刀具用不銹鋼的中間坯料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于例如剃刀、切割器、菜刀、小刀等刀具用不銹鋼的中間坯料。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，馬氏體類不銹鋼作為剃刀、切割器、菜刀、小刀等刀具用材料一直以來被廣 泛使用。已知尤其是以質(zhì)量％計包含13 %左右的Cr和0. 65 %左右的C的高碳馬氏體類不 銹鋼的帶狀材料最適合作為剃刀用的材料。對于用于這種用途的高碳馬氏體類不銹鋼（以 下稱為"刀具用不銹鋼"。）而言，通常實施淬火回火來使用，使用時要求高硬度。
[0003]刀具用不銹鋼通常經(jīng)過以下制造工序來制造。
[0004]首先，將原料熔化、鑄造來制造坯料。接著，將坯料熱軋來制造中間坯料。有時使 坯料經(jīng)過利用熱鍛、熱軋的初軋工序。
[0005] 接著，對中間坯料進行最初的退火來制造退火材料。進而，對退火材料反復(fù)進行僅 為必需次數(shù)的冷軋和隨后的去除應(yīng)變退火，制造具有目標(biāo)厚度的冷軋鋼帶。并且，對冷軋鋼 帶實施淬火回火，制成刀具用不銹鋼。
[0006] 進而，刀具用不銹鋼經(jīng)過開刃、切斷等加工工序而成為最終產(chǎn)品。需要說明的是， 刀具用不銹鋼在市場中的交易通常以退火材料或冷軋鋼帶中的任一形態(tài)進行的情況較多。
[0007] 在上述刀具用不銹鋼中，一直以來提出了使淬火時的熱處理能夠以短時間達(dá)到高 硬度的技術(shù)的方案。例如，作為代表性的例子，在日本特開平5-39547號公報（專利文獻1) 中公開了通過控制不銹鋼剃刀用鋼的碳化物密度，可實現(xiàn)淬火時的短時間熱處理化。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開平5-39547號公報
[0011] 非專利文獻
[0012] 非專利文獻1:日本機械學(xué)會論文集（A冊），2005年，71卷712號P. 1722

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的問題
[0014]如上所述，關(guān)于刀具用不銹鋼的淬火處理時間的縮短化、高硬度化，作為著眼于冷 軋鋼帶的屬性的技術(shù)，迄今提出了種種方案。
[0015] 但是，著眼于熱軋后且退火前的中間坯料的屬性的研宄并不多，很難說已充分地 闡明了該中間坯料的屬性與作為半成品流通的退火后且淬火前的刀具用不銹鋼的退火材 料的特性以及冷軋鋼帶的碳化物分布的關(guān)系。
[0016] 因此，由于缺乏關(guān)于前述中間坯料應(yīng)該具有何種屬性的見解，存在沒有將刀具用 不銹鋼原本所具有的優(yōu)異的淬火特性充分發(fā)揮的課題。
[0017] 本發(fā)明的目的是提供在淬火時以短時間的熱處理可實現(xiàn)高硬度化、碳化物分布優(yōu) 異的刀具用不銹鋼的中間坯料。
[0018] 用于解決問題的方案
[0019] 本發(fā)明人等著眼于影響刀具用不銹鋼的淬火性和硬度的碳化物分布與影響該碳 化物分布的刀具用不銹鋼的中間坯料的關(guān)系進行了研宄。
[0020] 首先查明了刀具用不銹鋼的中間坯料的屬性中的退火前應(yīng)變量對前述中間坯料 退火后的碳化物分布造成影響。
[0021] 隨后發(fā)現(xiàn)：在通過實質(zhì)上為FCC相的刀具用不銹鋼的中間坯料的熱軋的最終道次 使應(yīng)變殘留從而利用SEM-EBSD法得出的KAM值成為0. 5°以上的情況下、或者進行X射線 衍射時的FCC相的（200)面的半值寬度成為0. 3°以上的情況下，能夠改善退火后的碳化物 分布，從而完成了本發(fā)明。
[0022] S卩，本發(fā)明是刀具用不銹鋼的中間坯料，其是實質(zhì)上為FCC相的熱軋后且退火前 的刀具用不銹鋼的中間坯料，組成以質(zhì)量％計為(：：0.46~0.72%、51 :0.15~0.55%、111: 0? 45~L00%、Cr:12. 5~13. 9%、Mo+W/2 :0~2. 0%，余量由Fe和雜質(zhì)組成，距離軋制 面表面的深度為板厚的1/4的位置處利用SEM-EBSD法得出的KAM值為0. 5°以上。
[0023] 另外，本發(fā)明是距離前述軋制面表面的深度為板厚的1/4的位置處進行X射線衍 射時的FCC相的（200)面的半值寬度為0. 3°以上的刀具用不銹鋼的中間坯料。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 使用本發(fā)明的刀具用不銹鋼的中間坯料制造的刀具用不銹鋼在淬火時以短時間 的熱處理可實現(xiàn)高硬度化，因此最適于尤其是厚度薄的剃刀等用途。
