CN114317939B - 滑冰运动用滑冰鞋的冰刀及其制备方法和滑冰鞋 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冰刀材料技术领域,具体而言,涉及一种滑冰运动用滑冰鞋的冰刀及其制备方法和滑冰鞋。所述滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,包括以下步骤:提供冰刀基体;对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理,其中,所述激光冲击强化处理的工艺条件中激光脉冲能量为100mJ~100J,脉冲宽度为1ns~100ns,激光的光斑直径为1mm~10mm,冲击次数为1~20次。
Description
技术领域
本发明涉及冰刀材料技术领域,具体而言,涉及一种滑冰运动用滑冰鞋的冰刀及其制备方法和滑冰鞋。
背景技术
滑冰运动是运动员借助冰刀通过蹬冰获得驱动力并克服摩擦阻力在冰面上快速滑行的运动项目。冰刀是滑冰运动如速度滑冰、大道速滑、花样滑冰、冰球等的主要器械。冰刀的摩擦学性能、耐磨性等会在很大程度上影响使用者的使用体验,尤其是在高端竞速类比赛方面影响则更加显著。冰刀滑行速度和蹬冰力不仅与运动员的滑行姿势和体能相关,更直接取决于冰刀的刀刃。冰刀刀刃服役过程是涉及摩擦、磨损以及承压等多因素综合作用的复杂过程。一旦冰刀刀刃出现表面摩擦学性能不良、变形或者磨损等状况,就会影响运动员竞技水平的发挥,甚至对运动员自身造成损伤。改善冰刀刀刃的减摩耐磨性能,对于提高冰刀服役特性以及运动员的竞技水平和比赛成绩等,均具有重要的意义。
目前的冰刀材料多为性能优异的工具钢、高速钢、弹簧钢、粉末金属冶金钢、碳钢或不锈钢等。传统的改性手段主要采用优选冰刀材质、结构优化、刃磨、热处理以及表面改性等手段,通过改善冰刀材料的机械性能或表面特性来实现减摩耐磨。其中,表面改性处理的典型工艺路线和技术原理是采用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方式,在冰刀表面制备超硬耐磨的金属陶瓷涂层,通过提高冰刀的硬度、刚度等机械性能或耐磨损性能来增加蹬冰力;通过降低冰刀的表面粗糙度来减小摩擦阻力,最终达到减摩耐磨的目的。但是,通过镀覆超硬耐磨涂层以提高冰刀的硬度、刚度等机械性能或耐磨损性能,虽然对于提高冰刀的蹬冰力具有一定效果,但无法降低冰刀在滑动过程中的摩擦阻力,因为冰刀由于侧面刀刃需要保持,镀镀层前无法抛光,表面粗糙度大导致涂层与基底的结合力不好,涂层易脱落,无法实现减阻。涂层脱落蹬冰力效果也会受到影响。
发明内容
基于此,本发明提供了一种能够增强蹬冰力的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀及其制备方法和滑冰鞋。该冰刀具有优异的减摩耐磨性能。
本发明一方面,提供了一种滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,包括以下步骤:
提供冰刀基体;
对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理,其中,所述激光冲击强化处理的工艺条件中激光脉冲能量为100mJ~100J,脉冲宽度为1ns~100ns,激光的光斑直径为1mm~10mm,冲击次数为1~20次。
在其中一个实施例中,所述冰刀基体为由工具钢、高速钢、弹簧钢、粉末金属冶金钢、碳钢或不锈钢制备的刀体,所述刀体的刀刃的致密度大于98%,硬度为700HV至1000HV,粗糙度Ra小于等于4μm。
在其中一个实施例中,对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理之前还包括:
在所述冰刀基体的刀刃两侧上设置吸收层,并在所述吸收层上施加约束层,所述吸收层的材料为黑胶带或锡纸,所述约束层的材料为去离子水。
在其中一个实施例中,所述吸收层的厚度为0.1mm~0.36mm,所述约束层的厚度为1mm~2mm。
在其中一个实施例中,所述激光冲击强化处理使用的激光器为Nd:YAG激光器或Yb:YAG激光器。
在其中一个实施例中,所述激光冲击强化处理的工艺条件还包括光斑搭接率,所述光斑搭接率为5%~90%。
在其中一个实施例中,所述激光冲击强化处理的工艺条件还包括激光冲击角度,所述激光冲击角度为10°~90°。
在其中一个实施例中,所述激光脉冲能量为10J~30J,所述脉冲宽度为10ns~25ns,所述激光的光斑直径为4mm~6mm。
本发明又一方面,还提供一种由所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法制备得到的冰刀。
本发明再一方面,进一步提供一种滑冰鞋,包括所述的冰刀。
与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,能够实现冰刀的高质量冲击强韧化,并避免由于激光冲击强化引起的整体结构变形和破损。
由该方法制备得到的冰刀具有极高的硬度和耐磨性,可极大提高现有冰刀的耐磨减摩效果,增强滑冰时的蹬冰力。此外,由该方法制备得到的冰刀还具有优良的耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性,可以有效延长其使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例5制备的冰刀在光学显微镜形貌图;
图2a为实施例5中强化处理前的冰刀的硬度梯度分布图;
图2b为实施例5中强化处理后的冰刀的硬度梯度分布图;
图3为滑行前后冰刀刀刃变化示意图。
具体实施方式
现将详细地提供本发明实施方式的参考,其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上,对本领域技术人员而言,显而易见的是,可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如,作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中,来产生更进一步的实施方式。
