CN115416052A - 刀具和制造刀具的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种刀具和制造刀具的方法。其中,制造刀具的方法包括形成具有硬度不同的多层结构的复合钢块,将复合钢块加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而得到具有无序复合结构的原材料钢板;将原材料钢板制成刀具坯体,以获得在长度方向上具有所述无序复合结构的刀具坯体;对所述刀具坯体进行打磨处理,得到具有在所述长度方向上由所述无序复合结构形成的微锯齿结构的刀具。根据本申请制得的刀具,能够持久锋利,并且不易发生卷刃或者崩刃现象。
Description
技术领域
本申请涉及厨用刀具技术领域,具体涉及一种刀具和制造刀具的方法。
背景技术
刀具在人们日常生活中的厨房用具中扮演着十分重要的角色。在日常使用过程中,刀具的刃口会不可避免地撞击在硬质材料(例如,菜板、骨头)上,当使用一段时间后会在刃口处出现明显的弯折(即卷刃)现象。另外,刃口处的锋利度会在使用较短的时间后明显下降,不能满足消费者的使用需求。
为此,在现有技术中,通常会在刀具的表层设置硬质合金来形成硬质涂层,并通过硬质涂层来改善刀具的持久锋利度。但是,硬质涂层容易崩刃(例如,断裂),在硬质涂层磨损之后,刀具的持久锋利度便会急剧下降,因此此种方式仍不能够满足消费者的使用需求。
发明内容
因此,本申请的目的在于提供一种刀具和制造刀具的方法,以解决现有技术中的刀具的持久锋利度不佳的问题,通过形成具有硬度不同的多层结构的复合钢块,再通过对具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而形成具有无序复合结构的原材料钢板,在对刀具坯体打磨时,刀具的刃口部沿长度方向具有由无序复合结构形成的微锯齿结构,进而能够具有较好的持久锋利度。
根据本申请的第一方面,提供一种刀具的制造方法,所述刀具的制造方法包括:形成硬度不同的具有多层结构的复合钢块;将所述具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度然后执行锻打工艺,使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而形成具有无序复合结构的原材料钢板;将原材料钢板制成刀具坯体,以获得在长度方向上具有所述无序复合结构的刀具坯体;对所述刀具坯体进行打磨处理,得到具有在所述长度方向上由所述无序复合结构形成的微锯齿结构。
在实施例中,所述将所述具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度包括:以第一升温速率将所述复合钢块加热至初始温度;然后,以第二升温速率将处于初始温度的复合钢块加热至所述锻造温度,其中,所述初始温度低于所述锻造温度,所述第一升温速率小于所述第二升温速率。
在实施例中,所述锻打工艺包括当所述复合钢块被加热至锻造温度时,对所述复合钢块进行一轮锻打,其中,当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,对复合钢块以第二升温速率升温至所述锻造温度,然后进行下一轮锻打,其中,所述终锻温度处于所述锻造温度和所述初始温度之间。
在实施例中,在复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度之前,对复合钢块进行折叠和/或扭转。
在实施例中,在最后一轮锻打后的温度低于所述终锻温度的情况下,将锻打后的复合钢块置于400℃-600℃的环境下进行冷却。
在实施例中,所述具有多层结构的复合钢块以硬度大小交替分布的形式层叠,形成复合钢块的步骤包括:提供多种钢片,并将所述多种钢片按照硬度大小交替分布的方式叠合。
