CN204640246U - 刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种刀具。刀具包括基体、刀刃斜面和熔覆合金硬化层，基体的一条边为刃边，熔覆合金硬化层沿刃边设置在基体的第一侧，刀刃斜面沿刃边设置在基体的第二侧，刀刃斜面与熔覆合金硬化层相交形成刃口。根据本实用新型，可以解决现有技术中的刀具使用寿命较短的问题。

Description

刀具

技术领域

本实用新型涉及刀具领域，具体而言，涉及一种刀具。

背景技术

刀具是各行各业及人民生活中不可缺少的工具，如切书机用刀具、制革服装裁剪用刀具、军用刀具、厨房用刀、餐刀、水果刀等各种各样的刀具。

现有技术中，刀具采用热处理工艺进行制作，现有技术的刀具存在刀刃硬度不高、不耐用、需要经常磨刀且使用寿命较短的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种刀具，以解决现有技术中的刀具使用寿命较短的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种刀具，刀具包括：基体，基体的一条边为刃边；熔覆合金硬化层，沿刃边设置在基体的第一侧；刀刃斜面，沿刃边设置在基体的第二侧，刀刃斜面与熔覆合金硬化层相交形成刃口。

进一步地，熔覆合金硬化层采用铁基合金和陶瓷材料熔覆制成。

进一步地，陶瓷材料包括碳化钨、碳化钛、碳化硅、碳化硼材料中的一种。

进一步地，熔覆合金硬化层覆盖基体并且其覆盖宽度大于或等于刀刃斜面的宽度。

进一步地，刀刃斜面所在的部位由表及里依次包括合金硬化层、硬化层和基体，其中，合金硬化层和硬化层形成熔覆合金硬化层。

进一步地，熔覆合金硬化层的宽度H为大于等于9mm且小于等于10mm，合金硬化层的厚度为大于等于0.08mm且小于等于0.3mm。

进一步地，合金硬化层的硬度大于硬化层的硬度，硬化层的硬度大于基体的硬度。

应用本实用新型的技术方案，刀具包括基体、刀刃斜面和熔覆合金硬化层，基体的一条边为刃边，熔覆合金硬化层沿刃边设置在基体的第一侧，刀刃斜面沿刃边设置在基体的第二侧，刀刃斜面与熔覆合金硬化层相交形成刃口。上述方式中，将刀刃斜面设置在基体的未设置熔覆合金硬化层的一侧，可以避免熔覆合金硬化层的磨损，同时刀具使用变钝后，磨刀打磨的是基体表面而不是熔覆合金硬化层部分，因此该刀具易磨且更耐用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的刀具的实施例的主视结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的刀具的实施例的另一个方向的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的刀具的实施例的立体结构示意图；以及

图4示出了图3的C处放大结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、基体；2、熔覆合金硬化层；21、合金硬化层；22、硬化层；3、刀刃斜面；4、握持部。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型及本实用新型的实施例中，熔覆合金硬化层2的硬度大于基体1的硬度。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种刀具。刀具包括基体1、熔覆合金硬化层2和刀刃斜面3。基体1的一条边为刃边，熔覆合金硬化层2沿刃边设置在基体1的第一侧；刀刃斜面3沿刃边设置在基体1的第二侧，刀刃斜面3与熔覆合金硬化层2相交形成刃口。

上述设置中，将刀刃斜面3设置在基体1的未设置熔覆合金硬化层2的一侧，可以避免熔覆合金硬化层2的磨损，同时刀具使用变钝后，磨刀打磨的是基体1表面而不是熔覆合金硬化层2部分，因此该刀具易磨且更耐用。

进一步地，在后期磨刀过程中能更好地保护熔覆合金硬化层2，使刀具更耐用。

本实用新型实施例中，熔覆合金硬化层2采用铁基合金和陶瓷材料熔覆制成。

通过上述设置，在基体1的一侧沿刃边设置熔覆合金硬化层2可以提高刀具的硬度和耐磨性。

当然，在本实用新型未给出的替代实施例中，还可以根据需要采用其他的专用激光熔覆材料形成上述的熔覆合金硬化层2。

本实用新型及本实用新型的实施例中，由于采用了熔覆合金硬化层2，熔覆合金硬化层2能够与基体1良好的结合，因此，不仅使刃口锋利、耐用而且熔覆合金硬化层2无裂纹、硬度高。

本实用新型及本实用新型的实施例中，铁基合金材料有较高的硬度、良好的耐磨性且符合炊具卫生标准；另一方面，由于基体为钢材，采用铁基合金可以增加激光熔覆材料与基体的结合度，不会出现熔覆合金硬化层2脱落的情况。

