説明

コアレスクラッド装飾刃物およびその製造方法

【課題】 強度に優れており、かつ、刃先まで模様が表出した装飾性にも富んだ刃物を提供すること。
【解決手段】 ステンレス鋼基材1(1a・1b…)を交互に積層して、熱間圧延機により加熱しながら圧延することによって冶金一体化して所定厚さのクラッド基材Aを成形する一方、このクラッド基材Aを鍛造して表面に凹凸部Uを成形した後、このクラッド基材Aの全体を加熱して刃物基板Bを形成して、当該凹凸表面を研削加工して一方の端縁部Eに仮刃部S’を成形し、然る後、この刃物基板Bの表面全体を酸性液剤によりエッチング処理することによって、表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分を腐食せしめて、層境界線Lにより画定された領域毎に変色することによって色相差を生ぜしめて、表面に斑点模様およびダマスカス模様を作出して、前記仮刃部S’を仕上げ研磨して鋭刃部Sを形成して、これらの層境界線Lを当該鋭刃部Sまで形成せしめる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、刃物の改良、更に詳しくは、強度に優れており、かつ、刃先まで模様が表出した装飾性にも富んだ刃物およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
周知のとおり、様々な多積層模様を表出した刃物は、高級刃物素材として重宝されており、中でも、刃の表面にダマスカス(Damascus)模様を施したものは人気が高い。
【0003】
従来、かかるダマスカス模様の刃物を形成するためには、まず、二種以上の鋼からなる多積層鋼によりダマスカス模様を有する化粧鋼板を形成する一方、物を切断するための鋭刃部を形成した無垢の鋼材(コア刃)の表面に前記化粧鋼板を貼り合わせてクラッドすることによって一体成形されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
したがって、刃部が形成された部分については、コア刃の無垢材部分が表出するため、折角の装飾模様が刃先部分で途切れてしまい、中途半端な外観になってしまうという不満があった。
【0005】
また、このような従来の多積層鋼は、鍛冶職人の鍛接によって単品素材を製作していたため、人の手では生産性が乏しく大量生産に向かないという問題もあった。
【0006】
そこで、<特許文献2>には、大量生産のための工業的な製造方法が提案されており、異なる素材同士を粉末冶金(HIP法(Hot-Isostatic-Press))によって刃先にまで模様を表出させるような技術が開示されている。
【0007】
しかしながら、かかる製造技術においては、鋼を一度粉末化し加圧焼結するという工程が必要であったため、不可避的にコストが嵩んでしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2007−61294号公報(第3−5頁、図1)
【特許文献2】特表平9−507696号公報(第8−11頁、図8)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、従来の意匠性刃物に上記のような問題があったことに鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、強度に優れており、かつ、刃先まで模様が表出した装飾性にも富んだ刃物を提供すること、並びに、この刃物を簡素な工程で極めて合理的に製造することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者が上記技術的課題を解決するために採用した手段を、添付図面を参照して説明すれば、次のとおりである。
【0011】
即ち、本発明は、炭素およびクロムが少なくとも含有され、かつ、異なる比率でそれぞれ含有されて耐食性の異なる複数のマルテンサイト系のステンレス鋼基材1(1a・1b…)を交互に積層して、熱間圧延機により加熱しながら圧延することによって冶金一体化して所定厚さのクラッド基材Aを成形する一方、
このクラッド基材Aを鍛造して表面に凹凸部Uを成形した後、このクラッド基材Aの全体を加熱して刃物基板Bを形成して、当該凹凸表面を研削加工して一方の端縁部Eに仮刃部S’を成形し、
然る後、この刃物基板Bの表面全体を酸性液剤によりエッチング処理することによって、表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分を腐食せしめて、層境界線Lにより画定された領域毎に変色することによって色相差を生ぜしめて、表面に斑点模様およびダマスカス模様を作出して、
前記仮刃部S’を仕上げ研磨して鋭刃部Sを形成して、これらの層境界線Lを当該鋭刃部Sまで形成せしめるという技術的手段を採用したことによって、コアレスクラッド装飾刃物の製造方法を完成させた。
【0012】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、塩酸または硫酸を少なくとも含有する強酸を用いてエッチング処理をするという技術的手段を採用することができる。
