JPH05146558A - チタン刃物の刃先部材 - Google Patents

チタン刃物の刃先部材

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JPH05146558A
JPH05146558A JP31565391A JP31565391A JPH05146558A JP H05146558 A JPH05146558 A JP H05146558A JP 31565391 A JP31565391 A JP 31565391A JP 31565391 A JP31565391 A JP 31565391A JP H05146558 A JPH05146558 A JP H05146558A
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JP
Japan
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blade
hardness
cutting edge
titanium
scissors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31565391A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Tsukahara
靖夫 塚原
Isamu Takayama
勇 高山
Saburo Kitaguchi
三郎 北口
Keiichi Kamata
啓一 鎌田
Isao Kaneuchi
勲 金内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽くて錆びず、切れ味、耐磨耗性、耐久性を
有する刃先部を提供する。 【構成】 チタン材料からなる刃物の刃先部が、wt%で
Al:2〜10%、V:1〜6%、Cr:1〜10%、
Co:4〜20%を含み、残部はチタン及び不可避不純
物からなることを特徴とするチタン刃物の刃先部材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチタン合金材料からなる
包丁、鋏等の刃物の刃先部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の刃物の刃先部材といえば、鉄合
金、ステンレス鋼などの材料が使われるのが主であり、
これらの刃先部分を焼き入れ硬化させたり、または特開
昭61−191380号公報に開示されている刃先のみ
に超硬合金層を溶射して形成したり、セラミックスを接
着または溶射する方法が行われていた。
【0003】また、特開平1−190386号公報に示
される鋼製刃物の表面に物理蒸着法(PVD)や化学蒸
着法(CVD)によりチタンやチタンの窒化物、炭化物
の単層あるいはこれらの多重層からなる膜をコーティン
グすることにより、美観や耐錆性の向上、表面の高硬度
化を計るといったことが行われていた。
【0004】さらには、実開昭63−83211号公
報、実開昭61−103070号公報にはチタン、また
はチタン合金からなる鋏、ナイフなども開示されている
が、具体的な成分等が示されず、また鉄合金を焼き入れ
硬化させたもの、超硬合金、セラミックス、、チタン窒
化物、炭化物をコーティングしたものと同等の切れ味、
耐久性を有するものかは不明である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来は、鉄または鉄合
金製の刃先を料理用の包丁や生け花鋏などの水気のある
所で使えば錆が発生する。ステンレス鋼でも耐錆性は改
善されるものの、まだ不十分な上、硬さが不十分で切れ
味がおちるという問題があった。
【0006】セラミックスの刃先は僅かの衝撃でも刃先
が欠け、また、刃先部をセラミックコーティングしても
数μm以下の膜厚しか付けられず磨耗したときの研磨再
生ができない等の欠点があった。さらに、長時間使用す
る刃物としては軽さの要求も満たされていなかった。
【0007】チタン材料が軽くて錆びないことは広く知
られたことであるが、刃物の刃先としての必要な硬度は
なく、一方異種元素、異種金属と非常に脆い化合物を作
りやすく、そのため自由に合金成分を選べない。また、
既存の異種金属を接合、或いは、肉盛溶接ができないた
めにチタン材の刃先に必要な硬度を付与することは困難
という問題がある。このように刃先部材は種々の条件下
での使用においても軽くて錆びず、切れ味、耐磨耗性、
耐久性も備わった刃先部材は存在しなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来技術の実情に鑑みて成されたものであり、チタン製材
料の刃物本体の刃先部に、wt%でAl:2〜10%、
V:1〜6%、Cr:1〜10%、Co:4〜20%を
含み、残部はチタン及び不可避不純物からなる成分の刃
先部を有し、さらには、この成分を有する刃先部材を時
効処理を施したことにより硬度を上げ、鉄板、鋼線切り
等のより苛酷な使用に耐えるチタン刃物の刃先部材にあ
る。
【0009】
【作用】本発明は、包丁から縫製用の各種刃物、理容