在实施例中,所述第一升温速率为20℃/min-30℃/min,所述第二升温速率为50℃/min-60℃/min,所述终锻温度为800℃-900℃;所述初始温度为700℃-900℃,所述锻造温度为1100℃-1200℃,所述锻打工艺的锻打方向朝向与所述层叠相对的方向进行。
在实施例中,每个钢片的厚度在5mm-10mm之间,所述多种钢片包括3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV、6Cr13MoV、7Cr17MoV和102Cr17MoV不锈钢中的至少两种。
根据本申请的第二方面,提供一种刀具,所述刀具采用上述所述的刀具的制造方法制造得到。
在实施例中,所述微锯齿结构中的各个齿的高度沿刀具的宽度方向参差不齐地分布。
根据本申请的刀具的制造方法,通过硬度互不相同的多种钢片层叠并依次连接,从而形成具有多层结构的复合钢块,将具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,使得复合钢块的多层结构之间无序地复合,从而形成具有无序复合结构的原材料钢板,通过此种原材料钢板制成刀具,当在刃口部沿厚度方向打磨时,在打磨条件一致的情况下,位于刀具刃口部上的不同材料的研磨量会有所不同(硬度不同导致研磨量不同),通过打磨形成沿长度方向上具有微锯齿结构的刀具的刃口部,一方面,由于微锯齿结构的刃口部受力分散,能够避免发生“卷刃”现象;另一方面,当微锯齿结构的刃口部撞击在硬质材料上时,其受力方式为点受力,与受力方式为线受力的连续型弧线状的刃口结构相比较,在同等受力的情况下,微锯齿结构的刃口部的尖部作用在食材上的压强更大,使得刃口部更容易切入食材中,因此能够持久锋利。另外,由于刀具的刃口部沿厚度方向均为多层复合结构的形式,在每次打磨后,便可以重新获得锋利度,因而能够提升持久锋利性能。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述,本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚,在附图中:
图1是根据本申请实施例的复合钢块的结构示意图;
图2是根据本申请一种实施例的原材料钢板的结构示意图;
图3是根据本申请另一种实施例的原材料钢板的结构示意图;
图4是根据本申请实施例的刀具的结构示意图。
具体实施方式
将在下文中更充分地描述本申请的发明构思。
相对于粉末材料而言,采用钢片作为原材料,可以无需过多考虑制造过程中的氧化问题。钢片具有不易被腐蚀、硬度较佳和价格低廉等优异的性质。因此,可以使用钢片作为制造持久锋利刀具的材料。
发明人经研究发现,通过硬度互不相同的多种钢片叠合来形成具有多层结构的复合钢块,接着将具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,使得复合钢块的多层结构之间无序地复合,从而可以得到具有无序复合结构的原材料钢板。在将此种原材料钢板制成刀具的过程中,当在刃口部沿厚度方向打磨时,在打磨条件一致的情况下,位于刀具刃口部上的不同材料因硬度不同而具有不同的研磨量,可以通过打磨能够形成沿长度方向具有微锯齿结构的刃口部的刀具。由于微锯齿结构的刃口部受力分散,一方面,能够避免刀具发生“卷刃”现象;另一方面,当微锯齿结构的刃口部撞击在硬质材料上时,其受力方式为点受力,与受力方式为线受力的连续型弧线状的刃口结构相比较,在同等受力的情况下,微锯齿结构的刃口部的尖部作用在食材上的压强更大,使得刃口部更容易切入食材中,因此能够使刀具具有优异的锋利性。由于刀具的刃口部沿厚度方向均为复合结构的形式,在每次打磨后,便可以重新获得锋利度,因而能够提升持久锋利性能。另外,刀具刃口部在长度方向上的硬度不同,不同强韧度的材料相互作用,相对韧性较好的材料能承受更大载荷,使得刀具刃口部不易卷刃或者崩刃,因此使得本申请的刀具具有较好的持久锋利性能。
下面将结合示例性实施例,对本申请的发明构思进行详细的描述。
根据本申请的第一方面提供了一种刀具的制造方法,所述刀具的制造方法包括:
