Uprawniony z patentu: Wilkinson Sword Limited, Londyn (Wielka Bry¬ tania) Nozyk do golenia Przedmiotem wynalazku jest nozyk do golenia.Znane sa nozyki do golenia, w których co naj¬ mniej ostrze tnace pokrywane jest pewnymi ma¬ terialami, w celu podwyzszenia wlasciwosci gola¬ cych np. przez zwiekszenie odpornosci na zuzycie.W sklad stosowanych dotychczas materialów po¬ krywajacych wchodzily pewne metale i stopy np. chrom, stop chromowo-platynowy oraz niektóre od¬ porne na zuzycie materialy takie jak azotek lub tlenek chromu.Celtem niniejszego wynalazku jest opracowanie nozyka do golenia majacego odrebna powloke z a- zotkii stopu chromu i jesli to jest pozadane, odreb¬ na powloke ze stopu chromu na ostrzu i/lub w bez¬ posrednim jego sasiedztwie.Przez termin „odrebna powloka^ nalezy rozumiec powloke z materialu takiego samego jak nozyk do golenia lub innego, które jednak nawet wówczas, gdy jest ona wykonana z tego samego materialu co nozyk, stanowi element dodatkowy. Najkorzyst¬ niej materialem podloza jest stal.Z grupy VIII ukladu okresowego, np. zelazo, ko¬ balt, nikiel, lub metal szlachetny tj. ruten, rot, pal¬ lad, osm, iryd, czy platyna, mangan, ren lub dwa albo wiecej z nich. Stosowane moga byc niektóre dostepne w handlu stopy.Gdy w azotowanych stopach chromu wystepuje zelazo, kobalt lab mangan, zalecane jest by zawar¬ tosc chromu w stopie byla wieksza niz 12% wago¬ wych. Jezeir w stopie wystepuja metale szlachetne i ren, zawartosc chromu w stopie wynosic powin¬ na najkorzystniej wiecej niz 50% atomowych.Przez termin stop chromu rozumie sie tutaj stop chromu z jednym lub wieksza iloscia wymienionych powyzej metali. Nie wyklucza sie stopów zawiera¬ jacych co najmniej jeden inny dodatek stopowy, którym moze byc pierwiastek metaliczny lub nie¬ metaliczny, wystepujacy w tak malych ilosciach, ze nie wplywa on w sposób znaczacy na pogorszenie wlasnosci golacych nozyka, np. w ilosci nie wiek¬ szej niz 5% atomowych. Jednym z pierwiastków, który wystepuje w dostepnych w handlu stopach, np. zelaza, k jest wegieL Szczególnie zalecanymi stopami chromu sa sto¬ py potocznie okreslane jako nierdzewne, czyli naj¬ ogólniej stale nierdzewne. Zawartosc chromu w stosowanych na nozyki do golenia stopach zelaza z chromem powinna zasadniczo zawierac sie wago¬ wo w granicach 12^30%. Zalecana klasa stopów zelaza z chromem zawiera chroni w ilosciach 18— —20% wagowych, przy czym przykladowo pozosta¬ le skladniki stanowia w wiekszosci zelazowo, ni¬ kiel w ilosciach 6—12% wagowych i mozliwie ma¬ le ilosci dodatków stopowych. Zalecany stop za¬ wiera okolo 1S% wagowych, chramu i okofor &k wa¬ gowych niklu, a reszte stanowi zelazo i male ilosci co najmniej- jednego dodatku stopowego np. wegla.Termin stop zelaza z chromem uzywany jest tu- 3* taj de okreslen-ia stopów zawierajacych- zelaza i 10 19 20 25 83 57383 573 3 chrom i obejmuje on stopy które zawieraja jeden lub wiecej innych skladników.Jednakze zasadniczo, zelazo i chrom powinny stanowic wieksza czesc stopu zelaza z chromem, tj. co najmniej 50°/o, a korzystnie wiecej niz 70% wa¬ gowych. Dalsze dodatki stopowe moga byc me¬ taliczne lub