JP2001181857A - Method for hardening edge and mowing edge produced by the same method - Google Patents

Method for hardening edge and mowing edge produced by the same method

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JP2001181857A
JP2001181857A JP36361399A JP36361399A JP2001181857A JP 2001181857 A JP2001181857 A JP 2001181857A JP 36361399 A JP36361399 A JP 36361399A JP 36361399 A JP36361399 A JP 36361399A JP 2001181857 A JP2001181857 A JP 2001181857A
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Japan
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cemented carbide
cutting edge
carbide particles
carbide layer
edge
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Shinji Fujimoto
真司 藤本
Shuji Yamada
修司 山田
Tadashi Hamada
糾 濱田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for hardening an edge by forming a cemented carbide layer excellent in adhesion on an edge and to provide a mowing edge produced by the same method. SOLUTION: Cemented carbide particles are fed to a jet flow obtained by exploding and burning fuel and compressed air, and the cemented carbide particles carried by the jet flow are applied to an edge at a supersonic speed, preferably, at 900 to 1,200 m/sec, by which a cemented carbide layer excellent in adhesion is formed on the edge. By the use of a mowing edge obtained in this way, the exchanging time of the edge is reduced, and mowing operation can continuously be executed for a long time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、刃先の硬化方法に
関するものであり、詳しくは燃料と圧縮空気を爆発燃焼
させることにより得られる噴射流を利用して、超音速で
超硬合金粒子を刃先に照射することを特徴とする刃先の
硬化方法に関するものである。さらに、本発明は、前記
硬化方法によって製造される寿命の長い芝刈り刃に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for hardening a cutting edge, and more particularly, to a method for cutting cemented carbide particles at a supersonic speed using an injection flow obtained by explosively burning fuel and compressed air. And a method for curing a cutting edge characterized by irradiating the edge. Further, the present invention relates to a long-lasting lawn mowing blade manufactured by the curing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、草や芝を刈るための工具の刃
先にセラミックスや超硬合金等の硬質層を設けることに
よって、その耐磨耗性の改善が図られている。例えば、
工具の刃先にプラズマ溶射によって超硬合金層を形成す
る方法がある。しかしながら、この方法においては、基
材が高温のプラズマに曝されるために溶射時に基材が軟
化し、工具基材に必要な硬度等の機械的性質が低下して
しまう問題があった。また、高温のプラズマによりWC
粒子が酸化/分解されるという不具合もあった。
2. Description of the Related Art Hitherto, wear resistance has been improved by providing a hard layer of ceramics, cemented carbide or the like on the cutting edge of a tool for mowing grass or lawn. For example,
There is a method of forming a cemented carbide layer on the cutting edge of a tool by plasma spraying. However, this method has a problem that the base material is exposed to high-temperature plasma, so that the base material is softened during thermal spraying, and mechanical properties such as hardness required for the tool base material are reduced. In addition, high temperature plasma causes WC
There was also a problem that the particles were oxidized / decomposed.

【0003】さらに、芝刈り刃は、砂や小石を噛み込む
可能性のある厳しい条件で使用されるので、超硬合金層
と基材との間の強固な密着性が要求される。しかしなが
ら、従来の方法では必ずしも十分な密着性が得られてい
ない。これは、プラズマ溶射によって形成される超硬合
金層の密度が低いことに加えて、超硬合金粒子が基材に
溶射される際の速度(溶射速度)が小さいために超硬合金
粒子の運動エネルギーが小さく、超硬合金粒子同士ある
いは超硬合金粒子と基材との間に十分な結合力が得られ
ないことに原因の一つがあるとされている。
Further, since the lawn mowing blade is used under severe conditions that may bite sand or pebbles, strong adhesion between the cemented carbide layer and the substrate is required. However, the conventional method does not always provide sufficient adhesion. This is because the density of the cemented carbide layer formed by plasma spraying is low, and the velocity of the cemented carbide particles when sprayed onto the substrate (spraying speed) is low. It is said that one of the causes is that the energy is small and a sufficient bonding force cannot be obtained between the cemented carbide particles or between the cemented carbide particles and the substrate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであって、その目的は、
刃先に超硬合金層を形成するにあたって、基材の軟化を
引き起こすことなく、超硬合金粒子同士あるいは超硬合
金粒子と基材との間に十分な結合力を提供できる刃先の
硬化方法を提供することであり、特に、草や芝を刈るた
めの工具の性能向上と寿命延長を達成するのに好適な刃
先の硬化方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to
Provide a method of hardening the cutting edge that can provide a sufficient bonding force between the cemented carbide particles or between the cemented carbide particles and the base material without causing the softening of the base material when forming the cemented carbide layer on the cutting edge In particular, it is an object of the present invention to provide a method of hardening a cutting edge which is suitable for improving the performance of a tool for mowing grass and lawn and extending the life.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の刃先
の硬化方法は、刃先を有する基材を準備し、燃料と圧縮
空気を爆発燃焼させることにより得られる噴射流に超硬
合金粒子を供給し、噴射流によって搬送される超硬合金
粒子を超音速で刃先に照射することに特徴がある。尚、
超硬合金粒子を900〜1200m/sで刃先に照射す
ることが特に好ましい。噴射流によって超音速に加速さ
れた超硬合金粒子は、大きな運動エネルギーを有するの
で、基材との衝突の際にその運動エネルギーが熱エネル
ギーに変換され、その結果、超硬合金粒子同士あるいは
超硬合金粒子と基材との間に十分な結合力が得られる。
また、爆発燃焼によって形成される噴射流を使用するこ
とで、WC粒子の酸化を防いで硬い超硬合金層を形成で
きる。
That is, according to the present invention, there is provided a method of hardening a cutting edge, in which a base material having a cutting edge is prepared, and cemented carbide particles are supplied to an injection stream obtained by explosively burning fuel and compressed air. In addition, it is characterized in that the blade is irradiated with the cemented carbide particles conveyed by the jet flow at supersonic speed. still,
It is particularly preferable to irradiate the hard metal particles to the cutting edge at 900 to 1200 m / s. Since the cemented carbide particles accelerated to supersonic speed by the jet flow have a large kinetic energy, the kinetic energy is converted into thermal energy when colliding with the base material, and as a result, the cemented carbide particles or each other A sufficient bonding force is obtained between the hard alloy particles and the base material.
Further, by using the jet flow formed by the explosive combustion, it is possible to form a hard cemented carbide layer while preventing oxidation of the WC particles.

