JP2932700B2 - 刃物材とその製造方法 - Google Patents
刃物材とその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２枚の刃が摺動的に接
触して剪断を行なう、またはネットと刃とが摺動的に接
触して剪断を行なうタイプの利器または工具に使用する
刃物材と、その製造方法に関する。
触して剪断を行なう、またはネットと刃とが摺動的に接
触して剪断を行なうタイプの利器または工具に使用する
刃物材と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気カミソリのように、固定ネットとそ
れに接して回転または往復動する刃とでネットがとらえ
たヒゲを剪断するタイプの刃物は、相互の繰り返し摺動
に耐えるよう、耐摩耗性が高くなければならない。 同
様なことは、各種の電動カッタ−にも要求される。 こ
のため、刃物材としては、耐食性の要求にこたえること
も兼ねて、高炭素ステンレス鋼（代表的にはＳＵＳ４４
０Ｂ）などが用いられている。
れに接して回転または往復動する刃とでネットがとらえ
たヒゲを剪断するタイプの刃物は、相互の繰り返し摺動
に耐えるよう、耐摩耗性が高くなければならない。 同
様なことは、各種の電動カッタ−にも要求される。 こ
のため、刃物材としては、耐食性の要求にこたえること
も兼ねて、高炭素ステンレス鋼（代表的にはＳＵＳ４４
０Ｂ）などが用いられている。
【０００３】しかし既存の材料は満足できるものとはい
えず、切れ味を長期にわたって維持する刃物材の出現が
待たれていた。
えず、切れ味を長期にわたって維持する刃物材の出現が
待たれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような要望にこたえて、耐食性と耐摩耗性が高く、かつ
それらが長期間持続して切れ味が保たれる刃物材と、そ
の製造方法を提供することにある。
ような要望にこたえて、耐食性と耐摩耗性が高く、かつ
それらが長期間持続して切れ味が保たれる刃物材と、そ
の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の刃物材のひとつ
の態様は、２枚の刃が摺動的に接触して剪断を行なう刃
物材において、図３および図６に示すように、それらの
刃の接触面上に、刃物基材（１）中の金属元素とＡｌと
の金属間化合物の層（４）を介してＡｌ2Ｏ3の層（５）
を有する刃物材である。
の態様は、２枚の刃が摺動的に接触して剪断を行なう刃
物材において、図３および図６に示すように、それらの
刃の接触面上に、刃物基材（１）中の金属元素とＡｌと
の金属間化合物の層（４）を介してＡｌ2Ｏ3の層（５）
を有する刃物材である。
【０００６】本発明の刃物材のいまひとつの態様は、ネ
ットと刃とが摺動的に接触してネットがとらえた被切断
物の剪断を行なう刃物材において、少なくとも刃の接触
面上に、上記と同様に、刃物基材（１）中の金属元素と
Ａｌとの金属間化合物の層（４）を介してＡｌ2Ｏ3の層
（５）を有する刃物材である。
ットと刃とが摺動的に接触してネットがとらえた被切断
物の剪断を行なう刃物材において、少なくとも刃の接触
面上に、上記と同様に、刃物基材（１）中の金属元素と
Ａｌとの金属間化合物の層（４）を介してＡｌ2Ｏ3の層
（５）を有する刃物材である。
【０００７】金属間化合物の層およびＡｌ2Ｏ3の層は、
刃物基材の表面のうち、少なくとも摺動的に接触する面
にあればよいが、他の面にも存在すれば、全体として耐
食性が向上して好ましい。
刃物基材の表面のうち、少なくとも摺動的に接触する面
にあればよいが、他の面にも存在すれば、全体として耐
食性が向上して好ましい。
【０００８】刃物基材としては、刃物に要求される諸性
質すなわち靭性、剛性などをそなえている任意の合金が
使用できるが、好適なものを挙げれば、前記した高硬度
非磁性ステンレス鋼のほか、Ｆｅ−Ｍｎ合金およびＢｅ
−Ｃｕ合金である。 これらの合金の基材金属の表面
に、Ｎｉ層を設けたものであってもよい。 この場合、
金属間化合物としてはＮｉＡｌおよびＮｉ3Ａｌの少な
くとも一方、多くの場合は両方が生成する。
質すなわち靭性、剛性などをそなえている任意の合金が
使用できるが、好適なものを挙げれば、前記した高硬度