本实用新型实施例中，陶瓷材料包括碳化钨、碳化钛、碳化硅、碳化硼材料中的一种。

通过上述设置，加入碳化钨、碳化钛、碳化硅、碳化硼等材料中的一种，由于碳化钨能够提高耐磨和硬度、碳化硼提高硬度和耐蚀，因此可以提高刀具的使用性能。

如图3和图4所示，本实用新型实施例中，由于激光扫描的热影响，从刀刃斜面3的横截面来看，金相分析表明，刀刃斜面3所在的部位由表及里依次包括合金硬化层21、硬化层22和基体1，其中，合金硬化层21和硬化层22形成熔覆合金硬化层2。

其中，合金硬化层21具有高硬度高耐磨性，能大幅度提高刀具使用性能；硬化层22由于晶粒细化也具有较高的硬度并且成梯度分布，由表及里硬度降低；硬化层22由于靠近合金硬化层21的部分硬度较低，因此能更好的使合金硬化层21结合，防止合金硬化层21在打磨处理过程中开裂。

本实用新型实施例中，具体地，刀刃斜面3所在的部位硬度由高到低的顺序为：合金硬化层21、硬化层22和基体1。即基体1的硬度小于硬化层22的硬度，硬化层22的硬度小于合金硬化层的硬度。

如图1所示，本实用新型实施例中，熔覆合金硬化层2的宽度H为大于等于9mm且小于等于10mm，合金硬化层21的厚度为大于等于0.08mm且小于等于0.3mm。

通过上述设置，刀具在打磨后不仅刃口锋利、耐用性较强而且在形成熔覆合金硬化层2的过程中刀具不易发生较大的变形，客户的满意度更高。

本实用新型实施例中，熔覆合金硬化层2覆盖基体1并且其覆盖宽度等于刀刃斜面3的宽度。

上述设置中，一方面，可以满足刀具硬度和耐磨性的需求，另一方面可以降低生产成本。

当然，在本实用新型的替代实施例中，还可以根据需要将熔覆合金硬化层2覆盖基体1并且其覆盖宽度大于刀刃斜面3的宽度。

如图1所示，本实用新型实施例中，刀具还包括握持部4。握持部4与基体1连接，通过设置握持部4便于握持刀具。

本实用新型还提供了一种刀具的制造方法，刀具包括基体1、刀刃斜面3和熔覆合金硬化层2，基体1的一条边为刃边，熔覆合金硬化层2沿刃边设置在基体1的第一侧，刀刃斜面3沿刃边设置在基体1的第二侧，刀刃斜面3与熔覆合金硬化层2相交形成刀刃，其中，制造方法包括以下步骤：

S1、采用激光熔覆的方法形成熔覆合金硬化层2；

S2、对刀具进行单面开刃以形成刀刃斜面3。

本实用新型的实施例中，采用单面合金化技术及单面开刃方式。在未设置熔覆合金硬化层2的一面进行开刃，避免熔覆合金硬化层2磨损，同时刀具使用变钝后，磨刀打磨的是未激光熔覆处理的基体1而不会打磨掉熔覆合金硬化层2部分，使刀具易磨，反复使用，更耐用持久。

本实用新型实施例中，激光熔覆材料为铁基合金和陶瓷材料组成的复合粉末，步骤S1还包括以下步骤：

S11、保持熔融温度大于等于1150℃且小于等于1250℃。

上述设置中，采用上述复合粉末和温度熔覆形成的熔覆合金硬化层2没有裂痕，能够满足防腐要求；另一方面，复合粉末与基体的结合力更好，不易发生脱落，从而使刀具更耐用。

本实用新型实施例中，激光熔覆材料满足下述条件：

激光熔覆材料的硬度为大于等于HV713且小于等于HV1037；激光熔覆材料的粉末粒度为大于等于60目且小于等于150目。

通过上述设置，利用激光熔覆的方法形成熔覆合金硬化层2的过程中，激光熔覆材料与基体1的结合力较强，从而提高了刀具的硬度、耐磨性和锋利度。激光熔覆材料与基体1形成冶金结合，因此结合力非常强，由于采用了高耐磨高硬度的合金材料，并且在非合金层的另一侧(即刀具的未设置熔覆合金硬化层2的一侧)进行开刃，从而提高了刀具的锋利度和耐用度。

以下将结合具体实施例，进一步说明本实用新型的有益效果。

首先，测试刀具的锋利度数值和耐用度数值。将被测试刀具刃口向上水平固定在刀具固定装置上，通过附加砝码将切割介质以50N的压力压在刀刃上。切割介质保持静止，通过电机驱动刀具固定装置，带动刀具以50mm/s的切割速度往复运动对切割介质进行切割，切割行程为40mm，共来回切割30周。通过传感器得出每个切割行程切割介质下落的垂直高度，经计算机统计得出测试数据。前3个切割周切割深度之和为刀具锋利度值，30个切割周切割深度之和为刀具耐用度值。

首先对现有技术的刀具进行锋利度和耐用度数值测试，具体测试结果见表1。在本实用新型的实施例一中，选取实施例一的具有不同合金硬化层厚度的刀具对刀具的锋利度和耐用度进行测试，具体测试结果见表2。