【0006】本発明の刃先の硬化方法において、刃先の
超硬合金粒子が刃先に到達した時の温度が、1000〜
1300℃であることが好ましい。この場合、超硬合金
粒子の表面濡れ性が良くなり、超硬合金粒子が変質しな
いので、より緻密で良質な超硬合金層を刃先に形成する
ことができる。
In the method for hardening a cutting edge of the present invention, the temperature at which the cemented carbide particles of the cutting edge reach the cutting edge is 1000 to
Preferably it is 1300 ° C. In this case, the surface wettability of the cemented carbide particles is improved, and the cemented carbide particles do not deteriorate, so that a denser and higher quality cemented carbide layer can be formed on the cutting edge.

【0007】本発明の刃先の硬化方法において、刃先上
に形成される超硬合金層の厚さは、20〜100μmで
あることが好ましい。この領域の厚さであれば、優れた
耐摩耗性を提供できるとともに、耐チッピング性にも優
れた超硬合金層を提供することができる。
In the method for hardening a cutting edge of the present invention, the thickness of the cemented carbide layer formed on the cutting edge is preferably 20 to 100 μm. If the thickness is in this region, excellent wear resistance can be provided, and a cemented carbide layer excellent in chipping resistance can be provided.

【0008】本発明の刃先の硬化方法において、超硬合
金粒子が照射される刃先の表面は、5μm以上の凹凸を
有することが好ましい。この場合、凹凸を有する基材表
面が超硬合金層を機械的に保持するアンカー効果によっ
て、超硬合金層のさらなる良好な密着性を達成すること
ができる。
[0008] In the cutting edge hardening method of the present invention, the surface of the cutting edge irradiated with the cemented carbide particles preferably has irregularities of 5 µm or more. In this case, an even better adhesion of the cemented carbide layer can be achieved by the anchor effect of the substrate surface having irregularities mechanically holding the cemented carbide layer.

