JPH11293369A - チタンが主成分の刃材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】不銹性であるとともに、ステンレス製や特殊鋼
製のものよりも一層軽量であり、特に切れ味の持続性が
大きい刃材を提供する。 【解決手段】全量１００重量部中粒径１００μｍ〜１５
０μｍのＴｉ粉末約８０部、粒径２０μｍ以下でＡｌ
６：Ｖ４の重量比をもつＡｌ・Ｖ合金粉末約５〜８部、
及び粒径３μｍ以下のＶＣ粉末約８〜１５部からなる組
成物に粉末冶金技術を施して得た焼結物からなる刃材。 【効果】不銹、軽量で切れ味の持続性が従来のいかなる
刃物より格段に大きい刃材を提供できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は第一に、ナイフ、カ
ッターの刃、調理用包丁、鋏、カミソリその他主として
民生用の各種刃物に関する技術分野に属するものであ
る。本発明は第二に、粉末冶金法により生産される刃物
に関する技術分野に属するものである。

【０００２】

【発明が解決すべき課題】従来、前記したような各種の
刃物には炭素鋼を刃材とするものが最も多いのである
が、調理用包丁など家庭での使用が数量的に主となる刃
物については、錆落し、刃砥ぎなどの日常の手入れが嫌
われるので、近年は低炭素鋼に多量のニッケル及びクロ
ームを配合したステンレス鋼製のものが普及するように
なった。しかしながら、ステンレス鋼製の刃物は錆び難
い利点がある反面、炭素鋼のものと較べて切れ味が格段
に劣る。そこで最近はステンレス鋼にモリブデン、バナ
ジウムその他の特殊金属を添加したいわゆる特殊ステン
レス鋼を刃材とする調理用刃物が家庭用品の市場にまで
進出しつつある。

【０００３】前記特殊ステンレス鋼を刃材とする刃物
は、ステンレス鋼製と同様、不銹性であるのと同時に、
使用の当初において切れ味にも優れている。しかしなが
ら、切れ味の持続性が至って不充分である。

【０００４】一方、近年の粉末冶金技術の進歩に伴い、
ジルコニア・アルミナセラミック粉末を素材とする刃材
も試作されるようになった。これらの刃材は軽量かつ不
銹性であるとともに、硬度が高く鋭利な刃物を得ること
ができる反面、刃が欠けやすいという大きい欠点があ
る。

【０００５】以上述べた諸点から、不銹性であるととも
に、ステンレス鋼製や特殊鋼製よりも一層軽量かつ切れ
味の持続性において格段に優れ、加えて、特殊ステンレ
ス鋼製よりも価格面で有利であるような刃材を提供する
ことが、本発明の解決すべき課題である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は金属及びその化
合物の粉末を素材とし、圧縮成型工程及び焼結工程をへ
て焼結物を製造する、いわゆる粉末冶金技術を適用した
刃材に係るもので、つぎに掲げる３種類の粉末を混和し
た金属組成物を粉末冶金の粉末素材としている。即ち、
全量１００重量部中、 粒径１００〜１５０μｍのチタン（Ｔｉ）粉末約８
０部 粒径２０μｍ以下でアルミニウム（Ａｌ）６：バナ
ジウム（Ｖ）４の重量比をもつアルミニウム・バナジウ
ム合金粉末約５〜８部 粒径３μｍ以下のバナジウム・カーバイド（ＶＣ）
約８〜１５部

【０００７】本発明は上記事項を要件とするものである
が、ここに前記した粉末素材である金属組成物に対して
粉末冶金技術を適用する場合の条件を述べる。但し、か
かる条件における数値自体は一般の粉末冶金技術におい
て既知の事項であるが以下にその例を挙げる。即ち、圧
縮成型には４ｔｏｎ／ｃｍ^２以上の圧力を使用する。焼
結は真空炉又はアルゴンガス炉中、１，２００〜１，３
００℃で所要時間は約２時間である。時効処理が所望さ
れる場合は４００℃で４０時間、又は５００℃で３時間
程度行うとよい。

【０００８】かくして得た焼結物からなる刃材は、研削
により所要の箇所に刃付け加工を施すことにより、所望
の刃物を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一、二の実施例につき冗長を
避けるため、前記した粉末冶金の素材である組成物にお
ける各金属及び合金間の重量比のみを掲げる。ここに掲
げた数値例に従って配合した組成物については、これを
粉末冶金の素材として用いた場合、いずれもほとんど同
様の好成績を挙げることができた。 （組成例） 但し、個々の金属粉末又は合金粉末の粒径については前
出

【０００６】に記載した通り、また、粉末冶金工程の処
理条件については

【０００７】に記載した通りである。なお、上掲の組成
例ＩにおいてＦｅは刃材の性能に悪影響のない増量剤と
して配合したものであり、またＡｇ及びＣｕは１％程度
を配合するときは刃材に顕著な抗菌性を与えるのと同時
に、本発明の目的とする刃材の硬度及び刃欠け防止力に
悪影響がないことが明らかになったので、配合したもの
である。もちろん、抗菌性の付与が必要でない場合はΛ
ｇ又はＣｕの配合を省略することができる。

