电动剃须刀刀头用马氏体不锈钢材料
技术领域
本发明涉及一种用于电动剃须刀刀头的马氏体不锈钢材料。
背景技术
中国专利CN1861826A于2006年11月15日公开了一种耐腐蚀且耐磨损的工具钢制品，该制品是通过对氮气雾化的预合金粉末颗粒进行热等静压成型而制得的，以重量百分数计，所述粉末颗粒基本上由以下物质组成：C：2.0-3.5；SI：至多为1.0；MN：至多为1.0；CR：12.0-16.0；MO：2.0-5.0；V：6.0-11.0；NB：2.0-6.0；CO：1.5-5.0；N：0.05-0.30；并且余量基本上是铁和附带的杂质。该制品是通过对氮气雾化的预合金的高铬、高钒、高铌粉末颗粒进行热等静压成型而制得。该合金的特征为耐磨损腐蚀性很高，这使其特别适合用于制造暴露于严酷的磨损和腐蚀条件(例如在塑料注射成型工业和食品工业等中所经历的条件)下的用于高级轴承配置中的零件以及机械部件。
中国专利CN1428451A于2003年07月09日公开了一种以铁作为主要组分的铁铸件，包括C、SI、MN、CR、MO和NI，其中所述铸铁在高温下提供良好的耐热性和抗氧化性。铸铁有利地含有2.5-3.0％的C；2.0-3.0％的SI；0.8-1.2％的MN；1.7-3.0％的CR；0.025-0.06％的MG；0.15-0.4％的MO；和17.0-20.0％的NI；但是少于0.1％的P；和少于0.02％的S。该铸铁适用于非常苛刻的高温条件下，并且能够用于歧管温度达到850℃的发动机的排气歧管。
刀头是电动剃须刀的核心零件。长期以来，现有技术中没有公开适合于剃须刀刀头的专用材料，国内的剃须刀公司只能使用类似SUS420J2的不锈钢材料制作刀头，由于刀头的材质不佳，耐腐蚀性、耐磨损性、强度无法符合高速运动的剃须刀刀头的品质要求，造成国内剃须刀整体质量不高，常出现剃须锋利度不良，音质不佳及使用寿命短等问题，严重制约了剃须刀行业的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适合于电动剃须刀刀头用的具有高耐磨性、强耐腐蚀性、稳定热处理特性和良好磨削加工性能等优点的马氏体不锈钢材料。
为了解决上述技术问题，本发明提供的电动剃须刀刀头用马氏体不锈钢材料，以重量百分比计，该材料含有以下元素成份：C(碳)0.33～0.45％，Si(硅)≤1.00％，Mn(锰)≤1.50％，P(磷)≤0.04％，S(硫)≤0.015％，Cr(铬)15.50～17.50％，Mo(钼)0.80～1.30％，Ni(镍)≤1.00％，Fe(铁)余量。
本发明可由常规冶炼方法冶炼而成，或以不锈钢材料SUS420J2为母材，通过电气炉熔融，利用电解分离的方法去除材料不纯物，合理调整合金元素的组份和含量来提高钢材的综合性能，制作成为满足剃须刀刀头使用特性要求的剃须刀专用材料。
本发明马氏体不锈钢材料中15％以上的Cr(铬)主要作用是提高淬透性，和提高回火稳定性，其碳化物具有极高硬度，可使材料的耐磨性和抗腐蚀性能得到改善；Mo(钼)的作用是使材料容易热处理、增加材料热处理后的韧性、提高刀头产品的锋利度和耐磨性，特别是有利于改善刀头刃端高速切断毛发时的强度要求。由于本发明的材料在较低淬火温度下也能实现淬火，淬火温度在1025℃～1100℃，故可以提高刀头制作厂家的生产性，减轻热处理炉的负载，并且通过对材料组织的控制，碳化物晶粒直径可以变得更小，耐磨性能更优，极大地提高了剃须刀刀头的使用寿命。
后续的实施例将进一步证明，本发明材料具有优秀的淬火硬化特性，淬火温度在1025℃～1100℃，淬火后硬度为HV640～700；300℃～500℃回火处理后，其硬度为HV540～620，满足电动剃须刀刀头的硬度要求；另外，本发明材料热处理后具有强耐腐蚀性，3％～5％中性盐雾测试达到216小时不生锈；本发明材料还具有高耐磨性，9.8N SUJ2钢球测试磨损体积0.0055mm3以下。
附图说明
图1是各种常见电动剃须刀刀头用材料和POVOS1的淬火特性比较图。
图2是各种常见电动剃须刀刀头用材料和POVOS1的回火特性比较图。
图3是POVOS1与日本安来6的耐腐蚀性能比较图。
图4是电动剃须刀刀头材料耐磨损试验方法的图示。
图5是各种常见电动剃须刀刀头材料和POVOS1耐磨损体积比较图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
通过常规冶炼方法或以不锈钢材料SUS420J2为母材，通过电气炉熔融，利用电解分离的方法去除材料不纯物，以重量百分比计，制作出以下合金元素成份的马氏体不锈钢材料：C(碳)0.33～0.45％，Si(硅)≤1.00％，Mn(锰)≤1.50％，P(磷)≤0.04％，S(硫)≤0.015％，Cr(铬)15.50～17.50％，Mo(钼)0.80～1.30％，Ni(镍)≤1.00％，Fe(铁)余量。
上述实施例的马氏体不锈钢材料经1025℃～1100℃的淬火处理，按照通常方法测定，淬火后硬度为HV640～700；经过300℃～500℃的回火1次～2次处理后，经测定，其硬度为HV540～620，金相组织为马氏体晶体结构。该材料具有优良的机械加工性能，能满足刀头复杂形状的加工要求，且经对比试验测量，其耐磨性、抗腐蚀性、热处理特性等综合性能较优，部分性能优于国外优质刀头材料。
以下是各种刀头材料的对比评价说明，本发明上述实施例制得的马氏体不锈钢材料命名为POVOS1(奔腾1号)。
图1是各种常见电动剃须刀刀头用材料和POVOS1的淬火特性比较。从图可知，在1025℃～1100℃淬火温度下，POVOS1的硬度变化幅度为HV640～700，淬火特性稳定，便于下工序的回火处理。
图2是各种常见电动剃须刀刀头用材料和POVOS1的回火特性比较。从图可知，经过300℃～500℃的回火处理后，POVOS1的硬度为HV540～620符合剃须刀刀头的硬度要求。
图3是POVS1与日本安来6进行的耐腐蚀性能比较。日本安来6号称世界最好的刀头材料，其前身广泛应用于日本武士刀。从图可知，经中性盐雾(浓度3％～5％)在35℃时测试结果，在216小时，POVS1(标号为4-3、4-4)无生锈(未出现点状锈斑现象)，而安来6(标号为6-3、6-4)已全面出现点状锈斑现象。
图4是耐磨损测试的试验图示。把材质SUJ2、硬度HV700的轴承滚珠钢球进行500次往复(速度为50mm/s)运动，然后对各种试验材料的磨损部位的最大深度和体积进行比较评价。
深度越浅，体积越小![]()
耐磨损性好
深度越深，体积越大![]()
耐磨损性差
图5是各种常见电动剃须刀刀头材料和POVOS1耐磨损体积比较。从图5的统计情况可知，POVOS1与各种常见刀头专用材料相比，POVOS1具有高耐磨性，9.8N SUJ2钢球测试磨损体积0.0055mm3以下，并略优于日本安来6。
从以上的对比评价情况说明，POVOS1是一种优良的剃须刀刀头材料。