JPH0116285B2 - - Google Patents
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- JPH0116285B2 JPH0116285B2 JP59037262A JP3726284A JPH0116285B2 JP H0116285 B2 JPH0116285 B2 JP H0116285B2 JP 59037262 A JP59037262 A JP 59037262A JP 3726284 A JP3726284 A JP 3726284A JP H0116285 B2 JPH0116285 B2 JP H0116285B2
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- Japan
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- heating
- blade
- energy beam
- intermittent
- irradiation
- Prior art date
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- Expired
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/18—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for knives, scythes, scissors, or like hand cutting tools
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
ハサミ、ナイフ、料理用具などの刃物類を熱処
理して所要の強度と切れ味をもつ刃物を製造する
方法に関する。
理して所要の強度と切れ味をもつ刃物を製造する
方法に関する。
従来、レーザーなどの高エネルギービームを刃
物の硬化すべき部分に照射し、その際、エネルギ
ービームを刃物の表面または所要の深さの個所で
焦点を結ばして、それを連続的に走査移動して照
射し、これにより被加工体表面を所要温度に加熱
し、ビームの走査移動の速度制御などにより加熱
部分を適正な速度で冷却をし所要の強度と切れ味
を付する方法が用いられてきた。この方法によれ
ば、加熱処理は被加工体の該当加熱部分の組織と
含有合金成分の溶融状態によつて影響されるか
ら、これらの変化が適正に得られるように調整を
要するが、この高エネルギービーム照射によれば
一定のパワー密度のエネルギービームを制御投射
するだけで容易に所要の熱処理ができる。しかし
従来の処理方法は高エネルギービームを連続的に
走査移動照射し、刃部全体に単に一定温度に一端
から他端へ直線的にまたは直角方向に一定の幅を
もつた帯状的に連続的に加熱し、冷却するよう処
理をしていたので十分な効果が得られないことが
判明した。即ち、エネルギービームを一定の強さ
でまたは部分に適応した変化をもたせて選定した
強さで加えても、連続照射により連続的に硬度を
高めただけでは切れ味は良くならず、また連続的
全体処理により歪みが残り、切刃がこぼれ易いと
いう欠点があつた。
物の硬化すべき部分に照射し、その際、エネルギ
ービームを刃物の表面または所要の深さの個所で
焦点を結ばして、それを連続的に走査移動して照
射し、これにより被加工体表面を所要温度に加熱
し、ビームの走査移動の速度制御などにより加熱
部分を適正な速度で冷却をし所要の強度と切れ味
を付する方法が用いられてきた。この方法によれ
ば、加熱処理は被加工体の該当加熱部分の組織と
含有合金成分の溶融状態によつて影響されるか
ら、これらの変化が適正に得られるように調整を
要するが、この高エネルギービーム照射によれば
一定のパワー密度のエネルギービームを制御投射
するだけで容易に所要の熱処理ができる。しかし
従来の処理方法は高エネルギービームを連続的に
走査移動照射し、刃部全体に単に一定温度に一端
から他端へ直線的にまたは直角方向に一定の幅を
もつた帯状的に連続的に加熱し、冷却するよう処
理をしていたので十分な効果が得られないことが
判明した。即ち、エネルギービームを一定の強さ
でまたは部分に適応した変化をもたせて選定した
強さで加えても、連続照射により連続的に硬度を
高めただけでは切れ味は良くならず、また連続的
全体処理により歪みが残り、切刃がこぼれ易いと
いう欠点があつた。
本発明は前記の欠点にかんがみ在来法のもつ課
題を解決する方法の提供を目的とする。この目的
を達成するために高エネルギービームの照射位置
を成形した刃物の刃に沿つて間欠的に不連続に移
動させながら照射をし硬軟を形成し所要の強度と
切れ味を得る方法を特徴とする。
題を解決する方法の提供を目的とする。この目的
を達成するために高エネルギービームの照射位置
を成形した刃物の刃に沿つて間欠的に不連続に移
動させながら照射をし硬軟を形成し所要の強度と
切れ味を得る方法を特徴とする。
次に、本発明を一実施例を示して説明する。照
射するエネルギーとして電子ビーム、イオンビー
ムまたはレーザービーム等を用いる。エネルギー
発生装置（この場合はレーザー発生機装置）６か
