專利名稱：三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制作刃具的復(fù)合刃具鋼板，特別是一種制作刃具的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法。
背景技術(shù)：
刃具是用于切削或砍斷某些物品的工具。刃具有刀體，刀體有相連的刀身和刀刃，刀體可以連有刀柄。刀刃用來實現(xiàn)刃具的切削或砍斷功能，刀身用于固定刀刃并決定刀體的形狀。按刀身和刀刃的功能，刀刃部分的鋼應(yīng)有較高的強度、較高的硬度，較好的韌性，較優(yōu)異的防銹性能，使制成的刃具刀刃鋒利、不崩、不銹，刀身部分的鋼可以選用普通碳素鋼，為了防銹和美觀，刀身部分的鋼也可以選用不銹鋼。刀刃鋼不是一種專用鋼的鋼種，一般可選用已有鋼材牌號中強度較高、硬度較高，韌性較好，防銹性能較好的綜合機械性能優(yōu)異的鋼材，如含碳量大于0.6％的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼，彈簧鋼、軸承鋼等，也有用獨有的、密不傳人的特殊刀刃鋼。一般刀刃鋼的價格較高，刀身和刀刃都用上述刀刃鋼制作不僅使制作的刃具造價較高、用材也不合理，為降低造價、合理利用鋼材，有人開發(fā)出刃具用三層復(fù)合鋼板，三層復(fù)合鋼板的中間層是刀刃鋼，兩個外層是刀身鋼。為了更進一步地降低造價、合理利用鋼材、節(jié)省價格較昂貴的刀刃鋼，還有人開發(fā)出三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板。已有技術(shù)中，中國專利ZL 02227654公開了一種復(fù)合不銹鋼廚刀，其刀體的刀身與刀刃是用氬弧焊復(fù)合在一起，刀刃部分是爆炸復(fù)合的三層鋼板，爆炸復(fù)合的三層鋼板中，中間層是刀刃鋼，兩側(cè)層是不銹鋼，刀身是與上述不銹鋼相同的刀身鋼。這種三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板要用爆炸的方法制備三層復(fù)合刀刃，用氬弧焊的方法制備刀體，爆炸復(fù)合，工藝條件不容易控制，造成對產(chǎn)品的質(zhì)量不容易控制，使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，復(fù)合產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較高，另外，爆炸復(fù)合的過程危險，對環(huán)境產(chǎn)生影響較大，氬弧焊的焊縫是鑄態(tài)，與刀體的組織不均勻，也影響質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出一種工藝條件容易控制，產(chǎn)品的質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較低的一種三層復(fù)合刀刃的刀具鋼板的制造方法。
本發(fā)明是用如下方法實現(xiàn)的。
三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法有如下步驟1.取刀刃鋼圓棒材和刀身鋼棒材，刀身鋼棒材可以是圓棒材或方棒材，刀刃鋼圓棒材截面面積是刀身鋼棒材截面面積的5％～25％；2.采用穿孔鑲嵌的方法，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材同軸地復(fù)合在一起，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材復(fù)合后，刀刃鋼圓棒材在刀身鋼棒材內(nèi)，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的軸線在同一直線上，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的兩端用焊接的方法焊在一起，得到鑲嵌坯棒；3.把鑲嵌坯棒加熱到共晶溫度，用鍛壓機對鑲嵌坯棒在一個徑向進行鍛壓焊接，鍛壓焊接時，鍛錘始終在鑲嵌坯棒的一個徑向鍛打鑲嵌坯棒的一個側(cè)面，把鑲嵌坯棒鍛壓扁成厚板坯，鍛壓變形率控制在48％～52％，得到鍛壓焊接板；4.把鍛壓焊接板加熱到1100～1200℃，用軋鋼機沿鍛壓焊接板的軸線方向進行壓延焊合，使鍛壓焊接板的厚度變形率為70％～90％，得到壓延焊合板；5.把壓延焊合板沿軸線剖開，得到兩塊三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板產(chǎn)品。