非磁性ステンレス鋼のほか、Ｆｅ−Ｍｎ合金およびＢｅ
−Ｃｕ合金である。 これらの合金の基材金属の表面
に、Ｎｉ層を設けたものであってもよい。 この場合、
金属間化合物としてはＮｉＡｌおよびＮｉ3Ａｌの少な
くとも一方、多くの場合は両方が生成する。
【０００９】上記のような刃物材を製造する本発明の方
法は、基本的には図１および図２に示すように、刃物基
材（１）の表面（図示した例では両方の面）にＡｌ箔
（２Ａ）を重ね圧延によりクラッドし、得られたクラッ
ド材に対して真空焼鈍および酸化性雰囲気下での加熱を
行なって、刃物基材中の金属とＡｌ層との間に金属間化
合物を形成させるとともに、表面にＡｌ2Ｏ3層（５）を
形成させ、図３にみるような製品を得ることからなる。
法は、基本的には図１および図２に示すように、刃物基
材（１）の表面（図示した例では両方の面）にＡｌ箔
（２Ａ）を重ね圧延によりクラッドし、得られたクラッ
ド材に対して真空焼鈍および酸化性雰囲気下での加熱を
行なって、刃物基材中の金属とＡｌ層との間に金属間化
合物を形成させるとともに、表面にＡｌ2Ｏ3層（５）を
形成させ、図３にみるような製品を得ることからなる。
【００１０】本発明の刃物材の製造方法の別の態様は、
図４および図５に示すように、刃物基材（１）の表面に
Ｎｉ箔（３Ａ）およびＡｌ箔（２Ａ）をこの順でクラッ
ドし、得られたクラッド材に対し真空焼鈍および酸化性
雰囲気下での加熱を行なって、Ｎｉ層とＡｌ層との間で
ＮｉＡｌおよび（または）Ｎｉ3Ａｌを形成させるとと
もに、表面にＡｌ2Ｏ3層（５）を形成させることからな
る。
図４および図５に示すように、刃物基材（１）の表面に
Ｎｉ箔（３Ａ）およびＡｌ箔（２Ａ）をこの順でクラッ
ドし、得られたクラッド材に対し真空焼鈍および酸化性
雰囲気下での加熱を行なって、Ｎｉ層とＡｌ層との間で
ＮｉＡｌおよび（または）Ｎｉ3Ａｌを形成させるとと
もに、表面にＡｌ2Ｏ3層（５）を形成させることからな
る。
【００１１】真空焼鈍は、４００〜６５０℃×１〜２０
０分間、代表的には６００℃×２分間行なう。
０分間、代表的には６００℃×２分間行なう。
【００１２】酸化性雰囲気下での加熱は、大気中、６０
０〜１２００℃×１〜１０００分間、代表的には９００
℃×２分間の条件で行なうのが適当である。
０〜１２００℃×１〜１０００分間、代表的には９００
℃×２分間の条件で行なうのが適当である。
【００１３】
【作用】真空焼鈍により、圧延過程で生じた加工硬化が
消滅し、基材とＡｌ箔の間、また基材とＮｉ箔を重ねた
場合はＮｉ箔とＡｌ箔との間で、相互に拡散が進む。続
く酸化性雰囲気下での加熱により、拡散はさらに進行す
る。 その結果、基材中のＡｌと金属間化合物を形成す
る金属元素、たとえば基材がステンレス鋼の場合はＦｅ
およびＮｉが、Ａｌと、Ｆｅ3Ａｌ，ＮｉＡｌ，Ｎｉ3Ａ
ｌなどの化合物をつくる。 基材とＡｌ箔との間にＮｉ
箔をはさんだ場合には、金属間化合物としてＮｉＡｌお
よびＮｉ3Ａｌが生成することはいうまでもない。
消滅し、基材とＡｌ箔の間、また基材とＮｉ箔を重ねた
場合はＮｉ箔とＡｌ箔との間で、相互に拡散が進む。続
く酸化性雰囲気下での加熱により、拡散はさらに進行す
る。 その結果、基材中のＡｌと金属間化合物を形成す
る金属元素、たとえば基材がステンレス鋼の場合はＦｅ
およびＮｉが、Ａｌと、Ｆｅ3Ａｌ，ＮｉＡｌ，Ｎｉ3Ａ
ｌなどの化合物をつくる。 基材とＡｌ箔との間にＮｉ
箔をはさんだ場合には、金属間化合物としてＮｉＡｌお
よびＮｉ3Ａｌが生成することはいうまでもない。
【００１４】酸化性雰囲気下での加熱により、表面のＡ
ｌ層は酸化されてＡｌ2Ｏ3となり、主としてウィスカー
の形で成長する。
ｌ層は酸化されてＡｌ2Ｏ3となり、主としてウィスカー
の形で成長する。
【００１５】上記したような金属間化合物は一般に耐食
性にすぐれているので、表面を被覆するＡｌ2Ｏ3層にピ
ンホールやミクロなクラックが生じても、腐食を下の基
材に及ぼすことなく、そこで食い止める。
性にすぐれているので、表面を被覆するＡｌ2Ｏ3層にピ
ンホールやミクロなクラックが生じても、腐食を下の基
材に及ぼすことなく、そこで食い止める。
【００１６】表面のＡｌ2Ｏ3はセラミックの層であっ
て、よく知られているとおり耐摩耗性が高く、刃物の切
れ味の維持に効果的である。
て、よく知られているとおり耐摩耗性が高く、刃物の切
