新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法及低碳高铬马氏体合金粉末技术

本发明专利技术的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法及低碳高铬马氏体合金粉末，包括提供奥氏体不锈钢刀体、通过高频率密度激光脉动熔覆工艺将低碳高铬马氏体合金粉末熔覆至奥氏体不锈钢刀体上、回火处理、刀面磨削、端面磨削、开刃处理；本发明专利技术采用奥氏体不锈钢刀体，再通过高频率密度激光脉动熔覆工艺，使刃口处激光熔覆有低碳高铬马氏体不锈钢，使得刀具具有良好的耐腐蚀性、且具有较高的刃口硬度、优越的韧性以及刀刃持久锋利度的提升；本发明专利技术再对刀面进行合理的划分其能够做好刃口区域与过渡区域之间的顺滑平面，以促使奥氏体不锈钢刀体的刃口形成蛤刃角度。刀具选用奥氏体不锈钢的材质，具有防腐防锈性能佳、无重金属析出危害、食品级的接触安全。食品级的接触安全。食品级的接触安全。

【技术实现步骤摘要】
新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法及低碳高铬马氏体合金粉末


[0001]本专利技术涉及刀具加工
，特别涉及新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法及低碳高铬马氏体合金粉末。

技术介绍

[0002]刀具作为一种切削工具，刃口的硬度是一个重要的性能指标。马氏体不锈钢可以通过淬火实现刃口的硬化，使其表面硬度达到HRC50以上，所以为了获得刃口的硬化，市面上所有的不锈钢刀具都是采用马氏体不锈钢制造而成的；但是同样地，由马氏体不锈钢材料所制作而成的刀具存在防腐防锈性能不佳、重金属析出超标、食品接触不安全等问题。
[0003]俗话有说“好钢用在刀刃上”，在现有技术中，一般通过以下三种方法对上述问题进行解决；
[0004]第一种方法是在传统马氏体不锈钢的刀体上激光熔覆上一层高硬度的马氏体合金粉末，使刀刃的锋利度和持久度等都能够得到显著的提高，但是马氏体不锈钢的刀体依旧存在防腐防锈性能不佳、重金属析出超标、食品接触不安全等问题，同时亦增加了由于激光熔覆工艺所导致的制造成本。
[0005]第二种方法是采用双金属焊接工艺，将奥氏体不锈钢的刀体与高碳马氏体不锈钢的刀刃进行焊接，焊接后再进行热处理硬化和矫形，但是这种双金属焊接工艺加工后的刀具极容易出现变形、气孔和焊接裂纹等的不良产品生成，导致成平率低、工艺成本高等缺点。
[0006]第三种方法是在奥氏体不锈钢刀体上激光熔覆上一层高硬度的马氏体粉末，但是由于奥氏体不锈钢的熔点远远低于马氏体不锈钢粉末的熔点，再加上常规的激光熔覆单道成型厚度不能超过2mm，因此需要进行多道熔覆或采用2
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4mm/s的低速熔覆，而低速熔覆或多道熔覆存在熔覆效率低、合金粉末利用率低、缺陷(例如气孔)多、熔覆层容易出现单边倾斜等的加工问题，进而导致最后的熔覆成本高，无法产业化推广的问题。
[0007]另外，在采用上述第二种和第三种涉及马氏体和奥氏体两种金属进行加工刀具时，由于两种金属的强度相差很大，因此在传统的刀面打磨工序中，一般是从刀面的背部打磨到刀面的中间，然后从刀面的中间打磨到刀面的刃口处，最后再对刀面的中央进行打磨；但是该种传统的刀面打磨工序容易导致刃口处与刀面的中间的接驳位置形成有凹凸不平的坎形凸起，由于刀具在切削过程中产生了更大的阻力，造成刀具在切削过程推着切割物品向外而不进行顺畅地切割，进而导致刀具的切割性能以及体验感受到不良的影响。

