JPH0957506A - 刃物用耐食性クラッド材およびその製造方法 - Google Patents
刃物用耐食性クラッド材およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0957506A JPH0957506A JP7213298A JP21329895A JPH0957506A JP H0957506 A JPH0957506 A JP H0957506A JP 7213298 A JP7213298 A JP 7213298A JP 21329895 A JP21329895 A JP 21329895A JP H0957506 A JPH0957506 A JP H0957506A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- clad material
- blades
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- corrosion
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- Pending
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Knives (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバー、繊維強化プラスチックなどを
切断または切削しても摩耗量が少なく、特に、腐食環境
においても腐食損耗の少ない刃物用耐食性クラッド材お
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 刃物用ステンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用
ステンレス鋼からなる３層クラッド材とし、当該３層ク
ラッド材を熱処理して刃物用ステンレス鋼を焼入硬化さ
せるとともに、刃物用ステンレス鋼が含むＦｅとＴｉ合
金が含むＴｉとによってＦｅ−Ｔｉ金属間化合物を生成
させて刃物用ステンレス鋼１／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物
２／刃物用ステンレス鋼３の３層構造とする。
切断または切削しても摩耗量が少なく、特に、腐食環境
においても腐食損耗の少ない刃物用耐食性クラッド材お
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 刃物用ステンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用
ステンレス鋼からなる３層クラッド材とし、当該３層ク
ラッド材を熱処理して刃物用ステンレス鋼を焼入硬化さ
せるとともに、刃物用ステンレス鋼が含むＦｅとＴｉ合
金が含むＴｉとによってＦｅ−Ｔｉ金属間化合物を生成
させて刃物用ステンレス鋼１／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物
２／刃物用ステンレス鋼３の３層構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー、繊
維強化プラスチックなどの切断または切削に使用する刃
物用耐食性クラッド材およびその製造方法に関する。
維強化プラスチックなどの切断または切削に使用する刃
物用耐食性クラッド材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバー、繊維強化プラスチ
ックなどの切断または切削にはＪＩＳＳＫＨ５１などの
高速度工具鋼製の刃物が使用されていた。しかし、従来
の高速度工具鋼の刃物は、摩耗が大きく、短時間で変形
するため、長時間にわたって高い加工精度を維持するこ
とができず、加工精度を維持するためには刃物を頻繁に
交換する必要があった。
ックなどの切断または切削にはＪＩＳＳＫＨ５１などの
高速度工具鋼製の刃物が使用されていた。しかし、従来
の高速度工具鋼の刃物は、摩耗が大きく、短時間で変形
するため、長時間にわたって高い加工精度を維持するこ
とができず、加工精度を維持するためには刃物を頻繁に
交換する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みてなされたもので、光ファイバー、繊維強化プラ
スチックなどを切断または切削しても摩耗量が少なく、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用耐食
性クラッド材およびその製造方法を提供することを目的
とする。
に鑑みてなされたもので、光ファイバー、繊維強化プラ
スチックなどを切断または切削しても摩耗量が少なく、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用耐食
性クラッド材およびその製造方法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の刃物用耐食性クラッド材は、刃物用ステン
レス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレス鋼
の３層構造としたことを特徴とする。また、本発明の刃
物用耐食性クラッド材の製造方法は、刃物用ステンレス
鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステンレス鋼からなる３層クラッ
ド材とし、当該３層クラッド材を熱処理して刃物用ステ
ンレス鋼を焼入硬化させるとともに、刃物用ステンレス
鋼が含むＦｅとＴｉ合金が含むＴｉとによってＦｅ−Ｔ
ｉ金属間化合物を生成させて刃物用ステンレス鋼／Ｆｅ
−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレス鋼の３層構造と
したことを特徴とする。
に、本発明の刃物用耐食性クラッド材は、刃物用ステン
レス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレス鋼