【0009】本発明のさらなる目的は、燃料と圧縮空気
を爆発燃焼させることにより得られる噴射流に超硬合金
粒子を供給し、この噴射流によって搬送される超硬合金
粒子を超音速で刃先に照射することによって形成される
超硬合金層を有する芝刈り刃を提供することであり、特
に、以下の構成に特徴を有する芝刈り刃を提供すること
にある。図2(a)に示すように、芝刈り刃4は、すくい
面41と、逃げ面42と、それらの間に刃先43を有す
る。芝刈り刃のすくい面41上において、刃先43から
遠ざかる方向に5mm〜50mmの領域は、超硬合金層
を形成しない領域、すなわち超硬合金層の未形成領域4
5である。また、すくい面41上において未形成領域4
5に隣接する領域は、超硬合金層を形成する領域、すな
わち超硬合金層の形成領域46である。燃料と圧縮空気
を爆発燃焼させることにより得られる噴射流に超硬合金
粒子を供給し、噴射流によって搬送される超硬合金粒子
を超音速で形成領域46と逃げ面42に照射することに
よって、超硬合金層5が形成される。図2(b)は、この
芝刈り刃を用いて芝刈り作業を所定時間実施した後の損
傷(磨耗)状態を示す概略図である。超硬合金層の未形成
領域45は磨耗しているが、刃先43は鋭く保たれてい
る。また、形成領域46上の超硬合金層5によって、未
形成領域45の磨耗の進行が抑制されているのがわか
る。
It is a further object of the present invention to supply cemented carbide particles to an injection stream obtained by explosively burning fuel and compressed air, and to cause the cemented carbide particles carried by the injection stream to be supersonic at a cutting edge. An object of the present invention is to provide a lawn mowing blade having a cemented carbide layer formed by irradiation, and in particular, to provide a lawn mowing blade characterized by the following configuration. As shown in FIG. 2A, the lawn mowing blade 4 has a rake face 41, a flank face 42, and a cutting edge 43 between them. On the rake face 41 of the lawn mowing blade, a region of 5 mm to 50 mm in a direction away from the cutting edge 43 is a region where a cemented carbide layer is not formed, that is, a region 4 where a cemented carbide layer is not formed.
5 The unformed area 4 on the rake face 41
The region adjacent to 5 is a region where a cemented carbide layer is formed, that is, a region 46 where a cemented carbide layer is formed. By supplying cemented carbide particles to the jet stream obtained by explosive combustion of fuel and compressed air, and by irradiating the cemented carbide particles carried by the jet stream to the formation region 46 and the flank 42 at supersonic speed, Cemented carbide layer 5 is formed. FIG. 2B is a schematic diagram showing a damaged (worn) state after the lawn mowing operation has been performed for a predetermined time using the lawn mowing blade. The unformed region 45 of the cemented carbide layer is worn, but the cutting edge 43 is kept sharp. Further, it can be seen that the progress of abrasion in the unformed region 45 is suppressed by the cemented carbide layer 5 on the formed region 46.

【0010】また、以下の構成に特徴を有する芝刈り刃
を提供することも好ましい。この芝刈り刃は、図3に示
すように、すくい面61と、逃げ面62と、それらの間
に刃先63を有する可動刃6とコーナー部に刃先73を
有する固定刃7とでなる。可動刃6のすくい面61上に
おいて、刃先63から遠ざかる方向に所定領域に渡って
超硬合金層5が形成される。一方、固定刃7の側面71
上において、刃先73から遠ざかる方向に所定領域に渡
って超硬合金層5が形成される。超硬合金層5は、燃料
と圧縮空気を爆発燃焼させることにより得られる噴射流
に超硬合金粒子を供給し、噴射流によって搬送される超
硬合金粒子を超音速で可動刃と固定刃の所定領域に照射
することによって形成される。
It is also preferable to provide a lawn mowing blade having the following features. As shown in FIG. 3, the mowing blade includes a rake face 61, a flank face 62, a movable blade 6 having a cutting edge 63 therebetween, and a fixed blade 7 having a cutting edge 73 at a corner portion. On the rake face 61 of the movable blade 6, the cemented carbide layer 5 is formed over a predetermined region in a direction away from the cutting edge 63. On the other hand, the side surface 71 of the fixed blade 7
Above, the cemented carbide layer 5 is formed over a predetermined region in a direction away from the cutting edge 73. The cemented carbide layer 5 supplies cemented carbide particles to the jet stream obtained by explosive combustion of fuel and compressed air, and super-sonically moves the cemented carbide particles carried by the jet stream between the movable blade and the fixed blade. It is formed by irradiating a predetermined area.

【0011】[0011]

【実施例】添付図面を参照して、本発明をさらに詳細に
説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明の刃先の硬化方法に使用さ
れる装置の概略図である。この装置は、燃焼室1を提供
する燃焼用容器10、容器10に連結し、燃焼室内で生
成された噴射流を外部に照射するためのノズル20を含
む。容器10は、燃料ガスに点火するための点火装置
(図示せず)と、ノズル20に対向する側に設けられた燃
料供給口12を有する。ノズル20には、圧縮空気供給
口21および超硬合金粉末の供給口22が設けられてい
る。また、圧縮空気を燃料供給口12に送るための圧縮
空気供給ライン30が、図1に示すように、圧縮空気供
給口21からノズル20および容器10の壁の内部を通
って燃料供給口12に延出している。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used in the method for hardening a cutting edge according to the present invention. The apparatus includes a combustion vessel 10 that provides a combustion chamber 1 and a nozzle 20 connected to the vessel 10 for irradiating the jet flow generated in the combustion chamber to the outside. The container 10 is an ignition device for igniting a fuel gas.
(Not shown), and a fuel supply port 12 provided on the side facing the nozzle 20. The nozzle 20 is provided with a compressed air supply port 21 and a supply port 22 for cemented carbide powder. A compressed air supply line 30 for sending compressed air to the fuel supply port 12 is connected to the fuel supply port 12 from the compressed air supply port 21 through the nozzle 20 and the inside of the wall of the container 10 as shown in FIG. Is extended.