本發(fā)明用刀刃鋼圓棒材和刀身鋼棒材為原料，采用熱穿孔冷鑲嵌或冷穿孔熱鑲嵌的方法制坯、鍛壓焊接、壓延焊合的方法使刀刃鋼板和刀身鋼板牢固地復(fù)合在一起，復(fù)合強度高，復(fù)合過程中所用的設(shè)備是通用設(shè)備，工藝條件容易控制，使產(chǎn)品的質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，制成的復(fù)合刀體只在刀刃部分的中間層是刀刃鋼，刀刃部分的兩側(cè)層和刀身部分是刀身鋼，因為刀體是用鍛、壓的方法加工復(fù)合，刀身鋼渾然一體、組織均勻，結(jié)構(gòu)合理，可節(jié)省昂貴的刀刃鋼，生產(chǎn)成本較低。
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步地說明。
具體實施例方式
按本發(fā)明制造出的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板，刀體的刀身是刀身鋼的單層鋼板，刀刃是三層復(fù)合板，三層復(fù)合板的中間層鋼板是刀刃鋼鋼板，兩側(cè)層鋼板是刀身鋼鋼板。刀刃鋼是強度較高、硬度較高，韌性較好，防銹性能較好的綜合機械性能優(yōu)異的鋼材，刀刃鋼可以是已有鋼材牌號中強度較高、硬度較高，韌性較好，防銹性能較好的綜合機械性能優(yōu)異的鋼材，特別是淬火后硬度HRC≥55的鋼，如含碳量大于0.6％的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼，彈簧鋼、軸承鋼等，也有用獨有的、密不傳人的特殊刀刃鋼。刀身鋼可以選用普通碳素鋼，為了防銹和美觀，刀身鋼也可以選用不銹鋼。刃具用三層復(fù)合鋼板可以是上述刀刃鋼鋼板和刀身鋼鋼板的多種組合。
三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法有如下步驟1.取長度是200毫米直徑是20毫米的T8鋼刀刃鋼圓棒材和長度是210毫米直徑是80毫米的1 Cr13刀身鋼棒材；2.采用熱穿孔冷鑲嵌或冷穿孔熱鑲嵌的方法，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材同軸地復(fù)合在一起，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材復(fù)合后，刀刃鋼圓棒材在刀身鋼棒材內(nèi)，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的軸線在同一直線上，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的兩端用焊接的方法焊在一起，得到鑲嵌坯棒；3.把鑲嵌坯棒加熱到共晶溫度，用鍛壓機對鑲嵌坯棒在一個徑向進行鍛壓焊接，鍛壓焊接時，鍛錘始終在鑲嵌坯棒的一個徑向鍛打鑲嵌坯棒的一個側(cè)面，把鑲嵌制坯棒鍛壓扁成厚板坯，鍛壓變形率控制在50％，得到鍛壓焊接板；4.把鍛壓焊接板加熱到1100～1200℃，用軋鋼機沿鍛壓焊接板的軸線方向進行多道次壓延焊合，道次變形率10％～30％，使鍛壓焊接板最后的厚度變形率為70％～90％，得到壓延焊合板；5.把壓延焊合板沿軸線剖開，得到兩塊三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板產(chǎn)品。
對制成的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板可進行熱處理、冷軋、表面壓光定型。步驟是1.對三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板在780～820℃的溫度進行氣體保護或大氣退火熱處理；得到熱處理板；2.對熱處理板的表面進行除油、除銹、除雜處理，得到表面處理板；3.用軋鋼機對表面處理板進行壓光定型，得到冷軋壓光定型的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板成品。
上述實施例中三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的刀身鋼是1Cr13鋼，刀刃鋼是T8鋼，在鍛焊成型時需先把復(fù)合坯料加熱到1050℃的共晶溫度再鍛壓焊接，在壓延焊合時需先把鍛焊坯料加熱到1100～1200℃再壓延焊合，熱處理溫度是780～820℃。由于刀身鋼和刀刃鋼的種類很多，制造三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的刀身鋼和刀刃鋼的組合很多，在三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板是上述其它刀身鋼和刀刃鋼組合時，可根據(jù)所用的鋼材不同而選取相應(yīng)的鍛壓焊接所需共晶溫度、壓延焊合所需溫度和熱處理溫度。
