JPH09164492A - 刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法、並びにこのチタンクラッド鋼を用いた刃物 - Google Patents
刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法、並びにこのチタンクラッド鋼を用いた刃物Info
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- JPH09164492A JPH09164492A JP32417795A JP32417795A JPH09164492A JP H09164492 A JPH09164492 A JP H09164492A JP 32417795 A JP32417795 A JP 32417795A JP 32417795 A JP32417795 A JP 32417795A JP H09164492 A JPH09164492 A JP H09164492A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼入れ硬化等の各種熱処理を施しても、クラ
ッド境界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす
ことのない刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法を提
供すること。また、軽量性・耐蝕性に優れていると同時
に、切刃部に表出せるクラッド境界部の見栄えが良いチ
タンクラッド鋼を用いた刃物を提供すること。 【解決手段】 クラッド接合するチタン母材１と刃鋼材
２との間に、チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２
側にニッケル薄層４を介在せしめた。 【効果】 ニオブ薄層３及びニッケル薄層４を介在させ
たことによって、焼入れ硬化時の刃鋼材２の炭素拡散を
防止でき、しかも、クラッド境界部における硬質で脆弱
な金属間化合物の生成を防止することが可能になった。
ッド境界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす
ことのない刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法を提
供すること。また、軽量性・耐蝕性に優れていると同時
に、切刃部に表出せるクラッド境界部の見栄えが良いチ
タンクラッド鋼を用いた刃物を提供すること。 【解決手段】 クラッド接合するチタン母材１と刃鋼材
２との間に、チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２
側にニッケル薄層４を介在せしめた。 【効果】 ニオブ薄層３及びニッケル薄層４を介在させ
たことによって、焼入れ硬化時の刃鋼材２の炭素拡散を
防止でき、しかも、クラッド境界部における硬質で脆弱
な金属間化合物の生成を防止することが可能になった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、刃物用チタンクラ
ッド鋼とその製造方法、及びこのチタンクラッド鋼を用
いた刃物に関し、更に詳しくは、刃物の刀身を製作すべ
く焼入れ硬化等の各種の熱処理を施しても、クラッド境
界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす心配が
ない刃物用チタンクラッド鋼とこの刃物用チタンクラッ
ド鋼の製造方法、並びに、軽量性、耐食性に優れている
と同時に耐久性に富み、しかも切刃部に表出せるクラッ
ド境界部の見栄えも良いチタンクラッド鋼を用いた刃物
に関するものである。
ッド鋼とその製造方法、及びこのチタンクラッド鋼を用
いた刃物に関し、更に詳しくは、刃物の刀身を製作すべ
く焼入れ硬化等の各種の熱処理を施しても、クラッド境
界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす心配が
ない刃物用チタンクラッド鋼とこの刃物用チタンクラッ
ド鋼の製造方法、並びに、軽量性、耐食性に優れている
と同時に耐久性に富み、しかも切刃部に表出せるクラッ
ド境界部の見栄えも良いチタンクラッド鋼を用いた刃物
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、切れ味を維持しながら軽量化と耐
食性の向上を図った刃物として、ステンレス刃物鋼で形
成した切刃部を純チタン若しくはチタン合金から成る外
皮材で部分的に被ったクラッド刃物が提案されている
（実開平５-44056号公報）。切刃部以外の刀身を軽量性
・耐食性に優れたチタン材料で構成すれば、刃物全体の
軽量化と耐食性を向上できるばかりでなく鉄系イオンの
食品混入による独特な金味気を軽減することもでき使い
勝手の良い高品質な刃物を提供できるようになる。
食性の向上を図った刃物として、ステンレス刃物鋼で形