表1

根据表1可以得出，现有技术的刀具的锋利度为103.3mm，耐用度为373.7mm。

表2

根据表2所示，在本实用新型的实施例一中，采用铁基合金、碳化钨和碳化硼的混合粉末作为激光熔覆材料，利用激光熔覆的方法形成熔覆合金硬化层2。与现有技术的未设置熔覆合金硬化层2的刀具的锋利度为103.3mm，耐用度数值为373.7mm相比，当合金硬化层厚度大于等于0.08mm且小于0.3mm时，随着合金硬化层21厚度的增加，刀具的锋利度和耐用度数值都较高，即本实用新型实施例一的刀具较锋利，耐用时间也较长。

而当合金硬化层21厚度小于0.08mm，比如为0.07mm时，刀具耐用度数值为450mm，耐用时间较长但锋利度较差；当合金硬化层21厚度大于0.3mm时，刀具易发生明显变形，影响后续加工及使用。

上述设置中，以采用碳化钨和碳化硼两种混合材料为例，由于激光熔覆材料和基体在激光高温的作用下，熔化、重凝，形成了良好的冶金态结合，因此结合力非常强，不会出现脱落的情况。在制得的刀具测试中，合金硬化层21可达到1100HV的硬度。更进一步，由于采用了在熔覆合金硬化层2对侧开刃的方式，很好的保护了熔覆合金硬化层2不被磨损，由于合金硬化层致密性好，硬度高，所以刀刃锋利度测试值达到168mm，远远大于现有技术刀具 的锋利度数值103.3mm；在耐用度测试中，由于激光熔覆材料耐用度比常规不锈钢提升了2倍左右，所以耐用度切削值高达800-900mm。

在本实用新型中，还选取了一些具有相同合金硬化层厚度，激光熔覆材料中包括铁基合金和一种或者多种陶瓷材料的刀具进行了锋利度和耐用度测试，具体测试结果见表3。

表3

根据表3可以得出，在合金硬化层厚度相同的情况下，采用铁基合金和碳化钨、碳化钛、碳化硅、碳化硼中的一种或多种陶瓷材料组成的复合粉末作为激光熔覆材料制造的刀具的锋利度数值均大于现有技术刀具的锋利度数值(103.3mm)，耐用度数值也远远大于现有技术刀具的耐用度数值(373.7mm)，采用本申请的制造方法制造的刀具的锋利度和耐用度都较高。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：刀具包括基体、熔覆合金硬化层和刀刃斜面，基体的一条边为刃边，熔覆合金硬化层沿刃边设置在基体的第一侧；刀刃斜面沿刃边设置在基体的第二侧，刀刃斜面与熔覆合金硬化层相交形成刃口，上述设置中，将刀刃斜面设置在基体的未设置熔覆合金硬化层的一侧，可以避免熔覆合金硬化层的磨损，同时刀具使用变钝后，磨刀打磨的是基体表面而不是熔覆合金硬化层部分，因此该刀具易磨且更耐用；

进一步地，利用激光熔覆的方法形成熔覆合金硬化层的过程中，激光熔覆材料与基体的结合力较强，从而提高了刀具的硬度、耐磨性和锋利度，激光熔覆材料与基体形成冶金结合，因此结合力非常强，由于采用了高耐磨高硬度的合金材料，并且在非合金层的另一侧(即刀具的未设置熔覆合金硬化层的一侧)进行开刃，从而提高了刀具的锋利度和耐用度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种刀具，其特征在于，所述刀具包括：

基体(1)，所述基体(1)的一条边为刃边；

熔覆合金硬化层(2)，沿所述刃边设置在所述基体(1)的第一侧；

刀刃斜面(3)，沿所述刃边设置在所述基体(1)的第二侧，所述刀刃斜面(3)与所述熔覆合金硬化层(2)相交形成刃口。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述熔覆合金硬化层(2)采用铁基合金和陶瓷材料熔覆制成。

3.根据权利要求2所述的刀具，其特征在于，所述陶瓷材料包括碳化钨、碳化钛、碳化硅、碳化硼材料中的一种。

4.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述熔覆合金硬化层(2)覆盖所述基体(1)并且其覆盖宽度大于或等于所述刀刃斜面(3)的宽度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的刀具，其特征在于，所述刀刃斜面(3)所在的部位由表及里依次包括合金硬化层(21)、硬化层(22)和所述基体(1)，其中，所述合金硬化层(21)和所述硬化层(22)形成所述熔覆合金硬化层(2)。

6.根据权利要求5所述的刀具，其特征在于，所述熔覆合金硬化层(2)的宽度H为大于等于9mm且小于等于10mm，所述合金硬化层(21)的厚度为大于等于0.08mm且小于等于0.3mm。

7.根据权利要求5所述的刀具，其特征在于，所述合金硬化层(21)的硬度大于所述硬化层(22)的硬度，所述硬化层(22)的硬度大于所述基体(1)的硬度。