PM-Stähle

Die Leistungsfähigkeit von Werkzeugstählen (bei Messern insbesondere die Schneidkantenstabilität und die Schnitthaltigkeit) hängt maßgeblich von der Homogenität des Materials und der Größe der Karbide ab. Je gleichmäßiger die Legierungselemente verteilt sind und je kleiner die Karbide sind, um so höher ist die potentielle Leistungsfähigkeit.

Bei der konventionellen schmelzmetallurgischen Herstellung wird der Stahl vollständig aufgeschmolzen und mit den gewünschten Legierungselementen versetzt. Bei der Abkühlung findet zwangsläufig eine Entmischung der zuvor homogenen Schmelze statt. Das Endprodukt ist also nicht mehr vollständig homogen. Bei legierten Werkzeugstählen bilden sich zusätzlich sog. Karbidcluster, also Bereiche mit sehr großen Kabiden und mit einer höherer Konzentration dieser Karbide. Zwar gibt es, sowohl bei der Herstellung als auch bei der anschließenden Wärmebehandlung, Verfahren, die diese negativen Effekte reduzieren. Aber bei sehr hoch legierten Stählen stößt das schmelzmetallurgische Verfahren an seine Grenzen.

Bei der pulvermetallurgischen Herstellung werden die Ausgangsmaterialien ultrafein vermahlen bzw. zerstäubt, vermischt und im Anschluss bei hohen Temperaturen und hohen Drücken gesintert. So lassen sich gezielt die Größe, Verteilung und die Art der Karbide und aller weiteren Bestandteile steuern. Dieses Verfahren eignet sich besonders für hoch legierte Werkzeugstähle, die bei einer schmelzmetallurgischen Herstellung keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern würden. So lassen sich Stähle herstellen, die eine hohe Härte und sehr hohe Verschleißfestigkeit erreichen, dabei gleichzeitig eine verhältnismäßig hohe Zähigkeit und Schneidkantenstabilität aufweisen.

Durch das aufwändige Herstellungsverfahren und den hohen Gehalt der Legierungselemente sind PM-Stähle um ein vielfaches teurer als konventionell erschmolzene Stähle.

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