權(quán)利要求
1.一種三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，其特征在于有如下步驟(1)取刀刃鋼圓棒材和刀身鋼棒材，刀身鋼棒材可以是圓棒材或方棒材，刀刃鋼圓棒材截面面積是刀身鋼棒材截面面積的5％～25％；(2)采用穿孔鑲嵌的方法，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材同軸地復(fù)合在一起，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材復(fù)合后，刀刃鋼圓棒材在刀身鋼棒材內(nèi)，刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的軸線在同一直線上，把刀刃鋼圓棒材與刀身鋼棒材的兩端用焊接的方法焊在一起，得到鑲嵌制坯棒；(3)把鑲嵌制坯棒加熱到共晶溫度，用鍛機對鑲嵌制坯棒在一個徑向進行鍛壓焊接，鍛壓焊接時，鍛錘始終在鑲嵌坯棒的一個徑向鍛打鑲嵌坯棒的一個側(cè)面，把鑲嵌制坯棒鍛壓扁成為厚板坯，鍛壓變形率控制在48％～52％，得到鍛壓焊接板；(4)把鍛壓焊接板加熱到1100～1200℃，用軋機沿鍛壓焊接板的軸線方向進行壓延焊合，使鍛壓焊接板的厚度變形率≥80％，得到壓延焊合板；(5)把壓延焊合板沿軸線剖開，得到兩塊三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板產(chǎn)品。
2.按權(quán)利要求1所述的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，其特征是所述的刀刃鋼是淬火后硬度HRC≥55的鋼，刀身鋼是碳素鋼或不銹鋼。
3.按權(quán)利要求1所述的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，其特征是所述的刀刃鋼圓棒材是長200毫米直徑是20毫米的T8鋼圓棒，刀身鋼圓棒材是長210毫米直徑是80毫米的1Cr13鋼鋼板。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，其特征是所述的用軋鋼機對鍛壓焊接板進行壓延焊合是用熱軋機對鍛壓焊接板進行多道次壓延焊合，每道次的厚度變形率是10％～30％。
5.按權(quán)利要求1、2或3所述的三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，其特征是所述的用軋鋼機對鍛壓焊接板進行壓延焊合得到壓延焊合板后，還有如下步驟(1)對三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板在780～820℃的溫度進行氣體保護或大氣退火熱處理；得到熱處理板；(2)對熱處理板的表面進行除油、除銹、除雜處理，得到表面處理板；(3)用軋機對表面處理板進行冷軋壓光定型，得到冷軋壓光定型的壓延焊合板。
全文摘要
三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板的制造方法，取等長的細(xì)刀刃鋼圓棒和粗刀身鋼棒；采用穿孔鑲嵌的方法，把刀刃鋼圓棒與刀身鋼棒同軸復(fù)合；把復(fù)合棒加熱，用鍛機對復(fù)合棒進行在一個徑向鍛壓焊接，變形率為50％；把鍛壓焊接板加熱，用軋機沿板的軸線方向進行壓延焊合，厚度變形率≥80％；對壓延焊合板進行熱處理；再表面除雜后用軋機對軋板進行壓光定型，把板沿軸線剖開，得到兩塊三層復(fù)合刀刃的刃具鋼板產(chǎn)品。本發(fā)明用棒材原料，用通用設(shè)備，采用穿孔熱鑲嵌的方法制坯、鍛焊成型、壓延焊合的方法使刀刃鋼板和刀身鋼板牢固地復(fù)合在一起，刀刃部分兩側(cè)和刀身是刀身鋼，刀身鋼渾然一體、組織均勻，結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)省昂貴的刀刃鋼，生產(chǎn)成本較低。
文檔編號B21B1/38GK101032793SQ20071001094
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者高景陽, 連敬祥, 王麗敏 申請人:遼寧新華陽刃具復(fù)合材料有限公司