【0013】燃焼室1で圧縮空気と燃料を混合し、点火
して、爆発燃焼させる。爆発燃焼により発生した噴射流
2はノズル20から噴射される。この際、供給口22を
介して超硬合金粉末を投入する。超硬合金粒子の粒径
は、15〜60μmとすることが好ましい。噴射流2
は、投入された超硬合金粉末に大きな運動エネルギーを
与える。基材3との衝突の際に、この運動エネルギーが
熱エネルギーに変換され、超硬合金粒子同士或いは超硬
合金粒子と基材との間の高い結合力を達成するために使
用される。以下に、本発明に基づく実施例1〜7および
比較例1〜4を示す。
In the combustion chamber 1, compressed air and fuel are mixed, ignited, and explosively burned. The jet 2 generated by the explosive combustion is jetted from the nozzle 20. At this time, the cemented carbide powder is supplied through the supply port 22. The particle size of the cemented carbide particles is preferably 15 to 60 μm. Jet 2
Gives a large kinetic energy to the injected cemented carbide powder. Upon collision with the substrate 3, this kinetic energy is converted into thermal energy, which is used to achieve a high bonding force between the cemented carbide particles or between the cemented carbide particles and the substrate. Hereinafter, Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 based on the present invention will be described.

【0014】(実施例1)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先に超硬合金層を形成
した。供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組
成は、WC−12%Coであり、その粒径は15〜45
μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、1000m
/秒の超音速で照射された。得られた超硬合金層の厚み
は、50±5μmであった。この方法により製造した可
動刃と固定刃を装着した芝刈り工具を10個用意し、そ
の各々について所定面積の芝刈り作業を3回行った後、
ハガキを切ることができるかどうか評価した。その結
果、10個すべてにおいてハガキを切ることができた。
また、試験後に超硬合金層の剥離は見られなかった。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-12% Co, and the particle size is 15 to 45%.
μm. The jet flow containing cemented carbide particles is 1000 m
Irradiation at a supersonic speed of / sec. The thickness of the obtained cemented carbide layer was 50 ± 5 μm. After preparing 10 mowing tools equipped with the movable blade and the fixed blade manufactured by this method, and performing mowing work of a predetermined area three times for each,
We evaluated whether we could cut a postcard. As a result, postcards could be cut in all ten pieces.
Further, no peeling of the cemented carbide layer was observed after the test.

【0015】(実施例2)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先に超硬合金層を形成
した。供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組
成は、WC−17%Coであり、その粒径は15〜60
μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、1000m
/秒の超音速で照射された。得られた超硬合金層の厚み
は、40±10μmであった。この方法により製造した
可動刃と固定刃を装着した芝刈り工具を10個用意し、
その各々について所定面積の芝刈り作業を3回行った
後、ハガキを切ることができるかどうか評価した。その
結果、10個すべてにおいてハガキを切ることができ
た。また、試験後に超硬合金層の剥離は見られなかっ
た。
Example 2 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-17% Co, and the particle size is 15 to 60%.
μm. The jet flow containing cemented carbide particles is 1000 m
Irradiation at a supersonic speed of / sec. The thickness of the obtained cemented carbide layer was 40 ± 10 μm. Prepare 10 lawn mowing tools equipped with movable blades and fixed blades manufactured by this method,
After performing lawn mowing work three times for each of them, it was evaluated whether the postcard could be cut. As a result, postcards could be cut in all ten pieces. Further, no peeling of the cemented carbide layer was observed after the test.

【0016】(実施例3)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先に超硬合金層を形成
した。供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組
成は、WC−12%Coであり、その粒径は15〜45
μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、800m/
秒の超音速で照射された。基材との衝突時の温度は、1
200℃であった。また、照射される刃先の表面の凹凸
は、5μm以上であった。得られた超硬合金層の厚み
は、50±5μmであった。この方法により製造した可
動刃と固定刃を装着した芝刈り工具を100個用意し、
その各々について所定面積の芝刈り作業を3回行った
後、ハガキを切ることができるかどうか評価した。その
結果、2個に超硬合金層の微細な剥離が見られたが、残
りの98個に関しては、ハガキを切ることができた。
Example 3 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-12% Co, and the particle size is 15 to 45%.
μm. The jet containing cemented carbide particles is 800 m /
Irradiated at supersonic speeds of seconds. The temperature at the time of collision with the substrate is 1
200 ° C. The unevenness of the surface of the blade to be irradiated was 5 μm or more. The thickness of the obtained cemented carbide layer was 50 ± 5 μm. Prepare 100 lawn mowing tools equipped with movable blades and fixed blades manufactured by this method,
After performing lawn mowing work three times for each of them, it was evaluated whether the postcard could be cut. As a result, fine peeling of the cemented carbide layer was observed in two pieces, but postcards could be cut for the remaining 98 pieces.

