DE2216030A1

DE2216030A1 -

Info

Publication number: DE2216030A1
Application number: DE19722216030
Authority: DE
Priority date: 1971-04-13
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1972-10-26
Also published as: AU473368B2; GB1352241A; SE373776B; BE781399A; PL83573B1; CA951600A; LU65093A1; AR201729A1; DD95336A5; IE36250L; RO62302A; IL39203A0; CH553039A; IL39203A; IE36250B1; FR2136174A5; IT953363B; TR17374A; US3838512A; BG20303A3

Description

Malk.istenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE Dipl.-Ing. Heinz J. Ring

Unser Zeichen: y^ J^ Datum: 29-MärZ 1972

WILKINSON SWORD LIMITED, Sword Works, Southfield Road London, W. 4., England

Rasierklinge

Die Erfindung betrifft Rasierklingen und Verfahren zur Herstellung derselben.

Es ist bekannt, zumindest die Schneidkante einer Rasierklinge mit einem Überzug aus bestimmten Werkstoffen zu versehen, um ihre Rasiereigenschaften zu verbessern. Unter anderem wurden für diesen Zweck Metalle und Legierungen, beispielsweise Chrom bzw. Chrom-/?latlnlegierungen, und bestimmte feuerfeste Materialien wie Chromnitrid oder Chromoxyd vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich ihrer Raslerleistung verbesserte Rasierklinge, die eine glattere Erstrasur ermöglicht, zu schaffen. Erfindungsgemäß ist eine Rasierklinge mit einem gesonderten Überzug aus einem Nitrid einer Chromlegierung (wie im Nächst äßnden definiert) und auf Wunsch mit einem gesonderten Überzug aus einer Chromlegierung (gemäß nachfolgender Definition) auf bzw. an ihrer Schneidkante, versehen.

Unter dem hier gewählten Begriff "gesonderter Überzug" sei ein Überzug aus einem Werkstoff verstanden, der dem Klingenwerkstoff entspricht oder anders ist als dieser, wobei im ersteren Falle, d.h. wenn das Überzugsmaterial dem Werkstoff der Klinge gleich ist, der Überzug zusätzlich vorgesehen wird. Der Klingenkörper besteht vorzugsweise aus Stahl.

209844/1055

Als Chromlegierungen können solche mit mindestens einem Element aus Gruppe VIII des periodischen Systems, z.B. Eisen, Kobalt, Nickel oder einem Edelmetall wie Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin, Mangan, Rhenium oder zwei oder mehr derselben verwendet werden. Gewisse handelsübliche Legierungen können ebenfalls verwendet weden.

Bei Verwendung von Eisen, Kobalt, Nickel oder Mangan in chromnitridhaltigen Legierungen soll die Legierung im allgemeinen bevorzugterweise&ehr als 12 Gew.% enthalten. Bei den Edelmetallen und Rhenium soll das Chrom vorzugsweise mehr als 50 Atom-$ der Legierung ausmachen.

Der hier gewählte Begriff "Chromlegierung" schließt alle diejenigen Chromlegierungen ein, die eines oder mehrere der vorstehend als in solchen Legierungen verwendbar bezeichneten speziellen Metalle enthalten. Kleine Mengen von zumindest einem weiteren Legierungselement, das metallisch oder nichtmetallisch sein kann, können in der Legierung in einem Anteil vorhanden sein, welcher die Rasiereigenschaften erfindungsgemäßer Rasierklingen nicht wesentlich beeinträchtigt, beispielsweise mit einem Gehalt von nicht mehr als 5 Atom-#. Eines dieser nichtmetallischen Elemente, die besonders in handelsüblichen Legierungen, beispielsweise Eisenlegierungen, anstehen können, ist Kohlenstoff.

Als besonders bevorzugt haben diejenigen Chromlegierungen zu gelten, die normalerweise als nichtrostend bezeichnet werden: es sind dies im allegemeinen nichtrostende Stähle bzw. nichtrostende Eisenlegierungen. Eisen-Chromlegierungen, die hier Verwendung finden, sollen im allgemeinen mindestens 12 Gew.% und zweckmäßigerweise weniger als 50 Gew.% Chrom enthalten. Die bevorzugte Kategorie von Eisen-Chromlegierungen enthält zwischen 16 und 20 Gew.% Chrom, wobei der Rest z.B. zwischen 6 und 12 Gew.# Nickel, einen Hauptanteil Eisen und möglicherweise in geringen Konzentrationen Gehalte an weiteren Legierungselementen

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ausmacht. Eine bevorzugte Legierung enthält ca. 18 Gew.% Chrom und ca. 8 Gew.% Nickel, Rest Eisen und eine geringe Konzentration zumindest eines weiteren Legierungselements, z.B, Kohlenstoff.