れ味の維持に効果的である。
【００１７】
【実施例】［実施例１］高硬度非磁性ステンレス鋼「Ｄ
ＳＮ６」（大同特殊鋼の鋼種記号、合金組成は、０．０
９Ｃ−０．３Ｓｉ−１．５Ｍｎ−１２．０Ｎｉ−１８．
０Ｃｒ−Ｆｅ）の、厚さ０．４mmのシートを用意した。
その両面に厚さ１５μｍのＡｌ箔を重ねてクラッド圧
延して、厚さ０．３８mmの積層材とした。
ＳＮ６」（大同特殊鋼の鋼種記号、合金組成は、０．０
９Ｃ−０．３Ｓｉ−１．５Ｍｎ−１２．０Ｎｉ−１８．
０Ｃｒ−Ｆｅ）の、厚さ０．４mmのシートを用意した。
その両面に厚さ１５μｍのＡｌ箔を重ねてクラッド圧
延して、厚さ０．３８mmの積層材とした。
【００１８】積層材を冷間圧延して厚さ０．１mmのシー
トにしてから、真空中で６００℃×２０分間の焼鈍、続
いて大気中で１０００℃×１時間の加熱を行なった。
これにより、図３に示す層構成の刃物材を得た。
トにしてから、真空中で６００℃×２０分間の焼鈍、続
いて大気中で１０００℃×１時間の加熱を行なった。
これにより、図３に示す層構成の刃物材を得た。
【００１９】得られた刃物材に対して、下記の試験を行
なった。 １） 耐摩耗性：大越式摩耗試験機による摩耗試験、相
手材はＷＣ ２） 高温耐食性：６００℃×３０分間の加熱−５％食
塩水中に浸漬×５分間−乾燥のサイクルから成る試験 比較のため、ＳＵＳ４４０Ｂ鋼の厚さ０．１mmのシート
を、同様に試験した。
なった。 １） 耐摩耗性：大越式摩耗試験機による摩耗試験、相
手材はＷＣ ２） 高温耐食性：６００℃×３０分間の加熱−５％食
塩水中に浸漬×５分間−乾燥のサイクルから成る試験 比較のため、ＳＵＳ４４０Ｂ鋼の厚さ０．１mmのシート
を、同様に試験した。
【００２０】結果を、あわせて図７および図８に示す。
【００２１】［実施例２］実施例１で用いたものと同じ
ＤＳＮ６のシートの両面に、厚さが１００μｍのＮｉ箔
をはさんで、やはり厚さ１５μｍのＡｌ箔を重ね、クラ
ッド圧延および冷間圧延を行なって厚さ０．１mmのシー
トとした。
ＤＳＮ６のシートの両面に、厚さが１００μｍのＮｉ箔
をはさんで、やはり厚さ１５μｍのＡｌ箔を重ね、クラ
ッド圧延および冷間圧延を行なって厚さ０．１mmのシー
トとした。
【００２２】実施例１と同じ条件で真空焼鈍および大気
中の加熱を行なって、図６に示す層構成の刃物材を得
た。
中の加熱を行なって、図６に示す層構成の刃物材を得
た。
【００２３】実施例１の刃物材と同様、この材料も、基
材のＤＳＮ６が加熱処理によって時効硬化しているの
で、図示した耐摩耗性および耐食性とともに、電気カミ
ソリの材料として好適であった。
材のＤＳＮ６が加熱処理によって時効硬化しているの
で、図示した耐摩耗性および耐食性とともに、電気カミ
ソリの材料として好適であった。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、表面がセラミックスのＡ
ｌ2Ｏ3で被覆されて耐摩耗性の向上した刃物材が実現す
る。 この刃物材は、Ａｌ2Ｏ3層の下に存在する金属間
化合物の層により、耐食性が高められている。 従っ
て、この材料で製作した刃物は、長期にわたってよい切
れ味を維持することができる。
ｌ2Ｏ3で被覆されて耐摩耗性の向上した刃物材が実現す
る。 この刃物材は、Ａｌ2Ｏ3層の下に存在する金属間
化合物の層により、耐食性が高められている。 従っ
て、この材料で製作した刃物は、長期にわたってよい切
れ味を維持することができる。
【００２５】
【図１】 本発明の刃物材の基本的な製造工程を説明す
るための材料の断面図であって、基材とＡｌ箔を重ねた
段階を示す。
るための材料の断面図であって、基材とＡｌ箔を重ねた
段階を示す。
【図２】 本発明の刃物材の基本的な製造工程を説明す
るための材料の断面図であって、クラッド圧延した段階
を示す。
るための材料の断面図であって、クラッド圧延した段階
を示す。
【図３】 図１および図２の工程によって得た、本発明
の刃物材の基本的な層構成を示す図。
の刃物材の基本的な層構成を示す図。
【図４】 本発明の刃物材の別の製造工程を説明するた
めの材料の断面図であって、図１に対応して、基材とＡ
ｌ箔を、Ｎｉ箔を介して重ねた段階を示す。
めの材料の断面図であって、図１に対応して、基材とＡ
ｌ箔を、Ｎｉ箔を介して重ねた段階を示す。
