切割部件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种切割部件，该切割部件具有用于支撑的第一部分和用于形成切割刃的第二部分，连接上述两部分的第三部分；用于形成第一部分的第一金属材料为硬化的不锈钢，用于形成第二部分的第二金属材料为工具钢；第一金属材料和第二金属材料通过高能束流焊接形成第三部分；在焊接后，第三部分及附近的金相结构基本不含孔洞。本实用新型专利技术的切割部件兼具刀身韧性好，切割刃硬度高，刀身和刀刃不容易断开的特点，使用寿命长。

Cutting parts

The utility model provides a cutting part of the cutting part is provided with a first supporting part and second part for forming a cutting edge, connect the third parts of the two parts; first part for forming a first metal material for hardening stainless steel, for the formation of the second part of the second metal material for tool steel; the first metal material second and third part of the formation of metal material flow through high energy beam welding; after welding, the metallographic structure of the third part and near without holes. The cutting part of the utility model has blade cutting edge toughness, high hardness, characteristics of blade and blade is not easily broken, long service life.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种切割部件，尤其涉及一种通过金属材料焊接形成的切割部件，其支撑部分具有高韧性且刃口部分具有高硬度和高耐磨性。
技术介绍
切割部件用于对物体进行切割，通常可以包括刀片和锯片等多种形式，一般包括支撑部分和刃口部分，支撑部分起到支撑刃口部分的作用，刃口部分可用于进行切割。以刀片为例，其支撑部分为刀身，其刃口部分为刃口。常规的刀片一般采用单一的材料制成，如通过多整体材料进行下料及磨削形成成品刀片。这样的刀片其刀身和刃口具有统一的韧性和硬度或耐磨度。如果为了提高刀片刃口的硬度，使刃口的使用寿命更长，则需要使用硬度高的材料。但使用硬度高的材料制成的刀身，其韧性变差，在刀片使用过程中容易折断。如果为了提高刀身的韧性而采用韧性较好的材料时，由此材料制成的刃口的硬度就会变差，使得刃口的耐磨性降低、使用寿命缩短。若选用的制作材料介于高硬度和高韧性之间，也只能获得刀身韧性和刃口硬度之间的平衡，但是两者都没有达到最好的效果。其他的切割部件也存在与刀片类似的缺陷。因此，本领域的技术人员致力于开发兼具支撑部分的高韧性和刃口部分的高硬度/高耐磨性，并且使用寿命长的切割部件。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种兼具支撑部分的高韧性和刃口部分的高硬度/高耐磨性，并且使用寿命长的切割部件。本技术的提供一种切割部件，在一个具体实施方式中，该切割部件具有用于支撑的第一部分和用于形成切割刃的第二部分，连接第一部分和第二部分的第三部分；第一部分由第一金属材料组成，第一金属材料为硬化的不锈钢，并具有第一侧面；第二部分由第二金属材料组成，第二金属材料为工具钢，并具有第二侧面；第三部分由第一金属材料的第一侧面和第二金属材料的第二侧面通过高能束流焊接时形成；在焊接后，第一部分在靠近第三部分处的金相结构、第三部分的金相结构和第二部分在靠近第三部分处的金相结构都基本不含孔洞。进一步地，第一部分在靠近第三部分处的金相结构含马氏体、铁素体和碳化物组织，第二部分在靠近第三部分处的金相结构含隐针马氏体和部分碳化物组织。进一步地，第一部分在靠近第三部分处的金相结构使得该处的抗拉强度不低于第一金属材料的抗拉强度；第二部分在靠近第三部分处的金相结构使得该处的抗拉强度不低于第二金属材料的抗拉强度。进一步地，该切割部件经过热处理提升硬度，经过热处理后的第一部分的硬度在36-54HRC之间，第二部分的硬度在58-72HRC之间。进一步地，第二部分具有用于切割的第一边缘，第一边缘是平滑的或锯齿形的。进一步地，切割部件具有多边形的形状。进一步地，切割部件为三角形的形状，具有与第一边缘的两端分别相交的第二边缘和第三边缘，第二边缘和第三边缘也相交；第一部分和第二部分从第二边缘延伸至所述第三边缘。进一步地，第二边缘由至少两条线段组成，其中至少包括一段连续曲线。进一步地，上述至少两条线段是数学上连续可导的。优选地，第二部分的最大宽度与第一部分的最大宽度的比值为1:15～1:3。进一步地，第一金属材料为碳含量在0.1～0.7％之间的马氏体不锈钢；第二金属材料为碳含量不低于0.7％的高速工具钢或碳含量不低于0.8％的合金工具钢。本技术的另一方面提供了一种切割工具，其包括如上所述的切割部件。进一步地，上述切割工具为水果刀、菜刀、实用刀、折叠刀、美工刀、单开刀、手板锯、墙板锯或曲线锯等。本技术的切割部件，通过如下方法制造：第一金属材料的第一侧面和第二金属材料的第二侧面通过高能束流焊接，焊接处形成上述第三部分；焊接后获得切割部件毛坯，将所述切割部件毛坯进行热处理。进一步地，上述高能束流焊接为激光、电子束或离子束焊接。进一步地，高能束流焊接为脉冲激光焊接，激光的波长为1064nm。可选地，高能束流焊接为连续激光焊接，该连续激光由稀土掺杂的激光器产生，激光的波长为1070nm±10nm。进一步地，激光的运动速度为5～50mm/s。进一步地，第一金属材料为硬化的不锈钢；第二金属材料为工具钢。进一步地，第一金属材料为碳含量在0.1～0.7％之间的马氏体不锈钢；第二金属材料为碳含量不低于0.7％的高速工具钢或碳含量不低于0.8％的合金工具钢。优选地，碳含量不低于0.7％的高速工具钢或碳含量不低于0.8％的合金工具钢至少含有W、Cr、Mo、V、Co等合金元素中的一种或多种。进一步地，上述制备方法在焊接前还包括如下步骤：将第一金属材料和第二金属材料进行切割，第二金属材料垂直于所述第一侧面的最小宽度为0.3mm。优选地，上述切割采用线切割或高速冲床进行。优选地，上述制造方法在对切割部件毛坯进行热处理之后还包括如下步骤：对热处理后的切割部件毛坯的所述第一部分和所述第二部分进行磨削，以形成成品切割部件的形状。进一步地，热处理包括：使上述切割部件毛坯分段升温及保温；使升温后的切割部件毛坯淬火；对淬火后的切割部件进行多次回火。进一步地，上述热处理在淬火之前均在真空下进行，真空加热室内的真空度不大于200Pa。进一步地，上述分段升温及保温步骤包括：使切割部件毛坯以第一速度升温到第一温度并进行第一保温；使切割部件毛坯以低于第一速度的第二速度从第一温度升温到第二温度并进行第二次保温；使切割部件毛坯以不高于第二速度的第三速度从第二温度升温到第三温度并进行第三次保温。进一步地，第一速度为9.5±1℃/min，第一温度为620～680℃，第一保温为保温60～90min；第二速度为7±0.5℃/min，第二温度为800～850℃，第二保温为保温60～90min；第三速度为6±0.5℃/min，第三温度为1100～1250℃，第三保温为保温60～120min。优选地，第一速度为9.5℃/min，第一温度为650℃，第一保温为保温90min；第二速度为7℃/min，第二温度为800～850℃，第二保温为保温60～90min；第三速度为6℃/min，第三温度为1100～1250℃，第三保温为保温60～120min。进一步地，淬火为真空气淬，加热室内惰性气体压力至少为0.5bar，使加热室内的温度降到100℃以下。可选地，淬火为真空油淬，使用的真空淬火油温度范围在50～80℃之间。进一步地，第二金属材料采用碳含量不低于0.7％的高速工具钢，回火步骤包括：将淬火后的所述切割部件毛坯升温至第四温度并进行第四保温。优选地，第四温度为500～560℃，第四保温为保温2小时，回火进行3次，每次回火前将切割部件毛坯空冷却到室温后再升温到第四温度。可选地，第二金属材料采用碳含量不低于0.8％的合金工具钢，回火步骤包括：将淬火后的切割部件毛坯升温至第五温度并进行第五保温。进一步可选地，第五温度为180～260℃，第五保温为保温2小时，回火进行2次，每次回火前将切割部件毛坯空冷却到室温后再升温到第五温度。本技术的切割部件兼具支撑部分(第一部分)韧性好，刃口部分(第二部分)硬度高的特点。采用本技术中的两种金属材料以及焊接方法，获得的第三部分即焊缝处的金相组织基本没有孔洞，这表明焊接连接效果良好，并且焊缝处强度较高，不容易折断。焊缝两边的支撑部分和刃口部分的金相结构也基本没有孔洞，并且支撑部分在焊接后靠近焊缝处的金相结构含马氏体、铁素体和碳化物组织，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切割部件，其特征在于：所述切割部件具有用于支撑的第一部分和用于形成切割刃的第二部分，连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分；所述第一部分由第一金属材料组成，所述第一金属材料为硬化的不锈钢，并具有第一侧面；所述第二部分由第二金属材料组成，所述第二金属材料为工具钢，并具有第二侧面；所述第三部分由所述第一金属材料的第一侧面和所述第二金属材料的第二侧面通过高能束流焊接时形成；在焊接后，所述第一部分在靠近所述第三部分处的金相结构、所述第三部分的金相结构和所述第二部分在靠近所述第三部分处的金相结构都基本不含孔洞。