Der in dieser Schrift verwendete Begriff "Eisen-Chromlegierung" bezieht sich generell auf Eisen und Chrom enthaltende Legierungen und schließt alle derartigen Legierungen mit einem oder mehreren weiteren Legierungselementen ein. Im allgemeinen bilden jedoch Eisen und Chrom zusammen den Hauptanteil der Eisen-Chromlegierung (d.h. 50, vorzugsweise mehr als 70 Gew.%). Die weiteren Legierungselemente können von metallischer oder nichtmetallischer Beschaffenheit sein. Metallische Legierungselemente sind beispielswiese auswählbar aus den Elementen (aufler Eisen) der Gruppe VIII des periodischen Systems wie Kobalt, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium oder Platin, oder aus sonstigen metallischen Elementen wie Titan, Zirkon, Vanadium, Niobium, Tantal, Molybdän, Wolfram oder Mangan.

Die relativen Mengen von Eisen, Chrom und, soweit vorhanden, einem oder mehreren weiteren Legierungselementen werden vorzugsweise so gewählt, daß in der Metallurgie als nichtrostend bezeichnete Legierungen entstehen. Zu diesen Legierungen gehören die nichtrostenden Eisen und Stähle.

Im aHpmeinen sollte Chrom in einer Menge von mindestens 12 Gew# in Eisen-Chromlegierungen anstehen. Eine bevorzugte Kategorie von Eisen-Chromlegierungen zur erfindungsgemäßen Verwendung enthält zwischen 16 und 20 Gew.^Chrom wobei jedoch der Chromanteil bis zu 30 Gew. % und mehr betragen kann.

Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, sollten die erfindungsgemäß verwendeten Eisen-Chromlegierungen im allgemeinen einen Hauptanteil aus Eisen und Chrom enthalten. Etwaige Ve Legierungselemente sollten weniger als 50 vorzugs-

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weise weniger als 30 Gew.% der Legierung ausmaohen. Kohlenstoff liegt vorzugsweise lediglich in kleinen Mengen,z.B. 0,1 Gew.% der Legierung, besonders in den Fällen vor, bei denen der Chromgehalt der Legierung niedrig ist (beispielsweise unter ca. 14 %).

Eine bevorzugte Gruppe von Eisen-Chromlegierungen enthält zwischen 16 und 20 Gew.% Chrom, wobei der Rest beispielsweise aus zwischen 6 und 12 Gew.% Nickel, einem Hauptanteil Eisen und möglicherweise geringen Konzentrationen weiterer Legierungselemente besteht. Eine bevorzugte Legierung enthält ca. 18 Gew.Ji Chrom und ca.8 Gew.% Nickel, Rest Eisen und geringe Gehalte an Kohlenstoff.

Beispiele von Eisen-Chromlegierungen, die zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet sind, lassen sich aus der nachfolgenden Legierungs-Tabelle I auswählen:

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Tabelle J (Fort,set?,unn;)

