JPS59200766A - 炭化物被覆された刃物の製造法 - Google Patents
炭化物被覆された刃物の製造法Info
- Publication number
- JPS59200766A JPS59200766A JP7517483A JP7517483A JPS59200766A JP S59200766 A JPS59200766 A JP S59200766A JP 7517483 A JP7517483 A JP 7517483A JP 7517483 A JP7517483 A JP 7517483A JP S59200766 A JPS59200766 A JP S59200766A
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- JP
- Japan
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- carbide
- blade
- cutting edge
- salt bath
- molten salt
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- Knives (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はナイフ等の刃物の刃先部のみに九に化物層を被
覆する方法に関するものである。
覆する方法に関するものである。
溶融塩浴法を用いて、刃物の表面にバナジウム炭化物等
の炭化物被覆層を形成し、この炭化物被覆層の有するす
ぐれた硬度により切れ味、耐久性を向上させようよする
方法がある。７しかし、刃物の全面に上記のような炭化
物被覆層を形成する場合。
の炭化物被覆層を形成し、この炭化物被覆層の有するす
ぐれた硬度により切れ味、耐久性を向上させようよする
方法がある。７しかし、刃物の全面に上記のような炭化
物被覆層を形成する場合。
炭化物形成のために９度化物被覆層が形成される付近の
母材部分から炭素を刃物表面に移動させるため９表面部
分に母材深部からの炭素の供給が追いつかない等の不都
合が生じ、その結果灰化物形成後に行なう焼入れに必要
な炭素昂が母相と炭化物被覆層の間で不足してしまう。
母材部分から炭素を刃物表面に移動させるため９表面部
分に母材深部からの炭素の供給が追いつかない等の不都
合が生じ、その結果灰化物形成後に行なう焼入れに必要
な炭素昂が母相と炭化物被覆層の間で不足してしまう。
特に刃先近傍の肉厚の薄い部分には、母材深部からの炭
素の供給が充分でないため、炭化物被覆層を形成した俵
の刃先近傍には、広素量が棒度に乏しい「ツーライト相
」と呼ばれるビッカース硬度が？！Ｊ２００である軟質
部分を生じてしまう。そのため、この刃先は軟質部分の
存在１・こより、大ぎな応力がかかるとへたりや剥離等
の欠陥を生ずる。
素の供給が充分でないため、炭化物被覆層を形成した俵
の刃先近傍には、広素量が棒度に乏しい「ツーライト相
」と呼ばれるビッカース硬度が？！Ｊ２００である軟質
部分を生じてしまう。そのため、この刃先は軟質部分の
存在１・こより、大ぎな応力がかかるとへたりや剥離等
の欠陥を生ずる。
このため、従来では、上記欠陥のない刃物の製造のため
に、伏化物層を形成したのち、研摩して。
に、伏化物層を形成したのち、研摩して。
刃先近傍の７＝ライト相を除去して切り刃部を形成する
工程、あるいは非酸化性雰囲気中でオーステナイト変な
り点以上に一定時間加熱したのち、急冷して焼入を行い
、８付架部の炭素を刃先近傍の炭素希薄部へ拡散移動さ
せる工程が必要であった。
工程、あるいは非酸化性雰囲気中でオーステナイト変な
り点以上に一定時間加熱したのち、急冷して焼入を行い
、８付架部の炭素を刃先近傍の炭素希薄部へ拡散移動さ
せる工程が必要であった。
しかしながら、上記炭化物層の研摩の場合、炭化物層の
硬度がビッカーヌ硬度で約５ｏｏｏと非常に硬いため、
研摩に時間がかかり、かつ研摩中に刃先が欠ける等の不
都合が多発した。また、上記の炭素を移動させる熱拡散
を行う場合、再加熱する工程が加わるほかに加熱時間に
長時間を要する等の不都合が生じた。更に、刃先部の肉
厚が薄く。