成した切刃部を純チタン若しくはチタン合金から成る外
皮材で部分的に被ったクラッド刃物が提案されている
（実開平５-44056号公報）。切刃部以外の刀身を軽量性
・耐食性に優れたチタン材料で構成すれば、刃物全体の
軽量化と耐食性を向上できるばかりでなく鉄系イオンの
食品混入による独特な金味気を軽減することもでき使い
勝手の良い高品質な刃物を提供できるようになる。
【０００３】しかし、この実開平５-44056号公報に記載
のチタンクラッド刃物は、ステンレス鋼とチタン合金と
を只単に直接にクラッド接合した通常のチタンクラッド
鋼板を用いて製作するというものであり、このチタンク
ラッド刃物は実際には刀身の切刃部と外皮部との接合強
度が不充分で特に耐久性の面で難があったのである。
のチタンクラッド刃物は、ステンレス鋼とチタン合金と
を只単に直接にクラッド接合した通常のチタンクラッド
鋼板を用いて製作するというものであり、このチタンク
ラッド刃物は実際には刀身の切刃部と外皮部との接合強
度が不充分で特に耐久性の面で難があったのである。
【０００４】即ち、通常のチタンクラッド鋼板を、建築
材料として使用する場合には何ら問題は生じないのであ
るが、当該チタンクラッド鋼板を刃物の製作材料として
使用するときには、このチタンクラッド鋼に対し温度約
1050℃〜1070℃の焼入れ硬化等の各種熱処理や冷間圧延
処理を施さねばならず、かかる熱履歴によって、ステン
レス鋼とチタン合金のクラッド境界部に、刃物としての
品質に悪影響を及ぼす二次的な炭化物や金属間化合物が
不可避的に生成されてしまい、刃物品質の低下を来すこ
とになったのである。
材料として使用する場合には何ら問題は生じないのであ
るが、当該チタンクラッド鋼板を刃物の製作材料として
使用するときには、このチタンクラッド鋼に対し温度約
1050℃〜1070℃の焼入れ硬化等の各種熱処理や冷間圧延
処理を施さねばならず、かかる熱履歴によって、ステン
レス鋼とチタン合金のクラッド境界部に、刃物としての
品質に悪影響を及ぼす二次的な炭化物や金属間化合物が
不可避的に生成されてしまい、刃物品質の低下を来すこ
とになったのである。
【０００５】具体的には、焼入れ硬化処理の熱履歴によ
って、クラッド境界部において炭化チタンが生成される
結果、ステンレス鋼が脱炭されてしまいステンレス鋼の
焼入れ硬化に支障が生じ目的とする切刃硬度が得られな
くなり、更には、このクラッド境界部において、チタン
と鉄とが反応して低融点の金属間化合物が生成される結
果、熱処理時に硬質で脆弱な金属間化合物が多量に生成
されてしまい、クラッド境界部が簡単に剥離する事態を
生ずることにもなったのである。
って、クラッド境界部において炭化チタンが生成される
結果、ステンレス鋼が脱炭されてしまいステンレス鋼の
焼入れ硬化に支障が生じ目的とする切刃硬度が得られな
くなり、更には、このクラッド境界部において、チタン
と鉄とが反応して低融点の金属間化合物が生成される結
果、熱処理時に硬質で脆弱な金属間化合物が多量に生成
されてしまい、クラッド境界部が簡単に剥離する事態を
生ずることにもなったのである。
【０００６】つまり、上掲した実開平５-44056号公報に
は、刀身の外皮部をチタン材料で構成するということは
記載されているものの、その具体的な実現手段は何ら開
示されていなかったのである。
は、刀身の外皮部をチタン材料で構成するということは
記載されているものの、その具体的な実現手段は何ら開
示されていなかったのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、刃物の製作
材料としてのチタンクラッド鋼に上記の如き問題があっ
たことに鑑みて為されたものであり、焼入れ硬化等の各
種の熱処理を施しても、クラッド境界部において接合強
度の低下や溶融剥離を起こす心配がない刃物用チタンク
ラッド鋼と、この刃物用チタンクラッド鋼の製造方法を
提供することを技術的課題とするものである。
材料としてのチタンクラッド鋼に上記の如き問題があっ
たことに鑑みて為されたものであり、焼入れ硬化等の各
種の熱処理を施しても、クラッド境界部において接合強
度の低下や溶融剥離を起こす心配がない刃物用チタンク
ラッド鋼と、この刃物用チタンクラッド鋼の製造方法を
提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】また、本発明の他の技術的課題は、軽量
性、耐食性に優れていると同時に耐久性に富み、しかも
切刃部に表出せるクラッド境界部の見栄えが良いチタン
クラッド鋼を用いた刃物を提供することにある。
性、耐食性に優れていると同時に耐久性に富み、しかも
切刃部に表出せるクラッド境界部の見栄えが良いチタン
クラッド鋼を用いた刃物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記技術的課
題を解決するために、純チタン若しくはチタン合金から
成るチタン母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具