	Chrom. - Nickel, Molybdän	Chemische Zusammensetzung % .	Kohlen-. E t -'J f Γ	Silisium	Mangan .	Nickel	Chrom	Molybdän.:	Andere	—	«■»
	Chrom- Nickel , Holybfl Sr»	0.09 max 0.03 max O.O7 max	1.0 max 0.20/1.00 0.20/1.00	2.0 max Ο.5Ο/2.ΟΟ Ο.5Ο/2.ΟΟ	IO.O/I5.O 11.0/14.0 IO.O/I3.O	16.0/18.5 16.5/18.5 16.5/18.5	2.Ο/3.Ο 2.25/3.ΟΟ 2.25/3.ΟΟ		MM
O	Chrom: - Nickel, 2%'v Kolyb- d an Titan.	0.08 max 0.06 max	1.0 max 0.20/1.00	2.0 max Ο.5Ο/2.ΟΟ	II.O/I5.O 12.O/I5.O	I7.O/2O.O I7.5/I9.5	3.0/4.0 3.0/4.0	Titan" . . 4C min. 4C/0.60	-
(O co ο	Chrom. - Nickel, 2%}'o Molyb- diin - + Niob. .	0.08 max 0.08 max	1.0 max 0.20/1.00	2.0 max Ο.5Ο/2.ΟΟ	11.0/14.0 11.0/14.0	16.5/18.5 16.5/18.5	2.25/3.0 2.25/3.ΟΟ	Niob. . 100 min. 100/1.00	mm
öl cn	0.08 max 0.08 max	1.0 max 0.20/1.00	2.0 max Ο.5Ο/2.ΟΟ	11.0/14.0 11.0/14.0	16.5/18.5 16.5/18.5	2.25/3.0 2.25/3.ΟΟ

Rest Eisen und Verunreinigungen

Tabelle I (Furtsetzung)

N)

O (O 00

¹S

cn cn

Legierung

Chemische Zusammensetzung %

Kohlen
stoff

^Silizium

Mangan*

Nickel

Chrom.

Molybdän

Andere .

-

I

-

Pn

23#/15#
Chromr
Nickel

0.15 max
O.I5 max

1.0 max
0.20/1.00

2.0 max
0.50/2.00

13.0/16.0
13.0/16.0

22.0/25.0
22.0/25.0

-

:

I
m. J
I
I

24%/18?S
Chrom _
Nickel

0.15 max
0.15 max

1,0 max
0.20/1.00

2.0 max
0.50/2.00

16.0/19.0
16.0/19.0

23.0/26.0
23.0/26.0

-

23°/έ/2Ο5-ό
Chrom. -
Nickel

0,15 max
0.15 max

1*0 max
0.20/1.00

2.0 max
0.50/2.00

19,0/23.0
19.0/22.0

22.0/26.0
23.0/26.0

-

Chroma- ·
Silizium-XB

0.70/0.90
0.75/0.85

1.5/2.5
1.75/2.25

1.0 max
0.30/0.75

1.0/2.0
1.20/1.70

19.0/21.0
19.0/21.0

mm

violfrain .
2.0/3.0
2.0/3.0
2.20/3.00

14%/14%
Chrom. -
Nickel.
«. Wolfram

0.35/0.50
0.35/0.50
0.37/0.47

1.0/2.0
1.0/2.0
1.00/2.00

1.0 max
0.50/1.50
0.50/1.00

13.0/15.0
12.0/15.0
13.0/15.0

0.70 max
0.40/0.70

Rest Eisen und Verunreinigungen

Tabelle I (Fortsetzung)

■Legierung

Chemische Zusammensetzung %

Kohlenstoff

Silizium

Mangan

Nickel

Chrom'

Molybdän

Andere

Chrom.-

Nickel,

+ Stickstoff

0.45/0.60 0.48/0.58 0.48/0.58

0.80 max 0.25 max 0.25 max

8.0/11.0 8.0/10.0 8.0/10.0

3.0/5.0

3.25/4.50

2O.O/23.O
20.0/22.0
20.0/22.0

Stickstof Oo35/Oo55

O.38/O.5O O.38/O.5O

Schwefel 0.10 max

0.030 max

0.030/ 0.080

Chrom- .-Nickel,
+ .Stickstoff
+ Niob .