【0017】(実施例4)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先に超硬合金層を形成
した。供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組
成は、WC−17%Coであり、その粒径は15〜60
μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、1200m
/秒の超音速で照射された。基材との衝突時の温度は、
1000℃であった。また、照射される刃先の表面の凹
凸は、5μm以上であった。得られた超硬合金層の厚み
は、40±10μmであった。この方法により製造した
可動刃と固定刃を装着した芝刈り工具を100個用意
し、その各々について所定の面積の芝刈り作業を3回行
った後、ハガキを切ることができるかどうか評価した。
その結果、100個すべてにおいて、ハガキを切ること
ができた。また、試験後に超硬合金層の剥離は見られな
かった。
Example 4 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-17% Co, and the particle size is 15 to 60%.
μm. The jet containing cemented carbide particles is 1200m
Irradiation at a supersonic speed of / sec. The temperature at the time of collision with the substrate is
1000 ° C. The unevenness of the surface of the blade to be irradiated was 5 μm or more. The thickness of the obtained cemented carbide layer was 40 ± 10 μm. 100 lawn mowing tools equipped with a movable blade and a fixed blade manufactured by this method were prepared, and after performing lawn mowing work of a predetermined area three times for each of them, it was evaluated whether a postcard could be cut.
As a result, postcards could be cut in all 100 pieces. Further, no peeling of the cemented carbide layer was observed after the test.

【0018】(実施例5)図1の装置を使用して、芝刈
り刃に超硬合金層を形成した。本実施例で超硬合金層を
形成した領域は、図2(a)に示すように、芝刈り刃のす
くい面41上において、刃先から10mmの間の領域4
5には超硬合金層5を形成しなかったが、さらに刃先か
ら遠ざかる領域46においては所定距離にわたって超硬
合金層5を形成した。また、芝刈り刃の逃げ面42にお
いては、刃先から逃げ面の長さにわたって超硬合金層5
を形成した。供給口22を介して投入される超硬合金粒
子の組成は、WC−25%Coであり、その粒径は20
〜60μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、95
0m/秒の超音速で照射された。形成された超硬合金層
の厚みは、40±10μmであった。この方法により製
造した芝刈り刃を10個用意し、各々の芝刈り刃で所定
面積の芝刈り作業を2回行った後、ハガキを切ることが
できるかどうか評価した。その結果、10個すべてにお
いてハガキを切ることができた。また、試験後に超硬合
金層の剥離は見られなかった。
Example 5 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on a lawn mowing blade. As shown in FIG. 2 (a), the area where the cemented carbide layer was formed in the present embodiment was formed on the rake face 41 of the lawn mowing blade in an area 4mm between the cutting edge and 10 mm.
5, the cemented carbide layer 5 was not formed, but in the region 46 further away from the cutting edge, the cemented carbide layer 5 was formed over a predetermined distance. In the flank 42 of the mowing blade, the cemented carbide layer 5 extends over the length of the flank from the cutting edge.
Was formed. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-25% Co, and the particle size is 20%.
〜60 μm. The jet stream containing the cemented carbide particles is 95
Irradiation was performed at a supersonic speed of 0 m / sec. The thickness of the formed hard metal layer was 40 ± 10 μm. Ten lawn mowing blades manufactured by this method were prepared, and after performing lawn mowing work of a predetermined area twice with each lawn mowing blade, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, postcards could be cut in all ten pieces. Further, no peeling of the cemented carbide layer was observed after the test.

【0019】尚、芝刈り刃のすくい面41上において、
刃先から100mmの間の領域45には超硬合金層5を
形成せず、それよりさらに刃先から遠ざかる領域46に
所定距離にわたって超硬合金層5を形成したことを除い
て実質的に上記と同様にして芝刈り刃に超硬合金層を形
成した。この方法により製造した芝刈り刃を10個用意
し、各々の芝刈り刃で所定面積の芝刈り作業を1回行っ
た後、ハガキを切ることができるかどうか評価した。そ
の結果、4個においてハガキを切ることができたが、残
りの6個についてはハガキを切断することができなかっ
た。この結果は、本発明の刃先の硬化方法を図2(a)に
示すような芝刈り刃に採用する場合、超硬合金層を形成
すべき領域が適切に選択されないとその超硬合金層の性
能を十分に発揮させることができないことを示してい
る。
On the rake face 41 of the lawn mowing blade,
Substantially the same as above except that the cemented carbide layer 5 was not formed in the region 45 between 100 mm from the cutting edge, and the cemented carbide layer 5 was formed over a predetermined distance in the region 46 further away from the cutting edge. Then, a cemented carbide layer was formed on the lawn mowing blade. Ten lawn mowing blades manufactured by this method were prepared, and after performing lawn mowing work of a predetermined area once with each lawn mowing blade, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, postcards could be cut in four pieces, but postcards could not be cut in the remaining six pieces. This result indicates that when the method for hardening the cutting edge of the present invention is applied to a lawn mowing blade as shown in FIG. 2 (a), if the region where the cemented carbide layer is to be formed is not properly selected, the cemented carbide layer is not This indicates that the performance cannot be fully exhibited.

