(57)【要約】      （修正有）【課題】  チタン板あるいはチタン合金をステンレスに強固に結合でき、さび難く、軽量で胴部に所定の厚さを確保できる操作性のよい刃物を提供する。【解決手段】  ステンレス板の表裏両面に接合合金層２を設けてステンレス板にチタン板あるいはチタン合金板を接合合金層２を介して接合した胴部１とこの胴部から切出されたステンレス板の一部からなる刃先部４を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス板の表裏両面に接合合金層を設けて前記ステンレス板にチタン板あるいはチタン合金板を前記接合合金層を介して接合した胴部とこの胴部から切出された前記ステンレス板の一部からなる刃先部を有する刃物。
【請求項２】
前記接合合金層は、チタニウムに対して合金を形成する成分とステンレスに含まれる成分を有し、前記接合は、圧着接合あるいは融着によるものである請求項１記載の刃物。
【請求項３】
前記刃物はナイフであり、前記接合合金層は、ニッケルとニオブを含むものであり、前記ステンレス板あるいは前記チタン板若しくはチタン合金板にいずれかの面にコーティングされたものである請求項２記載の刃物。
【請求項４】
前記チタン合金板の厚さがステンレス板の厚さに近い厚さを有する請求項３記載の刃物。
【請求項５】
前記胴部を刃物の形状に切出して焼き入れをした後にこの胴部から前記ステンレス板の一部からなる刃先部を切り出す請求項１〜４のいずれか記載の刃物を製造する製造方法。
【請求項６】
前記刃先部の切り出しは、ダイヤモンドグラインダあるいはダイヤモンド砥石の研磨により行われる請求項５記載の製造方法。。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、刃物に関し、詳しくは、チタニウム板あるいはチタニウム合金をステンレスに強固に結合でき、さび難く、軽量で胴部に所定の厚さを確保できる操作性のよい刃物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チタニウム合金（以下チタン合金）とステンレスは、海水に浸かる橋脚などのスポット溶接などを除いて、接合が不可能とされてきた。一方、プラズマ溶射、蒸着などによりチタン合金をセラミックス等にコーティングする技術は公知である。刃物などではチタン合金をコーティングした包丁などが販売されている。
【０００３】
ところで、クラッドメタルとして３層構造の圧延メタルが刃物用の金属材料として公知である（非特許文献１）。
【非特許文献１】インターネットホームページ[http//WWW.e-tokko.com/seizou.htm]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チタン合金は、抗菌性や軽量、肌に近い感触でアレルギーを起こさない性質を有している。そこで、チタンあるいはチタン合金で刃物そのものを造りたいところであるが、チタン自体が柔らかく、弾性があり、切削性が悪いので、刃物としてのチタン、チタン合金そのものの使用は不適当である。そのため、鉄等の金属刃物にチタン合金をコーティングして刃物を製作することが考えられるが、刃先の錆が問題となるので、錆の点からステンレスにチタン合金をコーティングする方がベータである。しかし、チタン合金をコーティングした包丁などにあっては、チタンの切削性の悪さからコーティング層は薄くなり、また、刃物本体の厚さも薄くなって、チタン合金が刃先近傍までコーティングされてしまうので切れ味が悪さが問題になる。
【０００５】
刃物本来の切れ味と強靱性を確保するには、刃高（刃先部分の幅）をコーティングせずに長く確保し、かつ、十分な鋭角を刃先に与える必要がある。そのめには刃物の胴部にはある程度の厚さが必要になる。しかし、胴部の厚さを厚くしてコーティングすると、刃物が重くなる問題がある。特に、ナイフのような携帯性の高い刃物においては、厚さと軽量とは相反する問題になる。このようなことから、強靱さと切れ味、軽量性を含めて刃物の操作性を向上させることが難しい。
そこで、コーティングではなく、３層構造のクラッドメタルを利用してある程度の厚さのチタン板あるいはチタン合金板をステンレス板に融着張り合わせることが考えられる。しかし、このような３層構造のメタルは、熱伝導率の相違からサンドイッチにされた中央部のステンレス板が先に焼き入れされてしまうことになる。鉄製の刃物では、焼き入れをして硬度を増す処理が行われるが、異種金属を張り合わせた刃物に焼き入れがされると、温度に対する素材の膨張率の相違で張り合わせ部分に剥離が発生して刃物としての用をなさない。しかも、チタン合金板の厚さを厚くすると剥がれはさらに大きくなる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、チタン板あるいはチタン合金をステンレスに強固に結合でき、さび難く、軽量で胴部に所定の厚さを確保できる操作性のよい刃物およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するためのこの発明の刃物は、ステンレス板の表裏両面に接合合金層を設けてステンレス板にチタン板あるいはチタン合金板を接合合金層を介して接合した胴部とこの胴部から切出されたステンレス板の一部からなる刃先部を有するものである。
また、この発明の刃物の製造方法は、前記の胴部を刃物の形状に切出して焼き入れをした後にこの胴部からステンレス板の一部からなる刃先部を切り出すものである。
【発明の効果】
【０００７】
そこで、この発明にあっては、ステンレス板の表裏両面に接合合金層を設けてチタン合金板を接合して胴部を形成し、この胴部から刃先を切削等により切出すことによって、軽くかつ胴部に厚さのある刃物にする。しかも、接合合金層でステンレスとチタン合金板とが接合されているので、ステンレス板とチタン合金板とが強固に結合し、接合合金層が切削加工の際にバッファ層となって剥離に難くい。