【0013】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、クラッド基材Aを切断して複数のクラッド基材片A’に分割し、これらのクラッド基材片A’・A’…の間に、ステンレス鋼基材1をそれぞれ挟持せしめて、更に熱間圧延機により加熱しながら圧延するという技術的手段を採用することができる。
【0014】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、交互に積層した複数のステンレス鋼基材1を熱間圧延機により圧延するときに、それぞれの層に含有された炭素化合物粒を圧潰粉砕せしめて、複合層に拡散分布せしめるという技術的手段を採用することができる。
【0015】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、ステンレス鋼基材1(1a・1b…)にそれぞれ含有されるクロム含有比率差を4%以内にするという技術的手段を採用することができる。
【0016】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、刃物基板Bの表面全体をバフ研磨600番〜1000番により鏡面処理するという技術的手段を採用することができる。
【0017】
また、本発明は、炭素およびクロムが少なくとも含有され、かつ、異なる比率でそれぞれ含有されて耐食性の異なる複数のマルテンサイト系のステンレス鋼基材1(1a・1b…)が交互に積層されて構成される刃物であって、
表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分がエッチング処理により腐食されて、層境界線Lにより画定された領域毎に色相差を有し、表面に斑点模様およびダマスカス模様が作出され、かつ、これらの層境界線Lが鋭刃部Sまで形成されているようにするという技術的手段を採用することによって、コアレスクラッド装飾刃物を完成させた。
【発明の効果】
【0018】
本発明にあっては、炭素およびクロムが少なくとも含有され、かつ、異なる比率でそれぞれ含有されて耐食性の異なる複数のマルテンサイト系のステンレス鋼基材を交互に積層して、熱間圧延機により加熱しながら圧延することによって冶金一体化して所定厚さのクラッド基材を成形する一方、このクラッド基材Aを鍛造して表面に凹凸部を成形した後、このクラッド基材の全体を加熱して刃物基板を形成して、当該凹凸表面を研削加工して一方の端縁部に仮刃部を成形し、然る後、この刃物基板の表面全体を酸性液剤によりエッチング処理することによって、表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分を腐食せしめて、層境界線により画定された領域毎に変色することによって色相差を生ぜしめて、表面に斑点模様およびダマスカス模様を作出して、前記仮刃部を仕上げ研磨して鋭刃部を形成したことによって、これらの層境界線を当該鋭刃部まで形成せしめることができる
【0019】
したがって、本発明の製造方法は、従来のHIP製や手付けに比べ大量生産が可能であるため、生産コストを抑えることができる。また、この方法により製造された刃物は切れ味に優れており、非常に使い勝手が良い。
【0020】
更にまた、本発明の刃物は、刃先にまで美しい斑点模様やダマスカス模様が表出しているため、装飾性が非常に高い。更にまた、刃先には軟質層部分が露出しているため、無垢材と比較して刃先の研削性が向上し、メンテナンスが容易となることから、産業上の利用価値は頗る大きいと云える。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明斜視図である。
【図2】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明側面図である。
【図3】本発明の実施形態におけるステンレス鋼基材を表わす写真である。
【図4】本発明の実施形態におけるクラッド基材を表わす写真である。
【図5】本発明の実施形態におけるクラッド基材の変形例を表わす写真である。
【図6】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明斜視図である。
【図7】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明斜視図である。
【図8】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明側面図である。
【図9】本発明の実施形態の製造方法の工程を表わす説明側面図である。
【図10】本発明の実施形態の刃物を表わす写真である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明を実施するための形態を、具体的に図示した図面に基づいて、更に詳細に説明すると、次のとおりである。
【0023】
本発明の実施形態を図1から図10に基づいて説明する。図中、符号1で指示するものはステンレス鋼基材であって、このステンレス鋼基材1は、炭素およびクロムが少なくとも含有されたマルテンサイト系のステンレス鋼材である。
【0024】
しかして、本発明におけるコアレスクラッド装飾刃物を製造する方法について、以下に具体的に説明する。まず、複数の種類(本実施形態では2種類)のステンレス鋼基材1を用意し、これらのステンレス鋼基材1には、炭素およびクロムが少なくとも含有されており、かつ、異なる比率(重量%)でそれぞれ含有されているものを採用し、特に、酸に対して異なる耐食性を有するものを採用する。