【技术特征摘要】
1.一种切割部件，其特征在于：所述切割部件具有用于支撑的第一部分和用于形成切割刃的第二部分，连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分；所述第一部分由第一金属材料组成，所述第一金属材料为硬化的不锈钢，并具有第一侧面；所述第二部分由第二金属材料组成，所述第二金属材料为工具钢，并具有第二侧面；所述第三部分由所述第一金属材料的第一侧面和所述第二金属材料的第二侧面通过高能束流焊接时形成；在焊接后，所述第一部分在靠近所述第三部分处的金相结构、所述第三部分的金相结构和所述第二部分在靠近所述第三部分处的金相结构都基本不含孔洞。2.如权利要求1所述的切割部件，其特征在于，在焊接后，所述第一部分在靠近所述第三部分处的金相结构含马氏体、铁素体和碳化物组织，所述第二部分在靠近所述第三部分处的金相结构含隐针马氏体和部分碳化物组织。3.如权利要求2所述的切割部件，其特征在于，所述第一部分在靠近所述第三部分处的金相结构使得该处的抗拉强度不低于所述第一金属材料的抗拉强度；所述第二部分在靠近所述第三部分处的金相结构使得该处的抗拉强度不低于所述第二金属材料的抗拉强度。4.如权利要求3所述的切割部件，其特征在于，所述切割部件经过热处理提升硬度，经过热处理后的所述第一部分的硬度在36-54HRC之间，所述第二部分的硬度在58-72HRC之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟毅，
申请(专利权)人：杭州巨星工具有限公司，杭州巨星科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33