一种新型剃须刀片及制备方法 |
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| 申请号 | CN202310800582.0 | 申请日 | 2023-07-03 | 公开(公告)号 | CN117139463A | 公开(公告)日 | 2023-12-01 |
| 申请人 | 四川玖创科技有限责任公司; | 发明人 | 李林; 李信; 鲁伟员; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种新型剃须刀片及制备方法，属于刀片改性技术领域，包括刀片基体和沉积于刀片基体上的熔覆层，所述熔覆层包括由表 面层 、熔覆层中部和靠近结合区的熔覆层底部以及表面厚度为0.01～2mm的 合金 层，所述基体的内部存在有由等轴胞状晶组成的白亮带区，所述等轴胞状晶的长径比为1～2，所述白亮带区的一侧区域为0.1～0.2mm的热影响区。当高功率脉冲激光照射 工件 表面时，涂料被 气化 ，气体被限制在透明材料与工件表面之间，在进一步的激光辐照下，由于气体吸热再度膨胀从而对工件表面施加高的压 力 即造成冲击 应力 波，使金属内部发生塑性应变，形成高位错 密度 的亚结构，在工件表面留有较高的残余应力区，这与 喷丸 强化类似，因而可提高工件的疲劳寿命。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型剃须刀片，包括刀片基体和沉积于刀片基体上的熔覆层，其特征在于，所述熔覆层包括由表面层、熔覆层中部和靠近结合区的熔覆层底部以及表面厚度为0.01～2mm的合金层，所述基体的内部存在有由等轴胞状晶组成的白亮带区，所述等轴胞状晶的长径比为1～2，所述白亮带区的一侧区域为0.1～0.2mm的热影响区。 |
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| 说明书全文 | 一种新型剃须刀片及制备方法技术领域[0001] 本发明涉及刀片改性技术领域，具体是一种新型剃须刀片及制备方法。 背景技术[0003] 因此，在很多时候，在刀片制作之前，会对刀片进行激光强化处理，但是激光在强化之前需要对其表面的涂层进行制作。即激光熔覆。 [0004] 激光熔渗是一种结合激光熔覆工艺和激光合金化工艺的表面改性的方法。将其运用到园林刀具生产过程中，可以对不同类型的刀具进行激光表面改性强化。纳米材料较之微米级材料具有更好的力学性能，涂覆于基体表面的纳米合金粉在高密度的激光束作用下快速熔凝，一部分纳米硬质合金颗粒渗入到基体材料当中，起到了微合金化作用，而刀具表面又可以获得纳米晶的覆层，因而不仅提高了强韧性及耐磨而且还加深了刀具刃口的硬度层深，延长了刀具的使用寿命。 [0005] 因此，目前提供一种可以在刀片表面形成涂层来使刀片在激光涂覆的过程中可以更好的提高刀片强韧性以及耐磨性的效果。 发明内容[0006] 本发明的第一个目的在于提供一种新型剃须刀片，以解决上述背景技术中提出的现有的刀片锋利度持久时间不够长，使用一段时间之后容易刮伤皮肤的问题。 [0007] 本发明的第二个目的在于提供一种新型剃须刀刀片的制备方法。 [0008] 为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案： [0009] 一种新型剃须刀片，包括刀片基体和沉积于刀片基体上的熔覆层，所述熔覆层包括由表面层、熔覆层中部和靠近结合区的熔覆层底部以及表面厚度为0.01～2mm的合金层，所述基体的内部存在有由等轴胞状晶组成的白亮带区，所述等轴胞状晶的长径比为1～2，所述白亮带区的一侧区域为0.1～0.2mm的热影响区。 [0010] 作为本发明再进一步的方案：其中，所述表面层的组成成分为Cr0.03Fe0.97、CoFe15.7、CrFe7C0.43以及Cr和Fe的混合物。 [0013] 为达到上述第二个目的，本发明采用了下述技术方案： [0014] 一种新型剃须刀片的制备方法，包括如下步骤： [0015] 步骤一：首先将剃须刀片进行表面处理； [0016] 步骤二：再将剃须刀片放入到混合液体中，放在室温下静置1～3h，取出刀片进行激光技术强化； [0018] 作为本发明再进一步的方案：其中，所述混合液包括：20～25％的纯酒精、35～45％的甲酰胺、10～15％的尿素、5～10％的碳酸钾、5～10％的碳酸钠、1～3％的碳酸镧、3～5％的氢氧化钡。 [0019] 作为本发明再进一步的方案：其中，在所述步骤二中混合液中静置之后，混合溶液会和刀片表面的氧化铁氧化，使其铁离子存在于溶液中，所述混合液中形成钾/钠元素，钾/钠元素作微变质剂会使白口铁中碳化物团球化。 [0020] 作为本发明再进一步的方案：其中，所述混合液中形成硝酸、钡、以及铁离子混合溶液中，在随着镧离子的介入，钡、铁离子所形成的化合物使其刀片的饱和磁化强度以及矫顽力增加，在碳酸根离子与金属离子完全发生反应后，刀片的饱和强度以及矫顽力达到峰值。 [0021] 作为本发明再进一步的方案：其中，所述激光表面冲击硬化选用高功率的激光器在20～40nm内将刀片材料表面加热使之气化，产生1.01帕斯的压力，使激光冲击波作用区的显微组织呈现爆破加工及快速冲击加工的亚结构材料组织。 [0022] 作为本发明再进一步的方案：其中，所述亚结构硬化层深度计算公式为：其中P为激光功率，V为扫描速度，D为白亮带区尺寸。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0024] 本实施例中，当高功率脉冲激光照射工件表面时，涂料被气化，气体被限制在透明材料与工件表面之间，在进一步的激光辐照下，由于气体吸热再度膨胀从而对工件表面施加高的压力即造成冲击应力波，使金属内部发生塑性应变，形成高位错密度的亚结构，在工件表面留有较高的残余应力区，这与喷丸强化类似，因而可提高工件的疲劳寿命。附图说明 [0025] 图1为本发明中涂层结构俯视图； [0026] 图2为本发明中涂层结构端面图。 [0027] 图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下： 具体实施方式[0028] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。 [0029] 实施例1 [0031] 制备金属涂层：将烘干之后的刀片放入到混合液体中，混合液体中的溶液包括20％的纯酒精、35％的甲酰胺、10％的尿素、5％的碳酸钾、5％的碳酸钠、1％的碳酸镧、3％的氢氧化钡，在混合溶液下静置1～3h，取出刀片进行激光技术强化； [0032] 抛光处理：将激光强化后的刀片取出进行抛光处理，获得最终产品。 [0033] 通过实施例1获得了产品1，将产品进行切纸寿命测试，评估100次切断纸张所需切割值的变化； [0034] 实施例2 [0035] 清洗刀片：将剃须刀刀片使用温水浸泡5～8分钟，有机溶液超声清洗5～8分钟，水基清洗剂超声清洗6～10分钟，再用温水冲洗，烘干备用。 [0036] 制备金属涂层：将烘干之后的刀片放入到混合液体中，混合液体中的溶液包括22％的纯酒精、40％的甲酰胺、12％的尿素、7％的碳酸钾、7％的碳酸钠、2％的碳酸镧、4％的氢氧化钡，在混合溶液下静置1～3h，取出刀片进行激光技术强化； [0037] 抛光处理：将激光强化后的刀片取出进行抛光处理，获得最终产品。 [0038] 通过实施例2获得了产品2，将产品进行切纸寿命测试，评估100次切断纸张所需切割值的变化； [0039] 实施例3 [0040] 清洗刀片：将剃须刀刀片使用温水浸泡5～8分钟，有机溶液超声清洗5～8分钟，水基清洗剂超声清洗6～10分钟，再用温水冲洗，烘干备用。 [0041] 制备金属涂层：将烘干之后的刀片放入到混合液体中，混合液体中的溶液包25％的纯酒精、45％的甲酰胺、15％的尿素、10％的碳酸钾、10％的碳酸钠、3％的碳酸镧、5％的氢氧化钡，在混合溶液下静置1～3h，取出刀片进行激光技术强化； [0042] 抛光处理：将激光强化后的刀片取出进行抛光处理，获得最终产品。 [0043] 通过实施例3获得了产品3，将产品进行切纸寿命测试，评估100次切断纸张所需切割值的变化； [0044] 对比例1 [0045] 在上述实施例3的前提下，保持与实施例3的溶液环境，停止投入碳酸镧，得出产品4. [0046] 综合实施例1、实施例2和实施例3以及对比例1可知得出下表： [0047] [0048] 综上所述，所述混合液中形成硝酸、钡、以及铁离子混合溶液中，在随着镧离子的介入，钡、铁离子所形成的化合物使其刀片的饱和磁化强度以及矫顽力增加，在碳酸根离子与金属离子完全发生反应后，刀片的饱和强度以及矫顽力达到峰值。 [0049] 在满足剃须刀性能指标：表面硬度HV800以上，摩擦系数低，与钢的摩擦系数0.05以下，疏水性好，水在其表面的接触角大于150°，滑动角小于20°下，当在激光技术强化之后，如图1所示，在高能密度激光照射金属材料表面，由于金属升华气化而急速膨胀，产生的高于材料的动态屈服的高压应力波，会在提高金属材料的物理性能上起到很大的帮助。在激光技术的作用下，刀片表面的熔覆层Cr0.03Fe0.97、CoFe15.7、CrFe7C0.43以及Cr和Fe的混合物弥散在熔覆层中，可以明显提高通付出的硬度和耐磨层。当 [0050] 如图2，涂层端面图，涂层密度高。当高功率脉冲激光照射工件表面时，涂料被气化，气体被限制在透明材料与工件表面之间，在进一步的激光辐照下，由于气体吸热再度膨胀从而对工件表面施加高的压力即造成冲击应力波，使金属内部发生塑性应变，形成高位错密度的亚结构，在工件表面留有较高的残余应力区，这与喷丸强化类似，因而可提高工件的疲劳寿命。 [0051] 激光表面冲击硬化选用高功率密度的激光器在20～40纳米内将工件材料表面加热使之气化，产生可达1.01帕斯的压力。使激光冲击波作用区的显微组织呈现类似于爆破加工及快速冲击加工的亚结构材料组织，可以明显地提高材料表面硬度、屈服强度及疲劳寿命，大大改善材料的性能。 [0052] 以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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