JPH0635652B2 - 刃物の表面処理方法 - Google Patents
刃物の表面処理方法Info
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- JPH0635652B2 JPH0635652B2 JP9449088A JP9449088A JPH0635652B2 JP H0635652 B2 JPH0635652 B2 JP H0635652B2 JP 9449088 A JP9449088 A JP 9449088A JP 9449088 A JP9449088 A JP 9449088A JP H0635652 B2 JPH0635652 B2 JP H0635652B2
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Links
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は刃物の表面処理法の改善に関するものである。
刃物材料としてマルテンサイト系ステンレス鋼、合金工
具鋼、高速度鋼、炭素鋼が知られている。これらの材料
はマルテンサイト変態によって硬化される。このマルテ
ンサイト変態は、上記材料をまずオーステナイトの状態
に加熱した後急速に冷却する焼入れ操作によって引き起
されるが、刃先において冷却があまりに急激なために、
マルテンサイト変態が追いつかず刃物表面付近にオース
テナイトが残留することが避けられない。この残留オー
ステナイトは焼もどしによって一部がマルテンサイトに
分解するが、大部分の残留オーステナイトは経時的に徐
々に分解する。このため新品の刃物は、刃先の初期の硬
度不足から早期に変形し、切れ味と耐久性が劣る結果と
なっている。特に近年TiN、ZrN等の超硬質セラミックス
による物理的被覆が容易になり、表面硬度の点では著し
い改善が可能となったにもかかわらず、該セラミックス
層を支持する刃物表面、特に刃先の初期の硬度不足のた
めにその性能が充分発揮されていないのが実状である。
具鋼、高速度鋼、炭素鋼が知られている。これらの材料
はマルテンサイト変態によって硬化される。このマルテ
ンサイト変態は、上記材料をまずオーステナイトの状態
に加熱した後急速に冷却する焼入れ操作によって引き起
されるが、刃先において冷却があまりに急激なために、
マルテンサイト変態が追いつかず刃物表面付近にオース
テナイトが残留することが避けられない。この残留オー
ステナイトは焼もどしによって一部がマルテンサイトに
分解するが、大部分の残留オーステナイトは経時的に徐
々に分解する。このため新品の刃物は、刃先の初期の硬
度不足から早期に変形し、切れ味と耐久性が劣る結果と
なっている。特に近年TiN、ZrN等の超硬質セラミックス
による物理的被覆が容易になり、表面硬度の点では著し
い改善が可能となったにもかかわらず、該セラミックス
層を支持する刃物表面、特に刃先の初期の硬度不足のた
めにその性能が充分発揮されていないのが実状である。
本発明の目的は、従来の刃物の上記欠点を解消し、切れ
味、耐久性に優れた刃物を得るための方法を提供するこ
とにある。
味、耐久性に優れた刃物を得るための方法を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するため本発明者らは鋭意研究した結
果、マルテンサイト系ステンレス鋼、合金工具鋼、高速
度鋼、炭素鋼等からなるマルテンサイト変態で硬化した
刃物にサブゼロ処理又は超サブゼロ処理を施した後、イ
オンプレーティング法により該刃物表面を超硬化セラミ
ックスで被覆すると、刃物の切れ味、耐久性が著るしく
改善されることを見出して本発明に到達した。
果、マルテンサイト系ステンレス鋼、合金工具鋼、高速
度鋼、炭素鋼等からなるマルテンサイト変態で硬化した
刃物にサブゼロ処理又は超サブゼロ処理を施した後、イ
オンプレーティング法により該刃物表面を超硬化セラミ
ックスで被覆すると、刃物の切れ味、耐久性が著るしく
改善されることを見出して本発明に到達した。
本発明法の特徴は、焼入れされた刃物に更にサブゼロ処
理又は超サブゼロ処理を施す点にある。サブゼロ処理と
は一般に鋼を０℃〜−１００℃の低温度に冷却する操作
であり、超サブゼロ処理は−１３０℃以下の処理であ
り、この処理により引続きマルテンサイト変態が進行し
て焼入れ硬さが上昇する。この超サブゼロ処理には液化
窒素（沸点−１９６℃）を用いれば良く、気化潜熱の利
用により、−１３０〜−１９６℃の任意の処理温度を適
用できる。保持時間は１時間程度で良い。
理又は超サブゼロ処理を施す点にある。サブゼロ処理と
は一般に鋼を０℃〜−１００℃の低温度に冷却する操作
であり、超サブゼロ処理は−１３０℃以下の処理であ
り、この処理により引続きマルテンサイト変態が進行し
て焼入れ硬さが上昇する。この超サブゼロ処理には液化
窒素（沸点−１９６℃）を用いれば良く、気化潜熱の利
用により、−１３０〜−１９６℃の任意の処理温度を適
用できる。保持時間は１時間程度で良い。
ところで上記のような焼入れ、サブゼロ、又は超サブゼ
ロ処理後刃物をそのまま放置すると残留応力によっ焼割
れが発生することがある。このため焼入れした場合は直
ちに焼戻しを行うのが一般的である。この焼戻しは通常
１８０℃程度の温度で行われるが、本発明ではサブゼロ
処理後にイオンプレーティング法により超硬質セラミッ
ク被覆を行うようにしており、この操作において刃物が
ほぼこの焼戻し温度に加熱されるので焼戻しとセラミッ
クス被覆とが同時に行われることになり、極めて好都合
である。
ロ処理後刃物をそのまま放置すると残留応力によっ焼割
れが発生することがある。このため焼入れした場合は直
ちに焼戻しを行うのが一般的である。この焼戻しは通常
１８０℃程度の温度で行われるが、本発明ではサブゼロ
処理後にイオンプレーティング法により超硬質セラミッ
ク被覆を行うようにしており、この操作において刃物が