硬度がビッカーヌ硬度で約５ｏｏｏと非常に硬いため、
研摩に時間がかかり、かつ研摩中に刃先が欠ける等の不
都合が多発した。また、上記の炭素を移動させる熱拡散
を行う場合、再加熱する工程が加わるほかに加熱時間に
長時間を要する等の不都合が生じた。更に、刃先部の肉
厚が薄く。
刃先母材中の炭素量も限られるため、形成される炭化物
層の厚さも薄くなる問題もあった。
層の厚さも薄くなる問題もあった。
不発明は、炭化物層形成範囲を刃物の刃先部のみに限り
、炭化物層厚さの厚い炭化物被覆を可能にすると同時に
、母材の硬さ低下がなく、上記従来の問題点のない、切
れ味、耐久性ともにすぐれた刃物を製造する方法を提供
しようとするもので以上の炭素を含む鉄合金を素材とす
る刃物の刃光該刃物を周期律表第１Ｖａ 、 Ｖａ族元
素、マンガン等の炭化物形成元紫を含む溶融塩浴に浸漬
し、刃先の表面のみに炭化物層を形成し、その後焼入れ
することを特徴とするものである。
、炭化物層厚さの厚い炭化物被覆を可能にすると同時に
、母材の硬さ低下がなく、上記従来の問題点のない、切
れ味、耐久性ともにすぐれた刃物を製造する方法を提供
しようとするもので以上の炭素を含む鉄合金を素材とす
る刃物の刃光該刃物を周期律表第１Ｖａ 、 Ｖａ族元
素、マンガン等の炭化物形成元紫を含む溶融塩浴に浸漬
し、刃先の表面のみに炭化物層を形成し、その後焼入れ
することを特徴とするものである。
本発明方法によれば、刃物の刃先近傍部分以外は、溶融
塩浴浸漬に対して安定な物質で被覆して。
塩浴浸漬に対して安定な物質で被覆して。
刃先表面のみに炭化物層を形成するため＋ １７（化物
被覆されない母材深部から刃先近傍−２の炭素の供給が
十分性なわれ、フェライト相のごとき軟質部分が生じな
い。そのため、刃先部の母相硬さの低下のない刃物を製
造することができる。また、刃先部に母相深部から十分
炭素を供給することができるので１層厚さの厚い炭化物
層を形成することができ、刃先を非常にＵｊくすること
ができる。それ故、従来のごとき、伏化物被覆処理後、
研摩により切り刃部な形成する工程や非酸化性雰囲気中
で加熱することにより母材中の炭素を拡散移動させる工
程が不要となり、きわめて簡単な処理工程で炭化物被覆
した刃物をｉＪＡ造することができ、しかも、製造され
た刃物の切れ味、耐久性とも著しく向上する。
被覆されない母材深部から刃先近傍−２の炭素の供給が
十分性なわれ、フェライト相のごとき軟質部分が生じな
い。そのため、刃先部の母相硬さの低下のない刃物を製
造することができる。また、刃先部に母相深部から十分
炭素を供給することができるので１層厚さの厚い炭化物
層を形成することができ、刃先を非常にＵｊくすること
ができる。それ故、従来のごとき、伏化物被覆処理後、
研摩により切り刃部な形成する工程や非酸化性雰囲気中
で加熱することにより母材中の炭素を拡散移動させる工
程が不要となり、きわめて簡単な処理工程で炭化物被覆
した刃物をｉＪＡ造することができ、しかも、製造され
た刃物の切れ味、耐久性とも著しく向上する。
本発明方法において、出発材料である刃物素材はまず炭
素を０２％（重量比、以−ト同じ）以上含有する必要が
ある。炭素含有量は高い程、良質な炭化物層を形成する
ことができるが、逆に次素含。
素を０２％（重量比、以−ト同じ）以上含有する必要が
ある。炭素含有量は高い程、良質な炭化物層を形成する
ことができるが、逆に次素含。
有ｈ１が０２％にみたない場合には灰化物被覆層の形成
が困今°ｑＥになる。
が困今°ｑＥになる。
刃物素材の形状としてはナイフ等の薄刃のものが好まし
く１例えば刃部刃先角が８００以下のような薄刃のもの
が好ましい。この範囲を越える刃物の場合には、灰化物
被覆層を形成した後、刃物の切れ味を良くするため研摩
等により刃部を形成することが好ましい。特に、刃物の
形が小さく。
く１例えば刃部刃先角が８００以下のような薄刃のもの
が好ましい。この範囲を越える刃物の場合には、灰化物
被覆層を形成した後、刃物の切れ味を良くするため研摩
等により刃部を形成することが好ましい。特に、刃物の
形が小さく。
研摩による刃部形成の手作業が困難なものの方がスキン
グ剤という）とは刃物を溶融塩浴をこ浸漬した際に、溶
融塩と反応することなく、また被覆した鉄合金母材表面
