Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiger Messerstahl entwickelt, der für eine hohe Bruchfestigkeit über eine zähe Matrix verfügt und für eine hohe Standzeit Hartstoffe zulegiert bekommt. Ferner soll eine hohe Korrosionsbeständigkeit (Chrom, Molybdän) erzielt werden. Der neuartige Messerstahl soll im HIPVerfahren (heißisostatisches Pressverfahren) hergestellt werden können. Es wird ein Stahl erwartet, der in der Weiterbearbeitung komplett neue Eigenschaften aufweist und somit mit den heute üblichen Verfahren zum Schleifen und Polieren nicht zu bearbeiten ist. Für die Weiterverarbeitung zu einer Messerklinge sollen deshalb Schleif-, Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren entwickelt werden. Als weiteres Teilprojekt soll ein neuer Prüfstand zum Testen der Schnitthaltigkeit entwickelt werden, der die bisher existierenden DIN-Normen und Verfahren erweitert und verbessert. Mit dem zu entwickelnden Messerstahl und den zugehörigen Fertigungsprozessen wird erstmals ein hochwertiger Damastaufbau von Messerklingen mit industriellen Verfahren erreicht werden können. Im Projekt arbeiten SPM als HIPSpezialist, Giesser als Messerspezialist, Tyrolit als Spezialist für Schleifmittel und die HTWG als Spezialist für Werkstoffwissenschaften kooperativ zusammen. Zunächst wurden vier verschiedene Legierungsvarianten festgelegt, die auf die gewünschten Eigenschaften hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Schnitthaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit getestet werden sollen. Zwei Varianten dieser pulvermetallurgisch hergestellten härtbaren nichtrostenden Stähle wurden hergestellt und eine Matrix mit unterschiedlichen Härte- und Anlasstemperaturen erstellt. An diesen Stählen fanden im Berichtsjahr tiefgehende Untersuchungen (z.B. Härteprüfung, Kerbschlagbiegevesuche, Korrosionsversuche, Gefügeanaylse) zur Materialcharakterisierung statt. Für die Optimierung und Anpassung des Schleifverfahrens wurden die Schleifscheiben und die zu testenden Parameter ausgewählt sowie eine erste Legierung für Tests bestimmt. Im Berichtszeitraum wurden an diesem Material die ersten Schleifversuche bei Tyrolit durchgeführt. Parallel erfolgte bereits die Auswahl einer neuen Legierung; erste zu untersuchende Probematerialien wurden der HTWG zur weiteren Prüfung Anfang 2020 bereitgestellt. Nachdem mit dieser neuen Legierung keine zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit erreicht werden konnte, erfolgten zahlreiche Arbeiten zur Steigerung des Chromgehaltes in der Matrix. Durch das Einfügen eines Lösungsglühungsverfahrens mit nachfolgender Schnellabkühlung vor dem Härten und Anlassen konnte der gewünschte Effekt erzielt und eine Verbesserung des Korrosionsverhaltens erreicht werden. Im Teilprojekt zur Entwicklung und Anwendung von Prüfverfahren zur Bestimmung und Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von neuartigem Messerstahl wurden die neuen Rahmenbedingungen auch auf den Prüfstand übertragen und der neuartiger Testprüfstand zur Ermittlung der Schneidhaltigkeit für Messer entsprechend weiterentwickelt. Der mechanische Aufbau wurde nach ersten Tests nochmal weiter verbessert und ist mittlerweile abgeschlossen. Die Software-Programmierung wird nun auf den Prüfstand übetragen, und ab 2021 kann mit den neu gefertigten Messerrohlingen und -klingen die Erprobungsphase starten.
Das Projekt wird gefördert durch: BMWi - ZIM
