[發明專利]薄刀片刃口的淬火強化工藝

在審

• 申請號: 202010149426.9
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111286596A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 吳旭浩;王愛華;徐樂;楊明燁;吳斌
• 申請（專利權）人: 浙江久恒光電科技有限公司
• 主分類號: C21D9/18
• 分類號: C21D9/18;C21D1/09;B24B1/00;B24B3/36;B24B3/54
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 林元良

本發明公開了一種薄刀片刃口的淬火強化工藝，其特征在于將薄刀片采用傳統淬火工藝整體淬火后，將整體淬火后的薄刀片進行粗磨開刃；將粗磨開刃的薄刀片進行高速移動，其相對移動速度為100?400mm/s，薄刀片移動時采用高功率密度激光光斑照射刃口，其功率密度≥150W/mm²，使得刃口形成激光淬火層，最后進行精磨，得到具有刃口淬火強化的薄刀片。這種采用高功率密度激光器配以快速移動的薄刀片，以保護薄刀片刃口不被熔化的同時達到淬火效果，使得薄刀片的鋒利度、耐磨度以及使用壽命得以提高，發揮薄刀片材料的最佳性能。

技術領域

本發明涉及一種薄刀片刃口的強化淬火工藝，屬于熱處理領域。

背景技術

薄刀片采用高碳工具鋼制成，如常見的美工刀、修腳刀、模切刀等。目前國內對這種薄刀片都是采用高頻淬火或網帶爐淬火等傳統工藝進行熱處理，然后進行磨削加工制成，對于這類薄刀片來說整體淬火存在以下問題：1. 刀片會被整體淬硬，整體被淬硬的刀片在使用過程中容易產生斷刀或蹦口的現象，可能危及對使用者的人身安全；2. 為了防止產生斷刀或蹦口的現象，往往通過回火降低產品硬度，造成產品的鋒利度和耐磨度降低，縮短產品的使用壽命。3. 采用傳統淬火工藝的薄刀片在整體淬火后進行磨削開刃，磨削時產生的高溫即使用冷卻液進行同步冷卻，還是會使刃口出現回火現象，降低了刃口的硬度，同樣造成產品的鋒利度和耐磨度降低，縮短產品的使用壽命。

查中國專利數據庫，得到公布號為CN110093480A，名稱為數控刀具刀刃激光表面強化工藝方法的發明專利申請，公開了如下內容：數控刀具刀刃激光表面強化工藝方法，其特征在于，其包括下述步驟：1）對需要強化的刀具刀刃部位進行表面清理；2）選用激光光斑可調的激光頭，并設定激光器作業參數；3）控制激光器按照上移步驟中設定的參數到刀具刀刃部位進行掃描；4)激光器一次完成掃描并快速冷卻形成均勻的激光淬火層。其中還公開了激光器作業參數設定如下：功率2KW，掃描速度為17mm/s，激光光斑為7*10mm，選用的激光器的功率范圍為2.5KW-8KW。由于數控刀具是一種厚度較大的產品，采用高功率激光器進行淬火處理可以獲得較好的效果，按照以上參數可以計算得到該專利采用的激光光斑的能量密度為28.6W/mm²。而本發明涉及的薄刀片厚度只有0.5-1.2mm，其刃口更薄，材料的熱容量很小，因此，如果采用上述強化工藝，其刃口的熱積累很容易使得薄刀片的刃口熔化燒損，故而，上述公開的這種強化工藝不能適用于薄刀片的刃口強化。

另查中國專利數據庫，得到公告號為CN 202317270名稱為“刃部激光淬火的切割刀具”的實用新型專利，公開了如下內容：刃部激光淬火的切割刀具，由同種材質制成一體的基體和刃部，其特征是：對所述的刃部實施激光淬火在刃部的表面形成淬硬層。對所述的基體上鄰接所述刃部的2mm 以內的部分進行激光淬火形成淬硬層。所述的刃部為刀刃、鋸齒中的一種。該技術方案是對刃部的2mm以內的部分進行激光淬火，實際應用時由于材料非常薄，連續激光淬火后材料容易翹曲變形，為了控制變形一般采用脈沖激光進行間歇淬火處理，采用脈沖激光淬火時由于出光是非連續的，為了保證在刃口上得到連續的淬火層，必須通過降低淬火速度使光斑達到一定的重疊率，淬火的效率很低，以最高脈沖頻率100Hz、最大光斑尺寸0.5mm、光斑重疊率50%為例，淬火最大速度僅為25mm/s，無法適應刀片流水線的最低100mm/s的高速生產要求，對于薄刀片這類低價格、低附加值的產品不具備實際的應用價值。

發明內容

鑒于背景技術存在的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種大幅提高薄刀片刃口鋒利度、耐磨度，同時又能適應生產流水線的速度要求的、高效率的、完整的薄刀片刃口淬火強化工藝。

本發明采用如下技術方案來實現的：一種薄刀片刃口的淬火強化工藝，其特征在于具有如下步驟：

a）將薄刀片進行整體淬火后回火；

b）將整體淬火后的薄刀片進行粗磨開刃；