O.45/O.60 0.48/0.58 0.48/0.58

0.80 max O.45 max O.45 max

8.0/11.0 8.0/10.0 8.0/10.0

3.0/5.0 3.25Λ.5Ο

2O.O/23.O
20.0/22.0
20.0/22.0

Niob. .
2.0/3.0

2.0/3.0
2.0/3.0

0.35/0.55 0.38/0.50 0.38/0.50

0.10 max 0.030 max

0.030/ 0.080

Chrom. - Nickelj

+ Stickstoff

O.IO/O.3O O.I5/O.25

I.50 max O.75/I.25

2.0 max I.50 max

IO.O/I3.O IO.5/I2.5

2O.O/23.O
20.0/22.0

O.IO/O.35 O.I5/O.3O

0.10 max 0.030 max

Rest Eisen und Verunreinigungen

Andere verwendbare Legierungen sind beispielsweise eine Chrom-Nickellegierung mit ca. 80 Gew.# Nickel (normalerweise bezeichnet als Nichrom) sowie eine Chrom-Kobalt-Nickellegierung mit ca. 20 Gew.% Chrom, ca. 40 Gew. % Kobalt, ca. 15 Gew. % Nickel, ca. 7 Gew. % Molybdän, ca. 2 Gew.# Mangan und ca. 0,15 Gew.# Kohlenstoff und einem Eisenrest (diese Legierung ist auch unter dem Namen Elgiloy bekannt). Chrom-Platinlegierungen können ebenfalls Verwendung finden.

Die nitrierten Chromlegierungen Bind aus den Nitriden der voraufgeführten Chromlegierungen auswählbar.

In nitrierter Form verwendbare Chromlegierungen sind unter anderm die vorbeschriebenen und beispielsweise in Tabelle I aufgeführten Eisen-Chromlegierungen.

Der Stickätoffgehalt dieser nitrierten Legierungen ist starken Schwankungen unterworfen. Der Begriff "Nitrid" umfaßt Überzüge im Bereich von in fester Lösung mit den Legierungsmetallen befindlichen kleinen Stickstoffmengen bis zu jeder einer Vielzahl von Verbindungen zwischen Stickstoff und Legierungsmetallen wie z.B. Cr_?N, Cr-,Νρ und CrN. Es sind beispielsweise Zusammensetzungen mit 1 bis 55 Atom-# Stickstoff möglich.

Das Nitrid der Chromlegierung kann entweder einen einfachen Überzug auf einer Klinge, vorzugsweise mit einem die Rasiereigenschaften der Klinge verbessernden Auftrag aus einem Polymerisat oder Mischpolymerisat, oder einen von mehreren Überzügen bilden. So kann die Chromlegierung als Erstoder Grundüberzug auf einem Klingenkörper und das Nitrid der Chromlegierung als Auftrag auf diesem ersten überzug ausgebildet sein.

Wird eine Chromlegierung als Erstauftrag einer zweifach beschichteten Klinge verwendet, so soll sie zur Kanten-verstärkung dienen. Der zweite Überzug soll normalerweise einen

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besseren Haftgrund für einen später aufgebrachten polymeren Überzug bilden bzw. die Kristallisation des Polymerisatauftrags nach dessen Aufbringen vereinfachen in der Weise, daß sich ein polymerer Überzug von verbesserter Qualität ergibt.

Es können auch zwei andere Überzüge ohne Verwendung eines Polymerisats oder Mischpolymerisats hergestellt werden, wobei der äußere dieser Überzüge vorzugsweise aus einem Niüid der Chromlegierung gebildet wird. Die übrigen Überzüge, die möglichst kein Nitrid einer Chromlegierung aufweisen sollen, sind vorzugsweise metallisch und entweder aus im wesentlichen reinem Metall (z.B.Chrom) oder einer Metalllegierung, beispielsweise einer Eisen-Chromlegierung der vorbeschriebenen Art. Wo ein Legierungsüberzug verwendet wird, soll dieser aus der gleichen Legierung gebildet sein, von der auch das Nitrid abgeleitet ist. Beispiel: Bei Verwendung einer Eisen-Chromlegierung der vorbeschriebenen Art wird der Nitridüberzug vorzugsweise von der gleichen Legierung abgeleitet. Ähnlich lassen sich Legierungs- und nitrierte Legierungsüberzuge von Chrom-Platinlegierungen ableiten.

Die Eisen-Chromlegierungen bzw. deren Überzüge und die nitrierten Überzüge lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen. Zwar haben sich die Ionen-Aufstaubungsverfahren als zweckmäßig erwiesen, doch können auf Wunsch auch Aufdampf mdhoden Verwendung finden.

Zum Aufbringen eines nitrierten Überzugs ist eine Stickstoff quelle zur Nitriderzeugung erforderlich, wobei der Stickstoff beispielsweise allein oder in Form eines stickstoffhaltigen Gases wie z.B. Krackammoniak oder Luft vorliegen kann. Je nach der aufzubringenden Legierung kann die Gasausammensetzung starken Schwankungen unterworfen sein. So kann der Stickstoff oder das sonstige stickstoffhaltige Gas mit einem Inertgas wie Argon, beispielsweise mit bis zu 95 VoI.-^ Argon, verdünnt sein«

209844/1055 .