【００１０】

【発明の作用効果】さて、本発明に係る刃材には、主成
分としてチタンが約８０％含まれているので、この刃材
による刃物は、炭素鋼を主成分とする鋼刃物、ステンレ
ス刃物、又は前記した特殊ステンレス鋼刃物と較べて当
然に軽量であり、しかも海水中でも錆びない点でステン
レス刃物以上に不銹性において勝っている。

【００１１】本発明の刃材の硬度はＨＲＣ４５°〜５０
°であり、従って、この刃材からは非常に高い硬度をも
つ刃物が得られることが明らかである。高硬度の刃材か
らは、刃付けにより鋭利な刃物が得られるが、高い硬度
に起因する鋭利性は必ずしも良質な刃物を与えない。高
硬度の刃物が当初は鋭利であっても靭性が乏しければ、
繰り返し使用により、ごく薄の刃先に微細な刃欠けが発
生し、間もなく鈍刀化するからである。

【００１２】本発明者は、刃材の靭性を知る手掛かりと
して、つぎのような抗折力測定を行った。図１を参照
し、１は５５ｍｍ×５５ｍｍ×１．５ｍｍの検体で、定
盤２上において２５ｍｍの間隔で平行に置いた直径８ｍ
ｍ長さ４０ｍｍの２本の丸棒３によりこの検体１を支え
る。４は丸棒３と同寸法の丸棒で、この丸棒４により上
方から検体１の中央部を押圧し、検体１の折断時におけ
る押圧力を測定した。前掲の実施例における組成例Ｉの
刃材を検体として使用した場合の測定結果は、単位断面
積当たりの抗折力が６００ｋｇ／ｃｍ^２を若干上回っ
た。また、検体に前記組成例ＩＩの刃材を使用した場合
もほぼ同一の測定結果を得た。測定の対照例として、市
販のジルコニアセラミック包丁（刃板の厚さ１．５ｍ
ｍ）を前記した検体１の主面寸法に切断し、同様にその
抗折力を測定したところ、その測定値はほぼ２００ｋｇ
／ｃｍ^２で、その抗折力は本発明による検体の抗折力の
１／３でであった。

【００１３】さて、本発明者は平成９年特許願第３２９
３９７号において、つぎのような刃材に係る発明を開示
した。即ち、、全量１００重量部中、 粒径１５０μｍ以下のチタン（Ｔｉ）粉末約８０部 粒径２０μｍ以下でアルミニウム（Ａｌ）６：バナ
ジウム（Ｖ）４の重量比をもつアルミニウム・バナジウ
ム合金粉末約６〜８部 粒径２μｍ以下の鉄（Ｆｅ）粉末約１部 粒径２μｍ以下のクロームカーバイド（Ｃｒ
_３Ｃ_２）粉末又はチタンカーバイド（ＴｉＣ）粉末約１
０部 粒径２μｍ以下の銀（Ａｇ）粉末約１〜３部 を混和した金属組成物を粉末冶金の粉末素材としてなる
刃材に関する発明である。

【００１４】本発明は上掲のものから、の鉄粉末及び
の銀粉末を除外し、かつのクロームカーバイド及び
チタンカーバイド粉末に代えてバナジウムカーバイド粉
末を配合したものにほぼ相当する。しかも刃物としての
鋭利性及び切れ味の持続性において、前記先行発明のも
のに勝るとも劣らないことが実験により明らかになっ
た。

【００１５】即ち、本発明によれば、ステンレス鋼を刃
材とする刃物と同様に不銹性かつステンレス鋼製よりも
著しく軽量であるのみならず、きわめて鋭利であるのと
同時にその鋭利性が多使用回数にわたって持続するとい
う、前記した先行発明の刃材を使用した刃物を除いては
未だかって得られなかった格別の高性能をもつ優秀な刃
物を提供できるので、本発明は刃物の生産技術の向上並
びに粉末冶金技術の拡大化に貢献するところが多大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】刃材の抗折力測定方法の説明における測定装置
及び検体の拡大断面概念図。

【符号の説明】

１………………………検体 ２…………………… 定盤 ３，４ ……………………丸棒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】全量１００重量部中、 粒径１００〜１５０μｍのチタン（Ｔｉ）粉末約８０
   部、粒径２０μｍ以下でアルミニウム（Ａｌ）６：バナ
   ジウム（Ｖ）４の重量比をもつアルミニウム・バナジウ
   ム合金粉末約５〜８部、及び粒径３μｍ以下のバナジウ
   ムカーバイド（ＶＣ）粉末約８〜１５部、を混和した組
   成分を圧縮成型及び焼結して得た焼結物からなることを
   特徴とするチタンが主成分の刃材。