鋼から成る刃鋼材２とがクラッド接合されたチタンクラ
ッド鋼であってこのチタン母材１と刃鋼材２との間に、
チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッケル
薄層４が介在しているという技術的手段を採用した。
題を解決するために、純チタン若しくはチタン合金から
成るチタン母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具
鋼から成る刃鋼材２とがクラッド接合されたチタンクラ
ッド鋼であってこのチタン母材１と刃鋼材２との間に、
チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッケル
薄層４が介在しているという技術的手段を採用した。
【００１０】また、本発明は、上記技術的課題を解決す
るために、純チタン若しくはチタン合金から成るチタン
母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具鋼から成る
刃鋼材２とをクラッド接合するにあたって、チタン母材
１と刃鋼材２との間に、チタン母材１側にニオブ薄層
３、刃鋼材２側にニッケル薄層４を介在せしめ、これら
チタン母材１、ニオブ薄層３、ニッケル薄層４、及び刃
鋼材２の各重ね合わせ面を外気から密封遮断して熱間圧
延するという技術的手段を採用した。
るために、純チタン若しくはチタン合金から成るチタン
母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具鋼から成る
刃鋼材２とをクラッド接合するにあたって、チタン母材
１と刃鋼材２との間に、チタン母材１側にニオブ薄層
３、刃鋼材２側にニッケル薄層４を介在せしめ、これら
チタン母材１、ニオブ薄層３、ニッケル薄層４、及び刃
鋼材２の各重ね合わせ面を外気から密封遮断して熱間圧
延するという技術的手段を採用した。
【００１１】更にまた、本発明は、上記技術的課題を解
決するために、切刃部Ａと外皮部Ｂとから刀身が構成さ
れた刃物であって、この切刃部Ａがステンレス刃物鋼若
しくは合金工具鋼から成る刃鋼材２で形成されていると
共に、外皮部Ｂが純チタン若しくはチタン合金から成る
チタン母材１で形成されており、この外皮部Ｂを形成す
るチタン母材１と切刃部Ａを形成する刃鋼材２との間
に、チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッ
ケル薄層４が介在しているという技術的手段を採用し
た。
決するために、切刃部Ａと外皮部Ｂとから刀身が構成さ
れた刃物であって、この切刃部Ａがステンレス刃物鋼若
しくは合金工具鋼から成る刃鋼材２で形成されていると
共に、外皮部Ｂが純チタン若しくはチタン合金から成る
チタン母材１で形成されており、この外皮部Ｂを形成す
るチタン母材１と切刃部Ａを形成する刃鋼材２との間
に、チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッ
ケル薄層４が介在しているという技術的手段を採用し
た。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づき詳しく説明する。なお、図１〜図３は本
実施形態の刃物用チタンクラッド鋼の製造工程を示す概
略断面図、図４は本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼
から刃物を製造する工程を示す概略断面図、図５は本実
施形態の刃物用チタンクラッド鋼から製造した刃物を示
す概略斜視図である。
施形態に基づき詳しく説明する。なお、図１〜図３は本
実施形態の刃物用チタンクラッド鋼の製造工程を示す概
略断面図、図４は本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼
から刃物を製造する工程を示す概略断面図、図５は本実
施形態の刃物用チタンクラッド鋼から製造した刃物を示
す概略斜視図である。
【００１３】図１中、符号１で指示するものは、厚さ20
mm×幅173mm ×長さ223mm の純チタン材（第１種）から
成るチタン母材であり、符号２で指示するものは、厚さ
12mm×幅115mm ×長さ155mm のステンレス刃物鋼（炭素
0.8％、珪素 0.5％以下、マンガン 0.3％以下、リン0.
03％以下、硫黄0.03％以下、クロム14％、モリブデン0.
3％、鉄残部）から成る刃鋼材であり、符号３で指示す
るものは、厚さ0.2mm×幅120mm ×長さ160mm のニオブ
箔から成るニオブ薄層であり、符号４で指示するもの
は、厚さ0.1mm ×幅120mm ×長さ160mm のニッケル箔か
ら成るニッケル薄層である。
mm×幅173mm ×長さ223mm の純チタン材（第１種）から
成るチタン母材であり、符号２で指示するものは、厚さ
12mm×幅115mm ×長さ155mm のステンレス刃物鋼（炭素
0.8％、珪素 0.5％以下、マンガン 0.3％以下、リン0.
