JPH1029104A - 耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用材料およびその製造方法 - Google Patents
耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用材料およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH1029104A JPH1029104A JP8213977A JP21397796A JPH1029104A JP H1029104 A JPH1029104 A JP H1029104A JP 8213977 A JP8213977 A JP 8213977A JP 21397796 A JP21397796 A JP 21397796A JP H1029104 A JPH1029104 A JP H1029104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- cutting
- clad material
- corrosion resistance
- resistance
- Prior art date
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/16—Cutting or severing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバー、繊維強化プラスチックなどを
切断または切削しても摩耗量が少なく、特に、腐食環境
においても腐食損耗の少ない耐摩耗性・耐食性に優れた
刃物用クラッド材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス鋼／Ｔｉ合金／ステンレス鋼
からなる３層クラッド材とし、当該３層クラッド材を熱
処理してステンレス鋼を焼入硬化させるとともに、ステ
ンレス鋼が含むＣとＴｉ合金が含むＴｉとによってＴｉ
Ｃを生成させてステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の
３層構造とする。
切断または切削しても摩耗量が少なく、特に、腐食環境
においても腐食損耗の少ない耐摩耗性・耐食性に優れた
刃物用クラッド材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス鋼／Ｔｉ合金／ステンレス鋼
からなる３層クラッド材とし、当該３層クラッド材を熱
処理してステンレス鋼を焼入硬化させるとともに、ステ
ンレス鋼が含むＣとＴｉ合金が含むＴｉとによってＴｉ
Ｃを生成させてステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の
３層構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー、繊
維強化プラスチックをはじめとする難切削材の切断また
は切削に使用する耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラ
ッド材およびその製造方法に関する。
維強化プラスチックをはじめとする難切削材の切断また
は切削に使用する耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラ
ッド材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバー、繊維強化プラスチ
ックなどの切断または切削にはＪＩＳＳＫＨ５１などの
高速度工具鋼製の刃物が使用されていた。
ックなどの切断または切削にはＪＩＳＳＫＨ５１などの
高速度工具鋼製の刃物が使用されていた。
【０００３】しかし、従来の高速度工具鋼の刃物は、摩
耗が大きく、短時間で変形するため、長時間にわたって
高い加工精度を維持することができず、加工精度を維持
するためには刃物を頻繁に交換する必要があった。
耗が大きく、短時間で変形するため、長時間にわたって
高い加工精度を維持することができず、加工精度を維持
するためには刃物を頻繁に交換する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みてなされたもので、光ファイバー、繊維強化プラ
スチックなどを切断または切削しても摩耗量が少なく、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用クラ
ッド材およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
に鑑みてなされたもので、光ファイバー、繊維強化プラ
スチックなどを切断または切削しても摩耗量が少なく、
特に、腐食環境においても腐食損耗の少ない刃物用クラ
ッド材およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラッド
材は、ステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の３層構造
としたことを特徴とする。
