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各种做刀具的钢材型号及其性能对比

时间: 2023-09-05 08:07:47 |   作者: 产品展示

  铬Cr(Chromium):增加耐磨损性与硬度,最重要的是增加抗腐蚀性。实际上什么钢材都是会生锈的。

  钴Co(Colbat):可增加钢材的拉力及硬度,且在高温中可使钢材达到粹火的效果。合金钢加上钴,更可加强该合金钢原有的特性。

  锰Mn(Manganese):有助于生成纹理结构,增加坚固性与强度、耐磨性,并可使金属碎屑不易沾于刀具上。

  钼Mo(Molybdenum):含钼越高,抵抗腐蚀能力越强。还能够尽可能的防止钢材变脆,使钢材在高温时保持其硬度。空气硬化钢总是含有1%或以上的钼,在空气中也能变硬。

  镍Ni(Nickle):保持强度与韧性、耐低温、抗拉、抗(强碱)腐蚀性。

  铌Nb(Niobium):合金中只需加入及少量(约0.2%)就可使延展性大为增加。

  硅Si(Silicon):能增加钢材的抗崩能力及拉力,并有除氧的功能。硅在钢的生产的全部过程中用于保持钢材的强度。

  钒V(Vanadium):增加抗磨损能力、硬度与延展性。 在碳钢中加钒或钨皆可降低钢材的耗损量并加强钢的耐冲击性。

  氮N(nitrogen):氮作为固溶强化元素可以促使不锈钢形成奥氏体组织。在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素(如Mn、Cr、V、Nb、Ti等)交互作用,而赋予该钢种许多优异性能,可提升奥氏体的稳定性,使钢的力学性能大幅度的提升,改善钢的耐腐蚀性等等。

  油硬级之工具钢材最广泛被使用,而其中最佳者是O1型,其高锰加上铬、钨可增加硬化能力,使钢材可不需剧烈之水淬(代之以温和的油淬)也能硬化至高硬度(HRc62)水平。O1钢之加工性佳,但韧性及耐锈力则较弱。

  W2钢材(经热处理) 容易达至高硬度(HRc65),兼且容易局部硬化,邻近各部位硬得可以耐磨(含0.2%的钒),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,因此表面多以涂层保护,以防锈蚀。大部份锉刀都使用W1,但W1不含钒。

  1095高碳钢(包括1084、1070、1060等。10系列后面的编号代表含碳量,如1095即为含碳0.95%的钢。)。其中1095是被使用的最广泛的。可打磨性与之成正比,坚韧性与之成反比。

  金属加工用之高韧性耐磨工具钢材A2,属风硬钢,含碳量约1%。经热处理后可达HRc57之硬度,铬含量约5%,经打磨后钢材表面光泽较暗,耐蚀性优,延展性极强,刀锋之耐损性亦佳。而因为它是压缩钢,所以没办法分段治炼,突出的坚韧性使其常常做为战斗刀具的首选。

  高速工具钢的一种,能够达到非常好的耐磨性,坚韧程度比不上高端钢材,但比不锈钢好,耐磨性也高于不锈钢。

  金属机械加工用耐磨工具钢材D2,属风硬钢,被称为半不锈钢。其被大范围的应用于砍伐刀或猎刀之制作,含碳量高达1.5%,含铬量亦高达11.5%,经热处理后可达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,优点是坚韧和较长时间的刀刃保持性。

  这是一种很普遍的高端钢材(含0.6%碳),主要由一种简单的弹簧钢加入铬来增加硬度,有很好的耐磨性与坚韧性,通常都用来制造剑类(50HRC)与使用强度大的刀具(60HRC)。

  一种滚轴钢材(含1%碳),与5160很近似但成份不太相同,有较高的耐磨性,但不如5160坚韧。 常用来制造猎刀及耐磨性要求高而坚韧性不那么高的刀具。

  S7工具钢为铬钼合金组成,专为需要有高耐冲击和韧性之特殊性质组合之钢材,并具有容易加工及热处理的特性。适用于热作和冷作之冲击工具、塑料模具。

  Teledyne Vasco是美国的一家特殊金属研发企业,Vasco Wear是其研制的一种高耐磨工具钢。手工刀匠Jim Hrisoulas在他出版的锻造书中,曾将Vasco Wear定义为最强刀钢之一。Vasco wear相当于美国M2是钼系高速钢,具有碳化物均匀性和韧性较高的优点。由于其硬度和耐磨性好,多用来制造切削较难切削材料的刀具。具有较高的钒含量,非常耐磨,刀锋保持性优越,但由于锻造起来困难度极高,因此产量也极少。