技术实现思路

[0008]本方案刀面基材使用的是300系列奥氏体不锈钢，其能有效解决传统马氏体刀具所存在的防腐防锈性能低下、重金属析出危害高、食品级接触安全差等的问题；在通过激光熔覆获得具有良好刀具性能的奥氏体不锈钢刀具的基础上，再将奥氏体不锈钢刀体的刀面
进行合理的划分，使得最后成品的新型奥氏体不锈钢厨用刀具具有防腐防锈性能佳、良好的硬度、良好的切削锋利度、良好的锋利耐用程度；本专利技术的刀面磨削顺序呈连贯式依次加工，其能够最大限度地做好刃口区域与过渡区域之间合理的顺滑平面，以促使奥氏体不锈钢刀体的刃口形成蛤刃角度；其次，由于刃口上采用激光熔覆有特殊配方的合金粉末HRC硬度高达60
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63度，因此能够较大程度地提高刃口的硬度，且具有优越的韧性以及刀刃持久锋利度的提升。
[0009]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0010]新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，包括以下步骤：
[0011]刀胚成型：提供奥氏体不锈钢刀体；
[0012]激光熔覆：通过高频率密度激光脉动熔覆工艺将低碳高铬马氏体合金粉末熔覆至所述奥氏体不锈钢刀体上；
[0013]回火处理：将所述奥氏体不锈钢刀体进行回火处理；
[0014]刀面磨削：将所述奥氏体不锈钢刀体的刀面划分为刃口区域、过渡区域、刀背区域；
[0015]端面磨削：沿着所述奥氏体不锈钢刀体的刃口轮廓线延伸方向，依次对所述刃口区域、所述过渡区域、所述刀背区域逐一进行区域端面磨削；
[0016]对所述奥氏体不锈钢刀体的刀面进行整体端面磨削；
[0017]开刃处理：对所述奥氏体不锈钢刀体进行开刃处理。
[0018]由此，本方案采用奥氏体不锈钢刀体，其能够有效解决传统马氏体不锈钢刀具所存在的防腐防锈性能低下、重金属析出危害高、食品级接触安全差等问题；其次，本方案通过在奥氏体不锈钢刀体的表面激光熔覆有一层低碳高铬马氏体合金粉末，以能够大大地提高刃口的耐腐蚀性和韧性，使其硬度能够达到HRC60
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HRC63，从而解决了传统马氏体不锈钢刀具的耐腐蚀性能不足、良好锋利性能的持久度不足的问题。其次，本方案在奥氏体不锈钢刀体与低碳高铬马氏体合金粉末的结合上，采用高频率密度激光脉动熔覆工艺进行激光熔覆步骤，从而解决了传统两种金属焊接所存在的焊接变形和焊接裂纹的问题、以及传统激光熔覆工艺所存在的熔覆层塌陷、出现气孔的问题，进而提高了刀具的成平率和降低了激光熔覆的工艺成本，使得该种刀具加工方法能够更好地进行推广。
[0019]本专利技术将奥氏体不锈钢刀体的刀面进行合理的划分，以便于规划刀面磨削的加工路径；其次，通过对奥氏体不锈钢刀体的刀面磨削顺序进行合理的编排，先从刃口区域进行第一步的刀面磨削，由此第一步的刀面磨削位置为奥氏体不锈钢刀体切削性能体现的刃口区域，然后对过渡区域进行第二步的刀面磨削，紧接着对刀背区域进行第三步的磨削，最后再对奥氏体不锈钢刀体的整个刀面进行整体磨削；由此可见，本方案的刀面磨削顺序呈连贯式依次加工，因此能够最大限度地做好刃口区域与过渡区域之间合理的顺滑平面，相对于传统的刀面打磨工序，本方案的刃口区域与过渡区域之间能够避免形成凹凸不平的坎形凸起，以促使奥氏体不锈钢刀体的刃口形成蛤刃角度，进而提高用户的使用体验感。
[0020]综上所述，本方案在通过激光熔覆获得具有良好刀具性能的奥氏体不锈钢刀具的基础上，再将奥氏体不锈钢刀体的刀面进行合理的划分，使得最后成品的新型奥氏体不锈钢厨用刀具具有防腐防锈性能佳、良好的硬度、良好的切削锋利度、良好的锋利耐用程度。
[0021]在一些实施方式中，于所述激光熔覆步骤前，所述奥氏体不锈钢刀体设有刃口延
长区，其能够避免激光熔覆的起始和结尾加工时因为熔池固有的特性而导致所述奥氏体不锈钢刀体的刃口不完整。
[0022]由此，刃口延长区沿着奥氏体不锈钢刀体的刃口轮廓线方向延伸并凸出于所述奥氏体不锈钢刀体。考虑到激光熔覆步骤在开始时会有一个起火的过程和在结尾时会有一个收火的过程，其有可能会有对奥氏体不锈钢刀体的刃口造成不必要的破坏。