因此,旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述,而非意在限制本发明更广阔的方面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外,所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如,因此,除非有相反的说明,否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值,本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性,适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围,例如,1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
本发明一实施例提供了一种滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,包括以下步骤:
S10,提供冰刀基体;
S30,对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理,其中,所述激光冲击强化处理的工艺条件中激光脉冲能量为100mJ~100J,脉冲宽度为1ns~100ns,激光的光斑直径为1mm~10mm,冲击次数为1~20次。
本发明提供的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,首次采用激光冲击技术对冰刀刀刃进行强化,短脉冲(ns级)、高功率密度(GW/cm2)的激光照射形成GPa量级的冲击波,使冰刀刀刃表面迅速加热到气化温度,突然气化导致极高的压应力,使发生塑性变形,形成密集的位错、空位和空位团,从而改变冰刀刀刃表面材料的组织和力学性能,提高其硬度、抗疲劳、磨损和应力腐蚀等性能。
需要说明的是,在上述实施方式中,一般的,其他未提及的激光参数不受特别限制。
在一些实施方式中,所述冰刀基体为由工具钢、高速钢、弹簧钢、粉末金属冶金钢、碳钢或不锈钢制备的刀体。所述刀体的刀刃的致密度大于98%,硬度为700HV至1000HV,粗糙度Ra小于等于4μm。
在一些实施方式中,滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,还包括:
步骤S20,在所述冰刀基体的刀刃两侧面上设置吸收层,并在所述吸收层上施加约束层。
步骤S20设置在步骤S30之前。
通过设置吸收层和约束层,可以进一步提高激光冲击效果和强化效率。
所述吸收层的材料可以为黑胶带或锡纸。对未涂敷吸收保护层的金属材料表面直接进行激光冲击强化处理,不仅会烧蚀金属表面,而且在表面产生的熔凝层会在快速冷却中形成细小裂纹,并产生残余拉应力,从而降低材料的机械性能。吸收层能够有效的保护冰刀刀片不受激光的烧伤,涂覆方便,去除快捷,增强冲击强化效果。在一些实施方式中,吸收层的厚度为0.1mm~0.36mm。
所述约束层的材料通常为去离子水。在一些实施方式中,约束层的厚度为1mm~2mm。进一步地,上述去离子水需输出稳定,水流冲击方向与冰刀基体带强化处理的刀刃表面法线方向成30°至60°角。
在一些实施方式中,激光冲击强化处理时使用的激光器为Nd:YAG激光器或Yb:YAG激光器。
在一些实施方式中,激光冲击强化处理的工艺条件还包括光斑搭接率,其为5%~90%。
在一些实施方式中,激光冲击强化处理的工艺条件还包括激光冲击角度,其为10°~90°。激光冲击角度即激光冲击方向和待强化样品表面的角度。
在一些优选实施方式中,激光脉冲能量为10J~30J,脉冲宽度为10ns~25ns,激光的光斑直径为4mm~6mm。
又一方面,本发明还提供一种由上述任意实施方式的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法制备得到的冰刀。
进一步,还一方面,本发明提供一种滑冰鞋,包括上述的冰刀。
以下结合具体实施例对本发明的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀进一步详细的说明。旨在对本发明做进一步的详细说明,以帮助本领域技术及研究人员进一步理解本发明,有关技术条件等并不构成对本发明的任何限制。在本发明权利要求范围内所做的任何形式的修改,均在本发明权利要求的保护范围之内。实施例中采用药物和仪器如非特别说明,均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规条件,例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
以下实施例和对比例中使用的冰刀基体均为橙管ST17.5SFT冰刀。以下实施例和对比例中各项测试项目均在同等条件下进行测试。
实施例1
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层黑胶带(激光冲击强化专用PVC黑色胶带),在运动臂上调整夹具对贴覆有黑胶带的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为100mJ,脉冲宽度为100ns,光斑直径为1mm,光斑搭接率为50%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与黑胶带表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有黑胶带的刀刃表面进行冲击,冲击次数为20次。