步骤S101,形成具有硬度不同的多层结构的复合钢块。
步骤S102,将具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而得到具有无序复合结构的原材料钢板。
步骤S103,将原材料钢板制成刀具坯体,以获得在长度方向上具有无序复合结构的刀具坯体。
步骤S104,对刀具坯体进行打磨处理,得到具有在长度方向上由无序复合结构形成的微锯齿结构的刃口部的刀具。
下面将结合具体的实施例,对本申请的刀具的制造方法做以详细地描述。
制造复合钢块
根据本申请,具有多层结构的复合钢块中的多层结构可以按照硬度交替分布的形式叠合,也可以按照硬度无序分布的形式叠合。在示例性的实施例中,制造复合钢块包括提供多种钢片,并将所述多种钢片按照硬度大小交替分布的方式叠合。根据本申请,可以由不锈钢片来制成复合钢块,也可以先将不锈钢粉制成对应的不锈钢片,再通过不锈钢片来制成根据本申请的复合钢块。本申请对此不做过多限制。
在实施例中,钢片为不锈钢片,不锈钢片具体可以为马氏体不锈钢片。每个不锈钢片的厚度在5mm-10mm之间。其中,马氏体不锈钢片的示例包括3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV、6Cr13MoV、7Cr17MoV和102Cr17MoV不锈钢片。根据本申请,不锈钢片的含碳量越高,由其形成刀具的硬度越高。含碳量的顺序由小到大依次为:3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV、6Cr13MoV、7Cr17MoV和102Cr17MoV。
根据本申请,将多种不锈钢片叠合,从而形成具有多层结构的复合钢块10。在实施例中,将多种不锈钢片层叠并通过焊接将相邻的不锈钢片进行连接,从而形成根据本申请的复合钢块10。根据本申请,通过将多种不锈钢层叠并依次固定连接,从而使得在后续锻打的时候不至于发生移位,进而方便锻打操作的进行。
在实施例中,具有多层结构的复合钢块10以硬度大小交替分布的形式层叠。如此,通过锻打使得具有多层结构的复合钢块在形成无序复合结构时的硬度规律地交替分布。
图1是根据本申请实施例的复合钢块的结构示意图。如图1所示,复合钢块10包括第一不锈钢片11和层叠并连接在第一不锈钢片11的表面上的第二不锈钢片12。
制备具有无序复合结构的原材料钢板
在准备好具有多层结构的复合钢块之后,将具有多层结构的复合钢块10加热至锻造温度,然后通过锻打工艺进行处理,从而得到具有无序复合结构的原材料钢板。根据本申请,通过锻打可以使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而形成具有无序复合结构的原材料钢板。
根据本申请,将具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度的步骤包括:以第一升温速率将具有多层结构的复合钢块加热至初始温度;然后,以第二升温速率将处于初始温度的复合钢块加热至锻造温度。其中,第一升温速率小于第二升温速率。在实施例中,依据复合钢块的厚度和材质的不同,采用不同的升温速率将复合钢块升温至锻造温度。在示例性的实施例中,以厚度不大于50cm的复合钢块为例,将具有多层复合结构的复合钢块以20℃/min-30℃/min的升温速度加热至700℃-900℃,然后在以50℃/min-60℃/min的升温速度加热锻造温度。其中,初始温度为低于锻造温度的温度,初始温度可以根据制造复合钢块的材料进行设定。具体地,当以102Cr17Mo不锈钢和3Cr13不锈钢制成复合钢块时,初始温度可以为1100℃-1200℃。在这些实施例中,通过控制升温速率和初始温度,可以在将复合钢块升温至锻造温度(锻打所需的温度)的过程中避免发生裂纹等,从而能够保证获得的原材料钢板的质量和强度。