03％以下、硫黄0.03％以下、クロム14％、モリブデン0.
3％、鉄残部）から成る刃鋼材であり、符号３で指示す
るものは、厚さ0.2mm×幅120mm ×長さ160mm のニオブ
箔から成るニオブ薄層であり、符号４で指示するもの
は、厚さ0.1mm ×幅120mm ×長さ160mm のニッケル箔か
ら成るニッケル薄層である。
【００１４】まず、上記各素材を、それぞれ上からチタ
ン母材１、ニオブ薄層３、ニッケル薄層４、刃鋼材２、
ニッケル薄層４、ニオブ薄層３、チタン母材１の順に、
各重ね合わせ面を清浄にして積み重ね、この積層体の側
面にチタン母材１と同質の補助材10・10を嵌め合わせ
て、これら補助材10とチタン母材１との継ぎ目に全周に
亙って TIG溶接５を施すことにより、各素材の重ね合わ
せ面を外気から密封遮断する（図２参照）。
ン母材１、ニオブ薄層３、ニッケル薄層４、刃鋼材２、
ニッケル薄層４、ニオブ薄層３、チタン母材１の順に、
各重ね合わせ面を清浄にして積み重ね、この積層体の側
面にチタン母材１と同質の補助材10・10を嵌め合わせ
て、これら補助材10とチタン母材１との継ぎ目に全周に
亙って TIG溶接５を施すことにより、各素材の重ね合わ
せ面を外気から密封遮断する（図２参照）。
【００１５】次いで、この密封積層体を約 850℃で熱間
圧延することにより、厚さ４mm×幅173mm ×延べ長さ約
2800mmのチタンクラッド鋼を形成する。その後、中間焼
き鈍し（温度約800 ℃、時間５分間）を施しつつ冷間仕
上圧延して、厚さ２mmのクラッド鋼板を得る（図３参
照）。
圧延することにより、厚さ４mm×幅173mm ×延べ長さ約
2800mmのチタンクラッド鋼を形成する。その後、中間焼
き鈍し（温度約800 ℃、時間５分間）を施しつつ冷間仕
上圧延して、厚さ２mmのクラッド鋼板を得る（図３参
照）。
【００１６】こうして得られたチタンクラッド鋼板から
包丁型の刀身素型を打ち抜き、この刀身素型を焼入れ硬
化（温度約1050℃〜1070℃、時間５分間）した後、研削
加工を施し（図４参照）、柄Ｃを装着することによっ
て、刃鋼材２で形成された切刃部Ａとチタン母材１で形
成された外皮部Ｂとから刀身が構成された刃物（包丁）
を形成するのである（図５参照）。
包丁型の刀身素型を打ち抜き、この刀身素型を焼入れ硬
化（温度約1050℃〜1070℃、時間５分間）した後、研削
加工を施し（図４参照）、柄Ｃを装着することによっ
て、刃鋼材２で形成された切刃部Ａとチタン母材１で形
成された外皮部Ｂとから刀身が構成された刃物（包丁）
を形成するのである（図５参照）。
【００１７】本実施形態チタンクラッド鋼は、このよう
にチタン母材１と刃鋼材２との間にニオブ薄層３及びニ
ッケル薄層４を介在せしめているため、焼入れ硬化処理
の熱履歴（温度約1050℃〜1070℃）によっても、従来品
の如くクラッド境界部において刃物品質に悪影響を及ぼ
すような二次反応物が生成されることもなく高品質なチ
タンクラッド刃物が製作可能である。
にチタン母材１と刃鋼材２との間にニオブ薄層３及びニ
ッケル薄層４を介在せしめているため、焼入れ硬化処理
の熱履歴（温度約1050℃〜1070℃）によっても、従来品
の如くクラッド境界部において刃物品質に悪影響を及ぼ
すような二次反応物が生成されることもなく高品質なチ
タンクラッド刃物が製作可能である。
【００１８】即ち、本実施形態のチタンクラッド鋼は、
刃鋼材２側にニッケル薄層４が介在しているので、焼入
れ硬化の熱履歴によって刃鋼材２中の炭素が拡散するこ
とを防止でき、焼入れ硬化の支障となる刃鋼材２の脱炭
を防ぐことが可能となる。しかも、刃鋼材２とニッケル
薄層４との境界部で生成される鉄−ニッケル合金は延展
性に優れているため、冷間圧延時にこの鉄−ニッケル合
金がクラッド境界部で切れぎれになることもなく、漏れ
なく確実に炭素拡散を防ぐことができるのである。ま
た、この鉄−ニッケル合金の融点は、1450℃以上であ
り、焼入れ硬化時に溶融してクラッド境界部が剥離して
しまう弊害もない。
刃鋼材２側にニッケル薄層４が介在しているので、焼入
れ硬化の熱履歴によって刃鋼材２中の炭素が拡散するこ
とを防止でき、焼入れ硬化の支障となる刃鋼材２の脱炭
を防ぐことが可能となる。しかも、刃鋼材２とニッケル
薄層４との境界部で生成される鉄−ニッケル合金は延展
性に優れているため、冷間圧延時にこの鉄−ニッケル合
金がクラッド境界部で切れぎれになることもなく、漏れ
なく確実に炭素拡散を防ぐことができるのである。ま
た、この鉄−ニッケル合金の融点は、1450℃以上であ
り、焼入れ硬化時に溶融してクラッド境界部が剥離して
しまう弊害もない。
【００１９】なお、本発明者は、ニッケル薄層４の代わ
りに銅合金薄層を、また、ニオブ薄層３の代わりに極低