(4)冲击结束后,去除黑胶带。
实施例2
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为100J,脉冲宽度为1ns,光斑直径为4mm,光斑搭接率为1%,激光冲击角度为10°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例3
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为20J,脉冲宽度为20ns,光斑直径为4mm,光斑搭接率为5%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行整面冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例4
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为10J,脉冲宽度为15ns,光斑直径为5mm,光斑搭接率为30%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行整面冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例5
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层黑胶带(激光冲击强化专用PVC黑色胶带),在运动臂上调整夹具对贴覆有黑胶带的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为15J,脉冲宽度为20ns,光斑直径为6mm,光斑搭接率为20%,激光冲击角度为45°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与黑胶带表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有黑胶带的刀刃表面进行冲击,冲击次数为2次。
(4)冲击结束后,去除黑胶带。
实施例6
(1)将冰刀基体的刀刃一侧面上贴覆一层铝箔(425铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为12J,脉冲宽度为20ns,光斑直径为5mm,光斑搭接率为50%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为2次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例7
(1)将冰刀基体的刀刃一侧面上贴覆一层黑胶带(激光冲击强化专用PVC黑色胶带),在运动臂上调整夹具对贴覆有黑胶带的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为50J,脉冲宽度为80ns,光斑直径为2mm,光斑搭接率为70%,激光冲击角度为30°,光斑形状为圆形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与黑胶带表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有黑胶带的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除黑胶带。
实施例8
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆一层2铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为80J,脉冲宽度为10ns,光斑直径为8mm,光斑搭接率为1%,激光冲击角度为60°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例9
(1)将冰刀基体的刀刃两侧面上贴覆三层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为90J,脉冲宽度为3ns,光斑直径为5mm,光斑搭接率为90%,激光冲击角度为70°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例10
(1)将冰刀基体的刀刃一侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为60J,脉冲宽度为50ns,光斑直径为4mm,光斑搭接率为60%,激光冲击角度为10°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为10次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例11
(1)将冰刀基体的刀刃一侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为30J,脉冲宽度为10ns,光斑直径为4mm,光斑搭接率为20%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例12
(1)将冰刀基体的刀刃一侧面上贴覆一层铝箔(427铝箔),在运动臂上调整夹具对贴覆有铝箔的冰刀基体进行夹持固定。
(2)采用1064nm的Nd:YAG激光器,设置参数激光脉冲能量为10J,脉冲宽度为25ns,光斑直径为6mm,光斑搭接率为30%,激光冲击角度为90°,光斑形状为方形。在调试好程序后,打开平稳水束,水流冲击方向与铝箔表面法线方向成45°角。
(3)开启程序,对冰刀基体贴覆有铝箔的刀刃表面进行冲击,冲击次数为1次。
(4)冲击结束后,去除铝箔。
实施例1~12制备强化冰刀的工艺参数列于表1:
表1
测试例
将实施例1~12制备的冰刀作为样品进行测试,其中各项测试具体方法如下:
(1)耐磨损测试