に、本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラッド
材は、ステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の３層構造
としたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた
刃物用クラッド材の製造方法は、ステンレス鋼／ＴｉＣ
／ステンレス鋼からなる３層クラッド材とし、当該３層
クラッド材を熱処理して刃物用ステンレス鋼を焼入硬化
させるとともに、刃物用ステンレス鋼が含むＣとＴｉ合
金が含むＴｉとによってＴｉＣを生成させて刃物用ステ
ンレス鋼／ＴｉＣ／刃物用ステンレス鋼の３層構造とし
たことを特徴とする。
刃物用クラッド材の製造方法は、ステンレス鋼／ＴｉＣ
／ステンレス鋼からなる３層クラッド材とし、当該３層
クラッド材を熱処理して刃物用ステンレス鋼を焼入硬化
させるとともに、刃物用ステンレス鋼が含むＣとＴｉ合
金が含むＴｉとによってＴｉＣを生成させて刃物用ステ
ンレス鋼／ＴｉＣ／刃物用ステンレス鋼の３層構造とし
たことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に使用するステンレス鋼
は、刃物にも使用するマルテンサイト系ステンレス鋼
で、ＪＩＳに規定されるＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２
０Ｊ２、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４４０Ａなどが好まし
い材料である。
は、刃物にも使用するマルテンサイト系ステンレス鋼
で、ＪＩＳに規定されるＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２
０Ｊ２、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４４０Ａなどが好まし
い材料である。
【０００８】本発明に使用するＴｉ合金は、ステンレス
鋼／Ｔｉ合金／ステンレス鋼からなる３層構造のクラッ
ド材を製造する際に加える圧延、鍛造などの加工に耐え
得る限りにおいて、前記Ｔｉ合金の強度、靭延性を高め
るために添加するＡｌ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｍｏなどの合
金元素および不可避的不純物元素を含むことができる。
鋼／Ｔｉ合金／ステンレス鋼からなる３層構造のクラッ
ド材を製造する際に加える圧延、鍛造などの加工に耐え
得る限りにおいて、前記Ｔｉ合金の強度、靭延性を高め
るために添加するＡｌ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｍｏなどの合
金元素および不可避的不純物元素を含むことができる。
【０００９】本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用
クラッド材の製造方法に用いるステンレス鋼／Ｔｉ合金
／ステンレス鋼からなる３層クラッド材は、２枚のステ
ンレス鋼板の間にＴｉ合金を挟み、圧延、鍛造その他の
クラッド材製造方法によって前記金属の各層間を密着し
て製造する。
クラッド材の製造方法に用いるステンレス鋼／Ｔｉ合金
／ステンレス鋼からなる３層クラッド材は、２枚のステ
ンレス鋼板の間にＴｉ合金を挟み、圧延、鍛造その他の
クラッド材製造方法によって前記金属の各層間を密着し
て製造する。
【００１０】本発明における熱処理は、ステンレス鋼を
焼入硬化するとともに、ステンレス鋼が含むＣとＴｉ合
金中のＴｉとを化合させてＴｉＣを生成させるために行
うものである。熱処理の加熱温度は、ステンレス鋼の焼
入温度とする。加熱時間は、クラッド材のＴｉ合金の厚
さおよび焼入温度によって異なるが、前記Ｔｉ合金の厚
さの中央部においてＴｉＣが生成するのに十分な時間と
する。また、加熱雰囲気は、大気、還元性雰囲気および
不活性ガスのいずれでもよい。
焼入硬化するとともに、ステンレス鋼が含むＣとＴｉ合
金中のＴｉとを化合させてＴｉＣを生成させるために行
うものである。熱処理の加熱温度は、ステンレス鋼の焼
入温度とする。加熱時間は、クラッド材のＴｉ合金の厚
さおよび焼入温度によって異なるが、前記Ｔｉ合金の厚
さの中央部においてＴｉＣが生成するのに十分な時間と
する。また、加熱雰囲気は、大気、還元性雰囲気および
不活性ガスのいずれでもよい。
【００１１】
【作用】本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラ
ッド材は、ステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼からな
る３層構造であるために、硬いが脆い性質のＴｉＣの脆
さをステンレス鋼の靭性で補うことができ、全体として
は靭性があり刃物材として適したものである。
ッド材は、ステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼からな
る３層構造であるために、硬いが脆い性質のＴｉＣの脆
さをステンレス鋼の靭性で補うことができ、全体として