に炭化物層を形成させない物質を意味する。かかる物質
としては３ν化シリコン。
グ剤という）とは刃物を溶融塩浴をこ浸漬した際に、溶
融塩と反応することなく、また被覆した鉄合金母材表面
に炭化物層を形成させない物質を意味する。かかる物質
としては３ν化シリコン。
シリコン、ボロン等の窒化物或いは炭化物、または黒鉛
粉末等を用いる。
粉末等を用いる。
そして、上記７７キング剤を刃物に被覆する方法として
は、刃先部分以外の刃物表面に塗布剤の形で検布する方
法、あるいは炭化物層被層する刃先部に粘土等によりシ
ールドしておき９次いで刃物を上記マスキング剤の水溶
液に浸漬して被覆する方法等を用いる。このよりにして
、刃先の炭化物層を形成する部分以外を安定な物質で被
覆するのであるが、この被標しない部分は、刃物の刃先
よりＯ″０１〜ｌａ＋とする。ＩＨ組以上残して、他の
部分をマスキング剤で被覆した場合には溶融塩浴に浸漬
する工程で刃先の広範囲において炭化物層が形成されて
、フェライト相の軟質部分を生じるおそれがある。
は、刃先部分以外の刃物表面に塗布剤の形で検布する方
法、あるいは炭化物層被層する刃先部に粘土等によりシ
ールドしておき９次いで刃物を上記マスキング剤の水溶
液に浸漬して被覆する方法等を用いる。このよりにして
、刃先の炭化物層を形成する部分以外を安定な物質で被
覆するのであるが、この被標しない部分は、刃物の刃先
よりＯ″０１〜ｌａ＋とする。ＩＨ組以上残して、他の
部分をマスキング剤で被覆した場合には溶融塩浴に浸漬
する工程で刃先の広範囲において炭化物層が形成されて
、フェライト相の軟質部分を生じるおそれがある。
刃先部の表面に病化物被５１層を形成する方法としては
１周期イＩ（表第１Ｖａ於元素（チタン、ジルコニウム
、ハフニウム）、第Ｖａｍｘ素（バナジウム。
１周期イＩ（表第１Ｖａ於元素（チタン、ジルコニウム
、ハフニウム）、第Ｖａｍｘ素（バナジウム。
二オフ、クンタル）、マンガン等の膨化物形成元素を含
む溶融浴に上記のごとくマスキング剤の被覆処理をした
刃物をｔ’ｚ Ｎｉ保持する。この溶融塩浴としては、
硼醒あるいは硼砂等を加熱して溶を憩した溶融液体に１
周期律表第１Ｖａ 、マａ族冗素、マンガン等の金属粉
末、あるいは塩化物粉末等を添加した浴を使用すること
が好ましい。なお、硼酸、あるいは硼酸塩以外の池の塩
浴を使用することも可能であるが、浴の安定性１層の均
一性などの点より余り好ましくない。
む溶融浴に上記のごとくマスキング剤の被覆処理をした
刃物をｔ’ｚ Ｎｉ保持する。この溶融塩浴としては、
硼醒あるいは硼砂等を加熱して溶を憩した溶融液体に１
周期律表第１Ｖａ 、マａ族冗素、マンガン等の金属粉
末、あるいは塩化物粉末等を添加した浴を使用すること
が好ましい。なお、硼酸、あるいは硼酸塩以外の池の塩
浴を使用することも可能であるが、浴の安定性１層の均
一性などの点より余り好ましくない。
溶融塩温浸ｔＳの処理温度（浴温度）も可能なかぎり低
いのが望ましい。処理温度が高くなり過ぎると結晶の成
長が起こり、もろくなりやすい。しかし、８００℃以下
になると炭化物形成速度が著しく達くなるためあまり低
い処理温度は好ましくない。したがって、浴温は８００
℃ないし１１００℃が好ましい。
いのが望ましい。処理温度が高くなり過ぎると結晶の成
長が起こり、もろくなりやすい。しかし、８００℃以下
になると炭化物形成速度が著しく達くなるためあまり低
い処理温度は好ましくない。したがって、浴温は８００
℃ないし１１００℃が好ましい。
処理時間は必要とする炭化物被覆層の厚さによる。処理
時間が長（なれば、それだけ厚い炭化物被覆層が得られ
る。炭化物層の厚さは、処理時間を選定することによっ
て、自由に調節することができるが９層を厚くしすぎる
と、刃先が丸くなるため、切れ味をそこなうことがある
。
時間が長（なれば、それだけ厚い炭化物被覆層が得られ
る。炭化物層の厚さは、処理時間を選定することによっ
て、自由に調節することができるが９層を厚くしすぎる
と、刃先が丸くなるため、切れ味をそこなうことがある
。
次に刃先の表面のみに炭化物被覆層を形成された刃物を
溶融塩浴から取り出し、直ちに水、油。
溶融塩浴から取り出し、直ちに水、油。