炭素ステンレス箔を採用して試験を行ったが、上記のク
ラッド鋼材製作過程でステンレス箔にくびれや千切れが
頻発してしまい部分的にチタン母材１と銅合金薄層とが
接触することになった。この接触部分が、焼入れ硬化の
熱履歴によって溶融し、結果的には刃鋼材２の炭素拡散
・脱炭が著しく、刃物用クラッド鋼材として使いものに
ならないことが判明した。
りに銅合金薄層を、また、ニオブ薄層３の代わりに極低
炭素ステンレス箔を採用して試験を行ったが、上記のク
ラッド鋼材製作過程でステンレス箔にくびれや千切れが
頻発してしまい部分的にチタン母材１と銅合金薄層とが
接触することになった。この接触部分が、焼入れ硬化の
熱履歴によって溶融し、結果的には刃鋼材２の炭素拡散
・脱炭が著しく、刃物用クラッド鋼材として使いものに
ならないことが判明した。
【００２０】このように、ニッケル薄層４によって焼入
れ硬化時の炭素の拡散が確実に防止できるのであるが、
このニッケル薄層４がチタン母材１のチタンと反応する
と、焼入れ硬化温度より低い融点（約 955℃）のチタン
−ニッケル合金が生成されることになり、焼入れ硬化時
に溶融剥離を起こしてしまうことになる。そこで、本発
明ではチタン母材１側にニオブ薄層３を介在せしめてい
るのである。ニオブ薄層３を採用することにより、ニッ
ケル薄層４との間で刃物品質に悪影響を及ぼす反応物の
生成を抑えると同時に、チタン母材１との間においても
品質低下をもたらす反応物の生成を抑えているのであ
る。
れ硬化時の炭素の拡散が確実に防止できるのであるが、
このニッケル薄層４がチタン母材１のチタンと反応する
と、焼入れ硬化温度より低い融点（約 955℃）のチタン
−ニッケル合金が生成されることになり、焼入れ硬化時
に溶融剥離を起こしてしまうことになる。そこで、本発
明ではチタン母材１側にニオブ薄層３を介在せしめてい
るのである。ニオブ薄層３を採用することにより、ニッ
ケル薄層４との間で刃物品質に悪影響を及ぼす反応物の
生成を抑えると同時に、チタン母材１との間においても
品質低下をもたらす反応物の生成を抑えているのであ
る。
【００２１】即ち、このニオブ薄層３は、焼入れ硬化処
理の熱履歴によりニッケル薄層４と反応しニオブ−ニッ
ケル金属間化合物を形成するが、この合金は延展性に優
れており、冷間圧延時にクラッド境界部で千切れてしま
うような弊害もなく、また、融点も約1270℃以上と焼入
れ硬化温度より高く、焼入れ硬化時に溶融することもな
い。
理の熱履歴によりニッケル薄層４と反応しニオブ−ニッ
ケル金属間化合物を形成するが、この合金は延展性に優
れており、冷間圧延時にクラッド境界部で千切れてしま
うような弊害もなく、また、融点も約1270℃以上と焼入
れ硬化温度より高く、焼入れ硬化時に溶融することもな
い。
【００２２】しかも、このニオブはチタン母材１のチタ
ンと非常に馴染みの良い金属であり両者間で全率固溶体
を形成する。ニオブ薄層３とチタン母材１との間で生成
されるニオブ−チタン合金もまた延展性に優れており、
冷間圧延時に千切れるようなこともなく、また約1660℃
以上の高い融点を有することから焼入れ硬化時に溶融剥
離することもないのである。
ンと非常に馴染みの良い金属であり両者間で全率固溶体
を形成する。ニオブ薄層３とチタン母材１との間で生成
されるニオブ−チタン合金もまた延展性に優れており、
冷間圧延時に千切れるようなこともなく、また約1660℃
以上の高い融点を有することから焼入れ硬化時に溶融剥
離することもないのである。
【００２３】因みに、チタン母材１と刃鋼材２との間
に、このニオブ薄層３のみを介在せしめた場合には、ニ
オブ薄層３のニオブと刃鋼材２の炭素とが反応してしま
い、刃鋼材２の脱炭現象が生じて焼入れ硬化が阻害され
ることになる。刃鋼材２側にニッケル薄層４を介在させ
たからこそ、ニオブ薄層３を採択し得たのである。
に、このニオブ薄層３のみを介在せしめた場合には、ニ
オブ薄層３のニオブと刃鋼材２の炭素とが反応してしま
い、刃鋼材２の脱炭現象が生じて焼入れ硬化が阻害され
ることになる。刃鋼材２側にニッケル薄層４を介在させ
たからこそ、ニオブ薄層３を採択し得たのである。
【００２４】なお、このニオブ薄層３の代わりにタンタ
ル薄層を採用して試験を行ってみたところ、冷間圧延時
にタンタル合金層がクラッド境界部で千切れ、焼入れ硬
化時にこの千切れた部分で炭素拡散現象が生じてしま
い、刃物用クラッド鋼材として使いものにならないこと
が判明した。
ル薄層を採用して試験を行ってみたところ、冷間圧延時
にタンタル合金層がクラッド境界部で千切れ、焼入れ硬
化時にこの千切れた部分で炭素拡散現象が生じてしま
い、刃物用クラッド鋼材として使いものにならないこと
が判明した。
【００２５】また、このニオブ薄層３の代わりにモリブ
デン薄層を採用して試験を行ってみたところ、タンタル
薄層と同様、冷間圧延時にモリブデン合金層が千切れ、
焼入れ硬化時にこの千切れた部分で炭素拡散現象が生じ
てしまい、刃物用クラッド鋼材として使いものにならな
いことが判明した。
デン薄層を採用して試験を行ってみたところ、タンタル
薄層と同様、冷間圧延時にモリブデン合金層が千切れ、
焼入れ硬化時にこの千切れた部分で炭素拡散現象が生じ
てしまい、刃物用クラッド鋼材として使いものにならな
いことが判明した。
【００２６】このように、本発明は、焼入れ硬化の熱履
歴による刃鋼材２の炭素拡散の防止だけでなく、各素材
間で生成される化合物の融点温度と延展性とを総合的に
勘案して開発されている。生成化合物の冷間圧延時の延
展性をも考慮しているので、チタン母材１と刃鋼材２と
の間に介在せしめるニオブ材とニッケル材は、薄層であ
っても、冷間圧延時に千切れるようなこともなく、確実
に刃物品質の低下をもたらす化合物の生成を防止できる
のである。
歴による刃鋼材２の炭素拡散の防止だけでなく、各素材
間で生成される化合物の融点温度と延展性とを総合的に
勘案して開発されている。生成化合物の冷間圧延時の延
展性をも考慮しているので、チタン母材１と刃鋼材２と
の間に介在せしめるニオブ材とニッケル材は、薄層であ
っても、冷間圧延時に千切れるようなこともなく、確実
に刃物品質の低下をもたらす化合物の生成を防止できる
のである。
【００２７】したがって、図４及び図５に示すように、
この刃物用チタンクラッド鋼を用いて製作された刃物
の、切刃部Ａと外皮部Ｂとの間のクラッド境界部に表出
するニオブとニッケルの介在中間層の見かけ厚さＴも極
めて薄くなり、この介在中間層が刃物の見栄えを損なう
ようなこともないのである。つまり、この刃物用チタン
クラッド鋼を用いて製作した刃物は、軽量性、耐食性に
優れていると同時に耐久性に富み、しかも切刃部Ａの見
栄えも良いのである。なお、図４及び図５では、介在中
間層の見かけ厚さＴを誇張して図示しているが、実際の
見かけ厚さＴは、約50〜100ミクロン(真の厚さ；約５〜10ミク
ロン）である。
この刃物用チタンクラッド鋼を用いて製作された刃物
の、切刃部Ａと外皮部Ｂとの間のクラッド境界部に表出
するニオブとニッケルの介在中間層の見かけ厚さＴも極
めて薄くなり、この介在中間層が刃物の見栄えを損なう
ようなこともないのである。つまり、この刃物用チタン
クラッド鋼を用いて製作した刃物は、軽量性、耐食性に
優れていると同時に耐久性に富み、しかも切刃部Ａの見
栄えも良いのである。なお、図４及び図５では、介在中
間層の見かけ厚さＴを誇張して図示しているが、実際の
見かけ厚さＴは、約50〜100ミクロン(真の厚さ；約５〜10ミク
ロン）である。
【００２８】本発明の具体例である実施形態は概ね上記
の如く構成されているが、本発明はこの実施形態に限定
されるものではなく『特許請求の範囲』の記載内におい
て、種々の変更が可能である。
の如く構成されているが、本発明はこの実施形態に限定
されるものではなく『特許請求の範囲』の記載内におい
て、種々の変更が可能である。
【００２９】例えば、上記実施形態では、チタン母材１
として純チタン材（第１種）を使用しているが、勿論こ
れに限定されるものではなく、アルミニウム６％−バナ
ジウム４％−チタン残部のチタン合金を使用するように
しても良い。また、刃鋼材２として、炭素 0.9％−珪素
0.5％以下−マンガン 0.3％以下−リン0.03％以下−硫
黄0.03％以下−クロム15％−モリブデン 0.3％−鉄残部
のステンレス刃物鋼を使用する他に、例えば SUS 440Ｃ
の如き合金工具鋼を使用するようにしても勿論良い。
として純チタン材（第１種）を使用しているが、勿論こ
れに限定されるものではなく、アルミニウム６％−バナ
ジウム４％−チタン残部のチタン合金を使用するように
しても良い。また、刃鋼材２として、炭素 0.9％−珪素
0.5％以下−マンガン 0.3％以下−リン0.03％以下−硫
黄0.03％以下−クロム15％−モリブデン 0.3％−鉄残部
のステンレス刃物鋼を使用する他に、例えば SUS 440Ｃ
の如き合金工具鋼を使用するようにしても勿論良い。
【００３０】
【発明の効果】以上、実施形態をもって説明したとおり
本発明に係る刃物用チタンクラッド鋼にあっては、チタ
ン母材と刃鋼材との間に、チタン母材側にニオブ薄層、
刃鋼材側にニッケル薄層が介在しているので、刃物の刀
身を製作すべく焼入れ硬化等の熱処理を施しても、クラ
ッド境界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす
こともなく高品質なチタンクラッド刃物が製作可能であ
る。
