalls einem nachfolgenden Vergüten innerhalb des Bereiches
von 75 bis 125° C, vorzugsweise bei etwa 100° C auf einen Härtegrad, der 800 Vickers
(VPN 800) überschreitet, werden die Schneidkanten durch Schleifen od. dgl. geformt. Schließlich kann
das Material während eines begrenzten Zeitraumes von beispielsweise etwa 1 Minute bis zu 1 oder mehreren
Stunden bei einer Temperatur bis 450° C, z. B. innerhalb des Bereiches von 200 bis 400° C, vergütet
werden. Die Härte des Stahles nach der erwähnten Endvergütung beträgt mindestens 700 Vickers
(VPN 700) und liegt beim Vergüten zwischen 200 und 400° C je nach der Vergütungstemperatur innerhalb
des Bereiches von 720 bis 850 Vickers (VPN 720 bis 850).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:Verwendung eines Stahles, bestehend aus 0,30 bis 0,50 % Kohlenstoff,4. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1 oder 2, welcher 0,7 bis 1,3 °/o Molybdän enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1273766 | 1966-09-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1558649A1 DE1558649A1 (de) | 1971-07-15 |
DE1558649B2 DE1558649B2 (de) | 1971-07-15 |
DE1558649C2 true DE1558649C2 (de) | 1975-11-20 |
Family
ID=20296227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1558649A Expired DE1558649C2 (de) | 1966-09-22 | 1967-09-22 | Verwendung eines korrosionsbeständigen Stahles zur Herstellung von Rasierklingen |
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---|---|
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BE (1) | BE704112A (de) |
DE (1) | DE1558649C2 (de) |
GB (1) | GB1100340A (de) |
NL (1) | NL6712353A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4180420A (en) * | 1977-12-01 | 1979-12-25 | The Gillette Company | Razor blades |
JPWO2021045143A1 (de) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT159794B (de) * | 1937-04-30 | 1940-11-11 | Sandvikens Jernverks Ab | Legierter Stahl. |
GB801463A (en) * | 1954-08-11 | 1958-09-17 | Steirische Gussstahlwerke | Process for annealing steel in a vacuum |
-
1967
- 1967-01-05 GB GB693/67A patent/GB1100340A/en not_active Expired
- 1967-09-08 NL NL6712353A patent/NL6712353A/xx unknown
- 1967-09-20 BE BE704112D patent/BE704112A/xx unknown
- 1967-09-22 DE DE1558649A patent/DE1558649C2/de not_active Expired
-
1970
- 1970-07-27 US US64087A patent/US3672877A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE704112A (de) | 1968-02-01 |
NL6712353A (de) | 1968-03-25 |
US3672877A (en) | 1972-06-27 |
GB1100340A (en) | 1968-01-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |