Pierwszenstwo: 16.IIL1966 Stany Zjednoczone Ameryki Opublikowano: 20.XII. 1973 69 601 KI. 69,21/01 MKP B26b 21/00 Twórcawynalazku: Francis Edward Flaherty Wlasciciel patentu: The Gillette Company, Boston (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób obróbki tasmy ze stali weglowej do wyrobu zyletek Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki tasmy ze sta¬ li weglowej do wyrobu zyletek o takiej strukturze, która zdolna jest przyjac pokrycie ulatwiajace golenie, przez co polepsza efektywnosc golenia i przedluza zywotnosc zyletki Znany sposób obróbki materialu w postaci tasmy stalo- s wej, dla otrzymania zyletek obejmuje takie czynnoscijak na¬ grzewanie materialu w postaci tasmy w piecu hartowniczym, raptowne oziebienie nagrzanej tasmy stalowej i nastepnie od¬ puszczenie tasmy celem zwiekszenia jej ciagliwosci przepro¬ wadzone na drodze utwardzania przez starzenie. Nastepnie 10 jedna lub obie krawedzie tasmy zostaja zaostrzone w sposób nadajacy im zadane uksztaltowanie. Na ogól, ksztalt ten przedstawia klin o kacie brylowym zawartym miedzy jego bokami, wynoszacymi okolo 25°. Powierzchnie czolowe mo¬ ga siegac do 2,54 mm lub nawet wiecej w glab krawedzi 15 tnacych.Znane jest pokrywanie zaostrzonej krawedzi zyletki cien¬ ka, przylegajaca warstewka, która zwieksza efektywnosc go¬ lenia zyletki, przy czym materialem specjalnie nadajacym sie na warstewke jest polimer fluoropochodnych weglowodo- 20 rów, który nie tylko zwieksza efektywnosc pierwszego gole¬ nia i nastepnych, lecz równiez przedluza trwalosc uzytkowa ostrza. Pokrywanie krawedzi tnacych takimi materialami zwiazane jest z podgrzewaniem pokrytej krawedzi w podwyz¬ szonej temperaturze, jednak zyletki ze stali weglowej - han- 25 dlowej o konwencjonalnym uksztaltowaniu poddane takiej obróbce nie wykazuja maksymalnej poprawy w efektywnosci golenia, jakiej nalezaloby sie spodziewac przy zastosowaniu pokrycia. Z tego powodu pokrycia takie stosowane sa przede wszystkim na zyletkach ze stalinierdzewnej. 30 Celem niniejszego wynalazku jest wytworzenie tasmy do wyrobu zyletek o zadawalajacych wlasnosciach, tojest o od¬ powiedniej twardosci i powloce ze zwiazku fluoropochod¬ nych weglowodoru przy okreslonej, najbardziej korzystnej zawartosci austenitu w stali warunkujacych uzyskanie tych wlasnosci Cel wynalazku zostal osiagniety dzieki temu, ze poddaje sie hartowaniu, oziebianiu i odpuszczaniu tasme ze stali weglowej o zawartosci austenitu w stali powyzej 25%, ko¬ rzystnie od 25 do 28% a nastepnie ostrzy sie krawedz tasmy aby kat ostrza pomiedzy granicznymi sciankami wynosil 25°.Tasme w czasie jej obróbki ogrzewa sie do temperatury po¬ wyzej 898° C a nastepnie odpuszcza sie.Stwierdzono, ze odpowiednio dobrana zawartosc austeni¬ tu w tasmie do wyrobu zyletek daje w wyniku istotna zalete podczas ogrzewania ostrza dla wytworzenia na nim powloki ze zwiazku tluoropochodnego weglowodorów.Przy uzyciu zwyklej stali, o zawartosci austenitu 10 do 15%, zmniejsza sie stopien twardosci stali, natomiast przy zawartosci austenitu wynoszacej jak wedlug wynalazku po¬ wyzej 25% - stopien twardosci zostaje zachowany lub ulega tylko nieznacznemu zmniejszeniu.Zgodnie z wynalazkiem, material w postaci tasmy ze stali weglowej o jakosci odpowiadajacej zyletkom znajdujacym sie w handlu, poddawany jest hartowaniu i odpuszczaniu. Sklad chemiczny takiej stali w pewnej wybranej odmianie, przedsta¬ wia sie nastepujaco: zawartosc wegla w granicach 1,15-1,30%, zawartosc krzemu w granicach 0,15-0,30%, za¬ wartosc manganu w granicach 0,25-0,50%, zawartosc chro- 69 60169 601 mu w granicach 0,21-0,35, zawartosc siarki i fosforu - poni¬ zej 0,045% kazdego z tych pierwiastków. Pozostala zawar¬ tosc stali stanowi glównie zelazo ze sladowymi ilosciami in¬ nych pierwiastków. Taka stal w postaci tasmy o grubosci 0,99 mm i szerokosci 22,3 mm poddawana jest obróbce pole¬ gajacej na kolejnym hartowaniu, oziebianiu i odpuszczaniu przy szybkosci tasmy równej 19,75 m na minute. Stosuje sie piec hartowniczy o dlugosci okolo 4,26 m a temperatura w piecu utrzymywanajest na wysokosci przynajmniej 898°C, najkorzystniej o 65,5°C wyzej niz normalna (rzedu 932°C).Temperatura pieca regulowana jest tak, aby w znacznym stopniu zwiekszyc ilosc szczatkowego austenitu w odpusz¬ czonej tasmie. Procentowa zawartosc szczatkowego austenitu w odpuszczonej tasmie wynosi przynajmniej 23%, a najko¬ rzystniej minimum 24%.Po przejsciu przez piec hartowniczy, tasme stalowa ozie¬ bia sie przez przesuwanie jej w wannach hartowniczych chlo¬ dzonych woda o temperaturze 32,3°C. Nastepnie tasme pod¬ daje sie dalszej obróbce przez przesuwanie jej poprzez piec do odpuszczania o dlugosci 9,15 m, w którym utrzymuje sie temperature 482°C W dalszym ciagu, zahartowana tasme pokrywa sie wars¬ twa lakieru, która suszy sie w znany sppsób.Nastepnie jedna lub dwie krawedzie tasmy ostrzy sie za pomoca urzadzen do ostrzenia przy zachowaniu konwencjo¬ nalnej techniki ostrzenia.Urzadzenie takie wyregulowane jest tak, aby na tasmie ze stali weglowej obrobionej w konwencjonalny sposób utwo¬ rzyc kat zawarty miedzy brzegowymi sciankami (bezposred¬ nio sasiadujacymi z grzbietem krawedzi) równy 25°. Ze wzgledu jednak na wyzsza zawartosc szczatkowego austenitu w zyletkach obrabianych wedlug wynalazku, kat zawarty po¬ miedzy brzegowymi sciankami uzyskany w rzeczywistosci przy uzyciu takiej stali wynosi okolo 28°, a wiec jest o oko¬ lo 3° wiekszy od kata uzyskanego w znanych zyletkach sta¬ lowych za pomoca tego urzadzenia.Nastepnie krawedzie tnace materialu na zyletki pokrywa sie polimerem nalezacym do fluoropochodnych weglowodo¬ rów. Obróbka ta polega na ogrzewaniu zyletki do temperatu¬ ry w granicach najkorzystniej 310-430°C i daje na tnacej krawedzi zyletki przylegajace pokrycie ze zwiazku fluoropo¬ chodnych weglowodoru.Warunki nagrzewania, to jest maksymalna temperatura, czas nagrzewania i tym podobne sa oczywiscie tak dobrane, ze nie spowoduja znacznego rozkladu polimeru ewentualnie nadmiernego odpuszczenia metalu krawedzi tnacej. W sposo¬ bie wedlug wynalazku polimer w postaci drobnych czastek zawieszonych w obojetnym lotnym plynie jest nakladany na zaostrzone krawedzie tnace materialu na zyletki, przez na¬ tryskiwanie w polu elektrostatycznym o natezeniu 40 kV.Pokryte ostrza, które wysychaja niemal natychmiast z uwagi na odparowywanie tego obojetnego plynu, zostaja nastepnie podgrzane do temperatury w granicach 310-430°C w czasie 2 do 15 minut, na przyklad do 343°C w czasie dziesieciu minut w atmosferze wodoru, po czym nastepuje zastapienie wodoru przez azot i ochlodzenie ostrza do 177°C. Ostatecz¬ nie ostrza sa chlodzone na wolnym powietrzu z 177°C do temperatury pokojowej.Ta ostatnia operacja nagrzewania ma na celu uzyskanie wymaganego wysuszenia i utworzenia pokrycia, niemniej po¬ siada ona pewien wplyw na warunki metalurgiczne znajduja¬ cego sie pod pokryciem ostrza. Aczkolwiek nalezaloby sie s spodziewac, ze powiekszenie kata ostrza da w rezultacie zy-* letke o gorszej charakterystyce golenia, tojednak zastosowa¬ nie sposobu wedlug wynalazku pozwolilo osiagnac korzys¬ tna zaleznosc miedzy zawartoscia szczatkowego austenitu w stali, katem brylowym ostrza oraz pokryciem w postaci io stalego zwiazku fluoropochodnego weglowodorów, co umoz¬ liwi w rzeczywistosci otrzymanie zyletki o lepszej charakte¬ rystyce.Stal tasmowa na zyletki, poddana obróbce Sposobem we¬ dlug wynalazku wykazuje zwiekszona odpornosc na odpusz- ls czanie, podczas pozostawieniu jej w przeciagu 10 minut w temperaturze 343°C, jak to sie stosuje przy wytwarzaniu spieku powloki ulatwiajacej golenie ze zwiazku fluoropo¬ chodnego weglowodorów na naostrzonej krawedzi Piec próbek tasmy na zyletki poddaje sie kolejno harto- 20 waniu, oziebianiu i odpuszczaniu. W stosunku do próbek I i III stosuje sie sposoby konwencjonalne, a próbki II, IV i V sa obrabiane zgodnie z sposobem wedlug wynalazku. Nastep¬ nie dla kazdej z próbek oznacza sie zawartosc austenitu szczatkowego oraz twardosc. Potem kazda z próbek ogrzewa 25 sie w ciagu 10 minut w temperaturze 34 3° C i ponownie mie¬ rzy twardosc.Próbka I ma po hartowaniu zawartosc austenitu szczatko¬ wego 16,2%, a jej twardosc, wskutek ogrzewania ulegla zmniejszeniu o 16,6 jednostek. 30 Próbka II ma po hartowaniu zawartosc austenitu szczatkowego 28,2%, a jej twardosc zmniejszyla sie przez ogrzewanie o 8,2 jednostek, zatem próbka ta ma prawie dwu¬ krotnie zwiekszona odpornosc na odpuszczanie w odniesie¬ niu do próbki pierwszej. 35 Próbka III, po hartowaniu zawiera austenit szczatkowy w ilosci 15,4%; próbka IV: 24,8%; a próbka V: 30,9%. Wsku¬ tek ogrzewania twardosc próbki III zmniejszyla sie o 10,6 jednostek, próbki IV: o 3,5 jednostki a próbki V: o 0,1 jednostki. Powyzsze dane wykazuja zwiekszona odpor- 40 nosc na odpuszczanie tasmy stalowej na zyletki, która podda¬ no obróbce sposobem wedlug wynalazku.Zyletki ze stali weglowej otrzymane sposobem wedlug wynalazku wykazuja wlasciwosci golenia znacznie przewyz¬ szajace wlasciwosci zyletek najwyzszej jakosci ze stali weglo- 45 wych dostepnych dotychczas w handlu, a ponadto ich trwa¬ losc uzytkowajest dluzsza. so PL PL