niemetaliczne. Metaliczne dodatki sto¬ powe moga byc wybrane, dla przykladu, sposród wiekszosci pierwiastków poza zelazem, z grupy VIII ukladu okresowego: np. kobalt, ruten, rod, pallad, osm, iryd czy platyna, albo sposród wiek¬ szosci innych pierwiastków metalicznych takich jak np. tytan, cyrkon, wanad, niob, tantal, molib¬ den, tungsten czy mangan. Wzajemne stosunki ilos¬ ci zelaza i chromu, oraz dalszych pierwiastków sto¬ powych, o ile w stopie wystepuja, dobierane sa najkorzystniej tak abyf otrzymac stop zwany w metalurgii nierdzewnym; Takimi stopami beda stal nierdzewna i zelazo nierdzewne.W stopach zelaza z chromem, chrom wystepowac powinien zasadniczo w ilosciach nie mniejszych niz 12% wagowych. W klasie stopów zelaza z chromem zalecanej do stosowania niniejszego wynalazku, za- 10 15 20 wartosc chromu miesci sie w granicach 16—20% wagowych. Zawartosc chromu moze byc jednakze wyzsza i wynosic wagowo 30%, albo nawet wie¬ cej.Jak juz powyzej wspomniano zelazo i chrom po¬ winny stanowic wiekszosc skladników stopu ze- lazo-chromowego. Jesli wystepuja w nim inne pier¬ wiastki stopowe stanowic powinny mniej niz 50% a najkorzystniej mniej niz 30% wagowych calega stopu. Wegiel wystepuje najkorzystniej tylko w nie¬ wielkich ilosciach, np. wagowo 0,1% stopu, zwlasz¬ cza gdy zawartosc chromu w stopie jest niska tj. nizsza niz ok. 14%.Stopy z zalecanej klasy stopów zelazo-chromo- wych zawieraja 16—20% wagowych chromu, przy czym pozostalosc stanowia np. nikiel w ilosci 6— —12% wagowych, zelazo stanowiace wiekszosc, o- raz male ilosci dodatków stopowych.Zalecany stop zawiera okolo 18% wagowych chromu, okolo 8% wagowych niklu a reszte stano¬ wi zelazo i mala ilosc wegla.Przyklady mozliwych do zastosowania stopów zelazo-chromowych wymienione sa w tablicy I.Tablica I Sklad chemiczny, % Typ stopu 12% Chromu, 0.10% Wegla max. 12% Chromu, 0.10% Wegiel max. + | -Aluminium 12% Chrom, 0.15% Wegiel max. 12% Chromu, 0.12%/0.40% Wegiel 12% Chromu, Latwo obra¬ biamy 17% Chromu 17% Chrom + Molibden 20% Chrom 17% Chrom, | 2% Nikiel | 1 17% Chrom, 2% Nikiel Latwo obra¬ biamy | 1 ' Sklad chemiczny, % 1 | Wegiel 0.10 max 0.08 max 0.10 max | 0.08 max 0.15 max 0.09/0.15 0.12/0.40 0.14/0.20 0.20/0.28 | 0.28/0.36 0.30 max 0.09/0.15 0.09/0.15 0.14/0.20 0.20/0.28 0.12 max 0.10 max 0.12 max 0.10 max 0.15 max 0.1 max 0.20 max 0.12/0.20 | 0.20 max 0.12/0.20 | Krzem 1.0 max 0.80 max 1.0 max | 0.08 max 1.0 max 0.80 max 1.0 max 0.80 max 0.80 max 0.80 max 1.0 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.0 max 0.80 max 1.0 max 0.80 max | 1.0 max 0.80 max 1.0 max 0.80 max 1.0 max 1.00 max | Mangan 1.0 max 1.00 max 1.0 max | 0.80 max 1.0 max 1.00 max 1.0 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.5 max 1.50 max 1.50 max •1.50 max 1.50 max 1.0 max 1.00 max 1.0 max 1.00 max 1.0 max 1.00 max | 1.0 max 1.00 max | 1.50 max 1.50 max Nikiel 0.50 max 0.50 max 0.50 max 0.50 max 1.0 max 1.00 max 1.0 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.0 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.00 max 1.0 max 0.50 max 1.0 max 0.50 max 1.0 max 0.50 max 1.0/3.0 2.00/3.00 | 1,0/3.0 2.00/3.00 | Chrom 11.5/14.0 12.0/14.0 11.5/14.0 12.0/14.0 11.5/13.5 • 11.5/13.5 11.5/14.0 11.5/13.5 12.0/14.0 12.0/14.0 11.5/14.0 11.5/13.5 11.5/13.5 11.5/13.5 12.0/14.0 14.0/18.0 16.0/18.0 14.0/18.0 16.0/18.0 18.0/23.0 18.0/22.0 | 15.0/18.0 15.0/18.0 | 15.0/18.0 15.0/18.0 | Molibden — — — — 0.60 max 0.60 max 0.60 max 0.60 max 0.60 max , 0.80/1.5 0.90/1.30 - — 0.60 max 0.60 max | Inne [ : — — — Siarka S lub Se 0.15/0.30 0.15/0.30 0.15/0.30 — — Siarka 0.15/0.30 0.15/0.30 —i Aluminium 0.10/0.30 0.10/0.30 ~" —1 —1 Selen 0.15/0.30 0.15/0.30 —* , - , . 1 *""83 573 5 6 Tabela I cd.Tylp stopu 17%/7% Chrom—Nikiel 18°/o/9% Chrom —Nikiel 0.15°/o Wegiel max. 18%/9% Chrom —Nikiel Latwo obrabialny 18%/10% Chrom -^Nikiel, 0,09% Wegiel | max. 18%/12% Chrom—Nikiel, 0.10% Wegiel max. 18%/9% Chrom—Nikiel, +0,12% Wegiel max. 18%/9% Chrom—Nikiel, + Tytan latwo obrabialny 1 18%/9% Chrom—Nikiel + Niob 0.09% Wegiel max. 17%/10% Chrom—Nikiel, 1,05% Molibden 17%/12% Chrom—Nikiel, 2,05% Molibden 18%/12% Chrom—Nikiel, 3,05% Molibden 17%/12% Chrom—Nikiel, 2,05% Molibden + Tytan 17%/12% Chrom—Nikiel, 2,05% Molibden + Niob | 23%/15% - Chrom^Nikiel | 24%/18% Chrom—Nikiel 23%/20% Chrom—Nikiel | Chrom—Krzem —XB Sil Sklad chemiczny, % 1 Wegiel 0.15 max | 0.12 max 0.15 max 0.12 max 0.15 max 0.12 max 0.12 max 0.09 max 0.03 max 0.06 max 0.06 max 0.10 max 0.10 max 0.12 max 0.08 max 0.12 max 0.12 max 0.112 max 0.09 max 0.08 max 0.08 max 0.07 max 0.09 max 0.03 max 0.07 max 0.08 max 0.06 max 0.08 max 0.08 max 0.08 max 0.08 max 0.15 max 0.15 max 0.15 max 0.15 max 0.15 max 1 0.15 max 0.70/0.90 0.75/0.85 1 Krzem | Mangan | Nikiel | Chrom 1.0 max | 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.00 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.00 0.20/1.00 | 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.00 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1,00 1.0 max 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1:00 1.0 max 0.20/1.00 0.20/1.00 1.0 max 0,20/1.00 1.0 max 0,20/1.00 1.0 max 0,20/1.00 1.0 max 0.20/1.001 1.0 max 0.20/1.00 1.0 max 0.20/1.001 1.5/2.5 1.75/2.25 2.0 max | 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 0.40/2.00 2.0 max 0.50/2.00 0.50/2.00 | 0.50/2.00 12.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 0.50/2.00 2.0 max 1.00/2.00 2.0 max 0,20/1.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 2.0 max 0.50/2.00 | 2.0 max 0.50/2.00 | 1.0 max 0-30/0.75 6.0/8.0 | 6.0/8.0 8.0/11.0 8.0/11.0 8.0/11.0 8.0/11.0 8.00/11.0 1 8.0/13.0 9.0/12.0 8.0/11.0 9.0/11.0 1 10.0/13.0 11.0/13.0 8.0/13.0 9.0/12.0 8.0/11.0 8.0/11.0 8.0/11.0 8.0/13.0 0.50/2.00 9.0/12.0 9.0/11.0 10.0/15.0 11.0/14.0 10.0/13.0 11.0/15,0 12.0/15.0 11.0/14.0 11.0/14.0 11.0/14.0 1 11.0/14.0 13.0/16.0 13.0/16.0 16.0/19.0 16.0/19.0 | 19.0/23.0 19.0/22.0 | 1.0/2.0 1.20/1.70 16.0/18.0 | 16.0/18.0 17.0/20.