Die Aufstäubung ohne Bedampfung kann naoh dem Gleichstrom- oder Hochfrequenzverfahren, im letzteren Falle direkt von einer Chromlegierung oder dem Nitrid einer Chromlegierung in einer entsprechenden inerten Atmosphäre (Schutzgasatmosphäre), erfolgen. Ein Druck von 0,1 bis 10 Mikron QS kann im all-rgemeinen zur Durchführung des Aufstaubungsprozesses (sputtering) angenommen werden.

Der Chromlegierungs- bzw. Nitridüberzug zusammen mit jedem anderen Überzug, ausgenommen der mögliohe polymere oder mischpolymere Auftrag, soll im allgemeinen eine Gesamtdicke von nicht mehr als 500 Ä und möglichst vori 50 bis 450 Ä, zweckmäßigerweise nicht mehr als 500 ä, aufweisen. Bei Verwendung mehrerer Lagen hat jede Schicht vorzugsweise eine Dicke von 50 bis 450 Ä .

Auf die mit einem nitrierten Chromlegierungs-Uberzug versehene Klinge kann unter Anwendung bekannter Verfahren eine äußere polymere Schicht aufgebracht werden, Jede konventionelle Polymerisatschicht zur Verbesserung der Raslerklingeneigenschaften kann verwendet werden, so z.B. jede Schicht mit Polytetrafluoräthylen oder einem Nischpolymerisat von Thiokarbonylfluorid und Tetrafluoräthylen.

Bei vergleichenden Rasierproben, in denen erfindungsgemäße Rasierklingen mit konventionellen vergleichen wurden, wurden die erfindungsgemäßen Klingen im allgemeinen bevorzugt, da sie eine glattere Erstrasur ermöglichten.

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Claims

Ansprüche ;

gekennzeichnet durch einengesonderten Überzug aus einem Nitrid einer Chromlegierung (wie hierin definiert) sowie auf Wunsch durch einen gesonderten Überzug einer Chromlegierung (wiehierin definiert) auf und/oder neben einer ihrer Schneidkante.
2. Rasierklinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitridüberzug und die Legierungsschicht von der gleichen Chromlegierung abgeleitet sind.
5· Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei beiden Chromlegierungen um Eisen-Chromlegierungen handelt.
4. Rasierklinge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisen-Chromlegierung mindestens 12 Gew.% Chrom enthält.
5· Rasierklinge nach Anspruch J oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisen- Chromlegierung zwischen 16 und 20 Gew.% Chrom enthält.
6. Rasierklinge gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dEß die Eisen-Chromlegierung zwischen 6 und 12 Gew. % Nickel enthält.
7. Rasierklinge gemäß den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung etwa 18 Gew.% Chrom, etwa 8 Gew.% Nickel und einen Rest tastehend aus einem Hauptanteil Eisen sowie auf Wunsch ein oder mehrere Legierungselemente enthält.
8. Rasierklinge gemäß den Ansprüche J bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisen-Chromlegierung weniger als 0,1 Gew.% Kohlenstoff enthält.

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9. Rasierklinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrid ein Nitrid einer Eisen-Chromlegierung (wie hier definiert) ist.
10. Rasierklinge gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrid ein Nitrid einer Eisen-Chromlegierung wie in den Ansprüche^ 3 bis 8 definiert ist.
11. Rasierklinge gemäß den vorstehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Klingenkörper mit einem ersten Überzug aus einer Chromlegierung und einem zweiten Überzug aus der nitrierten Chromlegierung.
12. Rasierklinge gemäß den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gesonderte Überzug eine Dicke von 50 bis 450 Sngström aufweist.
13. Rasierklinge gemäß den vorstehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch mehrere Überzüge auf und/oder neben einer Schneidkante, deren Gesamtdicke nicht größer ist als 500 Ängström.
14. Rasierklinge gemäß den vorstehenden Ansprüche^ gekennzeichnet durch einen äußeren Überzug aus einem Polymer, welcher die Rasur mit der Klinge vereinfacht.
15. Rasierklinge im wesentlichen wie hierin beschrieben.

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