【0020】(実施例6)図1の装置を使用して、電気
カミソリの内刃と外刃の刃先に超硬合金層を形成した。
供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組成は、
WC−25%Coであり、その粒径は15〜60μmで
ある。超硬合金粒子を含む噴射流は、900m/秒の超
音速で照射された。基材との衝突時の温度は、950℃
であった。形成された超硬合金層の厚みは、40±10
μmであった。この方法により製造した内刃と外刃を装
着した電気カミソリを100個用意し、その各々で平均
的な成人男子の2年分にあたるヒゲを剃った後、釣り糸
を切断できるかどうか評価した。その結果、99個にお
いて釣り糸を切断することができた。この時、超硬合金
層の微細な剥離が2個に見られた。
Example 6 A cemented carbide layer was formed on the inner and outer blades of an electric razor using the apparatus shown in FIG.
The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is as follows:
WC-25% Co, and its particle size is 15 to 60 μm. The jet containing the cemented carbide particles was irradiated at a supersonic speed of 900 m / sec. The temperature at the time of collision with the substrate is 950 ° C.
Met. The thickness of the formed cemented carbide layer is 40 ± 10
μm. One hundred electric razors equipped with an inner blade and an outer blade manufactured by this method were prepared, and after shaving the beard equivalent to two years of an average adult male with each, it was evaluated whether the fishing line could be cut. As a result, 99 fishing lines could be cut. At this time, fine peeling of the cemented carbide layer was observed in two pieces.

【0021】(実施例7)図1の装置を使用して、電気
カミソリの内刃と外刃の刃先に超硬合金層を形成した。
供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組成は、
WC−12%Coであり、その粒径は15〜60μmで
ある。超硬合金粒子を含む噴射流は、900m/秒の超
音速で照射された。噴射流の基材との衝突時の温度は、
1200℃であった。形成された超硬合金層の厚みは、
70±10μmであった。この方法により製造した内刃
と外刃を装着した電気カミソリを100個用意し、その
各々で平均的な成人男子の2年分にあたるヒゲを剃った
後、釣り糸を切断できるかどうか評価した。その結果、
100個すべてにおいて釣り糸を切断することができ
た。この時、超硬合金層に剥離は見られなかった。
(Embodiment 7) Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edge of the inner blade and the outer blade of the electric razor.
The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is as follows:
WC-12% Co, and its particle size is 15 to 60 μm. The jet containing the cemented carbide particles was irradiated at a supersonic speed of 900 m / sec. The temperature at the time of collision of the jet with the substrate is
It was 1200 ° C. The thickness of the formed cemented carbide layer is
70 ± 10 μm. One hundred electric razors equipped with an inner blade and an outer blade manufactured by this method were prepared, and after shaving the beard equivalent to two years of an average adult male with each, it was evaluated whether the fishing line could be cut. as a result,
The fishing line could be cut in all 100 pieces. At this time, no delamination was observed in the cemented carbide layer.

【0022】(比較例1)刃先に超硬合金層を設けてい
ないことを除いて実施例1で使用したのと同じ可動刃と
固定刃を装着した芝刈り工具を10個用意し、その各々
について所定面積の芝刈り作業を1回行った後、ハガキ
を切ることができるかどうか評価した。その結果、2個
についてはハガキを切ることができたが、残りの8個に
ついてはハガキを切断することができなかった。このよ
うに、1回の芝刈り作業で刃先の劣化が進行していた。
(Comparative Example 1) Ten lawn mowing tools equipped with the same movable blade and fixed blade as those used in Example 1 except that the cemented carbide layer was not provided on the cutting edge were prepared. After performing a lawn mowing operation once for a predetermined area, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, postcards could be cut for two pieces, but postcards could not be cut for the remaining eight pieces. As described above, the blade edge deteriorated in one lawn mowing operation.

