CN107810285A - 剃刀刀片钢 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种剃刀刀片钢和由钢形成剃刀刀片的方法，所述钢在经受热处理和弯制工艺之后具有高硬度但也是可延展的。按组合物的重量百分比计，该新型剃刀刀片钢具有介于约1.6％至约5％之间的钼(Mo)含量。该剃刀刀片基本上不包含回火碳化物，包含约0.1μm或更小的回火碳化物，并且在弯曲部分中基本上不包括裂缝。该新型剃刀刀片钢的一个实施方案具有如下组成，所述组成包含按重量百分比计约0.45％至约0.55％的C、约0.4％至约1.0％的Si、约0.5％至约1.0％的Mn、和约12％至约14％的Cr，并且还包含含量为约2.1％至约2.8％的Mo。

Description

剃刀刀片钢
技术领域
本发明涉及用于剃刀刀片且具体地用于弯曲型刀片的不锈钢条或钢条。
背景技术
剃刀刀片通常由诸如不锈钢之类的合适金属薄片材料形成，所述金属薄片材料被切成所需的宽度并且进行热处理以使金属硬化。硬化操作是利用高温炉进行的，金属在高温炉中可暴露于高于1000℃的温度，接着进行淬火。硬化之后，在刀片的伸长的边缘上形成切割刃。切割刃通常具有楔形构型，其中最终的刀尖具有小于约1000埃的半径，例如约200埃至300埃的半径。
剃刀刀片一般安装在塑料外壳(例如，剃刀的刀片架)上或安装在附接到外壳的弯曲金属支撑件上。剃刀刀片组件可包括附接(例如，焊接)到弯曲金属支撑件的平面刀片。刀片可包括终止于尖锐化的切割刃中的渐缩区域。该类型的组件固定到剃刀(例如，固定到剃刀的刀片架)以允许使用者用切割刃切割毛发(例如，面部毛发)。弯曲金属支撑件可向相对纤弱的刀片提供足够的支撑以在剃刮过程期间经受施加到刀片的力。具有受支撑的刀片的剃刀刀片架的示例示出于美国专利4,378,634和美国专利7,131,202中，这两个专利以引用方式并入本文。
剃刀刀片架的性能和商业成功是许多因素和特性的平衡结果，这些因素和特性包括冲洗能力(即，使使用者能够容易地从剃刀刀片架且尤其是从介于相邻剃刀刀片或剃刀刀片结构之间冲洗掉切割的毛发和皮肤颗粒和其它剃刮碎屑)。连续的切割刃之间的距离或所谓的“跨度”据推理在若干方面影响剃刮过程。切割刃之间的跨度可控制皮肤将在刀片间凸起的程度，其中跨度较小，则在剃刮期间产生的皮肤凸起较小并且皮肤感觉更舒适，但也可能增加双重结合的机会。跨度较大可降低双重结合的机会，但可导致切割刃之间皮肤凸起更大并且皮肤感觉不太舒适。切刃间并因此刀片间的跨度可影响剃刮行程之后剃刮制剂和剃刮碎屑的漂洗，其中跨度较大使漂洗容易或快速，而跨度较小则使漂洗减慢或使其更困难。包括具有弯曲部分的剃刀刀片的剃刀刀片架可具有某些优点，诸如降低的制造成本和改善的可冲洗性。
具有一个或多个弯曲刀片的商业上可接受的剃刀刀片架的制造是存在问题的，诸如在制造期间或甚至在剃刮期间刀片失效。文献中已建议过各种弯曲刀片设计；然而，这些设计常常导致某些类型的钢失效(例如，在弯制期间刀片开裂或破裂)。WO 2012/006043(以引用方式并入本文)公开了一种应用于剃刀刀片架所用的剃刀刀片的弯制工艺，但描述了在弯制工艺中刀片开裂或破裂的问题。
马氏体不锈钢已被广泛用于刀具、手术刀、和剃刀刀片应用，因为其具有高硬度和良好的耐腐蚀性。具体地讲，包含按质量计含量为约13％的Cr的高碳马氏体不锈钢条材料最常被用作剃刀刀片材料。一个示例见于JP-A-5-117805，其公开了一种钢合金，所述钢合金包含按重量百分比计0.45％至0.55％的C、0.4％至1.0％的Si、0.5％至1.0％的Mn、12％至14％的Cr、和1.0％至1.6％的Mo，余量由Fe和不可避免的杂质构成。这种用于剃刀刀片的马氏体不锈钢合金同时表现出高耐腐蚀性和高硬度。然而，不可避免地，这种钢中的所得高脆性在不是平坦刀片的形状中导致开裂和破裂。
因此，一种解决方案是改变弯曲刀片的几何形状，但这种防止失效的折衷做法(例如，使弯曲部分具有较大的半径)可在多刀片剃刀系统中导致降低的可冲洗性。另选地，可使用较软的钢来实现期望的弯曲半径；然而，这也具有缺点。由较软的钢制成的刀片常常不具有必要的刀刃强度以获得用于贴面且舒适剃刮的耐用切割刃。
因此，期望具有如下的用于剃刀刀片的不锈钢(例如，马氏体)，其表现出高硬度和耐腐蚀性，但开裂较少，以便不降低剃刀刀片的稳健性和剃刮属性。
发明内容
本发明涉及一种由基底形成的剃刀刀片，基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的钼(Mo)。剃刀刀片还包括弯曲区中的弯曲部分。剃刀刀片的弯曲部分基本上不包含裂缝，基本上不包含回火碳化物(M3C)或直径为约0.1μm或更小的回火碳化物。
剃刀刀片还包含按组合物的重量百分比计含量在约0.45％至约0.55％范围内的碳(C)、按组合物的重量百分比计含量在约12％至约14％范围内的铬(Cr)、含量在约0.4％至约1.0％范围内的硅(Si)、含量在约0.5％至约1.0％范围内的锰(Mn)，其中组合物的重量百分比中的余量由一定量的铁(Fe)和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合。
本发明涉及按组合物的重量计含量为约2.1％至约2.8％的钼(Mo)。本发明的基底为马氏体不锈钢。
本发明的另一方面为在约度至约130度范围内的峰值断裂角、在约77度至约81度范围内的延展性试验断裂角、和约6毫焦耳的刀片断裂能量。
另外，本发明的剃刀刀片在所述弯曲区中还具有约0.20mm至约0.50mm范围内的内半径、形成于所述弯曲区中的范围为约35度至约75度的弯曲角、范围为约0.05mm至约0.15mm的所述剃刀刀片的厚度，并且所述内半径对所述剃刀刀片的厚度的比率在约1至约10范围内。
本发明涉及包括多个剃刀刀片的剃刀刀片架，其中所述多个剃刀刀片中的至少一个由基底形成，基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的钼。
本发明涉及制造剃刀刀片的方法，该方法包括以下步骤：提供至少一个钢基底条，所述基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的Mo；热处理所述至少一个钢条；回火所述至少一个钢条；以及弯制所述至少一个钢条的一部分从而在所述部分中形成弯曲区。该方法包括在热处理步骤之后基本上不存在回火碳化物(M3C)的剃刀刀片钢条。该方法包括在弯制步骤之后在弯曲部分中基本上不生成裂缝的剃刀刀片钢条。该方法包括剃刀刀片钢，所述剃刀刀片钢带有按组合物的重量百分比计含量在约0.45％至约0.55％范围内的碳(C)、按组合物的重量百分比计含量在约12％至约14％范围内的铬(Cr)、含量在约0.4％至约1.0％范围内的硅(Si)、含量在约0.5％至约1.0％范围内的锰(Mn)，其中重量百分比中的余量由铁(Fe)和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合。
附图说明
虽然说明书以特别指出和清楚地声明被视为形成本发明的主题的权利要求书作出结论，但是据信通过以下结合附图的描述可以更好地理解本发明，在附图中类似的标号用于指示基本上相同的元件，并且其中：
图1为本发明的弯曲型剃刀刀片的示图。
图1A为图1的剃刀刀片的弯曲部分和弯曲区的近距离视图。
图2A为电子显微照片，示出了现有技术的剃刀刀片的钢在热处理之后的金属结构。
图2B为电子显微照片，示出了图2A的现有技术的剃刀刀片的钢在弯制工艺之后的金属表面。
图2C为电子显微照片，示出了现有技术的剃刀刀片的钢在热处理和弯制工艺之后的金属表面。
图3A为电子显微照片，示出了本发明的剃刀刀片的钢在热处理之后的金属结构。
图3B为电子显微照片，示出了图3A的本发明的剃刀刀片的钢在弯制工艺之后的金属表面。
图3C为电子显微照片，示出了本发明的剃刀刀片的钢在热处理和弯制工艺之后的金属表面。
图4A为电子显微照片，示出了本发明的另一个实施方案的剃刀刀片的钢在热处理之后的金属结构。
图4B为电子显微照片，示出了本发明的另一个实施方案的剃刀刀片的钢在弯制工艺之后的金属表面。
图4C为电子显微照片，示出了本发明的另一个实施方案的剃刀刀片的钢在热处理和弯制工艺之后的金属表面。
图5为绘出了图2C，3C和4C的剃刀刀片的延展性试验断裂角的图。
图6为绘出了图2C，3C和4C的剃刀刀片的刀片断裂能量的图。
图7为本发明的剃刀刀片架的顶视图。
图8为形成本发明的剃刀刀片的本发明的工艺的流程图。
具体实施方式
与常规钢相比，本发明的剃刀刀片基底的新型不锈钢具有较高的钼(Mo)含量，至多5％的钼(Mo)含量。
虽然公知的是在钢基底中存在钼(Mo)将显著增大对均匀腐蚀和局部腐蚀的耐受性，并且有助于增大硬度，但本发明的用于剃刀刀片的钢的组成(其Mo含量增大)也令人惊讶地提供了钢的改善的延展性，这继而具有未料想到的抑制钢中裂缝形成的效应，这是弯曲刀片的一种有益效果。
增大延展性或柔软性，如上文在本发明的背景技术部分中所述，一般在现有技术中不是所期望的，因为较软的钢组成常常不具有用于贴面且舒适剃刮的必要的刀刃强度。
正如现有技术中不知道钢的延展性可通过增加Mo来改善一样，现有技术中也不知道增加Mo具有减少回火碳化物(M3C)形成的效果。在应用于剃刀刀片弯制工艺的过程中，如下文将说明的那样，钢中增大的Mo含量在形成弯曲型剃刀刀片时减少剃刀刀片中的裂缝。
本发明是通过聚焦于以下两者之间的关系来实现的：在热处理(例如，淬火和回火)之后形成于钢表面上的裂缝的状态和刀片钢基底自身的金属结构。
在热处理剃刀刀片之后，认识到沉积在晶粒边界上的形成的M3C(回火碳化物)的量，如下文的图2A，3A和4A所示，对裂缝的形成具有直接影响，所述裂缝是在弯制工艺之后在弯曲区的弯曲部分中生成的，如图2B，2C，3B，3C，4B和4C分别所示。
已确定的是，钢材料在淬火和回火之后的弯制可加工性或延展性可通过改变钢组成以便减少在晶粒边界处形成的M3C量来改善。
已发现增加Mo继而减少了碳化物沉淀(M3C)，并且令人惊讶地改善了钢的延展性而不损害其高硬度和机械强度。具体地，在Mo含量大于1.6％的情况下，并且优选地在Mo含量大于2.1％的情况下，Mo在热处理工艺期间理想地抑制回火碳化物(M3C的形成)，并且将回火碳化物的尺寸减小至0.1μm或更小。已认识到钼(Mo)，作为一种能够自行形成碳化物的元素，几乎不溶解于M3C中，其中M为金属元素诸如Fe、Cr或Mo。
本发明涉及用于剃刀刀片的钢基底条，其具有如下组成，所述组成包含按重量百分比计含量介于约1.6％至约5.0％之间的Mo。
在一个具体实施方案中，本发明具有不锈钢组成，所述不锈钢组成包含按重量百分比计0.45％至0.55％的C、0.4％至1.0％的Si、0.5％至1.0％的Mn、和12％至14％的Cr，并且还包含Mo，其中余量由Fe和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合，其中以介于约1.6％至约5.0％之间的量且更优选地以介于约2.1％至约2.8％之间的量来包含Mo。
虽然本发明的实施方案出于实用目的聚焦于带有上述元素的组成，但本发明设想到可在含量、类型、和重量百分比方面改变除Mo之外的元素。例如，除了在1.6％至5％的新型范围内的Mo之外，基底还可包含基本上仅C、Cr、和Si。
如本文所用，术语“延展性”或“可延展的”表示材料在破裂或开裂之前塑性变形的能力。可延展的材料可为有韧性的或易于模塑或成型。用弯曲至失效型仪器来进行的弯制工艺一般可用来通过如下方式评估剃刀刀片钢的延展性：测量峰值断裂角的值和其用来使钢刀片断裂或弯曲所需的能量大小。
如本文所用，术语“裂缝”可被理解为表示“宏裂缝”或“微裂缝”。“宏”裂缝一般是指用肉眼或在低倍放大率(通常约50倍，但不超过100倍)下可见类型的裂缝，而“微”裂缝一般是指仅在高倍放大率(一般大于100倍或200倍)下可见的裂缝。当与微裂缝相比时，宏裂缝也可趋于更长，并且更深地延伸到基底中。
峰值断裂角和对弯曲型刀片的进一步描述示出于图1中。在图1中，剃刀刀片10被示出为具有弯曲区12。弯曲区12为围绕如图所示剃刀刀片的弯曲部分12a的区域。弯曲区12包括剃刀刀片10的外表面13上的拉伸表面14、和内半径16，并且可包括裂缝或破裂部17。在剃刀刀片10的内表面15上，内半径16一般被形成为优选地在约0.20mm至约0.50mm范围内，并且更优选地内半径为约0.33mm。
虽然在剃刀刀片10的形成期间一般见不到宏观尺度的裂缝(例如，“宏”裂缝)，但当使用SEM以高倍放大率检查拉伸表面时，将可能见到一个或多个裂缝或破裂部17(例如，“微”裂缝)。这些裂缝17(它们有时候称作破裂部)例示性地示出于图1A中，并且一般将在对钢条进行弯制工艺(在淬火步骤和回火步骤之后)时形成。这些裂缝和/或破裂部一般首先形成于弯曲区中的弯曲部分的外表面或周向侧部上，并且将可能沿厚度方向从拉伸表面远离和朝向剃刀刀片的内表面延伸，如图所示。最后，如果裂缝太大或太深，则钢条可能断裂。
剃刀刀片10被形成为具有弯曲角18，其理想地在约35度至约75度范围内，优选地约70度，从而提供贴面且舒适的剃刮。剃刀刀片的延展性用断裂角或峰值断裂角19来确定。本发明的峰值断裂角19可在0度至130度范围内，一般介于约60度至约130度之间，优选地约90度，并且更优选地约68.5度至80度。应当指出的是，峰值断裂角19一般大于弯曲角18，因为其表示试验剃刀刀片断裂时的角度。
本发明的包括图1所示的足以耐受弯制工艺的弯曲型剃刀刀片的剃刀刀片的有效厚度T优选地为约0.05mm至约0.15mm，优选地约0.068mm至约0.080mm，并且更优选地约0.074mm。刀片钢一般可理想地较薄以便有助于进行弯制工艺(例如，减小拉伸表面处的应变或拉伸量)。
弯曲剃刀刀片具有约2.7mm至约3.2mm且优选地约2.84mm的长度L。
理想地，内半径16对本发明的刀片的厚度T的比率在约1至约10范围内。例如，具有0.33mm的内半径和0.074mm的厚度T的本发明的剃刀刀片具有4.46的比率。
表1列出了现有技术的马氏体不锈钢和本发明的示例性马氏体不锈钢的化学组成。如下表1所指出的，按所述组成的重量百分比计，本发明的新型Mo含量介于约1.6％和约5.0％之间。
表1：钢化学组成的比较结果
上文所示的各种元素的比率和它们在本发明中的范围如下所述：
钼(Mo)的含量：约1.6％至约5.0％
期望Mo的含量为按重量百分比计1.6％或更多，以便减少回火碳化物(M3C)的形成，并且也获得小型化回火碳化物尺寸的效果。这是由于Mo为能够形成其自身的碳化物的元素之一，并且其具有几乎不溶解于M3C中的特性。在回火温度范围内，由于仅碳(C)的扩散而生成M3C。然而，应当考虑到，当具体量的Mo存在于基料中时，Mo防止M3C聚集或增大其尺寸(例如，Mo小型化M3C)。
当本发明的Mo的下限含量为约1.6％或更大(例如，约1.8％，约2.1％，约2.3％)时，在剃刀刀片的拉伸表面14上几乎观察不到具有0.1μm或更大尺寸的M3C。例如，这清楚地示出于图2B中，该图示出了Mo含量为约2.3％的经热处理的表面。
这种通过回火沉积的M3C具有高于马氏体基质的硬度，并且因此当弯曲应力施加到剃刀刀片时，由于M3C和马氏体基质之间的硬度差，在M3C和马氏体基质之间的边界处易于产生裂缝。M3C继续沉积在晶粒中或沿晶粒边界沉积。在边界处形成的此类M3c易于成为如下起点，在弯制工艺中形成的裂缝可从所述起点延伸。边界处M3C含量的减少因此有利于抑制裂缝的形成。
取决于基底组成中所存在的其它元素和它们相应的重量百分比，如果Mo的含量被增大超过上限，则变形抗性也可增大，这可劣化钢的弯制可加工性。因此，Mo的上限可被设定为约5％，优选地约3.5％，并且最优选地约2.8％。
碳(C)的含量：约0.45％至约0.55％
当C的含量在约0.45％至约0.55％范围内时，实现了剃刀刀片的足够硬度，同时也将低共熔碳化物在浇铸或固化期间的结晶抑制到最小程度。如果C的含量小于0.45％，则一般不能够获得剃刀刀片的足够硬度。另一方面，如果C的含量超过0.55％，则结晶的低共熔碳化物的量增大，这取决于与Cr含量的平衡，这在锐化工艺期间可导致剃刀刀片中产生碎片。出于该原因，C的含量优选地在约0.45％至约0.55％范围内。为了实现上述C的效应，C含量的优选下限为0.48％并且C含量的优选上限为0.52％。