  Vanadis 4 extra是一种是一种铬-钼-钒合金钢,其有很好的韧性和高耐磨性-粘着磨损性能高抗住压力的强度下具备极佳的尺寸稳定性。这些特性使它具备稳定的冷作模具应用性能。具备长时间使用抗崩角、开裂和耐磨损的特点。这种钢材不仅能加工常规钢材,比如铝,铁,铜等粘性材料,还可以加工硬度高的不锈钢和其它钢材。

  Sleipner是一种多用途铬、钼、矾冷作工具钢,具有优良的抵抗混合磨损和抗崩角性能,优良的机加工性能和线V具有耐冲击工具钢的高的冲击韧性和高合金CPM工具钢的耐磨性。将硬度处理至HRC58~60时,其耐冲击韧性明显高于D2以及CPM M4,接近S7耐冲击钢水平,可解决崩角问题。在耐磨性上,其3%的钒含量使CPM 3V耐磨性大大超过A2和D2,接近M2。由于其回火温度比较高,这种耐热性有利于涂镀或氮化等表面处理。如果选材要求需具有耐冲击工具钢的高韧性,而且要具备高合金钢的耐磨性,那么CPM 3V是您最理想的选择!

  CPM M4是粉末高速钢,它的性能和化学成份类似于ASP23 ,是目前高速钢中韧性很好,同时又有极佳耐磨性的钢种。一般来说,高速钢的耐磨性会随着总合金成份和最高硬度增加而提高,但韧性则会降低,因此才会在传统高速钢M2的基础上改进。CPM M4耐磨性的好坏取决于热处理后的硬度以及碳化物的形成,CPM M4在M2中增加碳及钒,提高耐磨耗性;同时在考虑韧性的前提下,使用粉末冶金制程改善韧性,使CPM M4的韧性高于传统M2高速钢,根据统计其韧性约为传统高速钢的2~3倍,耐磨性亦为3~5倍。综合上述两项性质,CPM M4是目前市场上最通用与最佳性能的高速优质钢。硬度一般在HRC 60~66之间最为合适。

  OU-31由日本高周波Koshuha钢铁厂研发,这种钢材拥有均匀、优质和干净的微观结构,硬度可高达HRC64,非常耐磨,拥有的分布式碳化合物和特殊的合金组合使得钢材的抗冲击韧性较D2高3倍。

  80CrV2是弹簧钢可视为5160强化版,成份相似1080钢并增加铬与钒,属于油硬钢,有良好的耐磨性与坚韧性,具备优良的锻造与打磨特性。除了易锈以外,此钢材作为刀具用钢很不错。

  INFI是Busse专用钢材,其成份中加入氮强化抗锈能力,硬度可高达HRC 58~60,在高硬度下拥有良好的延展性、高耐磨性及耐冲击性,而防锈性十分突出。用虎钳折弯35度依然可以自动弹回,如同弹簧般,展现出INFI强大的韧性和均匀的横向强度。一般为Busse高端产品用材。

  SR101是Busse专用钢材为52100改良版,SR101拥有非常良好的柔韧性及非易脆性。一般为Busse中低端产品用材。还有一种SR77,则为Busse低端产品用材。

  YXR7是Hitachi公司生产的高速钢属于全方位的钢种,在高硬度(HRC65)下拥有高韧性、耐磨性及抗压性,对抗疲劳性大,适合高负荷切削工作如铣洗、绞刀。 其缺点为易生锈、不易加工。

  美国Crucible Industries(CI)公司生产的CPM Rex 121为粉末钢,目前已有试验性质的刀具生产,硬度可达HRC70!而且韧度方面也不错,在极品的刀具钢材之中,它算是除了日立金属的ZDP-189之外的另一个好选择,不过CPM Rex 121并非不锈钢。

  请各位一定要了解:没有后期良好的保养,所有钢都会生锈,哪怕是“不锈钢”!!!

  420是一种含碳量较低的钢材,比440系列的软钢,在刀刃维持度上没有很好。但由于420钢较不易锈,所以经常用来制作潜水刀。此外也被经常拿来制造较平价的刀具,但是对于一般经常要随手用刀的人来说,这种钢材较不适合选用。

  需要说明的是,420HC是高碳版本的420,420HC经热处理后具有高硬度、高耐磨性和良好的耐磨蚀性能,其高温硬度也较高。420HC适合制造在腐蚀介质作用下又要求高负荷、高耐磨的工具。

  420系钢材之改良品种,定名为425M,将含碳量提高至约0.5%,并加进1.0%之钼, 经热处理后可达较理想之硬度(HRc58),却保留了420系钢材之优良加工性,故极宜应用于厂制刀具。

  Sandvic 12C27是一款斯堪迪那维亚钢材。衍生品为瑞士VICTORINOX制刀大厂专用钢材INOX,性能接近12C27但加了0.5%钼之改良品,INOX的标准硬度为HRC56,属于碳化物颗粒很小的钢材,质地均匀且韧性不错,很容易打磨锋利,且刀刃保持性非常好。

