Legierungselemente

Elemente, die zum Stahl hinzugefügt wurden, um seine Eigenschaften zu modifizieren. Neben Eisen besteht Edelstahl generell aus Kohlenstoff und Chrom. Es können auch kleine Mengen Vanadium, Molybdän, Stickstoff und anderer Elemente enthalten sein.

Austenit

Wenn Eisen auf über 910 °C (1.670 °F) erhitzt wird, verändert sich seine Mikrostruktur in Austenit. Austenit zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht magnetisch, weich und duktil ist.

Restaustenit

Nach dem Abschrecken und der Umwandlung von Austenit in Martensit ist es vorteilhaft, kleine Mengen an Austenit für eine erhöhte Zähigkeit zurückzubehalten. Dies wird als Restaustenit (RA) bezeichnet.

Carbide

Carbide sind harte Partikel, die zwar verschleißbeständig, aber gleichzeitig auch brüchig und schwer zu schleifen sind.

Primäre Carbide

Diese werden in der primären Produktionsphase gebildet und sind mit einem Durchmesser von bis zu 40 Mikron sehr lang. Sie sind sehr stabil. Das bedeutet, dass sie sich bei der Wärmebehandlung nicht in die Matrix auflösen.

Sekundäre Carbide

Die sekundäre Carbidstruktur wird beim Warmwalzen/Schmieden und Glühen des Stahls gebildet. Diese Carbide sind klein. Ihre durchschnittliche Größe beträgt einen Durchmesser von 0,5 Mikron. Diese kleinen Carbide tragen zu einer guten Verschleißfestigkeit ohne Kompromiss bei Schärfe und Nachschleifbarkeit bei.

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung ist der Gehalt von Kohlenstoff und anderen Legierungselementen, hinzugefügt zur Eisenbasis des Stahls. Die Zusammensetzung muss ausgewogen, nicht überlegiert und genau sein. Es sind enge Spezifikationstoleranzen erforderlich, um eine konsistent hohe Qualität des fertigen Messers sicherzustellen.
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Diffusion

Bei der Austenitisierung werden die Carbide allmählich aufgelöst und Kohlenstoff und Chrom freigesetzt. Diese können in die Stahlmatrix diffundieren. Dies ermöglicht nach der abgeschlossenen Wärmebehandlung sowohl einen hohen Härtegrad als auch eine gute Korrosionsbeständigkeit.

Tiefkühlung

Die Tiefkühlung auf -20 °C bis -150 °C (-4 bis -238 °F) kann nach dem Härten begonnen werden, wenn der Werkstoff auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. So wird die Härte verbessert. In den Härtungsempfehlungen in diesem Leitfaden gibt Sandvik nur -20° C bis -70 °C (-4 bis -94 °F) als mögliche Tiefkühlungstemperaturen an.

Dehnbarkeit

Die Möglichkeit einer Verformung ohne Bruch.

Kantenleistung

Die Kantenleistung besteht aus drei Elementen: Schärfe, Kantenstabilität und Verschleißfestigkeit.

Kantenstabilität

Hierbei handelt es sich um die Fähigkeit der Messerkante, Kantenrollen und Mikrozerspanung standzuhalten. Gerollte und mikrozerspante Kanten sind der häufigste Grund für das Nachschleifen.

Kantenrollen

Kantenrollen tritt auf, wenn sich eine Kante durch Aussetzung hoher Kräfte rollt oder faltet. Dies ist ein typisches Verhalten bei weicheren Stählen, da die Härte diesem Verhalten entgegenwirkt.

Kantenzerspanung oder Mikrozerspanung

Bei diesem Prozess brechen Carbidpartikel oder Stahlfragmente von der Kante weg. Dies tritt üblicherweise bei sprödem Stahl mit großen Carbiden (grobe Sorten) oder einer extrem hohen Carbiddichte (pulvermetallurgische Stähle) auf.

Härtung

Die Härtung ist ein Verfahren zum Härten des Stahls. Indem der Messerstahl zunächst auf 1.050 bis 1.090 °C (1.922 bis 1.994 °F) und anschließend schnell abgekühlt wird, wird der Werkstoff viel härter und verschleißbeständiger, da sich die Mikrostruktur in Martensit umwandelt.

Chargenhärtung

Gleichzeitiges Härten einer großen Anzahl an Produkten, üblicherweise in einem Vakuumofen.
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Stückhärtung

Härten einzelner Produkte in einem relativ kleinen Ofen oder einem Bandofen.
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Härtungsprogramm

Zeit- und Temperaturentwicklung für den Härtungsprozess.

