一种耐蚀型刀剪材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，属于五金材料技术领域。本发明专利技术以氮气和氩气为工作气体，采用高压等离子法对马氏体不锈钢进行渗氮处理，在经过渗氮处理的马氏体不锈钢表面的氮掺杂铝合金和二氧化钛改性层，制备出一种具有抗菌、耐蚀的刀剪材料；马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体组织的一种含铬不锈钢，具有良好的强度、硬度、弹性和耐磨性等力学性能，氮是更有效的固溶强化元素，增加了细晶强化效果，提高钢的强度又不显著损害钢的韧性，氮可以提高马氏体不锈钢的耐一般腐蚀、点蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等性能，氮的加入使钝化膜次表层进一步富铬，提高了膜的稳定性和致密性。

Preparation of a Corrosion Resistant Cutter-scissors Material

【技术实现步骤摘要】
一种耐蚀型刀剪材料的制备方法
本专利技术涉及一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，属于五金材料

技术介绍
20世纪90年代以来，五金制造行业在全国呈现出迅速发展的趋势，中国刀剪行业在日用五金行业中已成为一个很大的行业。在经济发展较早的广东、浙江、江苏、上海、山东等地，小五金行业得到了很好的发展。目前，中国五金制造业产品产量已成为世界第一大国，2007年年产值超过2500亿元人民币，同年中国五金产品年出口额达到了200亿美元。五金制造业发展较快的广东、浙江等地，已经形成了以我国东南部为生产基地的五金产业链。求质量、创名牌、争市场，已成为国内广大五金企业追求的目标，如广东阳江十八子、杭州张小泉等品牌，使得中国五金产品享誉海内外，但国内五金企业还不能生产出像德国双立人、瑞士小军刀这样的世界知名产品。大足五金相伴大足石刻而生，已有1200年以上的历史，有辉煌的过去，80年代前在全国占有重要地位。目前产值达到60多亿元，出口产值1.2亿元左右。但受国内其它五金知名企业的影响和自身众多原因，近年来发展缓慢，很难形成竞争力，目前品牌日趋萎缩，市场占有率逐渐降低。五金产业作为大足县传统优势的区域产业，对县域经济发展具有举足轻重的地位和作用。全县生产五金产品的从业人员就有10万余人。如何振兴这一传统优势产业，势在必行。国内五金刀剪产业的特点是：投资规模小、产品单一、作坊式生产、家族式管理，善于技术模仿，缺少自主研发，缺乏独立开发的销售渠道和完善的销售队伍。生产出的五金成品均由本地的贸易公司代销或自销。目前阳江虽是全国最大的刀剪生产基地，但是其产业集聚度低，商品销售以低价格作为主要竞争手段，产品缺乏竞争力。另外，广东阳江五金刀具企业核心技术缺乏，主要表现在工业外观设计、表面外观处理、加工精度、热处理技术及原材料等五个方面。各种专利技术远远赶不上德国、瑞士等刀具生产国。要获得高质量的刀剪产品必须在正确选择材料的基础上，合理的选择热处理工艺和表面磨削及表面处理工艺，通过热处理技术和表面磨削及处理技术来提高刀剪产品的质量。总的说来，我国与国外工业发达国家在厨用刀剪上还有很大差距，主要表现在刀剪用材选择、产品设计与造型、抛磨等表面处理加工工艺、产品包装等方面。分析我国刀剪制造业现状，要打造出在国际市场上有一定的竞争力的刀剪产品还需要一个较长的过程。而我国的民用刀剪需求量居世界首位，要把握住民用刀剪的消费市场，与外来刀剪产品展开竞争，在把好产品质量关的同时，提高刀剪产品的品牌知名度，为国民提供性价比高的刀剪产品，以开拓国内外市场。要实现刀剪产品的高性价比，应当从原材料、热处理工艺、磨削技术、表面处理及加工设备等方面入手，降低原材料成本，改善热处理工艺，提高生产加工技术和产品表面质量。另外，在市场营销、企业管理、人才培养等方面还需作深入细致的工作，从总体上提高刀剪产品的性价比并实现规模化生产。目前不锈钢厨刀存在的问题，主要需解决刃口的锋利度、耐磨性以及刀体耐蚀性。提高锋利度和耐磨性与材料热处理后的硬度有关，但同时要保证材料有一定的韧性。近年来，我国刀剪企业在材料的创新上做了一些工作，与一些钢厂合作，研制或采用了一些适合刀剪用的新材料，取得了一些成效和经验。但从总体情况来看，材料创新和产品升级工作仍不够理想，材料创新工作受诸多因素的困扰。市场的不规范、低价位的竞争、假冒产品的猖獗、高新材料生产技术的不成熟以及缺乏相应的技术人才是其主要因素。与国外知名刀剪企业相比，不论从材料还是从技术及工艺上讲，我国都不够成熟。只有提高生产技术，研发新材料，研究热处理和表面处理新工艺，提高产品检测技术，降低产品成本，我国的刀剪行业才能在国际竞争中处于有利地位。大足小五金有过非常辉煌的历史，但近年来由于自身管理和材料、工艺技术等方面原因，发展极其缓慢，市场逐渐萎缩。而刀剪在大足五金中占有举足轻重的地位，刀剪材料在刀剪工具中又具有举足轻重的地位，但目前刀剪材料主要依靠沿海地区供应，大足不能自主开发，不能形成核心竞争力。重塑大足五金的辉煌，必须从刀剪材料抓起。因此，研制出一种或几种高性价比的制刀材料，并结合刀剪产品要求探索适合的热处理技术，改进刀剪生产工艺，降低产品成本，是改造大足刀剪传统产业的当务之急。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前不锈钢厨刀存在刃口的锋利度、耐磨性以及刀体耐蚀性差的问题，提供了一种耐蚀型刀剪材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将马氏体不锈钢进行预处理，即得预处理不锈钢，将预处理不锈钢进行渗氮处理，即得改性不锈钢；（2）首先以铝合金板为源极，将改性不锈钢和铝合金板放在辉光离子渗金属炉中，清洗处理，即得清洗样品；将清洗样品进行保温处理，冷却至室温，即得半成品；（3）再以纯钛板为源极，将半成品和纯钛板放在辉光离子渗金属炉中，进行保温处理，冷却至室温，即得前驱体样品；（4）将前驱体样品置于管式加热炉中，预热处理，即得预热样品，以10～20℃/min的升温速率升温至400～450℃，氧气流量为5.0～5.3SCCM，保温2～3h，冷却至室温，即得耐蚀型刀剪材料。步骤（1）所述的将马氏体不锈钢预处理步骤为：将马氏体不锈钢打磨抛光后用丙酮超声清洗，再用无水乙醇超声清洗后自然晾干。步骤（1）所述的将预处理不锈钢进行渗氮处理步骤为：将预处理不锈钢进行渗氮处理，以氩气和氮气为工作气体，总压为0.4～0.5MPa，氮气分压为0.2～0.3MPa，温度为300～400℃，渗氮处理2～3h。步骤（2）所述的铝合金板尺寸为110mm×70mm×5mm。步骤（2）所述的清洗处理步骤为：将改性不锈钢和铝合金板放在辉光离子渗金属炉中，将炉腔抽至极限真空，将炉腔内充入氩气进行清洗，再反复抽至极限真空，在炉腔内的气压为15～20Pa下清洗20～30min。步骤（2）所述的保温处理步骤为：将清洗样品在源极电压为850～900V，极间距为15～20mm，气压为40～50Pa，温度为900～950℃下保温2～3h。步骤（3）所述的纯钛板尺寸为110mm×70mm×5mm。步骤（3）所述的保温处理步骤为：将半成品和纯钛板放在辉光离子渗金属炉中，在源极电压为850～900V，极间距为15～20mm，气压为40～50Pa，温度为900～950℃下保温2～3h。步骤（4）所述的预热处理步骤为：将前驱体样品置于管式加热炉中，以5～10℃/min的升温速率升温至200～250℃下预热30～40min。步骤（4）所述的热氧化处理步骤为：以10～20℃/min的升温速率升温至400～450℃，氧气流量为5.0～5.3SCCM，保温2～3h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以氮气和氩气为工作气体，采用高压等离子法对马氏体不锈钢进行渗氮处理，在经过渗氮处理的马氏体不锈钢表面的氮掺杂铝合金和二氧化钛改性层，制备出一种具有抗菌、耐蚀的刀剪材料；马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体组织的一种含铬不锈钢，具有良好的强度、硬度、弹性和耐磨性等力学性能，氮是更有效的固溶强化元素，增加了细晶强化效果，提高钢的强度又不显著损害钢的韧性，氮可以提高马氏体不锈钢的耐一般腐蚀、点蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等性能，氮的加入使钝化膜次表层进一步富铬，提高了膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将马氏体不锈钢进行预处理，即得预处理不锈钢，将预处理不锈钢进行渗氮处理，即得改性不锈钢；（2）首先以铝合金板为源极，将改性不锈钢和铝合金板放在辉光离子渗金属炉中，清洗处理，即得清洗样品；将清洗样品进行保温处理，冷却至室温，即得半成品；（3）再以纯钛板为源极，将半成品和纯钛板放在辉光离子渗金属炉中，进行保温处理，冷却至室温，即得前驱体样品；（4）将前驱体样品置于管式加热炉中，预热处理，即得预热样品，以10～20℃/min的升温速率升温至400～450℃，氧气流量为5.0～5.3SCCM，保温2～3h，冷却至室温，即得耐蚀型刀剪材料。