ら出るエネルギービームをプリズム５で曲折しエ
ネルギー束４と１４の間の範囲のものをレンズ３
で集束し、被加工体１に実線２に示すように焦点
１０を表面に近い内部に結ばす。こうすれば被加
工体は照射される表面の焦点１０部分がスポツト
的に所要温度に加熱される。また、照射位置を他
に移動するか照射を遮断すれば冷却され、被加工
体の成分金属を適当にとれば空冷によつて硬化す
る。成分によつては加熱後に急冷させて硬化す
る。またレンズ３を移動することにより点線１２
に示すように被加工体の内部に焦点２０を結ばす
こともできる。こうして表面にかなり広い面積の
円形の加熱部を形成し深部まで所要温度に加熱す
る。
射するエネルギーとして電子ビーム、イオンビー
ムまたはレーザービーム等を用いる。エネルギー
発生装置（この場合はレーザー発生機装置）６か
ら出るエネルギービームをプリズム５で曲折しエ
ネルギー束４と１４の間の範囲のものをレンズ３
で集束し、被加工体１に実線２に示すように焦点
１０を表面に近い内部に結ばす。こうすれば被加
工体は照射される表面の焦点１０部分がスポツト
的に所要温度に加熱される。また、照射位置を他
に移動するか照射を遮断すれば冷却され、被加工
体の成分金属を適当にとれば空冷によつて硬化す
る。成分によつては加熱後に急冷させて硬化す
る。またレンズ３を移動することにより点線１２
に示すように被加工体の内部に焦点２０を結ばす
こともできる。こうして表面にかなり広い面積の
円形の加熱部を形成し深部まで所要温度に加熱す
る。
こうして、第２図に示すような焦点スポツト２
２の加熱表面を形成する。本発明は第２図に示す
ように焦点スポツトを間欠的不連続に移動して照
射し、不連続の加熱部２２を形成し、連続した線
状または幅をもつた帯状には加熱しない。第３Ａ
図はハサミの刃の一部を示し典型的な間欠不連続
の加熱スポツトを示し、第３Ｂ図は包丁を示し薄
肉の刃部１１に間欠的不連続の比較的に間隔をつ
めてスポツト加熱部２２を形成する。第３Ｃ図は
双刃の刃物で、一方の刃部は比較的に間隔をつめ
た間欠不連続の加熱スポツト２２を、他方の刃部
には間隔をあけた間欠加熱スポツト２２を形成す
る。これらの一連の実験の結果から次の結論が得
られた。
２の加熱表面を形成する。本発明は第２図に示す
ように焦点スポツトを間欠的不連続に移動して照
射し、不連続の加熱部２２を形成し、連続した線
状または幅をもつた帯状には加熱しない。第３Ａ
図はハサミの刃の一部を示し典型的な間欠不連続
の加熱スポツトを示し、第３Ｂ図は包丁を示し薄
肉の刃部１１に間欠的不連続の比較的に間隔をつ
めてスポツト加熱部２２を形成する。第３Ｃ図は
双刃の刃物で、一方の刃部は比較的に間隔をつめ
た間欠不連続の加熱スポツト２２を、他方の刃部
には間隔をあけた間欠加熱スポツト２２を形成す
る。これらの一連の実験の結果から次の結論が得
られた。
これらの供試刃物では一つの加熱円部２２の直
径t1は５〜30ミクロン程度が適当していること、
多くの場合、10ミクロンが好ましいこと、これら
加熱スポツトの間隔t2は、使用の目的に応じ任意
に選定して使用する。
径t1は５〜30ミクロン程度が適当していること、
多くの場合、10ミクロンが好ましいこと、これら
加熱スポツトの間隔t2は、使用の目的に応じ任意
に選定して使用する。
加熱部２２は硬化し、非加熱（加熱スポツト
間）部はもとのままで軟かいから、切刃面に沿つ
て硬軟が交互に存在し、使用しまたは研磨するこ
とによつて高強度で高硬度の部分と軟かいが靭性
の高い部分が交互に補つて良好な調質をなし、軟
部の消耗により凹凸を生じ、波刃紋を示し刃先も
一直線でなく切れ味を増す。また熱処理による歪
み、最終仕上研磨等による歪みは加熱スポツト間
の未処理部分に吸収され、歪みを残さないで処理
することができ、靭性の高い刃付処理することが
できる。第３Ｂ図の刃先１１は比較的密接した間
欠加熱をした部分２２を示すが、脆くならないよ
うに留意をして行うのがよい。刃物の合金成分に
適応してスポツト間隔とスポツト直径を選んで行
う。
間）部はもとのままで軟かいから、切刃面に沿つ
て硬軟が交互に存在し、使用しまたは研磨するこ
とによつて高強度で高硬度の部分と軟かいが靭性
の高い部分が交互に補つて良好な調質をなし、軟
部の消耗により凹凸を生じ、波刃紋を示し刃先も
一直線でなく切れ味を増す。また熱処理による歪
み、最終仕上研磨等による歪みは加熱スポツト間
の未処理部分に吸収され、歪みを残さないで処理
することができ、靭性の高い刃付処理することが
できる。第３Ｂ図の刃先１１は比較的密接した間
欠加熱をした部分２２を示すが、脆くならないよ
うに留意をして行うのがよい。刃物の合金成分に
適応してスポツト間隔とスポツト直径を選んで行
う。
次に一応用実施例を説明する。刃部１，１１の
全体を比較的低温200〜400℃程度に全体的に加熱
し内部歪を除き内部拡散を施し均質化して、次に
前記の間欠不連続のスポツト加熱を行のが良好な
場合がある。また、間欠加熱を連続して一方向に
進行しないで、例えば一つとびに行い、次にもど
して一つとびに進めることまたはジグザグに間隔
をおいて行うのが、変形をなくし内部ひずみの生
成を防ぐ効果がある。
全体を比較的低温200〜400℃程度に全体的に加熱
し内部歪を除き内部拡散を施し均質化して、次に
