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钢材知识
时间:2014-10-25   点击:(806)


钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀,而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外,其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能,从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同,仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具,对于你特定工作的效率和成功至关重要。 刀具中不同金属元素带来的优点。
简单地说:钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:
碳(Carbon)-存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳,也成为高碳钢。
铬(Chromium)-增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈的。
锰(Manganese)-重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。
钼(Molybdenum)-碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
镍(Nickle)-保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅(Silicon)-有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钨(Tungsten)-增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。
钒(Vanadium)-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。
 
钢材大体种类:
1. 低碳钢 - 又称软钢, 含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易於接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。
2. 中碳钢 - 含碳量从0.30% 至0.60%, 用以制造重压锻件, 车轴, 钢轨等。
3. 高碳钢 - 常称工具钢 , 含碳量从0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。锤, 撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
4. 合金钢 - 钢中加入其它金属如铬, 镍, 钨, 钒等, 使具有若干新的特性。 由於各种合金元素的掺入, 合金钢可具有防 , 防腐蚀, 耐热, 耐磨, 防震和抗疲乏等不同特性。
5. 高速钢 - 含有各种成份和份量, 如钨, 铬, 钒, 钴和钼等。 高速钢制成的切削工具, 可用高的速度求切削硬材料, 并能承担强力的切削。 高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利, 其他钢材则可能变钝。[GO TOP]
 
