一种有钢基复合材料耐磨刀刃层的厨刀及其制造方法，属于金属材料科学。
背景技术：
1、刀刃的耐磨性、锋利持久性、锋利性及复利性是刀刃最为重要的性能指标，刀刃的耐磨性和锋利持久性取决于刀刃的硬度和高硬度强化相的含量；锋利性取决于刀刃尖部的厚度及刀刃尖头的平整性和高硬度强化相与刀刃的结合强度及高硬度强化相的粒径，刀刃尖部的厚度越薄越锋利，刀刃尖部厚度5微米以内才能锋利，高硬度强化相的粒径必须小于2.5微米，刀刃金属材料才能对高硬度强化相形成有效固持，否则高硬度强化相在开刃磨削过程中磨削力和磨削力造成的震颤的作用下易脱落，降低刀刃的锋利性，同时在使用过程中也易造成高硬度强化相的脱落，从而也降低了刀刃锋利持久性。
2、现行刀刃具一般采用整体材料制造，材料材质有：碳钢、马氏体不锈钢、高碳高合金粉锻钢，其特性分别如下：①碳钢刀刃具易锈，经锻造后细化碳化物锋利度和复利性好但锋利持久性能差，②马氏体不锈钢一般采用板材直接成型热处理后磨削刃口，其碳化物的粒径粗大且分布不均匀，锋利度和复利性低于碳钢，但锋利持久性高于碳钢，③高碳高合金粉锻钢是制造刀刃最好的材料，但价格昂贵，耐磨性能极高、锋利度和锋利持久性俱佳，但复利性很差；因此有刀刃口表面合金化强化、熔覆强化刀刃方法，但由于都是冶金熔化方法，合金元素和碳化物分布不均匀、且作为耐磨强化相的碳化物在熔池中易聚集长大，严重的形成网状碳化物，将严重影响锋利持久性、锋利度，由于是快速熔化和凝固的表面粗糙不平整，磨削刀刃时磨削量较大。
3、本发明一种高速摩擦搅拌制备金属基复合材料耐磨刀刃层的方法，其显著特征为：摩擦搅拌头高速摩擦刀刃一侧表面产热塑化刀刃表层、将高硬度强化相机械搅拌入刀刃表层材料中，形成高硬度强化相均匀分散在刀刃表层材料中的金属基复合材料耐磨刀刃层，金属基复合材料耐磨刀刃层层厚均匀平直，并保持了高硬度强化相的粒径不长大以提高刀刃的韧性和耐磨性能，提高刀刃的锋利度和锋利持久性及只需打磨刀刃本体面即可获得锋利度的优异复利性；所述的金属基复合材料的刀刃层：高硬度强化相和刀刃表层材质在低于刀刃材质熔点的温度下、被摩擦搅拌流变的、固态的机械混合体；利用一高速旋转的、有一用于供给引入刀刃表层的高硬度强化相粉的通孔的、环形的摩擦搅拌头在一定压力下高速旋转摩擦刀刃表面产热塑化刀刃表层、将高硬度强化相搅拌引入、均匀分散于高温塑化流变的刀刃表层，以增强刀刃耐磨性；所述的有通孔的环形摩擦搅拌头的通孔与驱动环形摩擦搅拌头的主轴的中心通孔相接用于供给高硬度强化相粉、摩擦搅拌头同轴心夹持在主轴上，主轴上端同轴心安装固定有连续供给高硬度强化相粉的料筒，所述的料筒接入一定压力、一定流量的惰性气体经由主轴中心通孔向摩擦搅拌头供应惰性气体防止氧化。
技术实现思路
1、所述的有钢基复合材料耐磨层刀刃的钢制厨刀为摩擦搅拌头高速摩擦刀刃一侧表面产热塑化钢制厨刀刀刃表层、将高硬度强化相机械搅拌入刀刃塑化的钢制厨刀表层材料中，形成高硬度强化相均匀分散在钢制厨刀刀刃表层材料中的钢基复合材料耐磨刀刃层；钢基复合材料耐磨层刀刃的层厚均匀、形状平直，并保持了高硬度强化相的粒径不长大以提高刀刃的韧性和耐磨性能，提高刀刃的锋利度和锋利持久性。
2、所述的钢基复合材料的刀刃层为高硬度强化相和钢基厨刀刀刃表层材质在低于钢基厨刀刀刃材质熔点的温度下、被摩擦搅拌流变混合形成的固态结合的冶金结合体。
3、有钢基复合材料耐磨层刀刃的钢制厨刀制造方法：利用一高速旋转的、有一用于供给向钢制厨刀刀刃表层引入高硬度强化相粉的中心通孔的、环形的摩擦搅拌头在一定压力下高速旋转摩擦刀刃表面产热塑化刀刃表层、将高硬度强化相搅拌引入、均匀分散于高温塑化流变的钢制厨刀刀刃表层材料中，摩擦搅拌头或刀体按刀刃轮廓形状以一定的速度连续移动，形成有刀刃轮廓形状的、带状的钢基复合材料耐磨层刀刃。