非酸化性ガス、あるいはその他適当な冷媒に浸漬あるい
は接触させて急冷し焼入れ処理を行う。焼入れ条件は刃
物の母材の組成に依存し、従来の焼入れ条件でそのまま
使用することができる。この焼入れは９通常マスキング
剤が付着しているまま行なえば良い。また、マスキング
剤は、焼入れ後除去する。
は接触させて急冷し焼入れ処理を行う。焼入れ条件は刃
物の母材の組成に依存し、従来の焼入れ条件でそのまま
使用することができる。この焼入れは９通常マスキング
剤が付着しているまま行なえば良い。また、マスキング
剤は、焼入れ後除去する。
以上の工程により、目的とする刃先のみに炭化物被覆し
た刃物を得ることができ、得られた刃物は刃部な再研唖
する必要がなく、そのまま使用することかできる。
た刃物を得ることができ、得られた刃物は刃部な再研唖
する必要がなく、そのまま使用することかできる。
１り下１本発明の詳細な説明する。
実施例１
硼ｈ ｌｏ ｏ部に対し、２０部のフェロニオビウム（
Ｆｅ−Ｎｂ ）粉末を添加した約１０００℃の溶融硼砂
浴を大矢雰囲気の電気炉内で準備した。また９図に示す
ようＦこ、刃先より０．８１ｆｆの刃先近傍部分３を除
き、それ以外の刃物母材２の表面に前記マスキング剤と
しての黒鉛粉末１を塗布した刃物（刃先角２０°、巾１
８ｆｆ、長さ５７鱈、Ｗ、さ０．１５ｆｆ、炭素鋼製ナ
イフ）を準備した。
Ｆｅ−Ｎｂ ）粉末を添加した約１０００℃の溶融硼砂
浴を大矢雰囲気の電気炉内で準備した。また９図に示す
ようＦこ、刃先より０．８１ｆｆの刃先近傍部分３を除
き、それ以外の刃物母材２の表面に前記マスキング剤と
しての黒鉛粉末１を塗布した刃物（刃先角２０°、巾１
８ｆｆ、長さ５７鱈、Ｗ、さ０．１５ｆｆ、炭素鋼製ナ
イフ）を準備した。
次に、この刃物を上記浴中に８時間保持後、浴からＪＩ
ソリ出し油冷した。これを熱水で洗滌し、付着している
処理剤やマスキング剤としての黒鉛粉末を除去した。得
られた刃物は刃先部の表面にのみ。
ソリ出し油冷した。これを熱水で洗滌し、付着している
処理剤やマスキング剤としての黒鉛粉末を除去した。得
られた刃物は刃先部の表面にのみ。
厚さ１０μのｍｌ＆なニオビウム炭化物（ＮｂＣ）被覆
層をもつものであった。この刃物は切れ味、耐久性とも
にすぐれたものであった。
層をもつものであった。この刃物は切れ味、耐久性とも
にすぐれたものであった。
実施例Ｓシ
硼砂１００部に対し、３０部のバナジウム酸化物（Ｖ２
Ｏ５）粉末、！１．１０部のｙ化硼素（Ｂ、Ｃ）近傍
部分以外の母材表面に酸化アルミニウム（ｋｌ１２０３
）粉末で塗布した刃物無財（刃先角２０°。
Ｏ５）粉末、！１．１０部のｙ化硼素（Ｂ、Ｃ）近傍
部分以外の母材表面に酸化アルミニウム（ｋｌ１２０３
）粉末で塗布した刃物無財（刃先角２０°。
巾９ｎ＋、長さ８５ｆｌ、厚さ０４ｕ、炭素鋼則りナイ
フ）を浸漬し、浴中に２時間保持後、浴から敗り出し、
油冷した。その徒、サー施例１と同様に刃物素材表面に
付着した処理剤を取り除いて、刃物を製造した。
フ）を浸漬し、浴中に２時間保持後、浴から敗り出し、
油冷した。その徒、サー施例１と同様に刃物素材表面に
付着した処理剤を取り除いて、刃物を製造した。
この刃物は刃先より約０．５０までの近傍部分の表面の
みに、厚さ７μの緻密なバナジウム炭化物（ＶＣ）被覆
層をもつものであった。
みに、厚さ７μの緻密なバナジウム炭化物（ＶＣ）被覆
層をもつものであった。
次にこの製造した刃物を用いて、厚さ０．１ ｆｉｌ
。
。
巾３ｆｌの塩ビフィルムの切断試験を１５時間行った。
その結果１本実施例により製造された刃物の耐久性は従
来の未処理刃に比べて、約１０倍も向上しており９本発
明により製造された刃物の切断性能が著しくすぐれてい
ることがわかった。
来の未処理刃に比べて、約１０倍も向上しており９本発
明により製造された刃物の切断性能が著しくすぐれてい
ることがわかった。
図は１本発明の実施例１における。溶席塩浴侵情に対し
て安定な物質を塗布した刃物の断面図である。 ■・・・ 刃物 １１・・・刃先２・・・ マス
キング剤 特許出願人 株式会社 豊田中央研究所
て安定な物質を塗布した刃物の断面図である。 ■・・・ 刃物 １１・・・刃先２・・・ マス
キング剤 特許出願人 株式会社 豊田中央研究所
