我們最初做這種菜刀只是想讓老百姓也能感受到激光技術的作用，其實，更主要的應用在工業制造領域，如用在重大輪機裝備和工模具等重要部件的激光表面強化，已經在全國各大企業獲得推廣應用，替代傳統的熱處理、電鍍、噴涂等已經成為必然趨勢。

                        ——浙江工業大學激光加工技術工程研究中心  姚建華

   自1960年7月8日美國科學家梅曼發明了第一臺紅寶石激光器那一刻起，激光便以其特有的光束質量贏得了世人的矚目。在以后的歲月里，激光技術突飛猛進，且逐步滲入到各種領域，于是便產生了許多嶄新的技術工藝。浙江工業大學激光加工技術工程研究中心研制的“懶漢刀”便在此基礎上誕生。

目前，國內普通的刀、剪生產方法比較固定，對于較高質量的刀具主要采用復合材料和熱處理技術。而一把高質量的刀具需要其即能保證有一定的韌性又要有一定的耐磨性，這些近似苛刻的要求，對傳統的處理工藝很難做到。在現有的一份刀具市場調查報告中顯示，在我國高檔的刀具市場中，國外刀具占著壟斷的地位，且其價格也高的令人咋舌，如德國的“雙立人”，法國的“歐克歐”，丹麥的“歐森丹爾”等。因此開發出具有我國自主品牌的高檔刀具迫在眉睫。根據這一實際情況，本中心將激光技術與刀具生產加工相結合，自主研制出了可以與國外高端刀具相媲美的“懶漢刀”。

“懶漢刀”學名納米刀，是在激光表面強化技術的基礎上研制出來的。該技術的原理是當高能量的激光束照射工件時，工件吸收光能，加工部位被瞬間加熱 ，產生升溫、熔化、汽化，工件表層組織發生改變，從而達到材料改性的目的。根據工件吸光后表現出的不同狀態，該技術的作用可以分為三種：加熱、熔化、汽化，而納米刀的制作主要依靠激光的加熱及熔化作用，最終達到合金化的效果。

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圖1廚刀涂層微觀組織                     圖2 刀刃激光強化工藝

為了能夠更深入地了解納米刀的奧秘，本中心做出了上述工藝熔覆過刀具的界面示意圖，如圖2所示。該圖示意地顯示了表面熔覆層的分布、位置及相應的組織分布。為了反映出從三個不同方向測定的硬度值，本中心分別在圖2所示的A、B、C三個方向從外向里進行硬度測定，得到如圖3#p#分頁標題#e#、圖4和圖5所示硬度曲線。從實際使用情況看，A向的硬度分布是決定廚刀質量的關鍵，因此直接影響刀尖的耐磨性和鋒利度。

從圖3可見，A向硬度層深與熔覆帶寬相近，且硬度較高、呈連續平緩過渡。因此，保證了每次磨刃都能有較高的硬度和強度。此外，從硬度層分布看還有一個軟化區，寬度只有 0.2mm左右的是回火帶，它改善了使用時的擊韌性。圖4為小刀刃處沿B 向的硬度分布。從圖4可知，熔覆層的最高硬度超過了1000HV，厚度在0.02～0.08mm之間，這層熔覆層的存在，提高了刃口的硬度，從而提高了廚刀的耐磨性和鋒利度。圖5反映了刀刃大刃處的截面硬度分布情況。從圖5可知，在基體與硬化區之間存在一個硬度低谷，即回火區。回火區的寬度與熔覆處理的工藝參數有關，本試驗把該區控制在 0.2mm以內，硬度為440～470HV。通過硬度測定可知，在廚刀截面上形成了三個區域，即表面熔覆區、硬化帶和回火帶，其分布如圖2所示，其金相低倍照片如圖6所示。

        圖3沿刀尖A向的硬度分布曲線       圖4 小刃處沿B向的硬度分布曲線

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             圖5大刃處沿B向的硬度分布曲線          圖6 刀刃低倍金相照片 32x

熔覆區以熔覆合金為主要成分，硬度在990～1300HV之間，厚度為 0.02～0.04mm , 其中大量未熔的硬質顆粒，起到了彌散強化的作用。硬化過渡區，包含與熔覆層相接的合金化層，與回火區相接的淬火區，占硬化層的80%，硬化層硬度平緩過渡，組織主要為細化的馬氏體和碳化物。回火區在硬度測試時顯示硬度下降。調整掃描速度，可以改變回火區的寬度。該區組織為回火索氏體及碳化物。回火區的存在有利于保持刃口的韌性，在高硬度物體沖擊下避免斷裂出現，即刃口既有高的硬度，又有好的韌性。目前，本中心激光熔覆處理的廚刀性能已全面達到德國“雙立人”廚刀的水平，但其價格卻不到“雙立人”的50 %。

為了更加體現“懶漢”二字，本中心別出心裁地提出，只對刀具的一面進行強化處理。如此一來，在刀具的刃口上，處理過的一面會比未處理的硬的多，因此在切、削過程中，該面磨損的要比未處理的慢的多，如此便實現了刀具的“自銳性”，即刀具的使用過程便是磨礪過程。

姚建華研究小組研制的納米菜刀

該項技術已獲得兩項發明專利和兩項實用新型專利。中心經過8年時間的潛心研究，對“懶漢刀”進行了5次更新換代。目前已經試制了一萬把刀具，在浙江工業大學校園里人氣很高，各學院、相關的合作企業以及廚師都會來訂購，得到一致好評。還有一部分刀具甚至被刻上浙江工業大學的校徽，成為校方贈送貴賓的標志性禮物。

如果此種工藝投放到市場，那么讓普通的老百姓用上高檔的刀具將不再是夢想，相信在將來“磨剪子，戧菜刀”只能從電視上聽到了。

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