硅(Si)的含量：约0.2％至约1.0％
Si在精化期间作为脱氧剂加入到钢基底中。为了获得足够的脱氧效应，Si的残余量一般为0.2％或更多。另一方面，如果Si的含量超过1.0％，则内含物的量增大，这在锐化期间可能不可取地导致剃刀刀片中产生一个或多个碎片。因此，Si的含量理想地在约0.2％至1.0％范围内。Si的含量的优选下限为0.40％，并且Si的含量的优选上限为0.60％。
锰(Mn)的含量：约0.2％至约1.0％
Mn也是在精化期间作为脱氧剂以与Si相同的方式加入的。为了获得足够的脱氧效应，Mn的残余量为约0.2％或更多。另一方面，如果Mn的含量超过1.0％，则剃刀刀片基底的热可加工性可开始劣化。因此，Mn的含量理想地在约0.2％至约1.0％范围内。Mn的含量的优选下限为0.60％，并且Mn的含量的优选上限为0.90％。
铬(Cr)：约12％至约14％
将Cr的含量理想地设定为约12％至约14％，原因是为了实现足够的耐腐蚀性，并且也是为了将低共熔碳化物在浇铸或固化期间的结晶抑制到最小程度。如果Cr的含量小于12％，则不能够获得不锈钢的足够的耐腐蚀性。另一方面，如果Cr的含量超过14％，则结晶的低共熔碳化物的量增大而在锐化剃刀刀片时导致剃刀刀片中产生碎片。出于该原因，Cr的含量被设定为12％至14％。为了实现上述Cr的效应，Cr的含量的优选下限为13.2％，并且Cr的含量的优选上限为14％。
除了上述元素之外，本发明的具体组成的余量可由铁(Fe)和其它杂质构成。代表性杂质元素的示例包括磷(P)、硫(S)、镍(Ni)、钒(V)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、氮(N)、和氧(O)。这些元素一般可不可避免地混合在其中；然而，希望将这些杂质调控在以下范围内以便不损害本发明的效应：P≤0.03％，S≤0.005％，Ni≤0.15％，V≤0.2％，Cu≤0.1％，Al≤0.01％，Ti≤0.01％，N≤0.05％，并且O≤0.05％。
针对剃刀刀片的应用测试了本发明的马氏体不锈钢，并且具体地形成并测试了弯曲型剃刀刀片。下表2列出了现有技术的剃刀刀片钢基底(A)的组成和本发明的具有钢基底(B)和(C)(两者均在该新型Mo含量范围内)的两个新型剃刀刀片的组成。按重量百分比计，实施方案#1(钢B)包含约2.31％的Mo含量，并且实施方案#2(钢C)包含2.61％的Mo含量。
表2：本发明的实施方案
用于表2中的剃刀刀片的这些类型的钢基底中的每个经历了热处理和刀片弯制工艺。
刀片条的热处理包括在联机加热炉中硬化、经过许多步骤，诸如奥氏体化、淬火和回火工艺。因此，实现了剃刀刀片钢基底类型A，B和C的高硬度。热处理一般可包括淬火至1100℃40秒、淬火至室温、在-75℃下低温处理30分钟、以及在350℃下回火30分钟。
热处理条件可针对延展性评估进行具体选择。例如，美国专利公布2007/0124939和美国专利8011104公开了局部地热处理硬化的剃刀刀片体的一部分以增强延展性从而促进弯曲部分的形成的方法。如果需要，局部热处理或划痕工艺可与本发明的方法一起使用。
如由表3可见，所形成的剃刀刀片钢基底类型A，B和C中的每个的硬度一般在相同范围内。
表3：钢A，B和C硬化后的维氏硬度(HV)
在对刀片进行加热、硬化和回火之后，刀片弯制工艺形成带有弯曲部的刀片，所述弯曲部具有约70度的弯曲角和0.33mm的内半径。虽然在弯曲部的形成期间一般可能在任何钢刀片A，B或C中均见不到宏观尺度内的裂缝，但使用扫描电镜以高倍放大率检查了它们各自的弯曲区的拉伸表面，如下文所示和所述。
现在参考图2A，其示出了以10000倍的放大率拍摄的扫描电子显微照片(SEM)，所述照片示出了在经历了热处理工艺之后的出自表2的剃刀刀片A的所述类型的金属基底的拉伸表面21的一部分，所述金属基底具有现有技术的约1.3％的Mo含量。