根据本申请,锻打即反复地敲打。其中,锻打可以重复进行多轮,每轮锻打包括多次反复地敲打。其中,锻打工艺包括在复合钢块被加热至锻造温度之后,对复合钢块进行一轮锻打,其中,当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,对复合钢块以第二升温速率升温至锻造温度,然后进行下一轮锻打。其中,终锻温度处于锻造温度和初始温度之间。终锻温度为每轮锻打后的温度值,终锻温度可以根据材料的再结晶温度进行设定,以确保材料在终锻前仍有足够的塑性,又可使材料在锻后获得较好的组织和性能。具体地,当以102Cr17Mo不锈钢和3Cr13不锈钢制成复合钢块时,当检测到复合钢块被锻打后的温度为800℃-900℃时,对锻打后的复合钢块以第二升温速率升温,然后再进行下一轮的锻打。这里,终锻温度可以为800℃-900℃。
根据本申请,在复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度之前,通过将多次复合钢块折叠和/或扭转,可以进一步形成无序复合结构。根据本申请,折叠和/或扭转可以沿着有序的方向(相同的方向)进行,也可以无序的方向(不同的方向)的进行,采用有序的方向会使材料形成的微距齿更加均匀,采用无序的方向可以缩短无序复合的时间。根据本申请,锻打重复进行至少2轮,锻打的次数根据复合钢块的折叠和/或扭转的次数确定。在复合钢块的折叠和/或扭转的次数超过5次后,无序复合结构充分形成,可以停止锻打。
在实施例中,当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,对复合钢块以第二升温速率升温至所述锻造温度,然后进行下一轮锻打。
在实施例中,在最后一轮锻打后的温度低于终锻温度的情况下,将锻打后的复合钢块置于400℃-600℃的环境下进行冷却。在本申请实施例中,不锈钢,尤其是马氏体不锈钢,对冷却速率比较敏感,直接空冷容易使锻件里面存在较大的内应力,容易导致表面裂纹,本申请通过将其置于400℃-600℃的熔炼炉中并随炉进行冷却,能够减小内应力和裂纹,从而保证刀具的力学性能。
在一个示例性实施例中,锻打工艺为两轮锻打,每轮锻打包括:将具有多层结构的复合钢块加热至锻造温度之后,对所述复合钢块进行一轮锻打,并沿着预定的方向多次折叠和/或多次扭转。当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,对复合钢块以第二升温速率升温至锻造温度,随后进行第二轮锻打。这里,第二轮锻打即为最后一轮锻打,当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,将锻打后的复合钢块置于400℃-600℃的环境下进行冷却,从而制得本申请的具有无序复合结构的原材料钢板。
在另一个示例性的实施例中,以厚度不大于50cm的复合钢块(马氏体不锈钢)为例,锻打工艺包括:将具有多层复合结构的复合钢块以20℃/min-30℃/min的升温速度加热至700℃-900℃,然后在以50℃/min-60℃/min的升温速度加热至1100℃-1200℃(此温度为锻造温度),保温10min-15min后进行第一轮锻打,并沿着相同的方向多次折叠和/或多次扭转;当检测到复合钢块被锻打后的温度低于800℃-900℃(此温度为终锻温度)的情况下,对复合钢块以50℃/min-60℃/min的升温速度加热至1100℃-1200℃,随后再进行第二轮锻打。如此,重复进行多轮的锻打,在最后一轮锻打的温度低于800℃-900℃的情况下,将复合钢块置于400℃-600℃的熔炼炉中并随炉进行冷却,从而获得复合钢块中各层形成无序复合结构的原材料钢板。
图2是根据本申请一种实施例的原材料钢板的结构示意图。在获得本实施例的原材料钢板时,制造刀具的方法不包括对复合钢块沿着预定的方向多次折叠和/或多次扭转的步骤。如图2所示,原材料钢板由第一不锈钢片11和第二不锈钢片12复合形成。
