CN107127535A - 一种双金属刀具及其制造方法 - Google Patents

一种双金属刀具及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107127535A
CN107127535A CN201710400755.4A CN201710400755A CN107127535A CN 107127535 A CN107127535 A CN 107127535A CN 201710400755 A CN201710400755 A CN 201710400755A CN 107127535 A CN107127535 A CN 107127535A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
blade
cutter hub
steel
bimetallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710400755.4A
Other languages
English (en)
Inventor
施军钿
宋文海
陈文英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Builders In Shaoxing Knife Industry Co Ltd
Original Assignee
Builders In Shaoxing Knife Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Builders In Shaoxing Knife Industry Co Ltd filed Critical Builders In Shaoxing Knife Industry Co Ltd
Priority to CN201710400755.4A priority Critical patent/CN107127535A/zh
Publication of CN107127535A publication Critical patent/CN107127535A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/18—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for knives, scythes, scissors, or like hand cutting tools

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Knives (AREA)

Abstract

本发明公开一种双金属刀具，包括刀体和刀刃，所述的刀刃焊接固定在刀体上，所述刀体采用不锈钢或不锈铁材质，所述刀刃的至少一部分为粉末钢材质。本发明还公开上述双金属刀具的制造方法，采用不锈钢或不锈铁加工成刀体，利用粉末钢加工成刀刃；对所述的刀刃在真空条件下进行淬火和回火处理，淬火温度范围在1150～1210℃，回火温度范围在530～560℃；将成型的刀体和刀刃固定在夹具内，并进行激光焊接；对焊接成型的刀具在530～560℃和氮气保护下回火，时间为0.5～1H，然后经打磨、抛光和开刃后得到成品刀具。本发明的刀具中，刀刃部分采用粉末钢材料，具有良好的防锈性能，其钢的碳化物分布非常均匀，没有合金偏析，具有硬度高、耐磨、不崩刃、不生锈、韧性高等优点。