本発明に係る刃物用チタンクラッド鋼にあっては、チタ
ン母材と刃鋼材との間に、チタン母材側にニオブ薄層、
刃鋼材側にニッケル薄層が介在しているので、刃物の刀
身を製作すべく焼入れ硬化等の熱処理を施しても、クラ
ッド境界部において接合強度の低下や溶融剥離を起こす
こともなく高品質なチタンクラッド刃物が製作可能であ
る。
【００３１】また、本発明に係るチタンクラッド刃物に
あっては、刃物鋼で形成した切刃部にチタン材料で形成
した外皮材がニオブとニッケルの中間層を介してクラッ
ド接合されているので、従来通りの切れ味を維持しなが
ら軽量性、耐蝕性に優れていると同時に耐久性に優れて
おり、しかも、このニオブとニッケルの中間介在層が極
めて薄いので、中間介在層が切刃部の見栄えを損なうこ
ともなく、高品質のチタンクラッド刃物を実際に市場に
提供し得るのである。
あっては、刃物鋼で形成した切刃部にチタン材料で形成
した外皮材がニオブとニッケルの中間層を介してクラッ
ド接合されているので、従来通りの切れ味を維持しなが
ら軽量性、耐蝕性に優れていると同時に耐久性に優れて
おり、しかも、このニオブとニッケルの中間介在層が極
めて薄いので、中間介在層が切刃部の見栄えを損なうこ
ともなく、高品質のチタンクラッド刃物を実際に市場に
提供し得るのである。
【図１】本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼の製造工
程を示す概略断面図である。
程を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼の製造工
程を示す概略断面図である。
程を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】本施形態の刃物用チタンクラッド鋼から刃物を
製造する工程を示す概略断面図である。
製造する工程を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態の刃物用チタンクラッド鋼を用いた
製造した刃物を示す部分斜視図である。
製造した刃物を示す部分斜視図である。
１ チタン母材 ２ 刃鋼材 ３ ニオブ薄層 ４ ニッケル薄層 Ａ 切刃部 Ｂ 外皮部
Claims (3)
- 【請求項１】 純チタン若しくはチタン合金から成るチ
タン母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具鋼から
成る刃鋼材２とがクラッド接合されたチタンクラッド鋼
であって、このチタン母材１と刃鋼材２との間に、チタ
ン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッケル薄層
４が介在していることを特徴とする刃物用チタンクラッ
ド鋼。 - 【請求項２】 純チタン若しくはチタン合金から成るチ
タン母材１とステンレス刃物鋼若しくは合金工具鋼から
成る刃鋼材２とをクラッド接合するにあたって、チタン
母材１と刃鋼材２との間に、チタン母材１側にニオブ薄
層３、刃鋼材２側にニッケル薄層４を介在せしめ、これ
らチタン母材１、ニオブ薄層３、ニッケル薄層４、及び
刃鋼材２の各重ね合わせ面を外気から密封遮断して熱間
圧延するようにしたことを特徴とする刃物用チタンクラ
ッド鋼の製造方法。 - 【請求項３】 切刃部Ａと外皮部Ｂとから刀身が構成さ
れた刃物であって、この切刃部Ａがステンレス刃物鋼若
しくは合金工具鋼から成る刃鋼材２で形成されていると
共に、外皮部Ｂが純チタン若しくはチタン合金から成る
チタン母材１で形成されており、この外皮部Ｂを形成す
るチタン母材１と切刃部Ａを形成する刃鋼材２との間
に、チタン母材１側にニオブ薄層３、刃鋼材２側にニッ
ケル薄層４が介在していることを特徴とするチタンクラ
ッド鋼を用いた刃物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324177A JP2896489B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | チタンクラッド鋼刃物の製造方法 |