4、所述的有通孔的环形摩擦搅拌头的通孔与驱动环形摩擦搅拌头的主轴的中心通孔密封相接用于供给高硬度强化相粉、摩擦搅拌头同轴心夹持在主轴上，主轴上方安装固定有与主轴同轴心旋转密封相接的、连续供给高硬度强化相粉的料筒，所述的料筒接入一定压力、一定流量的惰性气体经由主轴中心通孔向摩擦搅拌头供应惰性气体防止金属基复合材料耐磨层刀刃的氧化。
5、所述的有钢基复合材料耐磨层刀刃的钢制厨刀为单边出刃的刃口，即钢制厨刀刀刃基体一侧磨削开刃，复利刀刃只需打磨耐磨性低的刀刃基体一侧，从而提高刀刃的复利性。
6、所述的钢基复合材料耐磨层中高硬度强化相的体积分数为：10%~50%。
7、所述的钢基复合材料层的厚度为：0.1mm~0.30mm，所述的厚度为钢基复合材料层面精磨后的厚度。
8、所述的带状的钢基复合材料耐磨刀刃层的带宽为8mm~12mm。
9、所述的环形摩擦搅拌头的轴向截面形状为锥顶为圆弧的锥形，所述的锥形单边锥形的夹角为45º~85º，所述的锥顶的圆弧半径为0.5mm~1.5mm。
10、所述的环形摩擦搅拌头的旋转转速为1000rpm~12000rpm。
11、所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的碳化钨、碳化钛、碳化钒、碳化铌、碳化钼、碳化硼、碳化硅中的一种及一种以上的复合碳化物。
12、所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的氧化铝和氧化锆及氧化锆增韧氧化铝。
13、所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的氮化钛、碳氮化钛、氮化硅、立方氮化硼。
14、所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的金刚石。
15、所述的高硬度强化相表面有镀铜、或镀镍、或镀铬使高硬度强化相表面金属化，有利于高硬度强化相与刀刃材料形成冶金结合。
1.一种有钢基复合材料耐磨层刀刃的钢制厨刀及其制造方法，其显著特征为：
2.根据权利要求1，所述的钢基复合材料耐磨层中高硬度强化相的体积分数为：10%~50%。
3.根据权利要求1，所述的钢基复合材料层的厚度为：0.1mm~0.30mm，所述的厚度为钢基复合材料层面精磨后的厚度。
4.所述的带状的钢基复合材料耐磨层的带宽为8mm~12mm。
5.根据权利要求1，所述的环形摩擦搅拌头的轴向截面形状为锥顶为圆弧的锥形，所述的锥形单边锥形的夹角为45º~85º，所述的锥顶的圆弧半径为0.5mm~1.5mm。
6.根据权利要求1，所述的环形摩擦搅拌头的旋转转速为1000rpm~24000rpm。
7.根据权利要求1，所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的碳化钨、碳化钛、碳化钒、碳化铌、碳化钼、碳化硼、碳化硅中的一种及一种以上的复合碳化物。
8.根据权利要求1，所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的氧化铝和氧化锆及氧化锆增韧氧化铝。
9.根据权利要求1，所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的氮化钛、碳氮化钛、氮化硅、立方氮化硼中的一种及一种以上的复合物。
10.根据权利要求1，所述的高硬度强化相为：粒径小于2微米的金刚石。
11.所述的高硬度强化相表面有镀铜、或镀镍、或镀铬使高硬度强化相表面金属化，有利于高硬度强化相与刀刃材料形成冶金结合。