Description

一种双金属刀具及其制造方法
技术领域
本发明涉及刀具加工技术领域，尤其是涉及一种双金属刀具的制造方法。
背景技术
刀具包括菜刀、剪刀、美工刀、手术刀、求生刀和军用匕首等，传统的刀具选择合适的钢材(高碳钢式不锈钢)进行切割、锻造、热处理和打磨后成形，这些刀具的最大缺点是：
(1)利用高碳钢作为刀体材料，热处理后的硬度可达到HRC65左右，但是碰到硬度更高的物品容易崩刃，使用寿命较短，刀口容易磨损、生锈，对于要求较高的食品行业或医疗行业不能使用，受到了行业的限制；
(2)采用不锈钢或者不锈铁制造的刀具，虽然解决了防锈的问题，但是刀具的硬度不符合要求(不锈钢含碳量在0.5以下)，一般的不锈钢或者不锈铁的淬火后硬度在HRC40～55之间，该数据范围内的硬度在切削比较硬的物品时容易出现卷刃现象，因此存在硬度和韧性不能兼顾。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双金属刀具及其制造方法。
本发明中的双金属刀具采用双金属材质，刀体为普通的不锈钢或不锈铁，刀刃部分采用纳米级粉末钢，提升刀刃的硬度和切削力，避免整个刀具采用成本较高的粉末钢，降低刀具的生产成本，刀口不易磨损或生锈，尤其适用于要求较高食品行业和医疗行业，利于延长刀具的使用寿命。
本发明在制造方法中，首先对刀体和刀刃进行单独加工成型，然后焊接成刀具，焊接后整体进行热处理，提升焊接部分的硬度和韧性。
为实现上述的发明目的，本发明所采用的具体技术方案如下：
一种双金属刀具，包括刀体和刀刃；
所述的刀刃焊接固定在刀体上，所述刀体采用不锈钢或不锈铁材质，所述刀刃的至少一部分为粉末钢材质。
本发明的双金属刀具中，刀刃部分材料为粉末钢，具有良好的防锈性能，由于是纳米级的粉末钢，其钢的碳化物分布非常均匀，没有合金偏析，不是粉末钢都在合金偏析且容易断，钢的韧性和耐磨损性能非常优秀，是普通不锈钢的5倍以上，真空热处理后的硬度可到HRC63～69不等，具有硬度高、耐磨、不崩刃、不生锈、韧性高等优点，即节省了大量的粉末钢，同时大幅提升刀具的使用寿命。
作为优选的，所述的刀刃分为三层，两侧为不锈钢层或不锈铁层，中部为粉末钢层。
在刀刃部分采用三层，仅在中间层使用粉末钢，两侧表层采用不锈钢材质，能够进一步减少粉末钢的用量，降低刀具的生产成本。
作为优选的，所述刀体的焊接面中部设有凸棱，刀刃的焊接面设有配合凸棱的凹槽，且凹槽的宽度等于所述粉末钢层的厚度。
由于刀体和刀刃是焊接的，焊接处的结构强度，也影响整个刀具的性能。刀体与刀刃的焊接面分别设置凸棱与凹槽，通过两者的配合，有利于两部分焊接对位固定，能够提升焊接处结构强度。
作为优选的，所述粉末钢的型号为M390、S290、S390、ASP60和HAP40中的一种。
粉末钢M390是一种使用最为广泛的材质。
粉末钢S290具有高硬度、高耐磨，主要化学成份分析(％)：C碳：2.01；W钨：13.0；Co钴：11.0；Cr铬：3.75；Mo钼：2.45；V钒：5.05。淬火后硬度可达到HRC66-68。
粉末钢S390，具有高耐磨粒磨损，高韧性、高抗压强度；化学成份(％)：C碳：1.64；W钨：10.40；Co钴：7.98；Cr铬：4.75；Mo钼：2.00；V钒：4.80。热处理：淬火，730～840℃预热，1150～1230℃加热，回火温度520～550℃，回火硬度65～69HRC。
粉末钢ASP60产自瑞典，是一种超高合金粉末高速钢，其钴与钒的含量非常高，且经粉末冶金的技术制造出来，如此能让钢材是非常均一且拥有一致的特性；主要化学成份分析(％)：C：2.3、Cr：4.2、Mo：7.0、W：6.5、Co：10.5；HRC:67～69℃。
粉末钢HAP40，日立金属HAP40是日立研发生产的含钴CO粉末高速钢。极高的硬度，耐磨性与韧性兼备的泛用型高速钢，适合制造所有的切削工具，HAP40钢种具有极好的耐磨性和韧性，优于其他高合金的冷作钢。
本发明选取上述型号的粉末钢回火温度520～550℃，与刀体的不锈钢和不锈铁大致相同，焊接后整体热处理，工艺相适应。
本发明中，所述的双金属刀具包括但不限于为厨刀、剪刀、美工刀、手术刀、求生刀、刻刀和军用匕首，其他的任何道具，只要符合本发明的双金属材质特征，即刀体与刀刃分别采用不锈钢和粉末钢，均在本发明的保护范围之类，进一步可扩展至车床和铣床上所用的车刀、铰刀等。
另外，本发明提供的一种双金属刀具的制造方法，包括：
采用不锈钢或不锈铁加工成刀体，利用粉末钢加工成刀刃；
对所述的刀刃在真空条件下进行淬火和回火处理，淬火温度范围在1150～1210℃，回火温度范围在530～560℃；
将成型的刀体和刀刃固定在夹具内，并进行激光焊接；
对焊接成型的刀具在530～560℃和氮气保护下回火，时间为0.5～1H，然后经打磨、抛光和开刃后得到成品刀具。
作为优选的，在真空条件下进行淬火和回火处理的时间为1～2小时，重复2～3次。
作为优选的，所述粉末钢的型号为M390、S290、S390、ASP60和HAP40中的一种。
作为优选的，所述夹具内固定刀刃的部分采用铜制作，提升焊接时的散热性能，防止刀刃退火，且刀刃与刀体材料之间不能有间隙。
作为优选的，在进行激光焊接时，应在刀体与刀刃的焊接面上镀5～10μm厚的镍基合金涂层，焊接速度控制在25～35mm/秒。
本发明中的刀具中，刀刃部分采用粉末钢材料，具有良好的防锈性能，其钢的碳化物分布非常均匀，没有合金偏析，具有硬度高、耐磨、不崩刃、不生锈、韧性高等优点。
附图说明
图1为本发明中剪刀(a)、匕首(b)、手术刀(c)、刻刀(d)和美工刀(e)的结构图；