[0023]在一些实施方式中，于所述刀胚成型步骤前，还包括对原材料冷轧硬化步骤，即选用软态原材料奥氏体不锈钢为原材料进行冷轧硬化加工。
[0024]由此，对原材料冷轧硬化步骤，即选用厚度为3.5mm左右的软态原材料奥氏体不锈钢为奥氏体不锈钢刀体的原材料进行冷轧硬化加工，加工压下率采用28
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30％；当其完成冷轧硬化加工后，该硬态原材料的抗拉强度为T.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：刀胚成型：提供奥氏体不锈钢刀体作为刀胚；激光熔覆：通过高频率密度激光脉动熔覆工艺将低碳高铬马氏体合金粉末熔覆至所述奥氏体不锈钢刀体上；回火处理：将所述奥氏体不锈钢刀体进行回火处理；刀面磨削：将所述奥氏体不锈钢刀体的刀面划分为刃口区域、过渡区域、刀背区域；端面磨削：沿着所述奥氏体不锈钢刀体的刃口轮廓线延伸方向，依次对所述刃口区域、所述过渡区域、所述刀背区域逐一进行区域端面磨削；对所述奥氏体不锈钢刀体的刀面进行整体端面磨削；开刃处理：对所述奥氏体不锈钢刀体进行开刃处理。2.根据权利要求1所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，于所述激光熔覆步骤前，所述奥氏体不锈钢刀体设有刃口延长区，其能够避免激光熔覆的起始和结尾加工时因为熔池固有的特性而导致所述奥氏体不锈钢刀体的刃口不完整。3.根据权利要求1所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，于所述刀胚成型步骤前，还包括对原材料冷轧硬化步骤，即选用软态原材料奥氏体不锈钢为原材料进行冷轧硬化加工。4.根据权利要求1所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，于所述激光熔覆步骤中的所述高频率密度激光脉动熔覆工艺中，其激光熔覆速度为10
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15mm/s，其脉动频率为3
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5kHz，其占空比为75
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95％，其激光功率密度为250
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350W/mm2。5.根据权利要求1所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，于所述回火处理步骤中，其回火温度为160
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200℃，其时间为4
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6h。6.根据权利要求1所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，于所述激光熔覆步骤中，包括：激光熔覆机构和能够多轴联动的轨道式工作平台，所述激光熔覆机构通过轨道式工作平台进行高频率密度激光脉动熔覆工艺。7.根据权利要求6所述的新型奥氏体不锈钢厨用刀具的生产方法，其特征在于，所述轨道式工作平台包括X轴直线移动机构、Y轴直线移动机构、以及Z轴直线移动机构；所述X轴直线移动机构可移动式设置于所述Y轴直线移动机构的活动端上，所述Z轴直线移动机构可移动式设置于所述X轴直...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海发，吴旭浩，
申请(专利权)人：浙江久恒光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：