は靭性があり刃物材として適したものである。
【００１２】本発明の耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用
クラッド材を用いてＴｉＣの部分を切刃部とする刃物を
作れば、刃先の耐摩耗性が優れたものとすることができ
る。さらに、ステンレス鋼は耐食性が優れているので、
腐食環境においても腐食によって刃先が損耗することが
ない。以上のように、本発明の耐摩耗性・耐食性に優れ
た刃物用クラッド材を用いることにより、刃物の寿命を
長くすることができるので、刃物を交換することなく長
時間精度の高い切断または切削加工をすることができ
る。
クラッド材を用いてＴｉＣの部分を切刃部とする刃物を
作れば、刃先の耐摩耗性が優れたものとすることができ
る。さらに、ステンレス鋼は耐食性が優れているので、
腐食環境においても腐食によって刃先が損耗することが
ない。以上のように、本発明の耐摩耗性・耐食性に優れ
た刃物用クラッド材を用いることにより、刃物の寿命を
長くすることができるので、刃物を交換することなく長
時間精度の高い切断または切削加工をすることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１に示す化学組成を有する厚さ０．５ｍｍのマルテンサ
イト系ステンレス鋼の２枚の板の間に、表２に示す化学
組成を有する厚さ０．０５ｍｍのＴｉ箔を挟み、これを
冷間圧延によって厚さ０．７５ｍｍとし、さらに冷間圧
延を繰り返して厚さ０．５ｍｍの３層クラッド材を製造
した。その後、この３層クラッド材を１０００℃で５分
間加熱保持した後、空冷して焼入れする熱処埋をした。
１に示す化学組成を有する厚さ０．５ｍｍのマルテンサ
イト系ステンレス鋼の２枚の板の間に、表２に示す化学
組成を有する厚さ０．０５ｍｍのＴｉ箔を挟み、これを
冷間圧延によって厚さ０．７５ｍｍとし、さらに冷間圧
延を繰り返して厚さ０．５ｍｍの３層クラッド材を製造
した。その後、この３層クラッド材を１０００℃で５分
間加熱保持した後、空冷して焼入れする熱処埋をした。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】熱処理後の３層クラッド材の各層の厚さ
は、焼入れされたステンレス鋼がそれぞれ０．２３ｍ
ｍ、ＴｉＣ層は０．０４ｍｍであった．
は、焼入れされたステンレス鋼がそれぞれ０．２３ｍ
ｍ、ＴｉＣ層は０．０４ｍｍであった．
【００１７】上記のようにして製造した耐摩耗性・耐食
性に優れた刃物用クラッド材にダイヤモンド砥石によっ
て刃付けして図１に示すような刃物を製造した。比較例
として、実施例に用いたのと同一のステンレス鋼の厚さ
０．５ｍｍ板を、焼入硬化して実施例と同一の形状の刃
物としたものを用いた。これらの刃物について、厚さ方
向の断面硬さ分布を測定した。その結果を図２に示す。
性に優れた刃物用クラッド材にダイヤモンド砥石によっ
て刃付けして図１に示すような刃物を製造した。比較例
として、実施例に用いたのと同一のステンレス鋼の厚さ
０．５ｍｍ板を、焼入硬化して実施例と同一の形状の刃
物としたものを用いた。これらの刃物について、厚さ方
向の断面硬さ分布を測定した。その結果を図２に示す。
【００１８】本発明の実施例においては直接切断に関わ
る切刃となるＴｉＣ層の硬さはおよそＨＶ１５００であ
り、刃物用ステンレス鋼層の硬さはおよそＨＶ５５０で
あった。上記刃物を用いて、直径２ｍｍのカーポンファ
イバー強化プラスチックを１回／秒の切断速度で切断し
たときの切断時間と刃先の摩耗量との関係を図３に示
す。本発明の実施例で２４時間切断したときの摩耗量
は、比較例のそれに比べて６分の１以下であった。ま
た、従来使用されている高速度鋼ＳＫＨ５１の刃物に比
較してもその摩耗量は２分の１以下であった。
る切刃となるＴｉＣ層の硬さはおよそＨＶ１５００であ
り、刃物用ステンレス鋼層の硬さはおよそＨＶ５５０で
あった。上記刃物を用いて、直径２ｍｍのカーポンファ
イバー強化プラスチックを１回／秒の切断速度で切断し
たときの切断時間と刃先の摩耗量との関係を図３に示
す。本発明の実施例で２４時間切断したときの摩耗量
は、比較例のそれに比べて６分の１以下であった。ま
た、従来使用されている高速度鋼ＳＫＨ５１の刃物に比
較してもその摩耗量は２分の１以下であった。
【００１９】また、上記刃物について、ＪＩＳ Ｚ２３
７１に準じて塩水噴露試験を行って、刃先部における錆
の発生状況を調べた。その結果を図４に示す。本発明の
実施例は、比較例に比べて刃先部における錆発生率が著
しく少なく、腐食環境における刃先部の腐食損耗による
切れ味の劣化が少ないことを示している。
７１に準じて塩水噴露試験を行って、刃先部における錆
の発生状況を調べた。その結果を図４に示す。本発明の
実施例は、比較例に比べて刃先部における錆発生率が著
しく少なく、腐食環境における刃先部の腐食損耗による
切れ味の劣化が少ないことを示している。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明の耐摩耗性・耐食
性に優れた刃物用クラッド材およびその製造方法によれ
ば、光ファイバー、繊維強化プラスチックなどの切断お
