Technisches Glossar für Messerstahl
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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.
Erfahren Sie mehr über die Reinheit von Messerstahl
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.