刀具用钢的生产方法_3

文档序号:9493282阅读:来源:国知局
织的暂时确认,并观察到在晶体晶界和晶粒内 析出足够细小和高密度的碳化物。确认已获得退火加工的充分效果,因此确认不必要进行 在后续冷乳步骤之后的在转变点Acl以上来加热材料的连续退火。需要说明的是,如表1 所示的实施例1和常规例二者的刀具用钢的Acl转变点为800°C。这些试验中,在分批退火 炉中插入12个热乳材料带卷,并且如果进一步增加带卷的数量,可进一步改进生产性。
[0052] 接下来,将预先在表面上形成的氧化物层除去以进行冷乳。进行第一冷乳以使乳 制率(rollingratio)可为50%以上。随后,使材料进一步经历在750°C下进行的连续退 火10分钟,并进行第二次冷乳以使乳制率为50%以上。使材料进一步经历在750°C下进行 的连续退火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。在冷乳期间,未发生如断裂材料(crackedmaterial)等故障。
[0053] 将描述常规例的生产方法。将具有如表1所示的金属组成和1. 7_厚度的热乳材 料进给至具有设定为850°CX20分钟的加热区域的连续炉中,在其中进行退火,然后进行 冷乳、780°CX5分钟的退火、冷乳、780°CX5分钟的退火、和冷乳的步骤,从而生产厚度为 0. 1mm的刀具用钢。
[0054] 从如上所述获得的实施例1的刀具用钢和常规例的刀具用钢中取样用于观察碳 化物的密度的试验片,并通过使用电子显微镜测量碳化物密度。通过使用砂纸将观察面磨 削成平坦面,然后进行电解研磨并用硝酸酒精溶液(Nitalsolution)腐蚀以露出碳化物。 将扫描电子显微镜用于试验片的碳化物的观察。关于测量条件,加速电压为15kv,并将通过 使用电子显微镜在100μπι2的观察区域中观察的图像进行图像分析。根据图像分析的结果 测定碳化物的数量和各碳化物的圆当量直径,并测定碳化物的密度、碳化物的尺寸和碳化 物的平均尺寸。
[0055] 图1示出通过使用根据实施例1的刀具用钢观察的碳化物形态的电子显微镜照 片。根据实施例1的碳化物的密度非常高,并且各碳化物的尺寸细小,因此图1示出的电子 显微镜照片的放大率为10,〇〇〇X。如图1所示,可知最大为〇.6 μm的细小碳化物1均匀分 散。通过使用能量分散型X射线分析仪测定碳化物的组成,结果,碳化物为Cr系碳化物。
[0056]图4示出通过使用根据常规例的刀具用钢观察碳化物形态的电子显微镜照片。放 大率为4,000X。图4中,观察到最大尺寸为Ιμπι的碳化物。可知碳化物密度低于图1示 出的碳化物密度。
[0057] 表2示出基于100 μ m2区域中碳化物的数量测定的实施例1的碳化物密度和常规 例的碳化物密度。
[0058][表2]
[0059]
[0060] 如表2所示,可知在实施例1的刀具用钢中,碳化物高度集中并多达731个碳化物 /100μm2〇
[0061](实施例2和3)
[0062] 接下来,在与实施例1不同的热处理条件下进行试验。合金组成与实施例1的相 同,并且热乳材料的厚度为1. 7_,类似于实施例1中的厚度。
[0063]将与实施例1相同的热乳材料(冷乳用材料)用作起始材料,并将热乳材料的12个带卷在560°C下进行分批退火5至10小时,从而获得实施例2的分批退火材料。此外, 将与实施例1相同的热乳材料(冷乳用材料)用作起始材料,并将热乳材料的12个带卷在 570°C下进行分批退火10至15小时,从而获得实施例3的分批退火材料。随后,使上述分批 退火材料经历在850°C下进行的连续退火10分钟,然后对连续退火材料进行金相组织的暂 时确认,结果,观察到在晶体晶界和晶粒内析出足够细小和高密度的碳化物。因此,确认不 必要进行在后续冷乳步骤之后的在转变点Acl以上来加热材料的连续退火。这些试验中, 在分批退火炉中插入12个热乳材料带卷,并且如果进一步增加带卷的数量,可进一步改进 生产性。
[0064]接下来,将预先在表面上形成的氧化物膜除去以进行冷乳。进行第一冷乳以使乳 制率为50%以上。随后,将材料进一步加热至750°C,在750°C下进行连续退火10分钟,并 进行第二冷乳以使乳制率为50%以上。使材料进一步加热至750°C,在750°C下进行连续退 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2和3的刀具 用钢。在冷乳期间,未发生如断裂材料等故障。