 
常见制刀刃材:
440-C : 美国制之优质不锈钢材, 含铬量高达16-18%。最初被应用於外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性及耐恴能力极优; 韧性强。现更广泛应用於手制刀及优质厂制刀具。含碳量约1%(440系分A, B, C, 及F级; C级及F级含碳量最高, 而A级则较少) 经熟处理後可达HRc58之硬度。
154CM : 美国制之优质不锈钢材, 铬含量达15%, 钼含量达15%, 钼含量达4%; 故定名为154CM。乃近代手制刀之一代宗师 R.W.Loverless 率先所采用。加工性极优, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆强, 但售价较高, 故只见被应用於手制刀具。含碳量约1.05%, 经热处理後可达HRc60~61之硬度。 ATS-34 : 日本“日立金属工业”针对美制154CM 而开发之优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面之性能皆达至154CM之标准, 且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。经热处理後可达HRc60~61硬度。
ATS-34 : 日本“日立金属工业”针对美制154CM 而开发之优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面之性能皆达至154CM之标准, 且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。经热处理後可达HRc60~61硬度。
AUS8(8A) : 日本 “爱知制钢” 所开发之优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆达优异水平, 多被应用於日本制之优质刀具。AUS 钢种分为10A (含碳量约1%), 8A (含量0.8%) 及6A (含碳量约0.6%) 三种。8A 经热处理後HRc58~59之硬度。
D2 : 金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理後可达HRc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作镜面磨光处理。
Hi-Speed Tool Steel (高速工具钢): 高度加工制成成之工具钢材, 含碳量高, 而含铬量则低(约4%), 故打磨钢材表面之光泽较暗, 经热处理後可达HRc62之高硬度, 但耐锈性能不甚佳。
Cowry X(RT-6): 日本大同特殊纲(株)於1993年开发之超级粉末系合金钢材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用於大型砍伐刀具, 钢材含碳量高达3%, 经热处理後可得HRc67之高硬度。
Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊钢(株) 於1993年开发之优质粉末系合金钢材, 含碳量达1.2%, 更罕有地混入金属元素 "钶" 达0.2%, 经热处理後可达HRc63之高硬度, 却仍保有极佳之延展性能。
A-2 : 金属加工用之高韧性耐磨工具钢材A-2, 属风硬钢, 含碳量颇高, 约1%,经热处理後可达HRc57之硬度, 铬含量约5%, 经打磨後钢材表面光泽较暗, 耐蚀性优, 延展性(极强), 刀锋之耐损性亦佳。
VG10 : 日本 “武生特制钢” 之「V金10号」不锈钢材, 乃「V金」, 系钢材之最优级别, 含碳量约1%, 含钼1.2%及钴1.5%, 经热处理後可达HRc60-62之硬度。VG-10加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用於日制之优质刀具。
BG-42 : 极优质之不锈钢材, 含碳量1.15%, 含钒量则高达1.20%; 故钢材组织微粒细密, 经热处理後可达HRc60-61之硬度, 加工性优, 耐蚀力极强, 韧性亦佳。BG-42最初被应用於航天工业, 作为制造滑轮及机轴等之材料, 因价格颇高, 於制刀业则多被应用於刀匠之手制刀具。
SANDVIK : SANDVIK 公司是北欧制钢及五金工业之翘楚, 120C不锈钢材乃SANDVIK 之优良钢种之一, 含碳量约1%, 含铬量约14%, 经热处理後可达HRc56-58 之硬度, 加工性优, 北欧出产之名厂刀具多以SANDVIK 之钢材制作。
1095 : 高碳钢中最优质者莫过於1095, 其含碳量达1.03%, 经热处理後可达HRc58-60之硬度, 韧性十分好, 但不耐锈, 多被应用於传统之欧洲式猎刀, 大型砍伐刀及军用刀 如二次大战时美国“KA-BAR”军刀便是以1095作为刀身材料。
W-2 : 高碳工具钢材被命为W型者为水硬钢(Water-Hardening Steel), 为工具钢中最廉价者。 W-2钢材(经热处理) 容易达至高硬度(HRc65), 兼且容易局部硬化, 兼且容易局部硬化, 以使邻近各部位硬得可以耐磨, 而又可以软得容易制造, 加工性极优良, 故用途广泛。但W-2耐锈力很差, 故钢材之表面多以涂层保护, 以防锈蚀。 O-1 : 油硬级(Oil-Hardening types)之工具钢材最广泛被使用, 而其中最佳者是O-1型, 其高锰伴同铬与钨可增加硬化能, 使钢材可不需剧烈之水淬 (代之以嵹鵐的油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平。 O-1钢之加工性佳, 但韧性及耐锈力则较弱。美国着名刀匠Randall便多以O-1工具钢作其刀身之材料。
ZDP-189 : 日本 "日立金属工业" 於1996年开发之粉末系新钢材, 其研发目标与“大同特殊钢 (株) ”之Cowry X钢材一脉相承, 优良加工性之超硬合金钢, ZDP-189含碳量达3%, 含铬量亦高达20%, 经热处理後可得HRc67之高硬度, 加工性极优, 金属组织微粒比ATS-34及440-C更均一细密, 耐蚀性及朡性皆 , 故 "日立" 对外宣称ZDP-189乃「跨向21世纪之次世代刃物钢」。
GIN-1(G-2): 日本 "日立金属工业" 之「银纸一号」钢材, 为「银纸」系钢材之最优级别, 钢材特性与 "爱知制钢" 之8A相近, 但硬度则比8A稍软(HRc57-58), 价格较廉。
ATS055 : 日本 "日立金属工业"继ATS-34後所开发之优质尸刃物钢材, 为ATS-34之改良品种。ATS-34含钼量约4%, 故能耐极高温度, 适应范围较广(可适用於制作机械零件, 如机轴, 滑轮, 气舱阀等)。 ATS-55则减低了钼含量至0.6%, 但亦加入了0.4%之钴。此毕令钢材本身减低了耐热性却增加了朡度(更适用於制刀业)。整整体而言, ATS-55性能稍逊於ATS-34, 但比同厂之G-2较优。
CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材乃美国Crucible原料公司开发之新一代刃物钢, 厂方曾声称CPM440V乃超级钢材(Super custom knife steel of the 90's)。虽然CPM440V之含碳量比传统的440-C多出近一倍, 经热处理後得出之硬度却只为HRc57-58, 皆因受其他所含原素之影响(5%之钒, 17%之铬)。 其真正杰出之处在於保留刀锋之耐损性及延展性(朡度)这两方面, CPM440V之售价颇高, 故多应用於手制(刀匠手作)刀具。
CPM420V: 美国Crucible原料公司於1996年再次研制出较CPM 440V更高一级之CPM钢材: CPM420V, 它比CPM440V多出近一倍之钒及钼含量, 故能保有更优越之刀锋耐损性及耐蚀性(比CPM440V优胜25-50%之多)。经热处理後可得之硬度则与CPM440V相等。CPM420V之售价颇昂贵, 比ATS-34高出一倍。
420J2: 420系钢材之碳含量低於0.35事无补, 经热处理後所得之硬度只得HRc52-55, 而耐损性等各方面之性能并不太出众。因较容易切割及打磨, 故适宜於用作大量生产之厂制刀具, 420钢亦因碳含量低而耐锈力极佳 , 故亦是生产潜水刀具之理想钢材。
425m: 420系钢材之改良(Modified)品种, 定名为425M, 将含碳量提高至约0.55%, 并加进1%之钼, 经热处理後可违较理想之硬度(HRc58), 却保留了420系钢材之优良加工性, 故极宜应用於厂制刀具。 美国BUCK及GERBER两大刀厂已於90年代选用425M作为其刀身材料。 [GO TOP]
 