【0025】
次いで、図1に示すように、これらのステンレス鋼基材1(1a・1b…)を交互に積層して、熱間圧延機により加熱しながら圧延することによって冶金一体化して所定厚さのクラッド基材Aを成形する(図2参照)。
【0026】
具体的には、これらのステンレス鋼基材1の端部を全体的に密封状態に溶接した上で、1枚15mmのステンレス鋼基材1を7枚積層し、全体を約1000〜1300℃で熱間圧延して10mm厚の7層のクラッド基材Aを得る。
【0027】
なお、本実施形態では、ステンレス鋼基材1(1a・1b…)にそれぞれ含有されるクロム含有比率差を4%以内(より好ましくは2%以内)にすることができ、ステンレス鋼基材1同士の定着性を向上させることができる。
【0028】
また、本実施形態では、交互に積層した複数のステンレス鋼基材1を熱間圧延機により圧延するときに、それぞれの層に含有された炭素化合物粒を圧潰粉砕せしめて、基材中は図3に示すような粒径であったものを、図4に示すように、複合層において拡散分布せしめることもできる。こうすることにより、最終製品の切れ味を向上させることができる。
【0029】
更に、本実施形態では、クラッド基材Aにおける各ステンレス鋼基材1の硬さをビッカース硬さ(Vickers-hardness)で500HV以上にすることによって、十分な強度を確保することができる。
【0030】
なお、本実施形態では、強度を更に増すために、必要に応じて、クラッド基材Aを切断して複数のクラッド基材片A’に分割し、これらのクラッド基材片A’・A’…の間に、ステンレス鋼基材1をそれぞれ挟持せしめて、更に熱間圧延機により加熱しながら圧延することもできる(図5参照)。
【0031】
具体的には、まず、クラッド基材Aを長手方向に9枚に切断してクラッド基材片A’を作製し、これら積層するクラッド基材片A’の間に2mm厚のステンレス鋼基材1を挟み込むように積層し、端部を全体的に密封状態に溶接したうえで全体を熱間圧延して20mm厚の70層のクラッド基材Aを改めて得ることができる。
【0032】
そして、このクラッド基材Aを鍛造して表面に凹凸部Uを成形する(図6および図7参照)。本実施形態では、パンチングマシンによってクラッド基材Aの表面を反復打撃するものや、ポンチローラの凸部をクラッド基材Aの表面に押圧転写させるものなどを採用することができる。
【0033】
次いで、このクラッド基材Aの全体を加熱(1000℃前後)して刃物基板Bを形成して、当該凹凸表面を研削加工して一方の端縁部Eに仮刃部S’を成形する(所謂「シノギ(鎬)加工」)。
【0034】
本実施形態におけるシノギ加工にあっては、図8に示すように、端縁部Eの両側から切削して仮刃部S’を成形しても良いし、図9に示すように、クラッド基材Aを半分割した片刃を重ね合わせ、前記同様に溶接した後、熱間圧延して多積層鋼を形成し、こうして得られた多積層鋼を所定の厚みまで圧延し、プレス切断機により刃物形状に一体化することも可能である。
【0035】
更に、本実施形態では、刃物基板Bの表面全体をバフ研磨600番により鏡面処理することができ、エッチング下地処理を施すとともに、刃物表面の外観に光沢を与えて美しくすることができる。
【0036】
然る後、この刃物基板Bの表面全体を酸性液剤によりエッチング処理することによって(例えば、条件:HCl35%、液温度15℃、浸漬時間15min、またはHSO50%、液温度50℃、浸漬時間15minなど)、表面に露出した相対的に卑な(イオン化傾向が高く酸化しやすい)がステンレス鋼部分を腐食させる。本実施形態では、塩酸または硫酸を少なくとも含有する強酸(本実施形態では20%硫酸)を用いてエッチング処理をすることができ、確実に腐食反応を与えることができる。
【0037】
こうすることにより、層境界線Lにより画定された領域毎に変色することによって色相差を生ぜしめて、表面に明暗の鮮明な斑点模様およびダマスカス模様を作出することができる。
【0038】
最後に、前記仮刃部S’を仕上げ研磨して鋭刃部Sを形成して、これらの層境界線Lを当該鋭刃部Sまで形成せしめた刃物を完成させることができる。なお、硬度検査の結果、HV700〜750の良好な硬度が得られた。
【0039】
以上のようにして、本発明のコアレスクラッド装飾刃物を完成させることができる。
【0040】
次に、本発明のコアレスクラッド装飾刃物の物性についての試験結果を示す。まず、本実施例に用いるステンレス鋼基材1の成分値は以下のとおりである。
【0041】
【表1】

【0042】
そして、複数のステンレス鋼基材を組み合わせおよびそれらの模様表出の有無、抗折値(N/mm)は以下のとおりである。なお、抗折値の測定条件は以下のとおりである。
<実験条件>
試験方法:SHIMAZUオートグラフ 三点曲げ試験
試料数 3本
形状 2.5t×35w×L
加重速度 6mm/min
支点幅 50mm:50mm(100mm)
【0043】
【表2】

【0044】
上記〔表2〕中、実施例1〜7の抗折値のカッコ内の数値は、比較鋼1〜3の平均値(57N/mm)との倍率であり、本発明品は、約1.3倍の向上が見られる。
【0045】