图3是根据本申请另一种实施例的原材料钢板的结构示意图。在获得本实施例的原材料钢板时,制造刀具的方法包括对复合钢块沿着预定的方向多次折叠和/或多次扭转的步骤。如图3所示,原材料钢板由第一不锈钢片11和第二不锈钢片12无序复合形成。
需要说明的是,上述附图仅是为了说明本实施例,本申请的原材料钢板在经过多次折叠和/或多次扭转之后,能够形成无序复合的结构。另外,图示仅仅是示例,本申请的无序复合结构在结构上更加复杂多样化。
形成刀具坯体
根据本申请,将原材料钢板制成刀具坯体。将原材料钢板进行成型以获得长度方向上具有无序复合结构的刀具坯体。刀具坯体的刃口部在长度方向上的硬度不同,从而便于形成微锯齿结构。
根据本申请,在对刀具坯体进行打磨处理的步骤前,刀具的制造方法还包括对刀具坯体在一定温度下沿长度方向进行辊锻处理,使得刀具坯体无序复合结构更加致密,从而在一定程度上能够增强刀具坯体的强度。另外,通过加热至一定温度进行辊锻处理,可以使得刀具坯体的厚度在宽度方向上逐渐减小,形成厚度不均匀的厨用刀具结构。其中,辊锻处理中辊压的压力80MPa-120MPa,辊压的温度为500℃-700℃。
在实施例中,在辊锻处理之后,还可以对刀具坯体进行热处理,热处理后的刀具坯体可能有轻微形变,刀具的制造方法还包括将刀具坯体进行压平处理以及表面磨光处理。
图4是根据本申请实施例的刀具的结构示意图。如图4所示,刀具20的刃口部21具有微锯齿结构211。具体地,将上述刀具坯体通过研磨机沿厚度方向进行研磨,在研磨条件一致的情况下,刀具刃口部沿长度方向因硬度不同而导致研磨量不同,因此硬度相对较大的部分被保留在刃口部,硬度相对较小的部分被打磨掉,从而在研磨时刃口部处能够形成细小的微锯齿结构211。其中,微锯齿结构的高度在200μm-300μm,宽度在500μm-600μm。另外,根据本申请,制成刀具所选择的钢片的种类越多,能够使得刀具中的硬度分布更为复杂多样,从而使得微锯齿结构的齿在高度方向上参差不齐地分布。如图4所示,微锯齿结构211中包括大锯齿和小锯齿。微锯齿结构211中的各个齿的高度沿刀具的宽度方向上的参差不齐地分布,在大锯齿磨损到小锯齿所处的高度时,小锯齿可以继续具有锋利度,从而能够进一步提升刀具整体的持久锋利度。
根据本申请,微锯齿结构的形状可以根据实际需要进行设定,本申请并不限定其必须在刀具刃口的延伸方向形成为锯齿状结构。根据本申请的微锯齿结构,例如但不限于可以在沿着刀具刃口的延伸方向上,形成连续的波浪状结构。根据本申请的微锯齿结构,在刀具的厚度方向上,各个微锯齿结构的齿可以呈倒锥形结构。需要说明的是,本申请的微锯齿结构的尖端可以根据实际需要进行选择,例如但不限于,根据刀具的应用以及刀具的切割要求(待切割物的硬度等)来确定。刀具刃口的延伸方向的延伸方向可以为条状,也可以为弧线状。当刀具刃口的延伸方向的延伸方向为条状时,与刀具的长度方向一致。
根据本申请的第二方面提供了一种刀具,采用上述的刀具的制造方法制得,因此具有上述刀具所有的有益效果,在此不再赘述。
在实施例中,微锯齿结构中的各个齿的高度沿刀具的宽度方向参差不齐地分布。
以上,结合示例性实施例详细描述了本发明构思的刀具的制造方法和刀具。在下面,将结合具体实施例对本发明构思的有益效果进行更详细地说明,但是本发明构思的保护范围不局限于实施例。
实施例1
通过下面的方法来制备根据实施例1的刀具。
步骤S10,制造具有多层复合结构的复合钢块。
步骤S11,提供厚度为8mm的3Cr13不锈钢板作为一种钢片。
步骤S12,提供厚度为8mm的5Cr15MoV不锈钢板作为另一种钢片,将3Cr13不锈钢板和5Cr15MoV不锈钢板通过焊接连接,从而形成具有多层结构的复合钢块。
步骤S20,将所述具有多层结构的复合钢块加热至1100℃后通过锻打工艺进行处理。
步骤S21,将复合钢块以25℃/min的升温速率升温至850℃。
步骤S22,将处于850℃的复合钢块以55℃/min的升温速率继续升温至1100℃。
步骤S23,对复合钢块进行第一轮锻打,并在850℃-1100℃之间的任意一个温度点,将复合钢块沿长度方向依次折叠三次。