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.5/20.0 17.5/19.0 17.5/19.0 | 17.5/19.0 1 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 17.0/19.0 16.5/18.5 16.5/18.5 16.0/18.5 16.5/18.5 16.5/18.5 17.0/20.0 17.5/19.5 16.5/18.5 16.5/18.5 16.5/18.5 16.5/18.5 22.0/25.0 22.0/25.0 | 23.0/26.0 23.0/26.0 | 22.0/26.0 23.0/26.0 | 19.0/21.0 19.0/21.0 | Molibden | Inne | — — 0.70 max 0.70 max 0.70 max — — — 0.70 max 0.70 max — 1.25/2.0 1.25/1.75 2.0/3.0 2.25/3.00 2.25/3.00 3.0/4.0 3.0/4.0 2.25/3.0 2.25/3.00 2.25/3.0 1 2.25/3.00 l — = -• — — Siarka S lub Se 0.15/0.30 — = Tytan 5C min. 5C/0.7O 5C/0.90 5C min. 5C/0.90 Niob 10C mdn 10C/1.00 — — — • Tytan 4C min. 4C/0.60 Niob lOCmin lOC/1.00 — — — - 1 . — Selen 1 0.15/0.30 | 0.15/0.30 z ~~* —* Siarka 1 0.15/0.30 0.15/0.30 —~ 1 ¦— 1 —i i =; 1 - — I _, i ^ z» f -83 573 Tabela I cd. 1 Typ stopu 1 14°/t/14°/o Chrom—Nikiel, —Tungsten 2lVo/4°/o Chrom—Nikiel, + Azot 21°/©/4*Vo Chrom—Nikiel, + Azot + Niob 21°/o/12°/o Chrom—Nikiel, , + Azot Sklad chemiczny, % Wegiel 0.35/0.50 0,31/0.50 0.37/0.47 0.45/0,60 0.48/0.58 €.48/0.58 0.45/0,60 0.48/0.58 0.49/0.58 0.10/0.30 0.15/0.25 Krzem 1.0/2.0 1.0/2.0 1.00/2.00 0.80 max 0.25 max 0,25 max 0.80 max 0.45 max 0.45 max 1.50 max 0.75/1.25 Mangan | Nikiel | Chrom | Molibden | Inne | 1.0 max 0.50/1.50 0.50/1.00 80/11.0 8.0/10.0 ao/iao 2.0 max 1.50 max 13.0/15.0 12.0/15.0 13.0/15.0 3.0/5.0 3.25/4.50 3.25/4.50 3.0/5.0 3.25/4.50 3.25/4.50 10.0/13.0 10.5/12.5 13.0/15.0 12.0/15.0 13.0/15.0 . 20.0/23.0 20.0/22.0 20.0/22.0 20.0/23.0 20.0/22.0 20.0/22.0 20.0/23.0 20.0/22.0 0.70 max 0.40/0.70 ^ Niob 2.0/3.0 2.0/3.0 2.0/3.0 — Tungsten 2.0/3.0 2.0/3.0 2.2O/3.00 Azot 0.35/0.55 0.38/0.50 0.38/0j5O 0.35/0.55 0.38/0j50 0.38/0.50 0,10/0.35 0.15/0.30 — Siarka 0.10 max 0.030 max 0.030/0.080 0.10 max 0.030 max 0.030/0.080 0.10 max 0.030 max Sposród innych stopów (które moga byc zasto¬ sowane wymienic nalezy np. stop chromowo-niklo¬ wy zawierajacy okolo 80% wagowych niklu o- kreslany jako Nlchrom, oraz stop chromowo-ko- baltowo-niklowy zawierajacy wagowo okolo 20°/o chromu oraz okolo 40Vo kotoaltu okolo 15°/o niklu okolo Wo molibdenu okolo 2% manganu i okolo 0,15ty# wegla, przy czym pozostalosc stanowi zela- eo. Jest to stop znany równiez pod nazwa Elgiloy.Moga byc stosowane równiez stopy chromowo-pla- tynowe. Azotowane stopy chromu moga byc wy¬ brane sposród podanych wyzej azotków stopu chromu.Przykladami stopów chromu stosowanych w po¬ staci azotowanej moga byc stopy zelazo-chromowe opisane powyzej np. w tablicy I. Zawartosc azotu W takich azotowanych stopach zmieniac sie moze w szerokich granicach.Terminem azotek okresla sie tutaj pelny zakres materialów tworzacych pokrycie, od zawierajacych male ilosci azotu wystepujacego w postaci roztwo¬ ru stalego w metalach stopu, az do pokryc utwo¬ rzonych z róznych zwiazków chemicznych powsta¬ lych w wyniku reakcji pomiedzy azotem a meta¬ lami bedacymi skladnikami stopu np. Cr*N, Cr3N2 i CrN. Zwiazki te moga zawierac azot w ilosciach od 1 do 55°/o atomowych.Azotek stopu chromu moze tworzyc pojedyncze pokrycie na nozyku, najkorzystniej osloniete na¬ stepnie zewnetrzna powloka wykonana z polimeru lub kopolimeru poprawiajacego charakterystyki u- zytkowe nozyka, lub moze stanowic jedno z wielu pokryc. Dla przykladu stop chromu moze stano¬ wic pierwsza powloke na podlozu, a z azotku sto¬ pu chromu utworzona moze byc druga powloka na¬ lozona na pierwsza.Gdy stop