DE1267854B

DE1267854B - Verwendung eines aushaertbaren Chrom-Nickel-Stahles als Werkstoff fuer Rasierklingen

Info

Publication number: DE1267854B
Application number: DE19631267854
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Appel; Dr-Ing Otto Cromberg
Original assignee: STAHLWERK KABEL C POUPLIER JUN
Current assignee: STAHLWERK KABEL C POUPLIER JUN
Priority date: 1963-09-02
Filing date: 1963-09-02
Publication date: 1968-05-09

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C22c

Deutsche Kl.: 40 b-39/22

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1267 854
P 12 67 854.5-24
2. September 1963
9. Mai 1968

Rasierklingen werden normalerweise aus einem hochkohlenstoffhaltigen, schwach chromlegierten Werkstoff hergestellt. Um die Rasur zu verbessern bzw. einen sanften Schnitt zu erzeugen, ist versucht worden, die Rasierklinge und insbesondere die Schneide mit einem Silikon-Gel-Uberzug zu versehen. Dieser chemische Überzug wurde anfangs aufgesprüht und bei Temperaturen bis etwa unter 17O⁰C getrocknet. Dabei wurde wohl eine Verbesserung der Rasur erzielt. Sie hielt aber nur einige Schnitte an (USA.-Patentschrift 2 937 976). Die Anwendung höherer Temperaturen, um die Haftung des Überzugs an der Rasierklingenschneide zu verbessern, war bei dem obigen Werkstoff nicht möglich, da dann die Härte zu stark absank. In neuerer Zeit ging man dazu über, statt des Stahles mit etwa 1,3% C und etwa 0,2 % Cr einen warmfesteren ebenfalls härtbaren, nichtrostenden hochkohlenstoffhaltigen Cr-Stahl mit etwa 1 % C und etwa 13 % Cr zu verwenden, der ebenfalls zum Schluß in Bandform gehärtet wird. ao

Um eine möglichst hohe Härte von etwa 750 Vickers zu erreichen, wird dabei das Rasierklingenband in einer Kältemischung (Frigen oder ähnliches) bei etwa -6O⁰C abgeschreckt. Nur eine derart gehärtete Rasierklinge behält nach der heute üblichen Silikonbehandlung, bei der bei etwa 450° C der chemische Überzug praktisch eingebrannt wird, eine einigermaßen genügende Schneidhaltigkeit. Immerhin sinkt durch die Silokonbehandlung die Härte von etwa 720 bis 750 Vickers im gehärteten Zustand auf etwa 560 bis 600 Vickers ab. Außerdem macht das plane, reifenfreie und vor allem blanke Härten des angegebenen Cr-Stahles große Schwierigkeiten und bedingt die Anschaffung besonders kostspieliger Härteeinrichtungen.

Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugründe, einen Werkstoff zur Anfertigung von Rasierklingen zu finden, der rostbeständiger, schneidhaltiger und einfacher zu bearbeiten ist.

Als Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung eines aushärtbaren, austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahles, bestehend aus

0,05 bis 0,3 % Kohlenstoff, 0,3 bis 2,0% Silizium, 0,3 bis 2,0% Mangan, 12,0 bis 20,0% Chrom,

6,0 bis 10,0% Nickel

sowie Aluminium, Kupfer, Titan, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Niob und Tantal, einzeln oder zu mehreren mit je höchstens 3 °/₀ und bis höchstens 5% insgesamt, Rest Eisen und übliche Verunreinigungen, der in Bandform nach einer kurzzeitigen Glühung bei 1000⁰C, an Verwendung eines aushärtbaren
Chrom-Nickel-Stahles als Werkstoff für
Rasierklingen

Anmelder:

Stahlwerk Kabel C. Pouplier jun.,

5800 Hagen-Kabel

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Karl Appel, 5800 Hagen-Fley;

Dr.-Ing. Otto Cromberg, 5800 Hagen

schließendem Abschrecken mindestens 50% kaltverformt und bei einer Temperatur zwischen 400 und 550⁰C ausgehärtet ist, mit einer Vickershärte von mindestens 550 kp/mm², vorgeschlagen.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung wird in der Verwendung des vorgenannten Stahles gesehen, wobei jedoch als Wahlkomponenten Bor, Stickstoff, Beryllium und Ziikonium, einzeln oder zu mehreren, mit je höchstens 1 % und bis höchstens 2 % insgesamt anwesend sein können bzw. wobei Kobalt bis höchstens 10 % zulegiert sein kann.