鋏、生け花鋏、金物鋏などのあらゆる刃先部材として適
したものである。すなわち、チタン製材料の刃物本体の
刃先部成分の作用効果について以下に詳しく説明する。
【0010】Al:Alはチタン材料に置換型に固溶
し、α相を安定化させる元素であり、固溶強化が顕著に
認められる。そのため引張強さ、耐力などの強度を高め
る目的で添加するもので、2%未満では効果が少なく、
10%を超えると脆い化合物であるTi3 Alの量の増
大により脆化が始まる。
【0011】V:Vはチタン製材料のβ相を安定化させ
る元素であり、強度を高め熱処理性の向上の目的で添加
するもので、1%未満では効果が少なく、6%を超える
βTiの増加により伸びが急速に落ちて脆化が始まる。
【0012】Cr:Crはチタン製材料のβ相を安定化
させる元素であり、強度、特に硬度を高める目的で添加
するものであり、1%未満では硬さの向上が見られず、
時効効果も薄い。10%を超えると脆い化合物であるT
iCr2 の発生が増加し、われが生じる。
【0013】Co:Coはチタン製材料のβ相を安定化
させる元素であり、含有量の増加に従い硬度は高くな
り、溶接肉盛で刃先を作る場合、ビードの広がり、なじ
み(ぬれ性)が良くなる。4%未満では硬度があまり変
わらず、刃物としての硬度にやや不足となり、時効効果
も薄くなる。20%を超すと刃物としての硬度過剰とな
り、刃欠けが生じ、また脆い化合物であるTi2 Coの
発生が始まり脆化が始まる。
【0014】以上に詳述した成分からなる刃先部材は、
プラズマアークを用いて、予め成分調整された金属粉を
使用する粉体肉盛溶接法によってチタン材料製の本体の
刃先部に肉盛溶接され、次に研削、研磨して作られる。
この刃先部材の硬度は、ビッカース硬度で400〜55
0Hvであって、料理用包丁、理容・縫製鋏、ナイフ等
に切れ味良く、軽く、錆びることもなく非常に適してい
る。
【0015】更に、高硬度と強度が要求される剪定・生
け花鋏、金切り鋏等には、次の時効処理を施すことによ
り刃先部の硬度は500〜650Hvが得られ十分な硬
度となる。
【0016】すなわち、本発明の成分系における時効硬
化は前述した各成分及びそれらの相乗効果によって得ら
れるものであって、その時効処理の好ましい条件範囲
は、温度は380〜520℃の範囲が好ましい。
【0017】即ち、温度が380℃未満では苛酷な条件
で使用するに耐える刃物としての必要な強度、硬度が得
られず、一方、520℃を超えると硬度が650Hvを
超えて刃先が脆く欠けやすく使用に耐えない。
【0018】さらにこの温度条件とともに時効処理時間
は、40分未満では時効が進まず所望の硬度に達せず、
一方、150分を超えても硬度はある一定値以上に上が
らない。よって、処理時間は40〜150分が好まし
い。この時間を炉中で保持して後放冷する。
【0019】
【実施例】図1に示す裁縫用の大型鋏及び図2に示す金
切り鋏の例で説明する。鋏の本体成分は純チタンで、1
は不動刃本体、2は動刃本体であり、本体は鍛造整形さ
れ、刃先部に肉盛溶接し、その後刃先部を研削、研磨し
てかみ合わせ部3,4を得る。
【0020】かみ合わせ部3,4の先端部には肉盛溶接
した金属から成る二重斜線で示す刃先部5,6及び
5′,6′を得る。7は不動刃及び動刃の連結用ピン、
8は握り部である。
【0021】図1,2に示す裁縫用の大型鋏及び金切鋏
を表1に示す各条件で、表2に示す本発明例及び比較例
を肉盛溶接し、また、必要に応じて時効硬化処理を施し
て製造し、効果を確認した。
【0022】
【表1】
【表2】 表2において、No.1,2,8,9のようにAl,V,
Cr,Coの含有量が本発明を外れると、刃物としての
硬さが満足できる硬度にならない。また、Coが少ない
とビードのなじみも良くない。No.6,7の如くCr,
Coの含有量が多すぎると、硬度が高くなりすぎ刃欠け
が生じる。また、脆性化合物の発生により脆くなった
り、われが生じたりする。
【0023】また、No.13,14のようにAl,Vの
含有量が多すぎると硬度はそれぞれの実施例において、
No.3〜5,10〜12は、時効処理なしでも、図1に
示す裁縫用鋏としての種々の条件を満足しており、使用
できるものである。この外に、例えば高度な切れ味が要
求される医療、料理用の刃物においては、このように時
効処理なしで製造する。
【0024】以上の実施例から明らかのように、本発明
の刃先部材は脆性化合物やわれの発生がなく、刃物とし
て十分な硬度を有し、しかも軽くて錆びない特性を有し
ているものである。
【0025】また、実施例では、肉盛溶接法として、プ
ラズマアーク溶接法を採用したが、その外にTIG肉盛
溶接法、レーザー肉盛溶接法、電子ビーム肉盛溶接法等
があり、これらには粉体材料、または線材の溶加材を使
用していずれも本発明刃先部材用の肉盛溶接法として適
用できる。
【0026】
【発明の効果】本発明の刃先部材は脆性化合物やわれの
発生がなく、刃物として十分な硬度を有し、しかも軽く
て錆びない特性を有しているもので、その有用性は広範
囲に渡るものである。例えば、軽くて切れ味よく錆びな
い点から、理容鋏、生け花・採果用鋏、料理用包丁、医
療用刃物、また硬度が高くて強度も有ることから剪定