の３層構造としたことを特徴とする。また、本発明の刃
物用耐食性クラッド材の製造方法は、刃物用ステンレス
鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステンレス鋼からなる３層クラッ
ド材とし、当該３層クラッド材を熱処理して刃物用ステ
ンレス鋼を焼入硬化させるとともに、刃物用ステンレス
鋼が含むＦｅとＴｉ合金が含むＴｉとによってＦｅ−Ｔ
ｉ金属間化合物を生成させて刃物用ステンレス鋼／Ｆｅ
−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレス鋼の３層構造と
したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に使用する刃物用ステンレ
ス鋼は、刃物に使用するマルテンサイト系ステンレス鋼
で、ＪＩＳに規定されるＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２
０Ｊ２、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４４０Ａなどが好まし
い材料である。本発明に使用するＴｉ合金は、刃物用ス
テンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステンレス鋼からなる３
層構造のクラッド材を製造する際に加える圧延、鍛造な
どの加工に耐え得る限りにおいて、前記Ｔｉ合金の強
度、靭延性を高めるために添加するＡｌ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚ
ｒ、Ｍｏなどの合金元素および不可避的不純物元素を含
むことができる。
ス鋼は、刃物に使用するマルテンサイト系ステンレス鋼
で、ＪＩＳに規定されるＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２
０Ｊ２、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４４０Ａなどが好まし
い材料である。本発明に使用するＴｉ合金は、刃物用ス
テンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステンレス鋼からなる３
層構造のクラッド材を製造する際に加える圧延、鍛造な
どの加工に耐え得る限りにおいて、前記Ｔｉ合金の強
度、靭延性を高めるために添加するＡｌ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚ
ｒ、Ｍｏなどの合金元素および不可避的不純物元素を含
むことができる。
【０００６】本発明の刃物用耐食性クラッド材の製造方
法に用いる刃物用ステンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステ
ンレス鋼からなる３層クラッド材は、２枚の刃物用ステ
ンレス鋼板の間にＴｉ合金を挟み、圧延、鍛造その他の
クラッド材製造方法によって前記金属の各層間を密着し
て製造する。本発明における熱処理は、刃物用ステンレ
ス鋼を焼入硬化するとともに、刃物用ステンレス鋼が含
むＦｅとＴｉ合金中のＴｉとを化合させてＦｅ−Ｔｉ金
属間化合物、主にＦｅＴｉとするために行うものであ
る。熱処理の加熱温度は、刃物用ステンレス鋼の焼入温
度とする。加熱時間は、クラッド材のＴｉ合金の厚さお
よび焼入温度によって異なるが、前記Ｔｉ合金の厚さの
中央部においてＦｅ−Ｔｉ金属間化合物が生成するのに
十分な時間とする。また、加熱雰囲気は、大気、還元性
雰囲気および不活性ガスのいずれでもよい。
法に用いる刃物用ステンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用ステ
ンレス鋼からなる３層クラッド材は、２枚の刃物用ステ
ンレス鋼板の間にＴｉ合金を挟み、圧延、鍛造その他の
クラッド材製造方法によって前記金属の各層間を密着し
て製造する。本発明における熱処理は、刃物用ステンレ
ス鋼を焼入硬化するとともに、刃物用ステンレス鋼が含
むＦｅとＴｉ合金中のＴｉとを化合させてＦｅ−Ｔｉ金
属間化合物、主にＦｅＴｉとするために行うものであ
る。熱処理の加熱温度は、刃物用ステンレス鋼の焼入温
度とする。加熱時間は、クラッド材のＴｉ合金の厚さお
よび焼入温度によって異なるが、前記Ｔｉ合金の厚さの
中央部においてＦｅ−Ｔｉ金属間化合物が生成するのに
十分な時間とする。また、加熱雰囲気は、大気、還元性
雰囲気および不活性ガスのいずれでもよい。
【０００７】
【作用】本発明の刃物用耐食性クラッド材は、刃物用ス
テンレス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレ
ス鋼からなる３層構造であるために、硬いが脆い性質の
Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の脆さを刃物用ステンレス鋼の
靭性で補うことができ、全体としては靭性があり刃物材
として適したものである。
テンレス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物／刃物用ステンレ
ス鋼からなる３層構造であるために、硬いが脆い性質の
Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の脆さを刃物用ステンレス鋼の
靭性で補うことができ、全体としては靭性があり刃物材
として適したものである。
【０００８】本発明の刃物用耐食性クラッド材を用いて
Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の部分を切刃部とする刃物を作
れば、刃先の耐摩耗性が優れたものとすることができ
る。さらに、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物は、耐食性が優れ
ているので、腐食環境においても腐食によって刃先が損