ステンレス板とチタン合金板とが接合合金層を介して接合されているので、刃先に焼き入れが入っても剥離する問題も生じず、チタン合金板の厚さをステンレス板の厚さに匹敵するものとして刃物全体の厚さを確保することができる。これにより、強靱性と軽量性が確保できるので刃物としての操作性が向上し、特に、このような特性が必要なナイフ等の携帯性の高い刃物に適するものとなる。
その結果、さび難く、軽量で操作性のよい刃物を容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、この発明の刃物を適用した一実施例のナイフの断面図であり、（ａ）は、ナイフの説明図、（ｂ）は、ナイフ切り出し前の素材板の説明図である。図２は、ナイフの全体図である。
図１に示すように、ナイフ１０は、刃物用のステンレス板からなるナイフ本体１と、その表裏両面に接合合金層２を挟んで接合されたチタン合金板３とからなる５層構造のものである。これにより、その厚さとして３．５ｍｍ以上を確保できる。チタン合金板３をナイフ本体１に近い厚さにすることで、ナイフの厚さと強靱性とを確保して操作性を向上させることが可能になる。
ナイフ本体１は、チタン（Ｔｉ）を含むオーステナイト系のステンレスＳＵＨ660，ＳＵＨ661、あるいはＶ５，Ｖ１０等のステンレスＶ鋼，ＡＴＳ３４等が使用される。ナイフ本体１の厚さは、約１ｍｍであり、チタン合金板３の厚さは、約１．３ｍｍである。
その結果、ナイフ全体をステンレス板で製作する場合よりも３０％を越える軽量化が可能になる。
【０００９】
ここでは、ナイフ本体１とチタン合金板３とが接合合金層２を介して接合される。
接合合金層２は、ニッケル（Ｎｉ）とニオブ（Ｎｂ）の合金層であり、その厚さは、０．１μｍ〜十数μｍであってナイフ本体１に真空室においてイオンプランティンフ（あるいはイオンドーピング）されあるいは蒸着、プラズマ溶射によりナイフ本体１の表裏両面にコーティングされて一体化され、形成される。
この表裏両面にコーティングされたナイフ本体１にチタン合金板３を表裏から挟んで静的な高圧加圧によるか、ロール圧延（熱間ロール圧延＋冷間ロール圧延）により圧着接合して３層金属板を製造して、この３層金属板からナイフ本体１に相当する大きさの図１（ｂ）の３層金属板５（接合合金層２を含めれば５層）を図２に示すナイフの形状でプレス等により切り出す。この後、ナイフとして柄等を付けるために穴空けと洗浄等も行われる。
そして、高温槽に入れて１０００゜前後で加熱して、その後、室温自然冷却して焼き入れを行う。これによりオーステナイト系のステンレスＳＵＨ660，ＳＵＨ661等は、このとき硬いマルテンサイト系にその組成が変化する。この状態で曲がり修正等が行われた後に、１７０゜Ｃ〜１８０゜Ｃで１時間程度保持されて焼き戻しが行われる。その後、図１（ａ）のような刃先になるように刃先の切り出しが行われる。このとき刃先の切り出しを行っても接合合金層２が存在するので切り出し時にチタン合金板３の剥離は発生しない。
ところで、ニオブ（Ｎｂ）とチタン（Ｔｉ）とは合金が形成し易く、超伝導材料のＮｂ−Ｔｉのように接合合金層２とチタン合金板３との間の接合面では共晶状態になる。また、先に、イオンプランティンフによるコーティングで形成されたナイフ本体１の表面と接合合金層２との間はステンレスの成分にニッケル（Ｎｉ）が含まれる関係からニッケル（Ｎｉ）を含む接合合金層２との間の接合面も共晶状態になっている。
【００１０】
ナイフ本体１の刃先部４は、図１（ｂ）に示す接合合金層２を介在して接合されたチタン合金板３−ナイフ本体１−チタン合金板３の３層金属板５から切削により切り出されてナイフ本体１の一部として形成される。その結果、図２に示すようなナイフ１０が製造される。
刃先部４の切り出しは、焼き入れ後の図２に示すナイフに対してダイヤモンドグラインダあるいはダイヤモンド砥石の研磨により行われる。これにより、３ｍｍ乃至５ｍｍ程度と刃先部分４の刃高を高くすることができ、刃先の鋭角を確保し、かつ、刃先部４の形状を図１に示すように、先鋭にすることができる。
【００１１】
この実施例では、圧接によりチタン合金板３と接合合金層２とを接合しているが、この場合、チタン合金板３に接合合金層２を先にコーティングしてから、ナイフ本体１側に圧接してもよいことはもちろんである。さらに、チタン合金板３とステンレスのナイフ本体１との両者に接合合金層２をコーティングしてから圧接してもよい。
さらに、チタン合金板３に接合合金層２とナイフ本体１との接合は、圧接に限らず、超音波等を利用して加圧状態で融着してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
以上説明してきたが、実施例の接合合金層２は、メッキ、金属粉末や金属溶液の塗布等の各種のコーティングで形成できいるものであり、実施例に挙げたものに限定されない。さらに、圧着や超音波融着等でこの層が形成されてもよい。
また、実施例の接合合金層２は、ニッケルとニオブを含むものであればよく、あるいはチタンと合金を形成する成分とステンレス合金に含まれる成分からなる合金層であってもよい。実施例のものに限定されるものではない。
また、実施例のナイフは一例であって、包丁、その他の刃物にこの発明が適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明の刃物を適用した一実施例のナイフの断面図であり、（ａ）はナイフの説明図、（ｂ）はナイフ切り出し前の素材板の説明図である。
【図２】図２は、ナイフの全体図である。
【符号の説明】
【００１４】
１…ナイフ本体、２…接合合金層、
３…チタン合金板、４…刃先部、５…３層金属板、
１０…ナイフ。
【図１】
2005066090.tif 000003
【図２】
2005066090.tif 000004