步骤S24,在第一轮锻打的温度低于850℃,将复合钢块以55℃/min的升温速率升温至1100℃之后,再对复合钢块进行第二轮锻打,从而形成具有无序复合结构的原材料钢板。
步骤S30,将原材料钢板沿宽度方向进行切割,从而形成长度方向具有无序复合结构的刀具坯体。
步骤S40,对成型后的刀具坯体加热后沿长度方向进行辊锻处理,从而形成刃口部的平均厚度为1mm的刀具坯体。其中,辊压处理的具体参数为辊压压力90MPa,辊压温度为600℃。
步骤S50,将上述刀具坯体通过研磨机沿长度方向进行研磨,从而在刃口部处形成细小的微锯齿结构。其中,微锯齿结构的齿的高度为300μm,宽度为600μm,从而制得实施例1的刀具。
实施例2
除了采用厚度均为8mm的4Cr13不锈钢板和7Cr15MoV不锈钢板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例2的刀具。
实施例3
除了采用厚度均为8mm的4Cr13不锈钢板和102Cr17MoV不锈钢板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例3的刀具。
实施例4
除了采用厚度均为8mm的6Cr13MoV不锈钢板和102Cr17MoV不锈钢板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例4的刀具。
实施例5
除了采用厚度均为8mm的6Cr13MoV不锈钢板和7Cr17MoV不锈钢板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例5的刀具。
实施例6
除了依次采用5Cr15MoV、3Cr13、7Cr17MoV、102Cr17MoV不锈钢片板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例6的刀具。
实施例7
除了依次采用3Cr13、5Cr15MoV、7Cr17MoV、102Cr17MoV不锈钢片板来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例7的刀具。
实施例8
除了依次通过4Cr13、5Cr15MoV、3Cr13、6Cr13MoV、4Cr13、102Cr17MoV、7Cr17MoV来形成复合钢块之外,采用与实施例1相同的方法,制造得到实施例8的刀具。
对比例1
刃口部的平均厚度为1mm的3Cr13不锈钢刀。
对比例2
刃口部的平均厚度为1mm的4Cr13不锈钢刀。
对比例3
刃口部的平均厚度为1mm的5Cr15MoV不锈钢刀。
对比例4
刃口部的平均厚度为1mm的6Cr13MoV不锈钢刀。
对比例5
刃口部的平均厚度为1mm的7Cr17MoV不锈钢刀。
对比例6
刃口部的平均厚度为1mm的102Cr17MoV不锈钢刀。
性能指标测试
对实施例1-8和对比例1-6中刀具刃口部的厚度相同,并对其分别进行性能指标测试,并将测试结果记录在下表1中。性能测试方法如下:
(1)初始锋利度:参考《GBT 40356-2021厨用刀具》中锋利度测试方法。锋利度的数值越大,初始锋利度越好,锋利度的数值越小则反之。
(2)持久锋利度测试方法:
持久锋利度采用模拟刀具寿命测试方法,具体方法参见下面描述,持久锋利度的数值越大,初始锋利度和持久锋利度寿命越长,持久锋利度的数值越小则反之。
模拟刀具寿命测试方法具体为:将被测试刀具刃口向下水平固定在刀具固定装置上,通过附加砝码后,以16N的压力压在模拟物上。切割模拟物(选用3mm牛卡纸)保持静止,通过电机和气压驱动刀具固定装置,带动刀具朝X轴方向切割,速度为50mm/s往复运动,同时Z轴方向升起,朝Y轴方向位移1mm,对模拟物进行成型,切割行程为100mm,每切割模拟物5次后结束,采用评价物(火腿肠)对刀具持久锋利度进行判定。直到切不开评价物测试即终止,记录测试开始至终止时的切割总次数,即为刀具的持久锋利度,切割总次数越多,表示持久锋利度越高。