[0065]从如上所述获得的实施例2和3的刀具用钢和常规例的刀具用钢中取样用于观察 碳化物的密度的试验片,并通过使用电子显微镜测量碳化物密度。通过使用砂纸将观察面 磨削成平坦面,然后进行电解研磨并用硝酸酒精溶液腐蚀以露出碳化物。将扫描电子显微 镜用于试验片的碳化物的观察。关于测量条件,加速电压为15kv,并将通过使用电子显微镜 在100ym2的观察区域中观察的图像进行图像分析。根据图像分析的结果测定碳化物的数 量和各碳化物的圆当量直径,并测定碳化物的密度、碳化物的尺寸和碳化物的平均尺寸。
[0066] 图2示出通过使用根据实施例2的刀具用钢观察的碳化物形态的电子显微镜照 片。图3示出通过使用根据实施例3的刀具用钢观察的碳化物形态的电子显微镜照片。根 据实施例2和3的碳化物的密度非常高,因此图2和图3示出的电子显微镜照片的放大率 分别为10, 000X。如图2和图3所示,了解到最大为0.6 μπι的细小的碳化物1均匀分散。 通过使用能量分散型X射线分析仪测定碳化物的组成,结果,碳化物为Cr系碳化物。表3 示出基于100 μπι2区域中碳化物的数量测定的实施例2和实施例3的碳化物密度。
[0067][表3]
[0068]
[0069] 如表3所示,实施例2的刀具用钢中,碳化物高度集中并多达785个碳化物 /100 ym2。而且在实施例3的刀具用钢中,碳化物高度集中至获得多达583个碳化物 /100 μ m2〇
[0070] 如上所述,因为大于550个的碳化物存在于根据本发明的刀具用钢的100 μπι2的 区域中,可理解为根据本发明的刀具用钢实现具有优良的淬火性的刀具用钢所必需的碳化 物密度。
[0071] 产业h的可利用件
[0072] 根据本发明的刀具用钢最适用作剃刀用钢,因此,其在工业上有用。如果刀具用钢 用作剃刀,优选的是,与上述实施例类似的,刀具用钢的厚度为〇.1mm以下。
[0073] 附图标iP,说明
[0074] 1 :碳化物
【主权项】
1. 一种刀具用钢的生产方法,所述刀具用钢具有由0. 55质量%至0. 80质量%的C、 I.〇质量%以下的Si、l. 0质量%以下的Mn、12. 0质量%至14. 0质量%的0、1.0质量%以 下的Mo、1. 0质量%以下的Ni、和余量的Fe及不可避免的杂质组成的金属组成,所述方法包 括: 将具有所述金属组成的冷乳用材料在具有500°C至700°C的温度范围内进行分批退火 3小时至30小时以获得分批退火材料的分批退火步骤; 所述分批退火步骤之后将所述分批退火材料连续退火5分钟至30分钟以便将所述分 批退火材料加热至所述金属组成的Acl转变点以上来获得连续退火材料的连续退火步骤; 和 所述连续退火步骤之后将所述连续退火材料冷乳的冷乳步骤, 其中所述连续退火步骤和所述冷乳步骤分别进行至少一次。2. 根据权利要求1所述的刀具用钢的生产方法,其中在所述冷乳步骤之后在所述刀具 用钢的铁素体结构中碳化物的数量为100 ym2区域中200个至1,000个。3. 根据权利要求1或2所述的刀具用钢的生产方法,其中在所述冷乳步骤之后在所述 刀具用钢的铁素体结构中碳化物的密度为2个碳化物/ y m2至10个碳化物/ y m2。
【专利摘要】提供刀具用钢的生产方法,即使使用分批式的退火炉,通过该方法仍可将碳化物密度调整为高碳化物密度。该用于生产具有0.55质量%至0.80质量%的C、1.0质量%以下的Si、1.0质量%以下的Mn、12.0质量%至14.0质量%的Cr、1.0质量%以下的Mo、1.0质量%以下的Ni、和余量的Fe及不可避免的杂质的金属组成的刀具用钢的方法,至少包括以下步骤:其中在超过500℃但小于700℃的温度下对具有上述金属组成的冷轧用材料进行分批退火3小时至30小时以获得分批退火材料的分批退火步骤;其中在分批退火步骤后,将已加热为至少上述金属组成的Ac1转变点的分批退火材料进行连续退火5-30分钟,以获得连续退火材料的连续退火步骤;和其中将已进行连续退火步骤的连续退火材料冷轧的冷轧步骤。所述连续退火步骤和所述冷轧步骤各进行至少一次。
【IPC分类】C22C38/44, C22C38/00, C22C38/50, C21D9/46
【公开号】CN105247082
【申请号】CN201480030933
【发明人】深田新一郞
【申请人】日立金属株式会社
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年3月28日
【公告号】EP2982770A1, US20160032418, WO2014162997A1
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