前記の間欠不連続のスポツト加熱を行のが良好な
場合がある。また、間欠加熱を連続して一方向に
進行しないで、例えば一つとびに行い、次にもど
して一つとびに進めることまたはジグザグに間隔
をおいて行うのが、変形をなくし内部ひずみの生
成を防ぐ効果がある。
他の応用例として、間欠加熱をする部分におけ
る硬化を強くするために、刃部にWC，cBN，
TiN，WMoC等の拡散用の粉体を約10〜100μ程
度の厚さに散布しておき、前記の間欠エネルギー
投射をすると、これらは母材中に拡散しまたは融
着して強度を高くし硬度を高め切れ味を増すこと
ができる。
る硬化を強くするために、刃部にWC，cBN，
TiN，WMoC等の拡散用の粉体を約10〜100μ程
度の厚さに散布しておき、前記の間欠エネルギー
投射をすると、これらは母材中に拡散しまたは融
着して強度を高くし硬度を高め切れ味を増すこと
ができる。
他の応用例として、耐熱耐酸金属、例えばステ
ンレス鋼線の外周にステライト細線を巻いてお
き、両線の接点を融着し次に前記の間欠加熱をす
ると、良好な線刃物が得られる。
ンレス鋼線の外周にステライト細線を巻いてお
き、両線の接点を融着し次に前記の間欠加熱をす
ると、良好な線刃物が得られる。
このように製造した間欠硬化刃物は切れ味がよ
く、適当な強度と硬度を付することができ、内部
応力がきわめて少なく、凸凹を自然に形成し、耐
用性が良好である。製造が容易で製造に要する手
数と費用が少ない利点がある。
く、適当な強度と硬度を付することができ、内部
応力がきわめて少なく、凸凹を自然に形成し、耐
用性が良好である。製造が容易で製造に要する手
数と費用が少ない利点がある。
第１図はエネルギー照射装置の例示正面図。第
２図は本発明の一実施例の間欠照射部分。第３Ａ
図、第３Ｂ図および第３Ｃ図は刃物に適用した本
発明の一応用実施刃部間欠処理部分図。 １，１１…被加工体刃部、２，１２…照射エネ
ルギー集束部、４，１４…照射エネルギー束、５
…プリズム、t1…加熱スポツト部直径、t2…加熱
スポツト部間隔、２２…加熱スポツト部、１０，
２０…ビーム照点、２１Ａ，２１Ｂ…加工体の一
面または他面。
２図は本発明の一実施例の間欠照射部分。第３Ａ
図、第３Ｂ図および第３Ｃ図は刃物に適用した本
発明の一応用実施刃部間欠処理部分図。 １，１１…被加工体刃部、２，１２…照射エネ
ルギー集束部、４，１４…照射エネルギー束、５
…プリズム、t1…加熱スポツト部直径、t2…加熱
スポツト部間隔、２２…加熱スポツト部、１０，
２０…ビーム照点、２１Ａ，２１Ｂ…加工体の一
面または他面。
Claims (1)
- １ 被金属熱処理体の表面又は所要の深部に高エ
ネルギービームを照射する刃物の調質処理に於
て、高エネルギービーム発生装置から発生する高
エネルギービームを前記刃物調質部の表面又は所
要の深さ部に焦点を結ばせて照射し、且つ該照射
位置を刃に沿つて間歇的不連続に移動して照射
し、調質部を所要温度に加熱し冷却をして硬化部
を不連続に形成した刃を付けることを特徴とする
刃物類の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037262A JPS60184633A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 刃物類の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037262A JPS60184633A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 刃物類の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184633A JPS60184633A (ja) | 1985-09-20 |
| JPH0116285B2 true JPH0116285B2 (ja) | 1989-03-23 |
Family
ID=12492742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59037262A Granted JPS60184633A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 刃物類の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184633A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7742288B2 (ja) * | 2021-12-03 | 2025-09-19 | 住友重機械工業株式会社 | 熱処理方法 |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59037262A patent/JPS60184633A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184633A (ja) | 1985-09-20 |
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