表1本申请实施例以及对比例的性能测试数据
众所周知,由102Cr17MoV马氏体不锈钢制成的刀具的持久锋利性能是目前不锈钢制成的刀具的最好的水平。但是,由其制造刀具的成本过大。根据上述对比可知,实施例和其对应材料的对比例有所提升。这种提升可以达到102Cr17MoV马氏体不锈钢制成的刀具的最好的水平,甚至远远优于102Cr17MoV马氏体不锈钢刀具。综上,本申请的刀具的持久锋利度明显改善,能够持久锋利,并且不易发生卷刃现象。
虽然上面已经详细描述了本申请的实施例,但本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内,可对本申请的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解,在本领域技术人员看来,这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本申请的实施例的精神和范围内。
Claims (10)
1.一种制造刀具的方法,其特征在于,所述制造刀具的方法包括以下步骤:
形成具有硬度不同的多层结构的复合钢块;
将所述复合钢块加热至锻造温度然后执行锻打工艺,使得复合钢块中的多层结构之间无序地复合,从而得到具有无序复合结构的原材料钢板;
将所述原材料钢板制成刀具坯体,以获得在长度方向上具有所述无序复合结构的刀具坯体;
对所述刀具坯体进行打磨处理,得到具有在所述长度方向上由所述无序复合结构形成的微锯齿结构的刀具。
2.根据权利要求1所述的制造刀具的方法,其特征在于,将所述复合钢块加热至锻造温度的步骤包括:
以第一升温速率将所述复合钢块加热至初始温度;
然后,以第二升温速率将处于初始温度的复合钢块加热至所述锻造温度,其中,所述初始温度低于所述锻造温度,所述第一升温速率小于所述第二升温速率。
3.根据权利要求2所述的制造刀具的方法,其特征在于,所述锻打工艺包括:当所述复合钢块被加热至锻造温度时,对所述复合钢块进行一轮锻打,其中,当检测到复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度时,对复合钢块以第二升温速率升温至所述锻造温度,然后进行下一轮锻打,其中,所述终锻温度处于所述锻造温度和所述初始温度之间。
4.根据权利要求3所述的制造刀具的方法,其特征在于,在复合钢块被锻打后的温度低于终锻温度之前,对复合钢块进行折叠和/或扭转。
5.根据权利要求3或4所述的制造刀具的方法,其特征在于,在最后一轮锻打后的温度低于所述终锻温度的情况下,将锻打后的复合钢块置于400℃-600℃的环境下进行冷却。
6.根据权利要求3所述的制造刀具的方法,其特征在于,形成所述复合钢块的步骤包括:
提供多种钢片,并将所述多种钢片按照硬度大小交替分布的方式叠合。
7.根据权利要求6所述的制造刀具的方法,其特征在于,每个钢片的厚度在5mm-10mm之间,所述多种钢片包括3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV、6Cr13MoV、7Cr17MoV和102Cr17MoV不锈钢中的至少两种。
8.根据权利要求6所述的制造刀具的方法,其特征在于,所述第一升温速率为20℃/min-30℃/min,所述第二升温速率为50℃/min-60℃/min;所述终锻温度为800℃-900℃;所述初始温度为700℃-900℃,所述锻造温度为1100℃-1200℃,所述锻打工艺的锻打方向朝向与所述叠合相对的方向进行。
9.一种刀具,其特征在于,所述刀具采用权利要求1至权利要求8中任一项所述的制造刀具的方法制得。
10.根据权利要求9所述的刀具,其特征在于,所述微锯齿结构中的各个齿的高度沿刀具的宽度方向参差不齐地分布。
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