次に、本発明のコアレスクラッド装飾刃物の切れ味の実験結果について以下に示す。
<実験条件>
測定対象の刃物(本発明品および従来品(単独のステンレス鋼基材))を固定し、7.5mm幅の新聞紙相当の紙を重ねて約750gの荷重をかけながら、20mmの往復運動をさせた。1往復を1切断回数として、200回切断操作を行い、以下の切断回数の時に完全に切断させた紙の枚数を数えた。実験結果を以下の〔表3〕に示す。
【0046】
【表3】

【0047】
この実験により、本発明品の刃物の切れ味が、従来品と比較しても良好であることがわかる。
【0048】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、ステンレス鋼基材1に含有される炭素やクロムの含有量は適宜変更することができる。
【0049】
また、積層するステンレス鋼基材1の種類は、2種類に限らず、3種類以上を積層することもでき、これら何れのものも本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0050】
1 ステンレス鋼基材
1a (高耐食性)ステンレス鋼基材
1b (低耐食性)ステンレス鋼基材
A クラッド基材
U 凹凸部
B 刃物基板
E 端縁部
U 凹凸部
S’ 仮刃部
S 鋭刃部
L 層境界線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素およびクロムが少なくとも含有され、かつ、異なる比率でそれぞれ含有されて耐食性の異なる複数のマルテンサイト系のステンレス鋼基材1(1a・1b…)を交互に積層して、熱間圧延機により加熱しながら圧延することによって冶金一体化して所定厚さのクラッド基材Aを成形する一方、
このクラッド基材Aを鍛造して表面に凹凸部Uを成形した後、このクラッド基材Aの全体を加熱して刃物基板Bを形成して、当該凹凸表面を研削加工して一方の端縁部Eに仮刃部S’を成形し、
然る後、この刃物基板Bの表面全体を酸性液剤によりエッチング処理することによって、表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分を腐食せしめて、層境界線Lにより画定された領域毎に変色することによって色相差を生ぜしめて、表面に斑点模様およびダマスカス模様を作出して、
前記仮刃部S’を仕上げ研磨して鋭刃部Sを形成して、これらの層境界線Lを当該鋭刃部Sまで形成せしめることを特徴とするコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項2】
塩酸または硫酸を少なくとも含有する強酸を用いてエッチング処理をすることを特徴とする請求項1記載のコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項3】
クラッド基材Aを切断して複数のクラッド基材片A’に分割し、これらのクラッド基材片A’・A’…の間に、ステンレス鋼基材1をそれぞれ挟持せしめて、更に熱間圧延機により加熱しながら圧延することを特徴とする請求項1または2記載のコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項4】
交互に積層した複数のステンレス鋼基材1を熱間圧延機により圧延するときに、それぞれの層に含有された炭素化合物粒を圧潰粉砕せしめて、複合層に拡散分布せしめることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載のコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項5】
ステンレス鋼基材1(1a・1b…)にそれぞれ含有されるクロム含有比率差を4%以内にすることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載のコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項6】
刃物基板Bの表面全体をバフ研磨600番〜1000番により鏡面処理することを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載のコアレスクラッド装飾刃物の製造方法。
【請求項7】
炭素およびクロムが少なくとも含有され、かつ、異なる比率でそれぞれ含有されて耐食性の異なる複数のマルテンサイト系のステンレス鋼基材1(1a・1b…)が交互に積層されて構成される刃物であって、
表面に露出した相対的に卑なステンレス鋼部分がエッチング処理により腐食されて、層境界線Lにより画定された領域毎に色相差を有し、表面に斑点模様およびダマスカス模様が作出され、かつ、これらの層境界線Lが鋭刃部Sまで形成されていることを特徴とするコアレスクラッド装飾刃物。

【図5】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−161064(P2011−161064A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−28249(P2010−28249)
【出願日】平成22年2月10日(2010.2.10)
【出願人】(000238348)武生特殊鋼材株式会社 (5)
【Fターム(参考)】