刀具用钢及其生产方法_2

文档序号:9382625阅读:来源:国知局
体结构的金属结构。在退火状态下, 根据本发明的刀具用钢呈现出碳化物分散在铁素体结构中的形态。将该铁素体结构进行淬 火以制备马氏体系不锈钢。
[0030]如果根据本发明的刀具用钢用作例如剃刀,将刀具用钢进行淬火和回火以制备马 氏体系不锈钢。该工序中,为了通过增加淬火期间的通板速度(plate passing speed)来 增加生产率,并且为了在与常规方法相同的通板速度下容易增加刀具用钢的硬度,碳化物 即刻且充分地形成固溶体并且增加基质的碳含量是必要的。如果微细的碳化物在淬火和回 火前的退火状态下以高密度分散在铁素体结构中,通过淬火使碳化物即刻溶解在铁中。结 果,可改进生产性并可增加刀具用钢的硬度。
[0031] 本发明中,刀具用钢的铁素体结构中的碳化物的数量为IOOym2区域中600至 1,000个。通过进行下述本发明的生产方法,铁素体结构中碳化物的数量可增加至100 y m2 区域中大于600个。即使施用下述本发明的生产方法,碳化物的数量的上限也可几乎不变 为大于1,000个。如果试图在100 y m2区域中获得大于1,000个碳化物,必须改变C含量和 Cr含量。在这种情况下,在由淬火等引起的溶解期间,可形成粗大的共晶碳化物,这可引起 刀具崩刃。为了防止这种情况,碳化物的数量的上限设定为1,〇〇〇个。
[0032] 同时,根据专利文献1,认为如果在通过连续炉的退火状态下的碳化物的密度超过 600个碳化物/100 ym2,即6个碳化物/ ym2,冷乳可能需要大量工时(labor-intensive), 并且可增加冷乳期间钢带(steel strip)断裂的可能性。然而,已新发现,根据下述本发明 的生产方法,如果铁素体结构中的碳化物的密度变得高达100 y m2区域中大于600个,则减 少各碳化物的尺寸,从而降低从碳化物开始的龟裂的扩展(propagation),因此将没有由带 钢断裂所引起的任何特殊问题。
[0033] 本发明中,碳化物密度通过其中观察IOOy m2区域的金属结构并通过使用电子显 微镜测定的方法来测定。具体地,通过其中将由电子显微镜观察的图像进行图像分析并测 定碳化物的数量和各碳化物的圆当量直径的方法来进行测量。该测量中,如果电子显微镜 的加速电压变得过高,有可能检测出存在于基质中的碳化物。相比之下,如果电子显微镜的 加速电压变得过低,可劣化分辨率,因此加速电压可设定为15kv用于观察。优选观察区域 为100 ym2。这是因为在100 ym2的区域中足够测量碳化物的密度,因为如果在超过100 ym2 的区域中测量碳化物的密度,测量结果将不会有很大不同。
[0034] 碳化物的最大尺寸优选0. 6 ym。本发明中,在100 y m2的观察区域中碳化物的密度 为600至1,000。因此,各碳化物是细小的。如果碳化物的尺寸变得过大,可减少剃刀刀刃 的锐度,并且变得不太容易增加刀具用钢的硬度。因此,碳化物的最大尺寸设定为0. 6 ym。 如果碳化物的最大尺寸为0. 6 y m以下,可缩短用于生产刀具的淬火的时间,其可改进生产 刀具的生产率。另外,如果碳化物的最大尺寸为〇. 6 y m以下,生产的刀具的性能可能不会 有变化。碳化物的最大尺寸碳化物优选0.55 ym以下,更优选0.50 ym以下。这是因为如 果将碳化物的最大尺寸控制为如上所述,可更增加刀刃的锐度。
[0035] 碳化物的平均尺寸优选0.05 ixm至0.3 ym。这是因为为了在短时间内获得充分高 的淬火性能,如果各碳化物尽可能细小则是优选的。因此,本发明中,碳化物的平均尺寸设 定为 0? 05 y m 至 0? 3 y m。
[0036] 关于碳化物的尺寸和平均尺寸的观察和测量,使用扫描电子显微镜。将加速电压 设为15kv,将通过使用电子显微镜在100 y m2观察区域中观察的图像进行图像分析,测定碳 化物的数量和各碳化物的圆当量直径(周长圆当量直径),从而测定碳化物的密度和碳化 物的尺寸。本发明中,碳化物的最大尺寸指在IOOym 2区域中观察的碳化物的圆当量直径 的最大值。平均尺寸为在IOOy Hi2区域中观察的全部碳化物的圆当量直径的平均值。