图2为刀具焊接时的夹具装配图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
如图1所示的刀具，分别为剪刀a、匕首b、手术刀c、刻刀d和，在上述的刀具内，包括刀体1和刀刃2。刀刃2焊接固定在刀体1上，其中，刀体1采用不锈钢或不锈铁材质，刀刃2的至少一部分为粉末钢材质。
所采用的粉末钢型号可以是M390、S290、S390、ASP60和HAP40中的一种。上述型号的粉末钢回火温度520～550℃，与刀体的不锈钢和不锈铁大致相同，焊接后整体热处理，工艺相适应。
具体在本实施例中，剪刀a的刀体1为不锈钢，刀刃2采用M390；匕首b的刀体1为不锈铁，刀刃2采用S390；手术刀c的刀体1为不锈钢，刀刃2采用M390；刻刀d的刀体1为合金钢，刀刃2采用S290；美工刀e的刀体1为不锈钢，刀刃2采用S290。
本实施例中，刀刃2部分材料为粉末钢，具有良好的防锈性能，由于是纳米级的粉末钢，其钢的碳化物分布非常均匀，没有合金偏析，韧性和耐磨损性能非常优秀，是普通不锈钢的5倍以上，真空热处理后的硬度可到HRC63～69不等。
本实施例中，刀刃2可以整体采用粉末钢材质。另外，刀刃2还可设置分为三层，两侧为不锈钢层或不锈铁层，中部为粉末钢层，即仅在中间层使用粉末钢，两侧表层采用不锈钢材质，能够进一步减少粉末钢的用量，降低刀具的生产成本。
本实施例中，制造双金属刀具的流程为：下料-热处理-焊接-打磨-成品。具体的制造工艺如下：
首先，选择一种型号的粉末钢加工成所需刀刃的形状；，对刀刃在真空条件下进行淬火和回火处理，淬火温度范围在1150～1210℃，回火温度范围在530～560℃，处理的时间为1～2小时，重复2～3次；
其次，选择不锈钢或不锈铁作为刀体材料，并加工呈所需刀体的形状；
最后，如图2所示，将成型的刀体和刀刃固定在夹具3内，并进行激光焊接；夹具内固定刀刃的部分4采用铜制作，提升焊接时的散热性能，防止刀刃退火，且刀刃与刀体材料之间不能有间隙；在进行激光焊接时，应在刀体与刀刃的焊接面上镀5～10μm厚的镍基合金涂层，焊接速度控制在25～35mm/秒；
对焊接成型的刀具在530～560℃和氮气保护下回火，时间为0.5～1H，防止焊缝开裂，然后经打磨、抛光和开刃后得到成品刀具。
以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双金属刀具，包括刀体和刀刃，其特征在于：
所述的刀刃焊接固定在刀体上，所述刀体采用不锈钢或不锈铁材质，所述刀刃的至少一部分为粉末钢材质。
2.如权利要求1所述的双金属刀具，其特征在于：所述的刀刃分为三层，两侧为不锈钢层或不锈铁层，中部为粉末钢层。
3.如权利要求2所述的双金属刀具，其特征在于：所述刀体的焊接面中部设有凸棱，刀刃的焊接面设有配合凸棱的凹槽，且凹槽的宽度等于所述粉末钢层的厚度。
4.如权利要求3所述的双金属刀具，其特征在于：所述粉末钢的型号为M390、S290、S390、ASP60和HAP40中的一种。
5.如权利要求1所述的双金属刀具，其特征在于：所述的双金属刀具为厨刀、剪刀、美工刀、手术刀、求生刀、刻刀和军用匕首中的一种。
6.一种双金属刀具的制造方法，其特征在于，包括：
采用不锈钢或不锈铁加工成刀体，利用粉末钢加工成刀刃；
对所述的刀刃在真空条件下进行淬火和回火处理，淬火温度范围在1150～1210℃，回火温度范围在530～560℃；
将成型的刀体和刀刃固定在夹具内，并进行激光焊接；
对焊接成型的刀具在530～560℃和氮气保护下回火，时间为0.5～1H，然后经打磨、抛光和开刃后得到成品刀具。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在真空条件下进行淬火和回火处理的时间为1～2小时，重复2～3次。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述粉末钢的型号为M390、S290、S390、ASP60和HAP40中的一种。
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述夹具内固定刀刃的部分采用铜制作。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：在进行激光焊接时，应在刀体与刀刃的焊接面上镀5～10μm厚的镍基合金涂层，焊接速度控制在25～35mm/秒。
CN201710400755.4A 2017-05-31 2017-05-31 一种双金属刀具及其制造方法 Pending CN107127535A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710400755.4A CN107127535A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种双金属刀具及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710400755.4A CN107127535A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种双金属刀具及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107127535A true CN107127535A (zh) 2017-09-05