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将马氏体不锈钢进行预处理，即得预处理不锈钢，将预处理不锈钢进行渗氮处理，即得改性不锈钢；（2）首先以铝合金板为源极，将改性不锈钢和铝合金板放在辉光离子渗金属炉中，清洗处理，即得清洗样品；将清洗样品进行保温处理，冷却至室温，即得半成品；（3）再以纯钛板为源极，将半成品和纯钛板放在辉光离子渗金属炉中，进行保温处理，冷却至室温，即得前驱体样品；（4）将前驱体样品置于管式加热炉中，预热处理，即得预热样品，以10～20℃/min的升温速率升温至400～450℃，氧气流量为5.0～5.3SCCM，保温2～3h，冷却至室温，即得耐蚀型刀剪材料。2.根据权利要求1所述的一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的将马氏体不锈钢预处理步骤为：将马氏体不锈钢打磨抛光后用丙酮超声清洗，再用无水乙醇超声清洗后自然晾干。3.根据权利要求1所述的一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的将预处理不锈钢进行渗氮处理步骤为：将预处理不锈钢进行渗氮处理，以氩气和氮气为工作气体，总压为0.4～0.5MPa，氮气分压为0.2～0.3MPa，温度为300～400℃，渗氮处理2～3h。4.根据权利要求1所述的一种耐蚀型刀剪材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的铝合金板尺寸为110mm×70mm×5mm。5.根据权利要求1所述的一种耐蚀型刀剪材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，
申请(专利权)人：杭州阿牟文化艺术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33