Eine erfindungswesentliche Weiterbildung in der Verwendung des vorgenannten Stahles wird darin gesehen, daß dieser nach der Kaltverformung und einer Weiterverformung zur Rasierklinge mit Silikonen bei 500° C behandelt und dabei erst ausgehärtet ist.

An sich sind aushärtbare, austenitische, nichtrostende Chrom-Nickel-Stähle mit etwa 0,1 % Kohlenstoff, 17% Chrom und 7% Nickel bekannt, doch war der Verwendungszweck auf Bauteile höherer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit beschränkt.

Wenn dieser Werkstoff bisher für Schneidgegenstände keine Verwendung gefunden hat, so liegt dies daran, daß einmal die zum Schneiden erforderliche hohe Härte einen sehr hohen Kaltverformungsgrad bedingt, zum anderen eine hohe Schneidhaltigkeit nur dann erreicht wird, wenn es bei der der Kaltverformung nachfolgenden Aushärtung durch Anlassen zwischen 400 und 550⁰C gelingt, den noch vorhandenen Rest-Austenit, der ja nur geringe Schneidhaltigkeit aufweist, möglichst vollkommen zu Martensit umzuwandeln.

Erst durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Vergütungsbehandlung bei der erfindungsgemäßen Stahlzusammensetzung ist nun auch ein Chrom-Nickel-Stahl als Werkstoff für die Herstellung von Rasierklingen verwendbar, der sich durch verbesserte Rost-

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beständigkeit, Schneidhärte und Schneidhaltigkeit auszeichnet.

Eine ähnliche Vergütungsbehandlung ist zwar schon bei einem reinen Chromstahl mit maximal 0,25 % Kohlenstoff, etwa 11 bis 14°/o Chrom und einem Rest aus Eisen mit üblichen Verunreinigungen vorgeschlagen worden.

Hierbei handelte es sich um einen martensitischen Stahl, der auch durch eine Härtebehandlung bei etwa 1000⁰C vergütet worden ist. Dieser Vorschlag ist der USA.-Patentschrift 2 781 283 entnehmbar. Hierbei ist aber infolge des niedrigen Kohlenstoffgehaltes die erreichbare Härte gering. So wird auch in der USA.-Patentschrift angegeben, daß eine Härte von 46 Rockwell erreichbar ist, wenn das Zwischenprodukt bei 923 bis 1025° C abgeschrevkt und dann mit 10 bis 40 % auf die erforderliche Dicke des Produkts reduziert wird. Eine Härte von 46 Rockwell genügt aber keinesfalls für Rasierklingen, sie genügt nicht einmal für normale Messer. Für Messer verlangt man im allgemeinen eine ao Mindesthärte von 50 Rockwell, während bei einer Rasierklinge diese Härte noch wesentlich höher liegt.

Ein Hinweis oder eine Andeutung, mit dieser Härte- und Vergütungsbehandlung einen Werkstoff zu erhalten, der für Rasierklingen geeignet wäre, ist dieser USA.-Patentschrift 2 781 283 jedoch nicht zu entnehmen, denn es ist bislang ganz allgemein nur bekannt, für nichtrostende Rasierklingen einen Chromstahl mit etwa 1,10 % Kohlenstoff und 13 % Chrom zu verwenden. Der in der USA.-Patentschrift angegebene Chromstahl mit maximal 0,25 % Kohlenstoff und 11 bis 14,5% Chrom kann diese Härte nicht erreichen, sondern kann nur für Schneidgegenstände mit niedrigerer Schneidhaltigkeit in Frage kommen.

Es lenkt dieser bekannte Vorschlag sogar von dem Erfindungszweck geradezu ab, weil die in der USA.-Patentschrift 2 781283 angegebenen Chromstähle nach Fertigbearbeitung bei etwa 1000° C gehärtet und angelassen werden, um durch diese Behandlung die angegebene Härte zu erreichen, während die Kaltverformung nur dazu dient, die Endstärke ohne eine bemerkbare Festigkeitserhöhung zu erreichen.

Anders ist es dagegen bei vorliegender Erfindung.

Hierbei wird durch den sehr starken Kaltwalzgrad eine hohe Festigkeit erreicht, wobei durch anschließendes Aushärten nur eine gewisse Steigerung der Festigkeit und Elastizität erreicht wird.

Die Eignung der erfindungsgemäßen Verwendung des vorgeschlagenen Werkstoffes zur Herstellung von nichtrostenden Rasierklingen mag an nachfolgenden Beispielen gezeigt werden.