Family

ID=59735100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710400755.4A Pending CN107127535A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种双金属刀具及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107127535A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107723447A (zh) * 2017-10-12 2018-02-23 徐州东鹏工具制造有限公司 一种不锈钢刀片热处理工艺
WO2019136661A1 (zh) * 2018-01-11 2019-07-18 杭州巨星科技股份有限公司 一种切割部件及其制造方法
CN110076537A (zh) * 2019-04-29 2019-08-02 晋江特锐模具有限公司 一种旋转切刀生产方法
CN111041420A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 采埃孚汽车科技(张家港)有限公司 一种拉刀刀具及其制备方法
CN112605621A (zh) * 2020-11-19 2021-04-06 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种复合剪刃的制造方法
CN113352353A (zh) * 2021-06-03 2021-09-07 湖南三泰新材料股份有限公司 一种双金属复合刀具及其制造方法
CN113770361A (zh) * 2021-08-18 2021-12-10 北京科技大学 一种高性能速滑冰刀刀片的制备方法
CN115256060A (zh) * 2022-08-11 2022-11-01 宁蒗恒泰农业投资开发有限公司 一种果树专用嫁接刀具生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001025585A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Kimiko Sueda 包丁等利器のダイヤモンド入り刃材
CN2541139Y (zh) * 2002-05-19 2003-03-26 李积回 一种复合不锈钢厨刀
CN201158043Y (zh) * 2008-01-25 2008-12-03 重庆邓氏厨具制造有限公司 锻打夹层菜刀
CN102036794A (zh) * 2008-05-27 2011-04-27 兼房株式会社 平板状刀具
CN106142144A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 谢振华 一种复合厨刀及其组装方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001025585A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Kimiko Sueda 包丁等利器のダイヤモンド入り刃材
CN2541139Y (zh) * 2002-05-19 2003-03-26 李积回 一种复合不锈钢厨刀
CN201158043Y (zh) * 2008-01-25 2008-12-03 重庆邓氏厨具制造有限公司 锻打夹层菜刀
CN102036794A (zh) * 2008-05-27 2011-04-27 兼房株式会社 平板状刀具
CN106142144A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 谢振华 一种复合厨刀及其组装方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107723447A (zh) * 2017-10-12 2018-02-23 徐州东鹏工具制造有限公司 一种不锈钢刀片热处理工艺
WO2019136661A1 (zh) * 2018-01-11 2019-07-18 杭州巨星科技股份有限公司 一种切割部件及其制造方法
CN110076537A (zh) * 2019-04-29 2019-08-02 晋江特锐模具有限公司 一种旋转切刀生产方法
CN110076537B (zh) * 2019-04-29 2021-11-19 晋江特锐模具有限公司 一种旋转切刀生产方法
CN111041420A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 采埃孚汽车科技(张家港)有限公司 一种拉刀刀具及其制备方法
CN112605621A (zh) * 2020-11-19 2021-04-06 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种复合剪刃的制造方法
CN113352353A (zh) * 2021-06-03 2021-09-07 湖南三泰新材料股份有限公司 一种双金属复合刀具及其制造方法
CN113770361A (zh) * 2021-08-18 2021-12-10 北京科技大学 一种高性能速滑冰刀刀片的制备方法
CN115256060A (zh) * 2022-08-11 2022-11-01 宁蒗恒泰农业投资开发有限公司 一种果树专用嫁接刀具生产方法
CN115256060B (zh) * 2022-08-11 2023-12-01 宁蒗恒泰农业投资开发有限公司 一种果树专用嫁接刀具生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107127535A (zh) 一种双金属刀具及其制造方法
CN101629573B (zh) 制冷压缩机滑片及其制造方法
EP1917376B1 (en) Powder metallurgically manufactured steel, a tool comprising the steel and a method for manufacturing the tool
CA2716983C (en) Steel, process for the manufacture of a steel blank and process for the manufacture of a component of the steel
JP5015050B2 (ja) 熱加工で改良された加工領域を有する工具およびこうした工具の形成方法
WO2017219726A1 (zh) 超硬耐磨复合刀片的制备方法
CN106676410A (zh) 一种多层复合不锈钢材料及其制造方法
CN103639676A (zh) 一种具有高耐磨性和强抗冲击性的月牙剪刀片加工方法
WO2016140296A1 (ja) ブリケットロールおよびその製造方法
CN109518179A (zh) 一种带有刃口的工具及其制造方法
CN102505095A (zh) 一种钻头用高速工具钢
CN102126007B (zh) 农用收割机复合刀片制造方法
JP4517172B2 (ja) 硬質工具鋼およびそれによる粉末冶金鋼材
CN102796958B (zh) 防止CrWMn钢网状碳化物的合金设计钢机械刀片
CN111331963B (zh) 一种多层复合钢及多层复合钢刀具的制作方法
CN103950111B (zh) 加强型超薄金刚石圆锯片
CN212796114U (zh) 一种多层复合钢
JP7339968B2 (ja) ダマスカス模様物品のためのブランク
CN103962646B (zh) 加强型超薄金刚石圆锯片的生产方法
CN114074458B (zh) 多层厨刀用复合钢板及其制备方法
JP2006297427A (ja) Ｈ型鋼圧延用鍛造スリーブロールの製造方法
CN114427091A (zh) 一种用于热冲压的高耐磨性模具钢制品及其增材制造工艺
CN114054759B (zh) 高端厨刀用复合板材的制备方法
CN114427090B (zh) 一种用于冲裁的高强韧模具钢制品及其增材制造工艺
JP2019532171A (ja) 切断部材およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170905

RJ01 Rejection of invention patent application after publication