 
刀具日常维护:
每一个负责和爱惜刀具的使用者(指我们所有人!)应该懂得保养刀具的基本方法。一把保养得好的刀是你有用的伙伴。术语"刀照料"当然不仅仅是磨刀,在这篇文章中我将重点谈到刀具保养的几个要点,把这些建议和提示与你已有的磨刀知识结合起来,可以帮助你把你的刀具始终保持在最佳状况。
刀具最大的敌人就是生锈,即使厂商使用不锈钢来制造刀刃,你也不要傻到以为你的刀永不可能生锈。只要条件合适,锈斑会毫不犹豫地出现在不锈钢面上。尤其是在沿海环境中使用刀具时,更加要注意这个问题,因为海边的空气比其他地方潮湿,并混合有盐份。因此在刀锋表面涂上一层润滑油来保护刀刃的钢面不直接接触含盐份的潮湿空气侵蚀。任何一款润滑油都可以起到这个作用。我用的是“三合一”(3 In-One)的牌子的润滑油,你可以在附近的五金店或家居中心买到它。另外,它还可以用来作为折刀润滑油,但是,在你这样用它之前,我建议你最好先读后面关于折刀润滑油的部分。WD-40也非常有效,但我不太愿意用它,因为当你用刀的时候,油的味道会沾到手上。如果刀直接沾到海水,你应该在用完后立刻用净水冲洗,然后上油。
给很受欢迎的“蝴蝶”Benchmade CQC7用户的忠告是电镀表面很容易生锈。这种生锈被我称为表面锈,它不会渗入钢材内部。我曾亲身经历过这种情况,那是在一个又炎热有潮湿的夏天,我一连好几天把我的CQC7 970S别在腰带上,汗水在刀刃上凝干后,留下了淡褐色的锈迹。我一发现,就滴了几滴3 In-One油在有锈斑的地方,并用布轻轻地揩拭,很容易就把锈斑去掉了,后来我常常记得上油,刀也没有再生锈。
折刀润滑油——很重要的章节
保养折刀的另一个要点是注意折刀的枢轴部分的润滑,3 In-One润滑油同样很有用,只要几滴就足够了。
在用过不同润滑剂之后,我很高兴告诉大家我终于找到了完美的折刀润滑油。它叫做"Dri-Lube",是美洲的首位枪品牌厂商,雷明顿(Remington)出品的。它用的是喷雾头(不含CFC,可以放心使用!),含有特氟隆。我一直用这种润滑油,质感润滑,很棒!
建议用Dri-Lube来作折刀润滑油的几个理由是:
1、它不含水分,喷后只留下薄层,不沾染,不会形成凝结状水迹,总之不会弄脏刀身;
2、这个薄层不会吸附纤维和灰尘,不知是什么原因,折刀很容易吸附微层和纤维;
3、只要喷一点就行了,它不会被冲洗掉或脱落,因此很少一点都可以重复使用,是"很少一点起很大作用的"那类东西。
售价是6美金一罐,一罐4盎斯,应该够用了,我是说如果你只用于折刀的话(不过我保证你会忍不住把它用在其他东西的枢轴润滑上!)。
在喷口中有一根细管,方便很精确地喷用。请注意使用时要很小心,尤其是用在黑色刀刃的战术折刀上的时候,因为润滑油在黑色电镀材料上干了以后会留下一个反光亮斑,如果不小心沾上了,只要用肥皂和水洗掉就行了。雷明顿Dri-Lube润滑油在美国的任何武器商店都可以买到。
有了润滑油是一回事,而知道把它用在哪是另一回事,象Dri-Lube这样的喷雾润滑油最好用在线锁刀上。将喷头细管口对准刀具枢轴部分喷上即可,然后再开、关刀几次,如果需要就再多喷一点。对背锁式和滑动联结式的刀来说,技巧有点不同。将喷头对准刀刃和刀柄交界处的空隙上油就行了。最好的做法是,打开刀刃与刀柄成90度垂直,然后上油,再反复开关刀多次,使润滑油完全渗进去。定期地作好这个工作,确保你的折刀始终在最佳状态。
最后...
刀是我们每天生活中的不可缺少伙伴和工具,也是一种投资,所以我们有充分的理由来保养好我们的刀。精心保养的好刀更好用,也用得更久,能陪伴我们更长时间。以上的心得是建立在我多年收集和使用刀具的经验的基础上的,除此之外,你还应该查阅制造商随刀具一起销售的保养文档。

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