【図５】 本発明の刃物材の別の製造工程を説明するた
めの、材料の断面図であって、図２に対応して、クラッ
ド圧延した段階を示す。
めの、材料の断面図であって、図２に対応して、クラッ
ド圧延した段階を示す。
【図６】 図４および図５の工程によって得た、本発明
の刃物材の層構成を示す図。
の刃物材の層構成を示す図。
【図７】 本発明の実施例における、耐摩耗性のデータ
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図８】 本発明の実施例における、耐食性のデータを
示すグラフ。
示すグラフ。
１ 基材 ２Ａ，２Ｂ Ａｌ ３Ａ，３Ｂ Ｎｉ ４ Ｆｉ3Ａｌ，Ｎｉ3Ａｌ，ＮｉＡｌ ５ Ａｌ2Ｏ３
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B26D 1/14 B26B 19/00
Claims (9)
- 【請求項１】 ２枚の刃が摺動的に接触して、刃の間に
挟んだ被切断物の剪断を行なう刃物材において、それら
の刃の接触面上に、刃物基材中の金属元素とＡｌとの金
属間化合物の層を介してＡｌ2Ｏ3の層を有することを特
徴とする刃物材。 - 【請求項２】 刃物基材が、高硬度非磁性ステンレス
鋼、Ｆｅ−Ｍｎ合金およびＢｅ−Ｃｕ合金からえらんだ
基材金属のいずれかから成るものである請求項１の刃物
材。 - 【請求項３】 刃物基材が、請求項２の基材金属の表面
にＮｉ層を設けたものであり、金属間化合物がＮｉＡｌ
および（または）Ｎｉ3Ａｌである請求項１の刃物材。 - 【請求項４】 ネットと刃が摺動的に接触して、ネット
がとらえた被切断物の剪断を行なう刃物において、少な
くとも刃の接触面上に、刃物基材中の金属元素とＡｌと
の金属間化合物の層を介してＡｌ2Ｏ3の層を有すること
を特徴とする刃物材。 - 【請求項５】 刃物基材が、高硬度非磁性ステンレス
鋼、Ｆｅ−Ｍｎ合金およびＢｅ−Ｃｕ合金からえらんだ
基材金属のいずれかから成るものである請求項４の刃物
材。 - 【請求項６】 刃物基材が、請求項２の基材金属の表面
にＮｉ層を設けたものであり、金属間化合物がＮｉＡｌ
および（または）Ｎｉ3Ａｌである請求項４の刃物材。 - 【請求項７】 刃物基材の表面にＡｌ箔をクラッドし、
得られたクラッド材に対し真空焼鈍および酸化性雰囲気
下での加熱を行なって、刃物基材中の金属元素とＡｌ層
との間に金属間化合物を形成させるとともに、表面にＡ
ｌ2Ｏ3層を形成させることからなる刃物材の製造方法。 - 【請求項８】 刃物基材の表面にＮｉ箔およびＡｌ箔を
この順でクラッドし、得られたクラッド材に対し真空焼
鈍および酸化性雰囲気下での加熱を行なって、Ｎｉ層と
Ａｌ層との間でＮｉＡｌおよび（または）Ｎｉ3Ａｌを
形成させるとともに、表面にＡｌ2Ｏ3層を形成させるこ
とからなる刃物材の製造方法。 - 【請求項９】 真空焼鈍を４００〜６５０℃×１〜２０
０分間、酸化性雰囲気下での加熱を大気中６００〜１０
００℃×５〜２０時間の条件で実施する請求項７または
８の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP74091A JP2932700B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 刃物材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP74091A JP2932700B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 刃物材とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250995A JPH04250995A (ja) | 1992-09-07 |