Unterhärtung

Wird der Stahl auf eine nicht ausreichend hohe Temperatur erhitzt oder für eine zu kurze Zeit, wird eine unzureichende Menge an Carbiden gelöst. Dies führt zu einer geringen Härte und einer unzureichenden Korrosionsbeständigkeit.

Überhärtung

Ist die Härtungstemperatur zu hoch oder die Erhitzungszeit zu lang, werden fast alle Carbide gelöst. Dies führt zu einer geringen Härte und einer Brüchigkeit des Werkstoffs.

Martensit

Ein Stahl wird martensitisch, wenn seine austenitische Struktur schnell abgeschreckt wird.

Martensitische Messeredelstähle werden schon nach nur einer Wärmebehandlung zu Edelstählen. Sandvik stellt nur martensitische Messeredelstähle her.

Mikron

Entspricht einem Tausendstel Millimeter.

Mikrostruktur

Die Mikrostruktur von Stählen ist es, was die feinkörnigen Stähle von Sandvik mit einer maximalen Carbidgröße von 2 Mikron (durchschnittlich 0,5 Mikron) von anderen Stählen wie 440, D2 usw., die lange primäre Carbide mit einem Durchmesser von bis zu 40 Mikron aufweisen, unterscheidet.
Erfahren Sie mehr über die Mikrostruktur von Messerstahl

Lochkorrosion

Die Korrosion von Edelstählen findet häufig in Form eines Prozesses statt, der als Lochkorrosion bekannt ist. Die Korrosion beginnt an Stellen, an denen die schützenden Chrom-Oxid-Schicht auf der Werkstoffoberfläche schwach ist. Dann dringt sie in den Werkstoff ein. Der Befall nimmt zu, wenn die Korrosionsnarbe wächst.

Reinheit

Nichtmetallische Einschlüsse werden immer ein Schwachpunkt im Stahl sein. Sie stellen den Ausgangspunkt für Korrosion und Rissbildung dar, welche die Zähigkeit vermindern. Chrom-Stähle von Sandvik werden seit Jahrzehnten aufgrund ihrer hohen Reinheit hinsichtlich nichtmetallischer Einschlüsse weltweit im Gesundheitswesen eingesetzt.
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Abschrecken

Abschrecken ist das schnelle Abkühlung von der Härtungstemperatur (Austenitisierungstemperatur) auf die Raumtemperatur. Wenn eine ausreichende Menge an Carbiden während des Erhitzens aufgelöst wurde, muss der Werkstoff schnell auf Raumtemperatur heruntergekühlt werden. Der Zweck des Abschreckens ist es, Kohlenstoff und Chrom in der Lösung in der Matrix zurückzubehalten, um maximale Härte und Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen.

Rockwellhärte C (HRC)

Methode zum Messen der Härte von Stahl. Diese Methode besteht aus dem Eindrücken einer Diamantspitze in den Stahl mit einer Kraft von 150 kg (330 lbs). Die Tiefe des Abdrucks wird dann gemessen. Messerstähle von Sandvik haben einen Härtebereich von 54–63 HRC, abhängig von Sorte und Wärmebehandlung.

Wärmebehandlung

Gehärtete Stähle werden für rund 2 Stunden bei 175–350 °C (347–662 °F) wärmebehandelt, um die durch das Härten verursachte Brüchigkeit abzuschwächen. Höhere Wärmebehandlungstemperaturen ergeben einen geringfügig raueren Werkstoff, während eine niedrigere Wärmebehandlungstemperatur einen härteren, jedoch etwas spröderen Werkstoff ergibt.

Anlassversprödung

Wärmebehandlungstemperaturen über 350 °C (662 °F) sollten vermieden werden, da diese das Risiko einer erhöhten Sprödigkeit des Werkstoffs fördern würde und seine Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt wäre.

Zähigkeit

Beständigkeit des Stahls gegen Rissbildung.

Sensibilisierung

Wird ein Stahl zu langsam abgeschreckt, haben die Carbide Zeit, an den Korngrenzen auszufallen. Dies führt zu einer verminderten Korrosionsbeständigkeit an den Korngrenzen. Der Effekt ist bei einer Wärmebehandlung über 460 °C (860 °F) ähnlich. Dieses Phänomen wird Sensibilisierung genannt.

Stahlmatrix

Der Stahl, der die Carbide verbindet, heißt Stahlmatrix. Die chemische Zusammensetzung der Stahlmatrix bestimmt die Härte und Korrosionsbeständigkeit des Stahls.

Verschleißbeständigkeit

Ein Messung, wie lange die Kante ihre Schärfe behält.