[发明专利]薄刀片刃口的淬火强化工艺

说明书

本发明公开了一种薄刀片刃口的淬火强化工艺，其特征在于将薄刀片采用传统淬火工艺整体淬火后，将整体淬火后的薄刀片进行粗磨开刃；将粗磨开刃的薄刀片进行高速移动，其相对移动速度为100‑400mm/s，薄刀片移动时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层，最后进行精磨，得到具有刃口淬火强化的薄刀片。这种采用高功率密度激光器配以快速移动的薄刀片，以保护薄刀片刃口不被熔化的同时达到淬火效果，使得薄刀片的锋利度、耐磨度以及使用寿命得以提高，发挥薄刀片材料的最佳性能。

技术领域

本发明涉及一种薄刀片刃口的强化淬火工艺，属于热处理领域。

背景技术

薄刀片采用高碳工具钢制成，如常见的美工刀、修脚刀、模切刀等。目前国内对这种薄刀片都是采用高频淬火或网带炉淬火等传统工艺进行热处理，然后进行磨削加工制成，对于这类薄刀片来说整体淬火存在以下问题：1. 刀片会被整体淬硬，整体被淬硬的刀片在使用过程中容易产生断刀或蹦口的现象，可能危及对使用者的人身安全；2. 为了防止产生断刀或蹦口的现象，往往通过回火降低产品硬度，造成产品的锋利度和耐磨度降低，缩短产品的使用寿命。3. 采用传统淬火工艺的薄刀片在整体淬火后进行磨削开刃，磨削时产生的高温即使用冷却液进行同步冷却，还是会使刃口出现回火现象，降低了刃口的硬度，同样造成产品的锋利度和耐磨度降低，缩短产品的使用寿命。

查中国专利数据库，得到公布号为CN110093480A，名称为数控刀具刀刃激光表面强化工艺方法的发明专利申请，公开了如下内容：数控刀具刀刃激光表面强化工艺方法，其特征在于，其包括下述步骤：1）对需要强化的刀具刀刃部位进行表面清理；2）选用激光光斑可调的激光头，并设定激光器作业参数；3）控制激光器按照上移步骤中设定的参数到刀具刀刃部位进行扫描；4)激光器一次完成扫描并快速冷却形成均匀的激光淬火层。其中还公开了激光器作业参数设定如下：功率2KW，扫描速度为17mm/s，激光光斑为7*10mm，选用的激光器的功率范围为2.5KW-8KW。由于数控刀具是一种厚度较大的产品，采用高功率激光器进行淬火处理可以获得较好的效果，按照以上参数可以计算得到该专利采用的激光光斑的能量密度为28.6W/mm²。而本发明涉及的薄刀片厚度只有0.5-1.2mm，其刃口更薄，材料的热容量很小，因此，如果采用上述强化工艺，其刃口的热积累很容易使得薄刀片的刃口熔化烧损，故而，上述公开的这种强化工艺不能适用于薄刀片的刃口强化。

另查中国专利数据库，得到公告号为CN 202317270名称为“刃部激光淬火的切割刀具”的实用新型专利，公开了如下内容：刃部激光淬火的切割刀具，由同种材质制成一体的基体和刃部，其特征是：对所述的刃部实施激光淬火在刃部的表面形成淬硬层。对所述的基体上邻接所述刃部的2mm 以内的部分进行激光淬火形成淬硬层。所述的刃部为刀刃、锯齿中的一种。该技术方案是对刃部的2mm以内的部分进行激光淬火，实际应用时由于材料非常薄，连续激光淬火后材料容易翘曲变形，为了控制变形一般采用脉冲激光进行间歇淬火处理，采用脉冲激光淬火时由于出光是非连续的，为了保证在刃口上得到连续的淬火层，必须通过降低淬火速度使光斑达到一定的重叠率，淬火的效率很低，以最高脉冲频率100Hz、最大光斑尺寸0.5mm、光斑重叠率50%为例，淬火最大速度仅为25mm/s，无法适应刀片流水线的最低100mm/s的高速生产要求，对于薄刀片这类低价格、低附加值的产品不具备实际的应用价值。

发明内容

鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种大幅提高薄刀片刃口锋利度、耐磨度，同时又能适应生产流水线的速度要求的、高效率的、完整的薄刀片刃口淬火强化工艺。

本发明采用如下技术方案来实现的：一种薄刀片刃口的淬火强化工艺，其特征在于具有如下步骤：

a）将薄刀片进行整体淬火后回火；

b）将整体淬火后的薄刀片进行粗磨开刃；