Claims (2)
- （１） ０２重成形り上の炭素を含む鉄合金を素材とす
る刃物において、その刃先より０．０１〜ｌｒＭの刃先
近傍部分を除き、他の部分を浴融塩浴温情に対して安定
な物質で被覆し、その移載刃物を周期律表＠ｌＶａ、Ｖ
ａ族元素、マンガン等の炭化物形成元素を含む溶融塩浴
に浸がｊし、刃先の表面のみに炭化物層を形成し、その
後焼入れすることを特徴とする１火（１物被覆された刃
物の製造法。 - （２）上記溶ｉ、す（塩浴温情に対して安定な物質は。 酸化シリコン、嘔化アルミニウム等の合成酸化物。 シリコン、ボロン等の窒化物或いは炭化物、または黒鉛
粉末である特許請求の範囲第１項記載の刃物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7517483A JPS59200766A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化物被覆された刃物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7517483A JPS59200766A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化物被覆された刃物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200766A true JPS59200766A (ja) | 1984-11-14 |
| JPH0346542B2 JPH0346542B2 (ja) | 1991-07-16 |
Family
ID=13568571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7517483A Granted JPS59200766A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化物被覆された刃物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5193280A (en) * | 1991-02-25 | 1993-03-16 | Black & Decker, Inc. | Saw blades and method of making same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52148440A (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-09 | Brother Ind Ltd | Movable knife or stationary knife for work web cutter in sewing machine |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7517483A patent/JPS59200766A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52148440A (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-09 | Brother Ind Ltd | Movable knife or stationary knife for work web cutter in sewing machine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5193280A (en) * | 1991-02-25 | 1993-03-16 | Black & Decker, Inc. | Saw blades and method of making same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346542B2 (ja) | 1991-07-16 |
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