通过摩擦磨损试验机对各冰刀样品进行耐磨性测试,摩擦10min后通过光学显微镜观察冰刀表面的磨损情况。测试结果显示,各冰刀表面并未出现明显的磨损,说明强化后的冰刀具有良好的耐磨性。图1示出了实施例5制备的冰刀在光学显微镜下显示的磨损情况,从图1中可以看出,冰刀表面无明显磨损。
(2)减磨效果测试
通过摩擦磨损试验机测试各冰刀样品与冰面的摩擦系数,冰面温度、湿度、施加的载荷都会影响冰面摩擦系数的测量,这里严格控制冰面温度-8.5℃、湿度25%,载荷9N。
测试结果如下表2所示:
表2
从表2数据可以看出,强化后的冰刀具有良好的减摩效果。
(3)硬度测试
通过显微硬度仪测试强化处理前和前强化处理后的冰刀的硬度,强化后冰刀的两侧硬度增高,硬度越往中间逐渐递减。以实施例5制备的冰刀为例,强化处理前的冰刀的硬度梯度分布如图2a所示,强化处理后的冰刀的硬度梯度分布如图2b所示。从图2a和图2b可知,强化后冰刀的两侧硬度增高,硬度越往中间逐渐递减。这使得冰刀的两侧硬度高,越往中间硬度越低,滑行过程中,两侧的冰刀刀刃由于硬度大磨损低,中间硬度低磨损大,使得冰刀刀刃的形貌得到较好的保持,从而有利于运动员的滑行,使得蹬冰力较大,滑行更稳定。
滑行前后冰刀刀刃变化如图3所示,从左至右依次是a:强化处理前的冰刀在滑行前的刀刃形状;b:强化处理前的冰刀在滑行后的刀刃形状;c:强化处理后的冰刀在滑行前的刀刃形状;d:强化处理后的冰刀在滑行后的刀刃形状。
(4)冰刀刀刃表面元素含量测试
利用臊面电子显微镜分析微观样品表面的元素,它是靠检测元素电子跃迁产生的特征X射线来确认元素存在的,将强化前后的冰刀切割成小片放入腔体,然后抽真空,呆真空度达到10-4Pa开始测试,测试结果显示,冰刀刀刃强化后元素组成未发生变化,说明强化是物理上的变化,激光的冲击导致硬度提升,并没有化学元素的改变。
以实施例5制备的冰刀为例,其测试结果如表3所示:
表3冰刀刀刃表面元素组成(各元素质量百分含量)
元素 | 强化前(%) | 强化后(%) |
Fe | 77.22 | 77.99 |
W | 9.98 | 9.44 |
Mo | 6.28 | 5.84 |
Gr | 4.19 | 4.21 |
V | 2.33 | 2.51 |
(5)蹬冰力测试
冰刀的蹬冰力测试是通过课题组自组装研发的可穿戴冰面摩擦测量装置测试的,装置的载荷测量范围0-800N,摩擦力和蹬冰力的测量范围0-200N,将冰刀和冰刀鞋通过测量装置连接,运动员穿上冰刀鞋以统一姿势在冰面滑行,测试运动员体重60kg,冰场冰面温度-7℃,冰面湿度40%。测试结果如表4所示:
组别 | 蹬冰力(N) |
强化前冰刀 | 173.8 |
实施例1 | 178.8 |
实施例2 | 190.2 |
实施例3 | 196.5 |
实施例4 | 200.0 |
实施例5 | 203.2 |
实施例6 | 204.5 |
实施例7 | 189.6 |
实施例8 | 193.7 |
实施例9 | 190.4 |
实施例10 | 192.3 |
实施例11 | 195.3 |
实施例12 | 198.6 |
测试结果表明,强化后冰刀的蹬冰力增加,并且实施例3、4、5、6、11和12具有更强的蹬冰力。由此说明,采用激光脉冲能量为10J~30J,脉冲宽度为10ns~25ns,激光的光斑直径为4mm~6mm范围内的工艺参数,可以更好的增强冰刀蹬冰力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,便于具体和详细地理解本发明的技术方案,但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.一种滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供冰刀基体,所述冰刀基体为由工具钢、高速钢、弹簧钢、粉末金属冶金钢、碳钢或不锈钢制备的刀体,所述刀体的刀刃的致密度大于98%,硬度为700HV至1000HV,粗糙度Ra小于等于4μm;
对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理,其中,所述激光冲击强化处理的工艺条件中,激光脉冲能量为10J~30 J,脉冲宽度为15ns~25ns,激光的光斑直径为2mm ~6mm,冲击次数为1~2次。
2.根据权利要求1所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,对所述冰刀基体的刀刃进行激光冲击强化处理之前还包括:
在所述冰刀基体的刀刃两侧上设置吸收层,并在所述吸收层上施加约束层,所述吸收层的材料为黑胶带或者锡纸,所述约束层的材料为去离子水。
3.根据权利要求2所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,所述吸收层的厚度为0.1mm~0.36mm,所述约束层的厚度为1mm~2mm。
4.根据权利要求1所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,所述激光冲击强化处理使用的激光器为Nd:YAG激光器或Yb:YAG激光器。
5.根据权利要求1所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,所述激光冲击强化处理的工艺条件还包括光斑搭接率,所述光斑搭接率为5%~90%。
6.根据权利要求1所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法,其特征在于,所述激光冲击强化处理的工艺条件还包括激光冲击角度,所述激光冲击角度为10°~90°。
7.一种由权利要求1~6任一项所述的滑冰运动用滑冰鞋的冰刀的制备方法制备得到的冰刀。
8.一种滑冰鞋,其特征在于,包括如权利要求7所述的冰刀。
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