图2A所示的具有球形形状或超过0.2μm尺寸的碳化物被认为是初级碳化物21。
另外，如图2A所示，白色细小M3C型碳化物也以两种不同的状态存在，一种精细地分散在晶粒22中，并且另一种沿晶粒边界23设置。该碳化物的尺寸小于约0.1μm。
随后，以约90度对带有钢基底A的剃刀刀片进行了弯曲测试，所述钢基底A具有约1.30％的现有技术范围内的Mo含量。通过使用扫描电镜，一般可从弯曲部分的正上方观察到拉伸表面上的任何类型的裂缝的存在或不存在。
现在参考图2B，示出了以500倍放大率拍摄的钢基底A的弯曲部分的拉伸表面的所得扫描电镜照片，其中观察到许多裂缝(24)。裂缝(24)可被描述为细长的、宽的，且略微深的，并且因此一般对于剃刀刀片的应用来讲是不可取的。
图2C示出了以5000倍放大率拍摄的扫描电子显微照片，示出了在经历了上述类型热处理和弯制工艺之后的出自表2的剃刀刀片A的金属基底的剃刀刀片的弯曲区中的弯曲部分的拉伸表面25的一部分，其中弯曲角为约70度。
如可见到的那样，存在若干微裂缝26，它们中的一些较深。M3C碳化物27，如最佳可见的那样，一般沿晶粒29的晶粒边界28分散，从而在钢A中形成网络27a，并且在进行了弯制工艺之后，它们的存在减少了。
现在参考图3A，示出了以10000倍的放大率拍摄的扫描电子显微照片，示出了在经历了热处理工艺之后的出自表2的剃刀刀片B的所述类型的金属基底的拉伸表面30的一部分，所述金属基底具有本发明的约2.3％的Mo含量。
图3A所示的具有球形形状或超过0.2μm的尺寸的碳化物被认为是初级碳化物(31)。另外，如图3A所示，所述M3C类型的碳化物(白色细小M3C碳化物)是以两种不同的状态存在的，一种精细地分散在晶粒(32)中，并且另一种沿晶粒边界(33)设置。然而，由于Mo的量已增加，M3C的量相比于图2A在图3A中显现为减少了，同时其尺寸也略微被小型化了。
随后，以约90度对带有钢基底B的剃刀刀片进行了弯曲测试，所述钢基底B具有约2.31％的Mo含量。通过使用扫描电镜，一般可从弯曲部分的正上方观察到拉伸表面上的裂缝的存在或不存在。
现在参考图3B，示出了以500倍的放大率拍摄的钢基底A的弯曲部分的拉伸表面的所得扫描电镜照片，其中观察到许多微裂缝34。虽然是存在的，但本发明的裂缝34显现为远远小于、浅于且窄于图2B的裂缝24。
图3C为以5000倍放大率拍摄的电子显微照片，示出了在经历了上述类型的热处理和弯制工艺之后的出自表2的B型剃刀刀片基底的金属结构的弯曲区中的弯曲部分的拉伸表面35的一部分，其中弯曲角为约70度。钢条B具有约2.31％的新型Mo含量。
如可见到的那样，在图3C的钢B中基本上不存在可见裂缝(或可忽略量的裂缝)，所述钢与图2C中的钢相比具有2.31％的较高的新型Mo含量，其中钢A具有1.3％的较低的现有技术的Mo含量。图3C的拉伸表面35显现为比示出了钢A的图2C中的拉伸表面25平滑。该平滑外观一般可归因于如下事实：所述表面包含减小量的缺陷，诸如裂缝、边界、粗糙度、或其它不规则度。
虽然M3C碳化物一般沿晶粒的晶粒边界分散从而在钢B中形成网络，但基本上不存在所示出的拉伸表面35中容易发现的M3C碳化物。这可归因于钢B的弯曲角低于图3B所示的钢A的弯曲角。
图4A示出了以10000倍的放大率拍摄的扫描电子显微照片，示出了在经历了热处理工艺之后的出自表2的C型钢基底的剃刀刀片的金属结构的弯曲区中的弯曲部分的拉伸表面40的一部分。钢基底C具有2.61％的新型Mo含量。如图4A所示，虽然存在初级碳化物(41)，但没有观察到M3C碳化物。
随后，以约90度对带有钢基底C的剃刀刀片进行了弯曲测试，所述钢基底具有约2.61％的Mo含量。如所指出的那样，通过使用扫描电镜，一般可从弯曲部分的正上方观察到拉伸表面上的裂缝的存在或不存在。在没有观察到M3C碳化物(在热处理之后)的情况下，如图4A所示，没有生成裂缝，所述图为以500倍放大率拍摄的图4B所示钢基底A的弯曲部分的拉伸表面42的所得扫描电镜照片。这是可取的，因为在没有裂缝的情况下，剃刀刀片不太可能断裂。