ほぼこの焼戻し温度に加熱されるので焼戻しとセラミッ
クス被覆とが同時に行われることになり、極めて好都合
である。
イオンプレーティグ法には種々の方式あるが、アーク放
電型がセラミックス被覆の密着性の点で一層好ましい。
被覆される超硬貨セラミックスの代表例はTiN、ZrNであ
るがこれらに限定されない。このような超硬貨セラミッ
クスを被覆するにはＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の方
法もあるが、イオンプレーティング法に比べて基材温度
が高く、又得られるセラミックス被覆のピンホールが幾
分に多くなり、刃物に適用するには難点がある。
電型がセラミックス被覆の密着性の点で一層好ましい。
被覆される超硬貨セラミックスの代表例はTiN、ZrNであ
るがこれらに限定されない。このような超硬貨セラミッ
クスを被覆するにはＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の方
法もあるが、イオンプレーティング法に比べて基材温度
が高く、又得られるセラミックス被覆のピンホールが幾
分に多くなり、刃物に適用するには難点がある。
厚さ2.3mmのSUS440Cシート材から刃渡195mmの洋包丁を
打抜き、刃付けを施した後側面を鏡面研磨し、真空炉中
で1050℃に加熱し、１００分間保持後Ｎ２ガス中で急速
冷却する真空焼入れを行ない、引続き液体窒素を使用し
て−１７０℃に６０分間保持する超サブゼロ処理を行な
い、刃先の仕上研摩を行った後、プラズマアーク式イオ
ンプレーティング装置でTiNを被覆した。該装置中にお
いて包丁は温度１８０℃に４０分間保持され、得られた
TiN膜の厚さは1.0μｍであった。
打抜き、刃付けを施した後側面を鏡面研磨し、真空炉中
で1050℃に加熱し、１００分間保持後Ｎ２ガス中で急速
冷却する真空焼入れを行ない、引続き液体窒素を使用し
て−１７０℃に６０分間保持する超サブゼロ処理を行な
い、刃先の仕上研摩を行った後、プラズマアーク式イオ
ンプレーティング装置でTiNを被覆した。該装置中にお
いて包丁は温度１８０℃に４０分間保持され、得られた
TiN膜の厚さは1.0μｍであった。
上記工程において、刃先の硬度を測定したところ、真空
焼入後でHv５００、超サブゼロ処理後でHv６５０、TiN
被覆後でHv６５０であった。この結果から超サブゼロ処
理により硬度が著しく向上することが分る。
焼入後でHv５００、超サブゼロ処理後でHv６５０、TiN
被覆後でHv６５０であった。この結果から超サブゼロ処
理により硬度が著しく向上することが分る。
本発明法によって刃先素地の硬度を著るしく改善するこ
とができ、その結果超硬貨セラミックス被覆本来の性能
が充分発揮されることとなり、刃物の切れ味、耐久性を
大幅に向上することができた。
とができ、その結果超硬貨セラミックス被覆本来の性能
が充分発揮されることとなり、刃物の切れ味、耐久性を
大幅に向上することができた。
Claims (1)
- 【請求項１】マルテンサイト系ステンレス鋼、合金工具
鋼、高速度鋼、炭素鋼等からなるマルテンサイト変態で
硬化した刃物にサブゼロ処理又は超サブゼロ処理を施し
た後、イオンプレーティング法により該刃物表面を超硬
質セラミックスで被覆することを特徴とする刃物の表面
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9449088A JPH0635652B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 刃物の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9449088A JPH0635652B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 刃物の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266156A JPH0266156A (ja) | 1990-03-06 |
| JPH0635652B2 true JPH0635652B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14111739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9449088A Expired - Lifetime JPH0635652B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 刃物の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635652B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0823062B2 (ja) * | 1990-12-18 | 1996-03-06 | 積水化学工業株式会社 | セラミックスコーティング刃物の製造方法 |
| CN105568216A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-05-11 | 太仓捷公精密金属材料有限公司 | 一种金属制品的表面处理工艺 |
| CN110759749A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-07 | 常东强 | 一种钝化陶瓷刀具的修复方法 |
-
1988
- 1988-04-19 JP JP9449088A patent/JPH0635652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0266156A (ja) | 1990-03-06 |
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