【0023】(比較例2)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先にプラズマ溶射によ
り超硬合金層を形成した。使用した超硬合金粒子の組成
は、WC−12%Coであり、その粒径は20〜50μ
mである。形成された超硬合金層の厚みは、70±10
μmであった。この方法により製造した可動刃と固定刃
を装着した芝刈り工具を10個用意し、その各々につい
て所定面積の芝刈り作業を1回行った後、ハガキを切る
ことができるかどうか評価した。その結果、5個につい
てはハガキを切ることができたが、残りの5個について
はハガキを切断することができなかった。このように、
1回の芝刈り作業で刃先の劣化が進行していた。
Comparative Example 2 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed by plasma spraying on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles used is WC-12% Co, and the particle size is 20-50 μm.
m. The thickness of the formed cemented carbide layer is 70 ± 10
μm. Ten lawn mowing tools equipped with a movable blade and a fixed blade manufactured by this method were prepared, and after performing a lawn mowing operation of a predetermined area once for each of them, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, postcards could be cut for five pieces, but postcards could not be cut for the remaining five pieces. in this way,
Degradation of the cutting edge was progressing in one lawn mowing operation.

【0024】(比較例3)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先にプラズマ溶射によ
り超硬合金層を形成した。使用した超硬合金粒子の組成
は、WC−12%Coであり、その粒径は20〜50μ
mである。形成された超硬合金層の厚みは、70±10
μmであった。この方法により製造した可動刃と固定刃
を装着した芝刈り工具を100個用意し、その各々につ
いて所定面積の芝刈り作業を1回行った後、ハガキを切
ることができるかどうか評価した。その結果、12個に
ついてはハガキを切ることができたが、残りの88個に
ついてはハガキを切断することができなかった。尚、1
回の芝刈り作業で超硬合金層の剥離が81個に見られ
た。
Comparative Example 3 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed by plasma spraying on the cutting edges of a movable blade and a fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles used is WC-12% Co, and the particle size is 20-50 μm.
m. The thickness of the formed cemented carbide layer is 70 ± 10
μm. 100 lawn mowing tools equipped with a movable blade and a fixed blade manufactured by this method were prepared, and after each lawn mowing operation of a predetermined area was performed once, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, postcards could be cut for 12 pieces, but postcards could not be cut for the remaining 88 pieces. In addition, 1
The peeling of the cemented carbide layer was observed in 81 times in the lawn mowing operation.

【0025】(比較例4)図1の装置を使用して、芝刈
り用の工具の可動刃と固定刃の刃先に超硬合金層を形成
した。供給口22を介して投入される超硬合金粒子の組
成は、WC−17%Coであり、その粒径は15〜60
μmである。超硬合金粒子を含む噴射流は、音速以下の
300m/秒の低速で照射された。形成された超硬合金
層の厚みは、40±10μmであった。この方法により
製造した可動刃と固定刃を装着した芝刈り工具を100
個用意し、その各々について所定の面積の芝刈り作業を
1回行った後、ハガキを切ることができるかどうか評価
した。その結果、14個においてハガキを切ることがで
きたが、残りの86個についてはハガキを切断すること
ができなかった。尚、1回の芝刈り作業で超硬合金層の
剥離が90個に見られた。
Comparative Example 4 Using the apparatus shown in FIG. 1, a cemented carbide layer was formed on the cutting edges of the movable blade and the fixed blade of a lawn mowing tool. The composition of the cemented carbide particles supplied through the supply port 22 is WC-17% Co, and the particle size is 15 to 60%.
μm. The jet stream containing the cemented carbide particles was irradiated at a low speed of 300 m / sec or less, which was lower than the speed of sound. The thickness of the formed hard metal layer was 40 ± 10 μm. A lawn mowing tool equipped with a movable blade and a fixed blade manufactured by this method is 100
Individual pieces were prepared, and after each lawn mowing operation of a predetermined area was performed, it was evaluated whether a postcard could be cut. As a result, 14 postcards could be cut, but the remaining 86 postcards could not be cut. In addition, peeling of the cemented carbide layer was observed in 90 pieces in one lawn mowing operation.

【0026】[0026]

【発明の効果】芝刈り刃は、砂や小石を噛み込む可能性
のある厳しい条件で使用されるので、その工具寿命を延
ばすことが課題となっている。本発明においては、超音
速で超硬合金粒子を刃先に照射することにより、超硬合
金粒子同士或いは超硬合金粒子と基材の間に高い固着力
を持たせ、芝刈り刃の刃先に密着性に優れた超硬合金層
を形成できるので、刃の交換回数を減らして長時間継続
して芝刈り作業を行える。
Since the lawn mowing blade is used under severe conditions that may bite sand or pebbles, it is an issue to extend the tool life. In the present invention, by irradiating the cemented carbide particles to the cutting edge at supersonic speed, a high adhesion force is provided between the cemented carbide particles or between the cemented carbide particles and the base material, and the blade adheres to the cutting edge of the lawn mowing blade. Since a cemented carbide layer with excellent properties can be formed, the number of blade replacements can be reduced and lawn mowing can be continued for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の刃先の硬化方法に使用される超音速フ
レーム溶射装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supersonic flame spraying apparatus used in a method for hardening a cutting edge according to the present invention.

