[发明专利]一种金属陶瓷刃具及其制造方法

说明书

本发明公开了一种金属陶瓷刃具及其制造方法，涉及粉末冶金技术领域。该金属陶瓷刃具是由碳化钛颗粒与马氏体不锈钢组成，其中碳化钛颗粒的体积分数为40～60％。相比马氏体不锈钢刃具，该金属陶瓷刃具硬度高、强度高、轻质耐磨，同时具有比纯陶瓷刃具更优异的断裂韧性，更抗摔。该金属陶瓷刃具的制造方法是先将碳化钛颗粒与马氏体不锈钢粉末低能球磨，再与有机高分析粘结剂密炼制成喂料，然后注射成刃具生坯，最后经脱脂、烧结、热处理和开刃得到金属陶瓷刃具。该方法制造得到的金属陶瓷刃具产品尺寸精度高、综合性能优异，批量生产效率高，后续少或无需机加工，制造成本低。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体而言，涉及金属陶瓷刃具及其制造方法。

背景技术

目前，五金刀剪、手术刀、美容钳等刃具用材以不锈钢主要，尤其是具有高硬度的马氏体不锈钢。但马氏体不锈钢耐腐蚀性能较差，且随着生活品质的提高，人们对刃具提出了越来越高的要求，例如：外观美观、轻质耐磨、等等。为此，近年市场上陆续出现了许多以氧化锆、氧化铝等陶瓷为主的厨房刀具等刃具。这类刃具刀身呈白玉色，外观美观，且硬度高、轻质、刃口锋利，属于高端产品。但美中不足的是，由于陶瓷的本征脆性，这类刃具韧性极差，无法承受较大的冲击或弯矩，因此不抗摔、极易蹦刃。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种金属陶瓷刃具，以解决上述背景技术中提出现有技术中，马氏体不锈钢刃具密度偏高且耐磨性有待进一步提高；而陶瓷刃具韧性极差，不抗摔、极易蹦刃的问题。该金属陶瓷刃具相比马氏体不锈钢刃具，具有更高的硬度，且轻质耐磨，同时具有比纯陶瓷刃具更优异的断裂韧性，更抗摔。

本申请的目的之二在于提供一种上述金属陶瓷刃具的制造方法。该方法制造得到的金属陶瓷刃具产品尺寸精度高、综合性能优异，批量生产效率高，后续少或无需机加工，制造成本低。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种金属陶瓷刃具，金属陶瓷刃具由碳化钛颗粒与马氏体不锈钢所组成，密度小于6.7g/cm³。

在可选的实施方式中，碳化钛颗粒的体积百分含量为40～60％。

在可选的实施方式中，碳化钛颗粒尺寸小于3μm。

第二方面，本申请提供如前述实施方式的金属陶瓷刃具的制造方法，包括以下步骤：

1)碳化钛颗粒与马氏体不锈钢粉末低能球磨得到混合粉末；

2)混合粉末与有机高分子粘结剂在密炼机中捏合1～2小时后，冷却、破碎、造粒得到喂料；

3)喂料在注射机上注射到设计好的刃具模具型腔内，脱模得到刃具生坯；

4)刃具生坯经脱脂、高温烧结、热处理以及开刃后得到金属陶瓷刃具产品。

在可选的实施方式中，低能球磨为搅拌式球磨，转速50～150rpm，球料比为3比1。

在可选的实施方式中，喂料中有机高分子粘结剂的质量百分含量为9％～13％。

在可选的实施方式中，有机高分子粘结剂包括以下质量百分含量的组分：聚甲醛86％、聚丙烯7％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3％、固体石蜡2％、硬脂酸锌1.5％以及抗氧化剂0.5％。

在可选的实施方式中，高温烧结在真空下进行，烧结温度1300～1400℃，保温时间1～2h。

本申请的有益效果包括：