图4C为以5000倍的放大率拍摄的电子显微照片，示出了在经历了如上所述热处理和弯制工艺之后的出自表2的钢条C的金属结构的弯曲区中的弯曲部分的拉伸表面44的一部分，其中弯曲角为约70度，略微小于图4A和4B的90度弯曲角。钢条C具有2.61％的新型Mo含量。同样，在钢C中没有生成裂缝。图4C的拉伸表面44显现为比图2C和图3C的拉伸表面平滑，后两个图分别示出了钢A和钢B。该平滑外观一般可归因于以下事实：所述表面包含减少量的缺陷，诸如裂缝、边界、粗糙度、或其它不规则度。
显然，随着Mo含量的增大，剃刀刀片的弯曲区中的弯曲部分中的裂缝变得较浅或开始消失。由该测试，已发现在弯制工艺中裂缝优先地由沿晶粒边界沉积的M3C形成。当Mo的含量增大时，晶粒边界处的M3C减少，从而抑制裂缝的形成。
不同于现有技术的钢A(图2A-2C)，新型钢刀片B(图3A-3C)和新型钢刀片C(图4A-4C)在相同的热处理和弯制条件下未表现出晶粒边界开裂。这表明新型钢刀片类型B和C与钢刀片类型A相比可耐受较高的应变，更具延展性，并且具有更好的弯制可成形性，同时仍然保持用于剃刀刀片和剃刮应用的高硬度。
图5所示的图示出了在钢刀片B和C中所见的与钢刀片A相比的改善：耐受较高的应变、改善的延展性、和弯制可成形性。例如，钢刀片A在图5中被示出为具有约74度至约75度的所得延展性试验断裂角52，并且在相同的热处理条件下，钢刀片B具有约77度至约78度的延展性试验断裂角54，而钢刀片C(其Mo含量大于钢刀片A和钢刀片B两者的Mo含量)具有介于79度和81度之间的延展性试验断裂角56。因此，在这些实施方案中，新型钢剃刀刀片B和C具有平均约77度至约81度的延展性试验断裂角，该延展性试验断裂角大于钢刀片A的约74度的延展性试验断裂角。
图6所示的图示出了见于钢刀片B和C中的在断裂角发生时所需的断裂能量的改善。较高的断裂能量表明，所述材料更具延展性，并且因此由于改善了弯制可成形性而能够耐受较高的应变。
例如，钢刀片A在图6中被示出为具有略微超过4毫焦耳的刀片断裂能量62，并且在相同的热处理条件下，钢刀片B具有略微超过6毫焦耳的刀片断裂能量64，而钢刀片C(其Mo含量大于钢刀片A和钢刀片B两者的Mo含量)具有刚好低于6毫焦耳的刀片断裂能量66。
如图7所示，剃刀刀片架70包括本发明的剃刀刀片72，其中剃刀刀片中的一者或多者具有在约1.6％至约5％范围内的新型Mo含量。刀片72可优选地为弯曲型的，但其也可为刀片支撑型刀片。
图8概述了形成本发明的剃刀刀片72的工艺步骤。第一步骤82为如下步骤：提供至少一个钢基底条，其中基底具有按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的Mo。
在第二步骤84和第三步骤85处，按上述条件分别对所述至少一个钢条进行热处理和回火。第四步骤86为如下步骤：弯制所述至少一个钢条的一部分，从而在所述部分中形成弯曲区。
在步骤84之后，基本上不存在回火碳化物(M3C)。在步骤86之后，在所述弯曲区中基本上不生成裂缝。
剃刀刀片钢基底还包含按组合物的重量百分比计含量在约0.45％至约0.55％范围内的碳(C)，按组合物的重量百分比计含量在约12％至约14％范围内的铬(Cr)，含量在约0.4％至约1.0％范围内的硅(Si)、含量在约0.5％至约1.0％范围内的锰(Mn)，其中重量百分比中的余量由铁(Fe)和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其相对于任何本发明所公开的或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其它参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域的技术人员来讲显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它改变和修改。因此，本文旨在在所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类改变和修改。