chromu zastosowany jest jaka pierw¬ sza z dwu powlok, dziala on jako pokrycie majace za zadanie poprawienie wlasciwosci mechanicznych ostrza.Celem drugiej powloki jest na ogól polepszenie jakosci nakladanego nastepnie na jej powierzchnie pokrycia polimerowego i dobierana jest ona tak, aby poprawiala przyczepnosc powloki z polimeru i/lub ulatwiala jej krystalizacje. Moga byc stoso- 25 30 36 50 55 80 65 wane dwie powloki inne niz polimerowe czy ko- polimerowe, przy czym zewnetrzna z nich jest naj¬ korzystniej powloka z azotku stopu chromu.Inne powloki nie bedace azotkami stopu chromu, to najkorzystniej powloki metaliczne. Moga one byc utworzone zarówno z czystego metalu np. chromu, jak i z jego stopu np. z opisanego wyzej stopu ze¬ laza z chromem. Gdy stosowane jest pokrycie sto¬ powe, korzystnie jest aby byl to ten sam stop z którego utworzony jest azotek stanowiacy nastep¬ na powloke, Przykladowo, stopem tym moze byc opisany stop zelaza z chromem a powloka azot- kowa utworzona jest przy wykorzystaniu tego wlasnie stopu.Podobnie powloka stopowa i powloka stanowia¬ ca azotowany stop moze byc wykonana przy wy¬ korzystaniu stopu chromu z platyna z którego nastepnie tworzone sa azotki.Znane sa sposoby wytwarzania powlok ze sto¬ pu zelazo-chrom oraz powlok azotowanych. Za wy¬ godny uwazac nalezy sposób rozpylania jonowego, ale stosowany moze byc równiez, jesli jest to ko¬ rzystne sposób napylania prózniowego.Do nalozenia warstwy azotowanej wymagana jest obecnosc zródla azotu. Moze to byc czysty azot albo gaz zawierajacy azot, taki jak krakowany a- moniak czy powietrze. Sklad gazu moze byc bar¬ dzo zróznicowany i zalezy on od rodzaju stopu.Dla przykladu azot lub inny gaz zawierajacy a- zot moze byc rozrzedzony gazem szlachetnym ta¬ kim jak np. argon w proporcjach do 05% objetos¬ ciowych argonu. Do nakladania powloki metoda rozpylania stosuje sie sposób wykorzystujacy prad staly badz prad o czestotliwosciach radiowych, przy czym w tym ostatnim przypadku rozpylanie ze stopów chromu lub azotków stopu chromu pro¬ wadzi sie w atmosferze gazu szlachetnego jako najwlasciwszej. Dla uzyskania efektu rozpylania stosuje sie cisnienie gazu wynoszace od 0,1 do 10 mikronów slupa rteci.Calkowita grubosc pokrycia wykonanego ze sto¬ pu chromu i/lub azotku razem z ewentualna po¬ wloka - polimeru lub kopolimeru, powinna zasad¬ niczo wynosic nie wiecej niz 500 A, a najkorzystniej83 573 9 od 50 do 450 A, przy czym wyjatkowo wiecej niz 300 A.Jesli stosowana jest wieksza ilosc powlok gru¬ bosc kazdej z nich powinna wynosic najkorzystniej od 50-450 A.Zewnetrzna powloka polimerowa nakladana jest na nozyk pokryty azotowanym stopem chromu przy wykorzystaniu znanych metod.Moze byc zastosowana dowolna znana powloka polimerowa poprawiajaca wlasciwosci nozyka, przy¬ kladowo powloka zawierajaca policzterofluoroety- len albo kopolimer fluorku tiokarbonylu i cztero- fluoroetylen.W próbach golenia przeprowadzonych dla porów¬ nania nozyków do golenia bedacych przedmiotem wynalazku ze znanymi nozykami stwierdzono, ze byly one zazwyczaj chetniej stosowane, jako ze da¬ waly lepszy efekt po pierwszym goleniu. r PL