| JP2932700B2 true JP2932700B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=11482114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP74091A Expired - Fee Related JP2932700B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 刃物材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932700B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150056467A1 (en) * | 2012-04-02 | 2015-02-26 | Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales | Method for Producing a Nickel Aluminide Coating on a Metal Substrate, and Part having One Such Coating |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69602226T2 (de) * | 1995-05-19 | 1999-08-19 | Daido Tokushuko K.K. | Eisenlegierung mit Fe-Al Diffusionsschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| EP0743144B1 (en) * | 1995-05-19 | 2000-10-11 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Cutter combination for an electric shaver |
| DE10159949C1 (de) * | 2001-12-06 | 2003-05-22 | Wieland Werke Ag | Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Legierung mit definierten Deckschichten als Lagerwerkstoff zur Herstellung von verschleißfesten Gleitlagern |
| US9902134B2 (en) | 2010-11-17 | 2018-02-27 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Metal foil for base material and producing method thereof |
| JP5816615B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2015-11-18 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 基材用金属箔 |
-
1991
- 1991-01-08 JP JP74091A patent/JP2932700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150056467A1 (en) * | 2012-04-02 | 2015-02-26 | Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales | Method for Producing a Nickel Aluminide Coating on a Metal Substrate, and Part having One Such Coating |
| US10549378B2 (en) * | 2012-04-02 | 2020-02-04 | Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales | Method for producing a nickel aluminide coating on a metal substrate, and part having one such coating |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04250995A (ja) | 1992-09-07 |
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