【図2】(a)は、本発明に基づく芝刈り刃の部分断面図
であり、(b)は、(a)の芝刈り刃を使用した芝刈り作業
後の損傷状態を示す部分断面図である。
2A is a partial cross-sectional view of a lawn mowing blade according to the present invention, and FIG. 2B is a partial cross-sectional view showing a damaged state after lawn mowing work using the lawn mowing blade of FIG. It is.

【図3】本発明に基づく別の芝刈り刃の部分断面図であ
る。
FIG. 3 is a partial sectional view of another mowing blade according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼室 2 噴射流 3 基材 10 燃焼用容器 12 燃料供給口 20 ノズル 21 圧縮空気供給口 22 超硬合金粒子の供給口 30 圧縮空気供給ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 2 Injection flow 3 Substrate 10 Combustion container 12 Fuel supply port 20 Nozzle 21 Compressed air supply port 22 Supply port of cemented carbide particles 30 Compressed air supply line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 糾 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4K044 AA01 AB10 BA18 BB01 BC01 BC06 CA23 CA24  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Tadashi Hamada 1048, Kazuma, Kadoma, Osaka Pref. F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. (reference)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 刃先を有する基材を準備し、燃料と圧縮
空気を爆発燃焼させることにより得られる噴射流に超硬
合金粒子を供給し、前記噴射流によって搬送される超硬
合金粒子を超音速で前記刃先に照射することを特徴とす
る刃先の硬化方法。
1. A base material having a cutting edge is prepared, and cemented carbide particles are supplied to a jet flow obtained by explosively burning fuel and compressed air, and the cemented carbide particles conveyed by the jet flow are super-cooled. A method of hardening a cutting edge, wherein the cutting edge is irradiated at a sonic speed.
【請求項2】 上記超硬合金粒子を、900〜1200
m/sで前記刃先に照射することを特徴とする請求項1
に記載の硬化方法。
2. The method according to claim 1, wherein the cemented carbide particles are 900 to 1200.
2. Irradiating the cutting edge at m / s.
The curing method described in 1.
【請求項3】 上記超硬合金粒子が刃先に到達する時の
温度が、1000〜1300℃であることを特徴とする
請求項1に記載の硬化方法。
3. The method according to claim 1, wherein the temperature at which the cemented carbide particles reach the cutting edge is 1000 to 1300 ° C.
【請求項4】 上記刃先上に形成される超硬合金層の厚
さが20〜100μmであることを特徴とする請求項1
に記載の硬化方法。
4. The cemented carbide layer formed on the cutting edge has a thickness of 20 to 100 μm.
The curing method described in 1.
【請求項5】 上記超硬合金粒子が照射される刃先の表
面は、5μm以上の凹凸を有することを特徴とする請求
項1に記載の硬化方法。
5. The hardening method according to claim 1, wherein the surface of the cutting edge irradiated with the cemented carbide particles has irregularities of 5 μm or more.
【請求項6】 燃料と圧縮空気を爆発燃焼させることに
より得られる噴射流に超硬合金粒子を供給し、前記噴射
流によって搬送される超硬合金粒子を超音速で刃先に照
射することによって形成される超硬合金層を含むことを
特徴とする芝刈り刃。
6. A method in which cemented carbide particles are supplied to an injection stream obtained by explosive combustion of fuel and compressed air, and the cemented carbide particles conveyed by the injection stream are irradiated at a supersonic speed to a cutting edge. A mowing blade characterized by including a cemented carbide layer formed thereon.
【請求項7】 すくい面と、逃げ面と、それらの間に刃
先を有する芝刈り刃であって、前記すくい面上において
刃先から遠ざかる方向に5mm〜50mmの領域を超硬
合金層の未形成領域とし、前記すくい面上において未形
成領域に隣接する領域を超硬合金層の形成領域とし、し
かるに、前記超硬合金層は、燃料と圧縮空気を爆発燃焼
させることにより得られる噴射流に超硬合金粒子を供給
し、前記噴射流によって搬送される超硬合金粒子を超音
速で前記形成領域と逃げ面に照射することによって形成
されることを特徴とする芝刈り刃。
7. A lawn mowing blade having a rake face, a flank, and a cutting edge therebetween, wherein an area of 5 mm to 50 mm in a direction away from the cutting edge on the rake face is not formed with a cemented carbide layer. Region, and a region adjacent to the unformed region on the rake face is defined as a region for forming a cemented carbide layer. Accordingly, the cemented carbide layer is super-cooled to an injection flow obtained by explosively burning fuel and compressed air. A lawn mowing blade formed by supplying hard alloy particles and irradiating cemented carbide particles conveyed by the jet stream to the formation area and the flank at a supersonic speed.
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