[0037] 常规地,认为如果刀具用钢的铁素体结构中碳化物的数量在IOOym2区域中大于 600,冷乳可能需要大量工时,并且冷乳期间钢带断裂的可能性高。然而,通过使用上述碳化 物形态,可增加碳化物的密度并且刀具用钢带断裂的可能性低。
[0038] 接下来,将说明本发明生产方法的实例。关于材料,具有包括0.55质量%至0.8 质量%的C、l. 0质量%以下的Si、I. 0质量%以下的Mn、12. 0质量%至14. 0质量%的Cr、 余量的Fe和不可避免的杂质的金属结构的热乳材料用作冷乳用材料。将该冷乳用材料加 热至Acl相变温度以上的温度,随后在Acl相变温度以上的温度下对冷乳用材料进行连续 退火5至30分钟(连续退火步骤)。连续退火步骤之后,将冷乳用材料冷乳(冷乳步骤)。 连续退火步骤和连续退火步骤之后的冷乳步骤重复至少两次。将冷乳用材料预先进行在 Acl转变点以上的连续退火,并且在多次冷乳步骤的间隙进行在Acl转变点以上的连续退 火,从而使铁素体结构中的碳化物的密度控制为6个碳化物/ y m2至10个碳化物/ y m2。 为了例如将碳化物的最大尺寸控制为〇. 6 ym以下并将碳化物的平均尺寸控制在0. 05 ym 至0. 3 ym的范围内,进行一次或多次的在冷乳步骤期间进行的在Acl转变点以上的连续退 火,即连续退火步骤和连续退火步骤之后的冷乳步骤重复至少两次,更加可靠。
[0039] 不特别限制在多次冷乳步骤的间隙进行的连续退火次数的上限,然而,连续退火 的次数的上限为5次是足够的,这是因为如果在冷乳步骤的间隙进行的连续退火至多进行 5次,铁素体结构中碳化物的密度变为大于6个碳化物/ y m2且10个碳化物/ y m2以下。对 于连续退火,将钢带穿过已加热至退火的特定温度的退火炉。该步骤中,特定温度为刀具用 钢的Acl相变温度以上。如果连续退火时间过短,无法获得其中铁素体结构中的碳化物的 密度为6个碳化物/ y m2至10个碳化物/ y m 2的碳化物形态,因此连续退火时间的下限为 5分钟。此外,如果连续退火时间设定为30分钟,铁素体结构中的碳化物的密度变为6个碳 化物/ y m2至10个碳化物/ y m2。如果连续退火时间超过30分钟,将不会增加碳化物的微 细化(refining)效果,并且会存在由延长的退火时间所引起的生产率降低的风险,因此, 退火时间的上限为30分钟。
[0040] 在多次冷乳步骤的间隙进行的连续退火的退火时间优选10分钟以下。这是因为 通过进行10分钟以下的退火,可充分获得碳化物的微细化效果。
[0041] 实施例
[0042] 参考实施例和常规例将更具体地描述本发明。然而,本发明不以任何方式限制于 下述实施例。
[0043](实施例1)
[0044] 参考专利文献1中描述的实施例测定合金组成和热乳材料的厚度。表1说明热乳 材料的金属组成。热乳材料的厚度为1.7_。表1示出的金属组成中,〃常规例〃为在专利 文献1的实施例描述的钢中具有最高的碳化物密度的No. C钢。本发明的实施例1意欲具 有与No. C钢相同的金属组成的钢。
[0045] [表1]
[0046](质量%)
[0048] 根据实施例1的热乳材料用作冷乳用材料,并且在将该冷乳用材料加热至850°C 之后,将材料进给至具有加热区域的连续炉并进行连续退火10分钟。需要注意的是,对于 实施例1和常规例二者,表1示出刀具用钢的Acl转变点为800°C。
[0049] 接下来,将预先形成在表面的氧化物层除去以进行冷乳。进行第一次冷乳以使乳 制率(rolling ratio)为50%以上。随后,将材料进一步加热至850°C,并在850°C进行连 续退火10分钟,并进行第二次冷乳以使乳制率为50 %以上。将材料进一步加热至850°C, 并在850°C进行连续退火10分钟,然后进行最后的冷乳以使产品的厚度变为0. 1_,从而生 产实施例1的刀具用钢。冷乳期间未发生如断裂材料(cracked material)等故障。
[0050] 将描述常规例的生产方法
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1