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wurde nach der letzten Glühbehandlung, die bei 1000⁰C, abgeschreckt an Luft, durchgeführt wurde, von 0,50 mm an die für Rasierklingen übliche Bandstärke von 0,10 mm kaltgewalzt. Die Vickershärte nach dem Kaltwalzen betrug 500 kp/mm². Nach einem Anlassen bei 500° C etwa 1 Stunde lang stieg die Vickershärte auf 590 kp/mm² an.

Beispiel 2

Ein Band mit der Analyse

B	eis ρ 1 el 1	Kohlenstoff,
lingenband aus eine	Silizium,
0,1%	Mangan,
1%	Chrom,
1%	Nickel,
17%	Titan
7%
0,7%

der Analyse

0,08 % Kohlenstoff,
1,20% Silizium,
1,20% Mangan,
17,5% Chrom,
8,0% Nickel,
0,8 % Molybdän

wurde nach der letzten Glühbehandlung, die bei etwa 1000⁰C, abgeschreckt an Luft, durchgeführt wurde, von 0,90 mm Bandstärke an 0,10 mm kaltgewalzt. Es ergab sich im gewalzten Zustand eine Vickershärte von 575. Durch ein lstündiges Anlassen bei 460° C wurde eine Steigerung der Vickershärte auf 660 bis 680 erreicht.

Beispiel 3
Ein Band mit der chemischen Zusammensetzung

0,08% Kohlenstoff,
0,30% Silizium,
0,80% Mangan,
15,00 % Chrom,
2,00% Molybdän,
7,2% Nickel,
1,0 % Aluminium

wurde nach der letzten Glühbehandlung, die bei etwa 1000⁰C, abgeschreckt an Luft, durchgeführt wurde, von 0,70 mm Bandstärke an 0,10 mm kaltgewalzt. Erieichte Vickershärte 623. Durch ein Anlassen im Rahmen einer Silikonbehandlung bei 500° C 1 Stunde lang ergab sich eine Vickershärte von 760 bis 770 kp/mm².

Aus Beispiel 3 ist ersichtlich, daß mit dem angegebenen Werkstoff eine nichtrostende Rasierklinge erzeugt werden kann, die nach der Silikonbehandlung eine Härte von 760 bis 770 Vickers aufweist. Das ist eine Härte, die der normale gehärtete Rasierklingenbandstahl mit etwa 1,3 % C und 0,2% CR ohne Silikonbehandlung aufweist.

Das Rasierklingenband aus dem vorgeschlagenen Werkstoff weist infolge des hohen Kaltverf ormungsgrades eine starke Faserbildung auf. Es ist deshalb zweckmäßig, das Schleifen dieser Rasierklingen quer zur Walzfaser im Gegensatz zum normalen Schleifen in Längsfaserrichtung durchzuführen, um eine möglichst glatte Schneidkante zu erreichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines aushärtbaren, austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahles, bestehend aus

0,05 bis 0,3% Kohlenstoff,
0,3 bis 2,0% Silizium,
0,3 bis 2,0% Mangan,
12,0 bis 20,0% Chrom,
6,0 bis 10,0% Nickel

sowie Aluminium, Kupfer, Titan, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Niob und Tantal, einzeln oder zu mehreren mit je höchstens 3 % und bis höchstens 5 % insgesamt, Rest Eisen und übliche Verunreinigungen, der in Bandform nach einer kurzzeitigen Glühung bei 1000⁰C, anschließendem Abschrecken mindestens 50 % kaltverformt und bei einer Tem-

peratur zwischen 400 und 550°C ausgehärtet ist, als Werkstoff zur Anfertigung von Rasierklingen mit einer Vickershärte von mindestens 550 kp/mm².

2. Verwendung eines aushärtbaren, austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahles gemäß Anspruch 1, wobei jedoch als Wahlkomponenten Bor, Stickstoff, Beryllium und Zirkonium, einzeln oder zu mehreren, mit je höchstens 1 °/₀ und bis höchstens 2°/₀ insgesamt anwesend sein können, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung eines aushärtbaren, austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahles ge-

maß Anspruch 1, wobei Kobalt bis höchstens 10 °/_e zulegiert sein kann, für den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung eines aushärtbaren, austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahles mit der Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, der nach der Kaltverformung und seiner Weiterverformung zur Rasierklinge mit Silikonen bei 500⁰C behandelt und dabei erst ausgehärtet ist, für den Zweck nach Anspruch 1.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 781283.