  440系列钢材依其含碳量及坚硬程度分别为:440A﹝0.75%﹞→440B﹝0.9%﹞→440C﹝1.2%﹞。其中440C是非常热门的一种性能不错的钢材,通常其硬度可达56-58 HRc。此系列三种钢材抗锈度都很好,其中以440A不锈钢最好。

  此系列为日本「爱知制钢」所开发之优质不锈钢材,大约相当于:440A(AUS6,0.65%含碳量),440B(AUS8,0.75%含碳量),440C(AUS10,1.1%含碳量)。由于热处理缘故,刀刃保持度没有ATS34钢来的好,但韧度则较ATS34钢材为佳,AUS10的韧度与440C钢相当,但含碳量较少,所以较不易生锈(含铬13~14.5%)并且韧度较好。AUS系列三种钢材都含有钒(V)而440系列钢则无,所以AUS系列具有较佳的耐磨损性。

  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AUS8相近,但硬度则比AUS8稍软(HRc57-58),价格较廉。 一种很好的不锈钢,含碳量略低,含铬量略高,钼量则较ATS-34降低。

  154CM为美国制优质不锈钢材,其加工性极优,耐蚀性,刀锋耐损性及韧性皆强。含碳量1.05%,经热处理后可达HRc60~61之硬度。

  RWL34能够理解为ATS34的粉末版,虽然成分几乎相同但是冶炼技术不同性能就不等同,硬度有所提高可达到63RC。RWL34是组成瑞粉大马的一种成分,单体RWL34是没有花纹的。

  ATS-34钢为日本东芝﹝Hitachi﹞产品,与154CM钢非常非常相近,是一种上选不锈钢。通常可达硬度60Rc,即便非常硬,但仍然能保持刀刃的完好度及拥有坚韧的优点。但并没有比400系列钢抗锈力佳。

  与ATS-34相似,但ATS-55则减低了钼含量至0.6%,但亦加入了0.4%的钴,降低了耐热性却增加了韧性。看起来似乎具有ATS-34的优秀耐磨性并增加了坚韧性,而且仍就保持了ATS-34的特性。

  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,经热处理后可达HRc60-61之硬度,加工性优,耐蚀力极强,韧性亦佳。BG-42最初被应用于航天工业,作为制造滑轮及机轴等之材料,因价格颇高,于制刀业则多被应用于刀匠之手制刀具。含有高于ATS-34两倍的锰含量与1.2%的钒含量,因此具有更加好的耐磨性。

  Crucible Steel专门为制作刀具而研发的新一代的钢材,有人称它为粉末钢,因为在制作的完整过程中,它被打成粉末状,然后再经高压处理成钢材。它的好处是钢的每部份都有很平均及同一的表现,其它的钢材不同的材料分布不均可能会做成刀锋上有不同的韧刀及硬度表现,S30V就解决了这种问题。容易加工而且在热处理后具备有极佳的韧性、硬度与锋利维持度,耐锈能力与440C相当甚至超越440C。CPM S30V现在国外广泛使用的高档制刀钢材,在一定尺寸内韧性相对较好。这种钢材的特性很适合制作刀具和工具,但是相对不适合做大尺寸的产品。

  CPM-S35VN与CPM-S30V相比,S35VN则加入了铌,提高了韧性,更优异的耐沾污性、腐蚀性,它似乎具备刀具所需最好的质量,常被大厂运用在刀具上。

  CPM(Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材乃美国Crucible原料公司开发的新一代刃物钢。 S60V之含碳量比传统的440-C多出近一倍,经热处理后得出之硬度却只为HRc57-58,皆因受其他所含原素之影响(5%之钒、17%之铬)。因其加了高含量的钒,故在维持刀锋良好度上比ATS-34钢还好很多,但刀刃加工较不易。此钢材在保留刀锋之耐损性及延展性这两方面颇佳。

  美国Crucible原料公司于1996年再次研制出较S60V更高一级之CPM钢材。它比S60V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S60V优胜25-50%之多)。S90V为S60V之后出现的钢材,含铬量较少,但含钒量几乎为S60V的两倍,比S60V钢材更耐耗损也较坚韧,经热处理后可得之硬度则与S60V相等。

  CPM 20CV是美国Latrobe材料公司研制的一种新型粉末冶金不锈钢工具钢。 钢中含有大量的硬钒碳化物,能够给大家提供优异的耐磨性能,而20V、CTS-204P及M390是非常相似的钢材,其差别如下:

  CPM 20CV全称为DURATECH 20CV,是目前所有可用的高钒不锈钢中含铬量最多的钢材,丰富的铬元素提供出色的耐腐的能力。它是一种通用性的不锈钢模具钢,具有高耐磨性,高耐腐蚀性,良好的冲击韧性以及优良的抛旋光性。此种钢材显微组织非常细腻,为极微小的碳化物,PM(粉末冶金)技术独有的微观结构具有优良的清洁性能。

  以切割马尼拉绳的方式测试刀刃崩损,使用440C、VG-10时大约需要20次切割、ZDP-189上看到相同的崩损约40次切割,而M390则约需80次切割。

  CTS-XHP是一种粉末冶金、高碳、高铬不锈钢。大多数都用在高端餐具和刀具方面。其具有高度的耐腐蚀(类似于 440 C不锈钢)和耐磨性能。

  日本“日立金属工业”于1996年所开发成功的一种粉末系新型钢材,其研发目标与「大同特殊钢(株)」之Cowry X 钢一脉相承,同样是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%,经热处理后可得67HRC的高硬度,不易卷刃,制成非常锋利度的刀锋,组织微粒比ATS-34及440-C更均一细密,耐蚀性与耐锈性皆高。

  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%,经热处理后可达HRc60-62之硬度,拥有出色的硬度、保持性、抵抗腐蚀能力等性能。 VG-10加工性优,韧性及耐蚀性皆强,多被应用于日制之优质刀具,刀锋容易保持且即便硬度达HRC62也可方便研磨。

  VG-1(V Gold 1),是由武生特殊钢有限公司开发的一种高碳高钼不锈钢,性能类似AUS-8,VG1含有碳1.0%和一次硬碳化物和二次硬碳化物共存于基体,提高耐磨性,钼铬合金连同双硬碳化物帮助改善耐磨性和抵抗腐蚀能力,14%的铬也有助于改善抵抗腐蚀能力和韧性。

  此钢材为奥地利Bohler生产,是做大型不锈钢刀具很好的钢材,大量为意大利Extrema Ratio军用品刀厂所采用,N690和VG-10拥有一些相似的性能,后来日本的爱知制钢生产了一种几乎和N690一样的钢材——“ZA-18 steel”,在性能上比VG-10还要略胜一筹,有非常好的防锈性和韧性,且不易崩口、刀刃易研磨,耐用度适合各种各样的环境使用。N690Co的唯一缺点是硬度稍差些许,也因此它的刀型都会有较厚重的刀身来加强硬度。

  ELMAX其实是一种高铬高钒钼合金钢,是一种曝亮度极低的不锈钢材料质地。其常规使用的寿命长,摩擦损耗低。通常抗腐蚀性和耐磨损是一对矛盾的集合,两者很难兼得,然而在ELMAX上完美地实现了这种独特的组合,利用粉末冶金的技术获得了一种高度耐磨、优秀防锈的不锈钢。 ELMAX的全称是Uddeholm Elmax Stainless Steel,具有高耐磨性、抗压强度高、耐腐蚀及非常好的空间稳定性。

  日本Myodo Foundry制造研发的跨时代意义的超级不锈钢—H1,H1是一种析出强化不锈钢,使用氮取代了大部分的碳元素,在热处理时形成的氮化物可以把钢材中的氧气和杂质带走,在提高了硬度的同时又没削弱韧性,可以很完美的淬硬到57-58HRC。H1低廉的价格和不相上下的性能成功的取代了钴合金,H1的出现对于制刀业有着革命性的意义。

  德国制钢材,非常防锈,但其它方面没什么好说的优点。事实上与常见的440C钢材相比X50CrMoV15它的碳含量还更少些,然而它却十分坚硬且有高抗腐蚀性,对于不是顶细心照顾刀具的用户来说它算是个好选择,除了刀锋保持性不算佳之外,尤其是常会听到用户抱怨采用X50CrMoV15合金的刀具需要常常重新磨利。

  SG-2是一种粉末系特殊钢,很适合用来制造菜刀,硬度可达HRC62-64。 瑞典Fallkniven公司替瑞典空军代工的飞行员求生刀也采用此合金。日本专业制刀大厂贝印(KAI)公司旗下-旬SHUN系列使用SG-2合金在它们的顶级产品线),高质量令使用过的厨师印象非常深刻。SG-2各项性能仅略输给SRS-15(日本秋房的牛刀(Akifusa gyuto)采用此合金)一些。

  27、San Mai III:San Mai III(三美钢)是一种昂贵的传统式日本积层钢,以坚硬强化的高碳不锈钢作为刀刃的心材部分,而以两片坚韧、硬度较低的锻造不锈钢包夹,使其更形强化,结果使刀刃兼具两种钢材的优点。至于传闻中真正的三枚钢刀刃所特有的一条靠近刀锋的并行线纹,这条纹就是软、硬钢接合线外露的结果,所以每一把三枚钢刀的纹路都是独特而互不相同的。

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