耗することがない。以上のように、本発明の刃物用耐食
性クラッド材を用いることにより、刃物の寿命を長くす
ることができるので、刃物を交換することなく長時間精
度の高い切断または切削加工をすることができる。
Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の部分を切刃部とする刃物を作
れば、刃先の耐摩耗性が優れたものとすることができ
る。さらに、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物は、耐食性が優れ
ているので、腐食環境においても腐食によって刃先が損
耗することがない。以上のように、本発明の刃物用耐食
性クラッド材を用いることにより、刃物の寿命を長くす
ることができるので、刃物を交換することなく長時間精
度の高い切断または切削加工をすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１に示す化学組成を有する厚さ０．５ｍｍのマルテンサ
イト系の刃物用ステンレス鋼の２枚の板の間に、表２に
示す化学組成を有する厚さ０．０５ｍｍのＴｉ箔を挟
み、これを冷間圧延によって厚さ０．９ｍｍとし、さら
に冷間圧延を繰返して厚さ０．５ｍｍの３層クラッド材
を製造した。その後、この３層クラッド材を１０００℃
で５分間加熱保持した後空冷して焼入れする熱処理をし
た。
１に示す化学組成を有する厚さ０．５ｍｍのマルテンサ
イト系の刃物用ステンレス鋼の２枚の板の間に、表２に
示す化学組成を有する厚さ０．０５ｍｍのＴｉ箔を挟
み、これを冷間圧延によって厚さ０．９ｍｍとし、さら
に冷間圧延を繰返して厚さ０．５ｍｍの３層クラッド材
を製造した。その後、この３層クラッド材を１０００℃
で５分間加熱保持した後空冷して焼入れする熱処理をし
た。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】熱処理後の３層クラッド材の各層の厚さ
は、焼入れされたステンレス鋼がそれぞれ０．２３ｍ
ｍ、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の層は０．０４ｍｍであ
り、ステンレス鋼の層にはＦｅ−Ｔｉ金属間化合物の層
に沿って約１０μｍのＴｉ拡散層があった。Ｘ線解析の
結果、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の層は主にＦｅＴｉ相よ
りなることを認めた。
は、焼入れされたステンレス鋼がそれぞれ０．２３ｍ
ｍ、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の層は０．０４ｍｍであ
り、ステンレス鋼の層にはＦｅ−Ｔｉ金属間化合物の層
に沿って約１０μｍのＴｉ拡散層があった。Ｘ線解析の
結果、Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物の層は主にＦｅＴｉ相よ
りなることを認めた。
【００１３】上記のようにして製造した刃物用耐食性ク
ラッド材にダイヤモンド砥石によって刃付けして図１に
示すような刃物を製造した。比較例として、実施例に用
いたのと同一の刃物用ステンレス鋼の厚さ０．５ｍｍ板
を、焼入硬化して実施例と同一の形状の刃物としたもの
を用いた。これらの刃物について、厚さ方向の断面硬さ
分布を測定した。その結果を図２に示す。
ラッド材にダイヤモンド砥石によって刃付けして図１に
示すような刃物を製造した。比較例として、実施例に用
いたのと同一の刃物用ステンレス鋼の厚さ０．５ｍｍ板
を、焼入硬化して実施例と同一の形状の刃物としたもの
を用いた。これらの刃物について、厚さ方向の断面硬さ
分布を測定した。その結果を図２に示す。
【００１４】本発明の実施例においては直接切断に関わ
る切刃となるＦｅ−Ｔｉ金属間化合物層の硬さはＨｖ９
５０であり、刃物用ステンレス鋼層の硬さはおよそＨｖ
５５０であった。上記刃物を用いて、直径２ｍｍのカー
ボンファイバー強化プラスチックを１回／秒の切断速度
で切断したときの切断時間と刃先の摩耗量との関係を図
３に示す。本発明の実施例で２０時間切断したときの摩
耗量は、比較例のそれに比べて５分の１以下であった。
また従来使用されている高速度鋼ＳＫＨ５１製の刃物に
比較してもその摩耗量は２分の１以下であった。
る切刃となるＦｅ−Ｔｉ金属間化合物層の硬さはＨｖ９
５０であり、刃物用ステンレス鋼層の硬さはおよそＨｖ
５５０であった。上記刃物を用いて、直径２ｍｍのカー
ボンファイバー強化プラスチックを１回／秒の切断速度
で切断したときの切断時間と刃先の摩耗量との関係を図
３に示す。本発明の実施例で２０時間切断したときの摩
耗量は、比較例のそれに比べて５分の１以下であった。
また従来使用されている高速度鋼ＳＫＨ５１製の刃物に
比較してもその摩耗量は２分の１以下であった。
【００１５】また、上記刃物について、ＪＩＳ Ｚ ２
３７１に準じて塩水噴霧試験を行って、刃先部における
錆の発生状況を調べた。その結果を図４に示す。本発明
の実施例は、比較例に比べて刃先部における錆発生率が
著しく少なく、腐食環境における刃先部の腐食損耗によ
る切れ味の劣化が少ないことを示している。
３７１に準じて塩水噴霧試験を行って、刃先部における
錆の発生状況を調べた。その結果を図４に示す。本発明
の実施例は、比較例に比べて刃先部における錆発生率が
著しく少なく、腐食環境における刃先部の腐食損耗によ
る切れ味の劣化が少ないことを示している。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の刃物用耐食性ク
ラッド材およびその製造方法によれば、光ファイバー、
繊維強化プラスチックなどの切断および切削において優
れた切断性、切削性および耐摩耗性を得ることができ、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用耐食
性クラッド材およびその製造方法を提供することができ
る。
ラッド材およびその製造方法によれば、光ファイバー、
繊維強化プラスチックなどの切断および切削において優
