[發明專利]一種帶有合金涂層的冰鞋用冰刀

有效

• 申請號: 201710663104.4
• 申請日: 2017-08-05
• 公開（公告）號: CN107349595B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 周君
• 申請（專利權）人: 泉州臺商投資區雷墨設計有限公司
• 主分類號: A63C1/30
• 分類號: A63C1/30;A63C1/42;C23C24/10;C22C37/10;C21D1/18;C21D9/20
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 于保妹

本發明提供了一種帶有合金涂層的冰鞋用冰刀，通過對冰刀基體刀片進行熱處理，使冰刀不同部分獲得了所需要的不同硬度，從而保證了涂覆涂層后，冰刀刀體具有抵抗和傳遞蹬冰力量的剛度和強韌性，同時刀刃能夠足夠耐磨并具有盡可能小的表面粗糙度。并且，冰刀合金涂層的合金涂覆粉末，采用了特定的合金元素成分配比，從而顯著提高了合金涂層的硬度，具有極高的耐磨性、良好的堅硬性和抗氧化性。

技術領域

本發明涉及刀具材料領域，具體的說，是涉及一種帶有合金涂層的冰鞋用冰刀。

背景技術

滑冰是以帶有冰刀的冰鞋為工具，結合個人力量和技術的運動項目。滑冰運動作為冬季奧運會的主要項目之一，其競技水平的影響因素除了滑冰運動員的個人技巧以外，最重要的就是冰鞋上冰刀的性能。例如，對蹬冰力的傳遞能力、抗塑性變形能力、抗脆性斷裂能力和長時間耐磨性能等。在冰刀的機械構造中刀片的物理特性和力學性能是決定冰刀質量水平的主要因素之一，這涉及到刀片的整體強度、刀刃的硬度和觸冰面的表面粗糙度等。而我國對于高性能冰刀的研究較為欠缺，無論是普通滑冰愛好者還是運動員所使用的優質冰刀絕大部分依靠進口。因此，研制新型冰鞋用冰刀，對于實現冰刀的設計和生產自主化、促進相關冰上項目的競技水平，具有重要的現實意義和戰略意義。

在滑冰蹬冰時，冰刀刀片承受較大的應力，滑行中冰鞋的刀刃與冰面高速摩擦，使用過程中需要經常承受較大的摩擦力，冰刀使用一段時間后，其刃口會變鈍，這時通常需要對其重新研磨，使其恢復原來的形狀。所以，冰刀的磨損是冰鞋損耗的主要原因，并且會對滑冰產生很大影響，反復磨刀雖然可以短時間內繼續使用，但費時費力。因此，現有技術中需要解決的技術問題是讓冰刀具有一定剛度和韌性的同時，具有相當的耐磨性能和較小的表面粗糙度。而熱熔覆技術為提高冰刀的耐磨性能提供了簡便可行的方法，其特點利用合金涂層材料與基體之間的冶金結合，實現承載應力和沖擊力的較高耐磨損性能。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種帶有合金涂層的冰鞋用冰刀，所述冰刀能夠具有較高的耐磨性能和抗沖擊性能。

一種帶有合金涂層的冰鞋用冰刀，其特征在于：所述冰刀包括基體刀片，以及在基體刀片上覆蓋的合金涂層；所述合金涂層的原料為合金熔覆粉末，所述合金熔覆粉末的粒度為100~150μm；所述帶有合金涂層的冰鞋用冰刀的拉伸強度達到240~250MPa，硬度達60 ~65HRC，耐磨性能比基體刀片提高3~5倍。

所述冰刀的制備方法包括以下步驟：

(1)基體刀片熱處理：對所述基體刀片進行淬火處理和回火處理，使靠近刀刃的部分的硬度高于遠離刀刃的部分的硬度；

(2)涂覆前處理：將所述熱處理后的基體刀片放入有機溶劑中，用超聲波攪拌清洗，再放入由金剛石研磨粉及丙酮所組成的混合液中超聲振動，再把刀片放入所述有機溶劑中清洗，最后取出用氮氣吹干；

(3)熱熔覆合金涂層：采用預置粉的方式，預置所述合金熔覆粉末厚度為0.8~1mm，通過高功率半導體激光器，激光掃描速度為8~10mm/s，持續通氬氣保護，待涂層熔覆結束后，即得到帶有合金涂層的冰鞋用冰刀成品。

所述合金熔覆粉末包含以下元素組成：C:2.50-3.50%，Si:0.50-0.80%，Zr:2.80-3.30%，Cu:1.50-2.50%，Hf:0.05-0.10%，Ni:4.50-5.50%，Al:0.50-1.50%，B:0.10-0.20%，余量為Fe和不可避免的雜質，且滿足8.5≤Zr+Ni+Al≤9.5，上述百分比為質量百分比。

優選地，所述步驟(1)基體刀片熱處理，淬火溫度為400~500℃，回火溫度為200~300℃；在所述基體刀片上以其中間線為分界，使靠近基體刀片的刀刃的部分和遠離刀刃的部分在淬火處理之后為不同的溫度，然后進行回火處理，從而使靠近刀刃的部分的硬度高于遠離刀刃的部分的硬度。