よび切削において優れた切断性、切削性および耐摩耗性
を得ることができ、時に、腐食環境においても腐食損耗
の少ない耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラッド材お
よびその製造方法を提供することができる。
性に優れた刃物用クラッド材およびその製造方法によれ
ば、光ファイバー、繊維強化プラスチックなどの切断お
よび切削において優れた切断性、切削性および耐摩耗性
を得ることができ、時に、腐食環境においても腐食損耗
の少ない耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用クラッド材お
よびその製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例による刃物の断面図である。
【図２】本発明の実施例および比較例による刃物の断面
硬さ分布を示す特性図である。
硬さ分布を示す特性図である。
【図３】本発明の実施例および比較例による刃物でカー
ポンファイパー強化プラスチックを切断する際の切断時
間と刃先摩耗量との開係を示す特性図である。
ポンファイパー強化プラスチックを切断する際の切断時
間と刃先摩耗量との開係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例および比較例による刃物の塩水
噴霧試験における錆発生率を示す特性図である。
噴霧試験における錆発生率を示す特性図である。
１ ＴｉＣ層 ２，３ ステンレス鋼 ４ 切刃 ａ ３層クラッド材の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０３Ｂ 37/16 Ｃ０３Ｂ 37/16 Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 ステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の
３層構造としたことを特徴とする耐摩耗性・耐食性に優
れた刃物用クラッド材。 - 【請求項２】 ステンレス鋼／Ｔｉ合金／ステンレス鋼
からなる３層クラッド材とし、当該３層クラッド材を熱
処理してステンレス鋼を焼入硬化させるとともに、ステ
ンレス鋼が含むＣとＴｉ合金が含むＴｉとによってＴｉ
Ｃを生成させてステンレス鋼／ＴｉＣ／ステンレス鋼の
３層構造としたことを特徴とする耐摩耗性・耐食性に優
れた刃物用クラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213977A JPH1029104A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213977A JPH1029104A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1029104A true JPH1029104A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16648209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8213977A Pending JPH1029104A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 耐摩耗性・耐食性に優れた刃物用材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1029104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194088B1 (en) * | 1997-11-12 | 2001-02-27 | Daido Steel Co., Ltd. | Stainless steel coated with intermetallic compound and process for producing the same |
| CN1072531C (zh) * | 1996-11-05 | 2001-10-10 | 辛辛那提大学 | 用乙烯基硅烷防止金属板腐蚀的方法 |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP8213977A patent/JPH1029104A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1072531C (zh) * | 1996-11-05 | 2001-10-10 | 辛辛那提大学 | 用乙烯基硅烷防止金属板腐蚀的方法 |
| US6194088B1 (en) * | 1997-11-12 | 2001-02-27 | Daido Steel Co., Ltd. | Stainless steel coated with intermetallic compound and process for producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060619 |