れた切断性、切削性および耐摩耗性を得ることができ、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用耐食
性クラッド材およびその製造方法を提供することができ
る。
【図１】本発明の実施例による刃物の断面図である。
【図２】本発明の実施例および比較例による刃物の断面
硬さ分布を示す特性図である。
硬さ分布を示す特性図である。
【図３】本発明の実施例および比較例による刃物でカー
ボンファイバー強化プラスチックを切断する際の切断時
間と刃先摩耗量との関係を示す特性図である。
ボンファイバー強化プラスチックを切断する際の切断時
間と刃先摩耗量との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例および比較例による刃物の塩水
噴霧試験における錆び発生率を示す特性図である。
噴霧試験における錆び発生率を示す特性図である。
１ Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物層 ２、３ 刃物用ステンレス鋼 ４ 切刃 ａ ３層クラッド材の厚さ
Claims (2)
- 【請求項１】 刃物用ステンレス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間
化合物／刃物用ステンレス鋼の３層構造としたことを特
徴とする刃物用耐食性クラッド材。 - 【請求項２】 刃物用ステンレス鋼／Ｔｉ合金／刃物用
ステンレス鋼からなる３層クラッド材とし、当該３層ク
ラッド材を熱処理して刃物用ステンレス鋼を焼入硬化さ
せるとともに、刃物用ステンレス鋼が含むＦｅとＴｉ合
金が含むＴｉとによってＦｅ−Ｔｉ金属間化合物を生成
させて刃物用ステンレス鋼／Ｆｅ−Ｔｉ金属間化合物／
刃物用ステンレス鋼の３層構造としたことを特徴とする
刃物用耐食性クラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213298A JPH0957506A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 刃物用耐食性クラッド材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213298A JPH0957506A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 刃物用耐食性クラッド材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957506A true JPH0957506A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16636815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7213298A Pending JPH0957506A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 刃物用耐食性クラッド材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957506A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297366C (zh) * | 2004-08-11 | 2007-01-31 | 高文辉 | 一种药镶高速钢刀刃焊接方法 |
| CN100382922C (zh) * | 2005-08-15 | 2008-04-23 | 常州机械刀片有限公司 | 高速钢和低碳钢无氧化镶制工艺 |
| CN103639676A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-03-19 | 安徽日升机械制造有限公司 | 一种具有高耐磨性和强抗冲击性的月牙剪刀片加工方法 |
| CN103707024A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-09 | 安徽日升机械制造有限公司 | 一种高精度纵剪分条刀片的制备方法 |
| CN105904172A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-08-31 | 山东大学 | 原发性强化相纤维垂直取向高强耐磨刀具的制备方法 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP7213298A patent/JPH0957506A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297366C (zh) * | 2004-08-11 | 2007-01-31 | 高文辉 | 一种药镶高速钢刀刃焊接方法 |
| CN100382922C (zh) * | 2005-08-15 | 2008-04-23 | 常州机械刀片有限公司 | 高速钢和低碳钢无氧化镶制工艺 |
| CN103639676A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-03-19 | 安徽日升机械制造有限公司 | 一种具有高耐磨性和强抗冲击性的月牙剪刀片加工方法 |
| CN103707024A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-09 | 安徽日升机械制造有限公司 | 一种高精度纵剪分条刀片的制备方法 |
| CN105904172A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-08-31 | 山东大学 | 原发性强化相纤维垂直取向高强耐磨刀具的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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