本发明属于五金刀剪制造领域，更具体地说，尤其涉及一种高硬度增材制造刀具。
背景技术：
目前我国刀具的制作材料一般选择不锈钢，刀具冲压成形后再通过热处理技术提高刀具的强度、硬度及耐磨性能，但是普通马氏体不锈钢刀具经过热处理强化后刃口硬度一般在hv600左右，已经越来越难以满足人们对高端刀具高硬度、高耐磨性等性能的要求，很多国内企业采用国外的优质钢材，例如日本千层钢来制造高性能刀具，但这同时也增加了高端刀具的制造成本。
采用增材制造的方法在普通不锈钢刀具的刀刃表面制取强化层，经开刃后刃口硬度可达hv800以上，显著提高刀具的耐磨性及使用寿命，真正实现好钢用在刀刃上，大幅度降低刀具的制造成本。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高硬度增材制造刀具，采用合理的增材制造材料配比，使刀刃硬度提高，降低高端刀具的制作成本。
本发明通过以下技术方案实现。
本发明是一种高硬度增材制造刀具，包括刀柄、刀身、刀刃和增材制造强化层，所述增材制造强化层是在刀刃的刃口线位置采用激光通过同轴送粉的方式制备而成，所述增材制造强化层的制备材料是铁基自熔性合金粉末，所述铁基自熔性合金粉末按质量百分比计，组成为碳0.6%-1.5%、铬23%-35%、硅1%-2.5%、硼1%-2%、镍6.5%-12%、锰1%-2%、钼0.2%-0.3%、铁44.7%-66.7%，粉末尺寸范围为125-275um。
优选地，所述增材制造强化层综合性能最好时铁基自熔性合金粉末按质量百分比计，组成为碳1.0%、铬28%、硅1.5%、硼1.2%、镍10%、锰1.5%、钼0.25%、铁56.55%。
优选地，所述增材制造强化层厚度范围为1.5-2.5mm。
优选地，经开刃处理后增材制造强化层剩余厚度大于0.8mm。
本发明的优点在于，在刀具的刀刃的刃口线位置制备一层高硬度增材制造强化层，采用合理的增材制造材料配比，经打磨开刃后，刀刃的刃口硬度可达hrc60以上，可以显著提高刀具耐磨性及使用寿命；可以减少高端钢材进口量，降低高端刀具的制作成本，提升高端刀具的市场竞争力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的a-a剖面放大图。
图3是本发明增材制造过程示意图。
图4是本发明增材制造强化层与基材的耐磨性对比图。
其中：1、刀柄，2、刀身，3、刀刃，4、增材制造强化层，5、激光熔覆头，6、增材制造材料，7、刃口线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明是一种高硬度增材制造刀具，包括刀柄1、刀身2和刀刃3，刀刃3的断面结构如图2所示，刀刃3的刃口线7位置采用激光通过同轴送粉的方式制备有增材制造强化层4，制备工艺参数如图3所示，增材制造强化层4的硬度在hrc60以上，开刃前后增材制造强化层4的厚度范围如图4所示，其中制备增材制造强化层4的材料为铁基自熔性合金粉末，该粉末按质量百分比计，组成为碳0.6%-1.5%、铬23%-35%、硅1%-2.5%、硼1%-2%、镍6.5%-12%、锰1%-2%、钼0.2%-0.3%、铁44.7%-66.7%，粉末尺寸范围为125-275um。
实施例1
以匕首为例，将刀具制作说明如下：
将铁基合金粉末球磨后烘干置于送粉器中，铁基合金粉末按质量百分比计，组成为碳0.6%、铬23%、硅1%、硼1%、镍6.5%、锰1%、钼0.2%、铁66.7%，粉末尺寸范围为125um。
选用刀身2材料为3cr13，厚度2.5mm，将刀身2的刀刃3处打磨去除铁锈，再清洗刀刃表面油污，然后用专用夹具将刀具固定；然后在刀身2的刀刃3的刃口线7位置采用激光通过同轴送粉的方式进行增材制造制备增材制造强化层4，制备的增材制造强化层4厚度为2.3mm，增材制造工艺参数为激光功率1.5kw、扫描速度25mm/s、光斑直径1.5mm、送粉速度32g/min、预热温度300℃、后热温度200℃、后热时间1h、保护气流量16l/min。
最后，将增材制造强化层4进行开刃处理，开刃后增材制造强化层4厚度为1.6mm。
本实施例增材制造强化层4的硬度测试结果为hrc61.3。
本实施例增材制造强化层4的耐磨性测试结果显示增材制造强化层4的耐磨性约是基体的7倍。
实施例2
将铁基合金粉末球磨后烘干置于送粉器中，铁基合金粉末按质量百分比计，组成为碳1.5%、铬35%、硅2.5%、硼2%、镍12%、锰2%、钼0.3%、铁44.7%，粉末尺寸范围为275um。
选用刀身2材料为3cr13，厚度2.5mm，将刀身2的刀刃3处打磨去除铁锈，再清洗刀刃3表面油污，然后用专用夹具将刀具固定；然后在刀身2的刀刃3的刃口线7位置采用激光通过同轴送粉的方式进行增材制造制备增材制造强化层4，制备的增材制造强化层4为2.35mm，增材制造工艺参数为激光功率1.5kw、扫描速度25mm/s、光斑直径1.5mm、送粉速度32g/min、预热温度300℃、后热温度200℃、后热时间1h、保护气流量16l/min。
最后，将增材制造强化层4进行开刃处理，开刃后增材制造强化层4厚度为1.6mm。
本实施例增材制造强化层4的硬度测试结果为hrc63.4。
本实施例增材制造强化层4的耐磨性测试结果显示增材制造强化层4的耐磨性约是基体的8.5倍。
实施例3
将铁基合金粉末球磨后烘干置于送粉器中，铁基合金粉末按质量百分比计，组成为碳1.0%、铬28%、硅1.5%、硼1.2%、镍10%、锰1.5%、钼0.25%、铁56.55%，粉末尺寸范围为275um。
选用刀身2材料为3cr13，厚度2.5mm，将刀身2的刀刃3处打磨去除铁锈，再清洗刀刃3表面油污，然后用专用夹具将刀具固定；然后在刀身2的刀刃3的刃口线7位置采用激光通过同轴送粉的方式进行增材制造制备增材制造强化层4，制备的增材制造强化层4为2.35mm，增材制造工艺参数为激光功率1.5kw、扫描速度25mm/s、光斑直径1.5mm、送粉速度32g/min、预热温度300℃、后热温度200℃、后热时间1h、保护气流量16l/min。
最后，将增材制造强化层4进行开刃处理，开刃后增材制造强化层4厚度为1.6mm。
本实施例增材制造强化层4的硬度测试结果为hrc66.5。
本实施例增材制造强化层4的耐磨性测试结果显示增材制造强化层4的耐磨性约是基体的10倍。
实施例硬度测试均采用hr-150a洛氏硬度计测量增材制造强化层的硬度，测试时采用15kg的载荷，测试五个点，取五个点的平均值作为增材制造强化层4的硬度。
实施例耐磨性测试均采用mms-2b销盘式磨损试验机在室温条件下进行的，采用球盘往复磨损方式，对磨材料使用尺寸为φ4的gcr15钢珠。
下表为本发明增材制造强化层开刃前后的厚度参数表。
以上实施例是本发明较佳实施方案，但本发明的实施方案并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的本质与原理所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。