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常用刀具钢材特性

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-11-08  浏览次数:1959
核心提示:不锈钢的表现具有矛盾性:增多铬减少碳能增强抗锈能力,但也使刀刃更难于打磨锋利,刀锋持久性也会降低。但我们发现多数的不锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利,且持久性也一样。
     “不锈钢”这个词常常让人误解,因为事实上没有钢材是不生锈的,生锈会在钢材上留下污点,并使刀具状态欠佳。熔炼时在钢材中加入铬,并降低碳的含量,就可以使其成为“不锈钢”。有些专家认为,不锈钢的表现具有矛盾性:增多铬减少碳能增强抗锈能力,但也使刀刃更难于打磨锋利,刀锋持久性也会降低。但我们发现多数的不锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利,且持久性也一样。 
      420J2: (Cold Stee公司出品)由于其低碳高铬的组成,是这种钢材成为制作坚韧抗震刀刃的决佳选择,同时还具有很好的抗腐蚀能力与不错的刀锋保持性。他是一种理想的刀刃材料,可以在各种不同的环境下使用,如高温.潮湿.海水等环境,高量的铬带给它超强的抗腐蚀能力,也使它成为制造随身刀具和不需要怎么保养的刀具的上好材料。 
      4Cr13:国产之优质不锈耐酸钢材,低碳高铬钢,广泛应用于弱腐蚀介质零件.医疗工具弹簧.滚动轴承.手术刀具.外科器械,耐蚀性能力极优,加工性极优,综合性能等同于420J2。 
      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。 美国着明之BUCK及GERBER两大刀厂已於90年代选用425M作为其刀身材料。 
      T10:国产之优质高碳钢材,含碳量达1%,经热处理後可达HRc58-60之硬度, 韧性十分好,耐磨性好,切削刀口不变热的工具钢,但不耐腐蚀,广泛应用于我国出口制刀业。 
      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 力很差, 故钢材之表面多以涂层保护, 以防 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 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。
剪刀硬度的定义
      制刀界有一个重要指标-硬度,最常用的指标有三种:布氏硬度,洛氏硬度和维氏硬度。 
      布氏硬度的含意:用一定直径的淬硬钢球,在一定的载荷(p)作用下,压入试件表面,停留一段时间,然后除去载荷,测量压痕的面积,压痕越小表示抵抗塑性变形能力(即硬度)越大,越大硬度越小,用“HB”来表示。 
      洛氏硬度的含意:在规定的外加载荷下,将钢球或金刚石压头垂直压入试件表面,产生压痕,测试压痕深度,利用洛氏硬度计算公式HR=(K-H)/C便可计算出洛氏硬度。简单说就是压痕越浅,HR值越大,材料硬度越高。用"HRC"来表示。比如HRC60,即代表在试验载荷为150kg下,使用顶角为120度的金刚石圆锥压头时,试件的压痕深度为0.08mm。 
      布氏硬度的含意:是利用顶角为136度的金刚石四方角锥体作压头,在一定的载荷下压入试件表面,留下方形压痕,根据对角线的长度,即可查出硬度值,用“HV”来表示。 一般都是用洛氏硬度来衡量刀刃的硬度,也就是HRC值,通常一把好刀的刀刃硬度应在洛氏威尔硬度50s以上,60s以下,简而言之,硬度越高,抗磨损能力越高,但脆性也越大。
 
关键词: 刀具 钢材 特性
 
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