Es gibt nicht den einen besten Werkstoff für jedes Industriemesser. Die Sorte muss zu Schneidgut, Schlag- und Abrasionsbelastung, Teilegeometrie, Prozessgeschwindigkeit und erwartetem Verschleißbild passen. D2, HSS, pulvermetallurgische PM-Stähle und Hartmetall unterscheiden sich in Verschleißfestigkeit, Schlagzähigkeit, Schneidenverhalten und Nachschleifbarkeit.
Die Stahlsorte ist keine Spezifikation des fertigen Messers
Eine Werkstoffbezeichnung beschreibt eine Gruppe von Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung, legt aber nicht automatisch die Härte des fertigen Bauteils fest. Das Ergebnis hängt von Wärmebehandlung, Bauteilquerschnitt, Geometrie und den Anforderungen des konkreten Prozesses ab. Ein Datenblatt des Stahlherstellers darf deshalb nicht als Nachweis für die Eigenschaften des fertigen Messers dargestellt werden.
Im Auftrag sind drei Angaben voneinander zu trennen:
die Werkstoffsorte;
der geforderte Zustand nach der Wärmebehandlung;
Härte und weitere Abnahmekriterien des fertigen Bauteils.
Die Messerhärte sollte in der freigegebenen Zeichnung oder Spezifikation festgelegt sein. Die Analyse eines Musters und der Betriebsbedingungen kann einen Vorschlag unterstützen; der Wert muss jedoch vor der Fertigung vereinbart und freigegeben werden. Gehört die Härteprüfung zum bestätigten Auftragsumfang, ist die Messung am fertigen Bauteil durchzuführen.
D2 / 1.2379 — Kaltarbeitsstahl
D2 entspricht der europäischen Bezeichnung 1.2379 und dem Kurznamen X153CrMoV12 nach EN ISO 4957. In älteren Zeichnungen findet sich außerdem die frühere DIN-Bezeichnung X155CrVMo12-1. BÖHLER gibt für die zu dieser Familie gehörende Sorte K110 eine erreichbare Härte bis 62 HRC an. Das ist eine Werkstofffähigkeit nach geeigneter Wärmebehandlung, nicht die Standardhärte jedes Messers.
Die Anwendungshinweise von Uddeholm für Sverker 21 zeigen, dass die empfohlenen Bereiche je nach Anwendung und Dicke des Schneidguts variieren. HRC-Werte dürfen deshalb nicht allein aufgrund derselben Stahlsorte von einem Messer auf ein anderes übertragen werden.
M2 HSS — für hohe Schneidenstandzeit
M2 gehört zu den Schnellarbeitsstählen HSS. BÖHLER S600 entspricht 1.3343 / HS6-5-2C und wird der M2-Klasse zugeordnet; der Stahlhersteller nennt eine Gebrauchshärte bis etwa 66 HRC. HSS wird eingesetzt, wenn Schneidenstandzeit und Härteerhalt bei steigender Temperatur in der Schneidzone wichtig sind.
M42 / 1.3247 ist eine HSS-Sorte für anspruchsvolle Schneidaufgaben bei harten und abrasiven Werkstoffen. Veröffentlichte Sekundärquellen nennen typischerweise 64–66 HRC. Bevor ein konkreter Wert festgelegt wird, sind jedoch das Datenblatt des jeweiligen Stahlherstellers und die Anforderungen des Bauteils maßgeblich.
PM-Stähle — die Bezeichnung der Familie reicht nicht aus
Pulvermetallurgisch hergestellte Stähle können bei abrasiven Anwendungen ein günstiges Verhältnis von Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit bieten. Die verschiedenen PM-Bezeichnungen dürfen jedoch nicht als austauschbar behandelt werden. CPM 10V, annähernd der Klasse AISI A11 zugeordnet, und Vanadis 4 Extra gehören zu unterschiedlichen Werkstofffamilien und müssen getrennt bewertet werden.
Im RFQ ist die vollständige Sortenbezeichnung aus Zeichnung oder Dokumentation anzugeben, nicht nur „PM-Stahl“. Soll der Werkstoff geändert werden, sind Messergeometrie, Belastungen und Verschleißbild des Musters zu berücksichtigen.
Hartmetall — sehr hohe Verschleißfestigkeit, geringere Schlagtoleranz
Hartmetall WC-Co erreicht laut Branchenquellen etwa 1300–1700 HV, was ungefähr HRA 88–92 entspricht. Es bietet eine sehr hohe Verschleißfestigkeit, ist aber spröder als Stahl. Deshalb eignet es sich vor allem für stabile, abrasive Einsatzbedingungen und ist nicht automatisch die richtige Wahl für schlagbelastete Anwendungen.
HV, HRA und HRC sind unterschiedliche Härteskalen. Die Werte dürfen nicht wie direkt gleichwertige Zahlen verglichen oder ohne Angabe des verwendeten Verfahrens umgerechnet werden.
Werkstoffauswahl für die Anwendung
Die Auswahl sollte mit der Prozessbeschreibung beginnen, nicht mit einer Sortenliste. Der Lieferant benötigt Angaben zu:
Art und Zustand des Schneidguts;
Geschwindigkeit und Betriebsart der Linie;
Schlagbelastung, Verunreinigungen und Temperatur;
geforderter Geometrie und Toleranzen;
aktueller Messerstandzeit und Verschleißbild;
Möglichkeit und Häufigkeit des Nachschleifens.
Die freigegebene Zeichnung oder Spezifikation definiert die Abnahmegeometrie. Ein Muster zeigt das Verschleißbild und kann eine kontrollierte Werkstoffanalyse unterstützen, weist für sich allein aber weder Sorte noch ursprüngliche Härte nach. Sorte, Wärmebehandlung, Härte und Prüfkriterien für die fertige Charge müssen vor der Fertigung in der Spezifikation vereinbart werden.
Steellogy fertigt Messer aus einem für das konkrete Bauteil und den Prozess ausgewählten Werkstoff. Für einen Werkstoffvorschlag und ein Angebot senden Sie bitte eine technische Zeichnung und ein Muster des eingesetzten Messers über das Steellogy-Formular.