| JP23202698A JP3408159B2 (ja) | 1995-12-13 | 1998-08-18 | チタンクラッド鋼刃物材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324177A JP2896489B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | チタンクラッド鋼刃物の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23202698A Division JP3408159B2 (ja) | 1995-12-13 | 1998-08-18 | チタンクラッド鋼刃物材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09164492A true JPH09164492A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2896489B2 JP2896489B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=18162952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7324177A Expired - Fee Related JP2896489B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | チタンクラッド鋼刃物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2896489B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010120081A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Korea Atomic Energy Research Inst | 母材の強度を超過する接合強度を有する、中間層を使用した鋼系合金とチタンまたはチタン系合金との高強度異種金属接合方法及び該方法で接合された鋼系合金及びチタンまたはチタン系合金を含む高強度接合合金 |
| JP2011115309A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Takefu Tokushu Kozai Kk | チタンクラッド鋼刃物及びその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829589A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラツド鋼板の製造方法 |
| JPS60203376A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | チタンクラツド材の製造方法 |
| JPH042742A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Fuso Off Service:Kk | 複合チタン合金、複層チタン材、チタン刃物とそれらの製造方法 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP7324177A patent/JP2896489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829589A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラツド鋼板の製造方法 |
| JPS60203376A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | チタンクラツド材の製造方法 |
| JPH042742A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Fuso Off Service:Kk | 複合チタン合金、複層チタン材、チタン刃物とそれらの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010120081A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Korea Atomic Energy Research Inst | 母材の強度を超過する接合強度を有する、中間層を使用した鋼系合金とチタンまたはチタン系合金との高強度異種金属接合方法及び該方法で接合された鋼系合金及びチタンまたはチタン系合金を含む高強度接合合金 |
| JP2011115309A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Takefu Tokushu Kozai Kk | チタンクラッド鋼刃物及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2896489B2 (ja) | 1999-05-31 |
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