鋏、金切り鋏、高速切断機用刃等に採用して極めて効果
的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】裁縫用の大型鋏の斜視図である。
【図2】金切り鋏の斜視図である。
【符号の説明】
1 不動刃本体 2 動刃本体 3,4 研削刃先部 5 肉盛刃先部 5′,6′ 熱処理した肉盛刃先部 7 ピン 8 握り部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年1月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】
【表1】
【表2】 表2において、No.1,2,8,9のようにAl,V,
Cr,Coの含有量が本発明を外れると、刃物としての
硬さが満足できる硬度にならない。また、Coが少ない
とビードのなじみも良くない。No.6,7の如くCr,
Coの含有量が多すぎると、硬度が高くなりすぎ刃欠け
が生じる。また、脆性化合物の発生により脆くなった
り、割れが生じたりする。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】また、No.13,14のようにAl,Vの
含有量が多すぎると、硬度はそれぞれ満足するが、脆性
化合物の発生により脆くなったり割れが生じたりする。
また、それぞれの実施例において、No.3〜5,No.1
0〜12は時効処理無しでも図1に示す裁縫用鋏として
の種々の条件を満足しており、使用できるものである。
この外に例えば高度な切れ味が要求される医療、料理用
の刃物においては、このように時効処理無しで製造す
る。
フロントページの続き (72)発明者 北口 三郎 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 鎌田 啓一 東京都中央区築地三丁目5番4号 日鐵溶 接工業株式会社内 (72)発明者 金内 勲 東京都中央区築地三丁目5番4号 日鐵溶 接工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタン材料からなる刃物の刃先部が、wt
    %でAl:2〜10%、V:1〜6%、Cr:1〜10
    %、Co:4〜20%を含み、残部はチタン及び不可避
    不純物からなることを特徴とするチタン刃物の刃先部
    材。
  2. 【請求項2】 刃先部材を時効硬化処理を施したことを
    特徴とする請求項1記載のチタン刃物の刃先部材。
JP31565391A 1991-11-29 1991-11-29 チタン刃物の刃先部材 Withdrawn JPH05146558A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31565391A JPH05146558A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 チタン刃物の刃先部材

Applications Claiming Priority (1)

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JP31565391A JPH05146558A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 チタン刃物の刃先部材

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Publication Number Publication Date
JPH05146558A true JPH05146558A (ja) 1993-06-15

Family

ID=18067963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31565391A Withdrawn JPH05146558A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 チタン刃物の刃先部材

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JP (1) JPH05146558A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6988318B2 (en) 2001-11-13 2006-01-24 Acme United Corporation Coating for cutting implements
US7322262B2 (en) * 2002-10-15 2008-01-29 Christian Beck Method for manufacturing barber scissors, and barber scissors
WO2016051898A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 株式会社iMott ハサミ

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204