Claims (15)

1.一种由基底形成的剃刀刀片，所述基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的钼(Mo)。
2.根据权利要求1所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片在弯曲区中还包括弯曲部分。
3.根据权利要求2所述的剃刀刀片，其中所述弯曲部分进一步基本上不包括裂缝。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的剃刀刀片，其中所述弯曲部分基本上不包含回火碳化物(M3C)。
5.根据权利要求2至权利要求4中任一项所述的剃刀刀片，其中所述弯曲部分包含直径为约0.1μm或更小的回火碳化物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片还包含按组合物的重量百分比计含量在约0.45％至约0.55％范围内的碳(C)、和按组合物的重量百分比计含量在约12％至约14％范围内的铬(Cr)、或它们的任何组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片还包含含量在约0.4％至约1.0％范围内的硅(Si)、含量在约0.5％至约1.0％范围内的锰(Mn)，其中组合物的重量百分比中的余量由一定量的铁(Fe)和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，其中按组合物的重量计，所述钼(Mo)的含量在约2.1％至约2.8％范围内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，其中峰值断裂角在约0度至约130度范围内，其中延展性试验断裂角在约77度至约81度范围内，其中刀片断裂能量为约6毫焦耳，或它们的任何组合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，其中所述弯曲区中的内半径在约0.20mm至约0.50mm范围内，其中所述剃刀刀片的厚度在约0.05mm至约0.15mm范围内，其中所述内半径对所述剃刀刀片的厚度的比率在约1至约10范围内，或它们的任何组合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的剃刀刀片，其中形成于所述弯曲区中的弯曲角在约35度至约75度范围内。
12.一种剃刀刀片架，所述剃刀刀片架包括多个剃刀刀片，其中所述多个剃刀刀片中的至少一个是由基底形成的，所述基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的钼。
13.一种制造剃刀刀片的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少一个钢基底条，所述基底包含按组合物的重量计含量在约1.6％至约5％范围内的钼；
b.热处理所述至少一个钢条；
c.回火所述至少一个钢条；以及
d.弯制所述至少一个钢条的一部分，弯曲区中的所述弯曲部分。
14.根据权利要求14所述的方法，其中在步骤(b)之后基本上不存在回火碳化物(M3C)，并且其中在步骤(d)之后，在所述弯曲部分中基本上不生成裂缝。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，还包含按组合物的重量百分比计含量在约0.45％至约0.55％范围内的碳(C)、按组合物的重量百分比计含量在约12％至约14％范围内的铬(Cr)、含量在约0.4％至约1.0％范围内的硅(Si)、含量在约0.5％至约1.0％范围内的锰(Mn)，其中重量百分比中的余量由铁(Fe)和不可避免的杂质构成，或它们的任何组合。
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