【附圖說明】
[0026] 圖1為示出試驗片提取位置和評價面的示意圖。
[0027] 圖2為示出本發(fā)明的刀具用不銹鋼的中間坯料的退火材料的金相組織的一個例 子的附圖代用照片。
[0028] 圖3為示出比較例的刀具用不銹鋼的中間坯料的退火材料的金相組織的一個例 子的附圖代用照片。
[0029] 圖4為示出本發(fā)明的刀具用不銹鋼的中間坯料的退火材料的金相組織的一個例 子的附圖代用照片。
【具體實施方式】
[0030] 如上所述，本發(fā)明的重要特征是，通過控制退火前中間坯料中的殘余應(yīng)變量來改 善中間坯料的退火后的碳化物分布。
[0031] 首先，針對最具特征的KAM(晶核平均取向，Kernel-Average-Misorientation)值 進行說明。
[0032] <利用SEM-EBSD法得到的KAM值為0? 50。以上>
[0033] 在本發(fā)明中，殘余應(yīng)變起著重要的作用。就本發(fā)明中規(guī)定的KAM值而言，例如，非 專利文獻1中作為殘余應(yīng)變的測定方法，記載了利用SEM(Scanning-Electron-Microscope )-EBSD(Electron-Backscatter_Diffraction)法（電子背向散射衍射法（掃描電子顯微 鏡-晶體取向分析））而得到KAM值。根據(jù)本發(fā)明人的研宄，確認(rèn)了具有上述組成的刀具用 不銹鋼的中間坯料的利用SEM-EBSD法而得到的KAM值與使用前述中間坯料而得到的刀具 用不銹鋼的退火材料的碳化物分布相關(guān)。
[0034] 具體而言，刀具用不銹鋼中間坯料的利用SEM-EBSD法而得到的KAM值不足0. 50° 時，可稱為殘余應(yīng)變少的狀態(tài)。在其后進行退火的情況下，與殘余應(yīng)變量多的坯料相比，粗 大的碳化物變得易于在晶界處析出。其結(jié)果，例如在用作刀具時進行的淬火回火后，韌性降 低。因此，將利用SEM-EBSD法而得到的KAM值的平均值設(shè)為0.50°以上是有必要的。需要 說明的是，雖然KAM值越大則殘余應(yīng)變越多是優(yōu)選的，但是超過2. 00°時由殘余應(yīng)變的位 置導(dǎo)致的偏差容易變大，因此優(yōu)選的KAM值的上限為2. 00°以下。
[0035] 接著，針對半值寬度進行說明。
[0036] <X射線衍射中FCC相的（200)面的半值寬度為0. 3°以上>
[0037] 在本發(fā)明中，已知殘余應(yīng)變起著重要的作用，并且半值寬度與殘余應(yīng)變相關(guān)。根據(jù) 本發(fā)明人的研宄，確認(rèn)了具有上述組成的刀具用不銹鋼的中間坯料進行X射線衍射時的半 值寬度與使用前述中間坯料得到的刀具用不銹鋼的退火材料的碳化物分布相關(guān)。
[0038] 具體而言，刀具用不銹鋼中間坯料進行X射線衍射時的FCC相的（200)面的半值 寬度不足0.3°時，可稱為殘余應(yīng)變少的狀態(tài)。在其后進行退火的情況下，與殘余應(yīng)變量多 的坯料相比，粗大的碳化物變得易于在晶界處析出。其結(jié)果，例如在用作刀具時進行的淬火 回火后，韌性降低。因此，將X射線衍射時的FCC相的（200)面的半值寬度設(shè)為0.3°以上 是有必要的。需要說明的是，雖然半值寬度越大則殘余應(yīng)變越多是優(yōu)選的，但是超過1. 0° 時由殘余應(yīng)變的位置導(dǎo)致的偏差容易變大，因此優(yōu)選的半值寬度的上限為1. 0°以下。
[0039] <距離軋制面表面的深度為板厚的1/4的位置>
[0040] 在本發(fā)明中，前述利用SEM-EBSD法的KAM值的測定、或者進行X射線衍射時的FCC 相的（200)面的半值寬度的測定是測定距離軋制面表面的深度為板厚的1/4的位置處。
[0041] 本發(fā)明中的"軋制面"是指，如圖1所示，在刀具用不銹鋼的中間坯料的軋制時與 軋制用輥接觸的面。將軋制面?zhèn)扔糜谠u價的理由是：由于軋制而導(dǎo)入的應(yīng)變量在厚度方向 上是不均勻的，因此通過固定評價面與厚度，從而可以在同一條件下進行評價。
[0042] 需要說明的是，本發(fā)明中距離表面的深度選擇為板厚的1/4的位置處是因為：在 表面附近，熱軋時較大地導(dǎo)入應(yīng)變而使重結(jié)晶產(chǎn)生