同样材质的两根棍子哪个更易折断？钢材的成分与分类

两根相同厚度的木棍哪一个更容易折断？

对于以上两个问题，相信没有人不知道。 作为常识，刀剑也是如此~其他条件相同的情况下，性能取决于其本身的材质。 （单从剑长来说，长剑的工艺比短剑复杂，对钢材的韧性和硬度要求更高。）

本文详细介绍了钢材的成分和分类，帮助大家了解钢材在冷兵器中的应用和性能。 文字有点多，可以先保存下来再看~

钢是含碳量在0.02%～1.7%之间的铁碳合金的总称。 钢是以铁和碳为主要成分的合金，其含碳量一般小于1.7%。

图：剑钢中碳元素含量示意图

钢的化学成分差异很大。 按其化学成分可分为碳素钢（简称碳钢）和合金钢两大类。 只含有碳元素的钢称为碳素钢（碳素钢）或普通钢； 碳钢是通过冶炼生铁获得的合金。 除以铁和碳为主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等。 及其他杂质。 碳钢具有一定的机械性能，工艺性能好，价格便宜。 因此，碳钢得到了广泛的应用。 但随着现代工业和科学技术的飞速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，因此开发了各种合金钢。 合金钢是在碳钢中有意添加某些元素（称为合金元素）而获得的多元合金。 与碳钢相比，合金钢的性能有了明显的提高，因此得到越来越多的应用。 例如，现在广泛使用含铬或镀铬钢来防止生锈（俗称不锈钢）。 这种不锈钢降低了剑的强度，提高了其防锈能力。 铬钢常用于太极剑。

在实际生产中，钢根据不同用途往往含有不同的合金元素，如锰、镍、钒等。人类对钢的应用和研究有着悠久的历史。 然而，直到19世纪贝内斯特炼钢法发明之前，钢铁生产一直是一项高成本、低效率的任务。 如今，钢材因其低廉的价格和可靠的性能而成为世界上使用最广泛的材料之一。 它是建筑业、制造业和人们日常生活中不可缺少的组成部分。 可以说，钢铁是现代社会的物质基础。

由于钢材品种繁多，必须对钢材进行分类，以便于生产、储存、选用和研究。 根据钢材的用途、化学成分和质量，钢材可分为很多类别：

(一).按用途分类

按钢材用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。

1、结构钢：

(1). 钢材用作各种机械零件。 包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢。

（2）。 工程结构用钢。 包括碳钢中的A、B、特殊钢和普通低合金钢。

2、工具钢：用于制造各种工具的钢。 冷兵器就属于这一类。 根据工具用途不同，可分为切削工具钢、模具钢和量具钢。

3、特殊性能钢：是具有特殊物理、化学性能的钢。 可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。

(三).按化学成分分类

按钢的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

碳钢：按含碳量可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）； 中碳钢（0.25%）。 此外，根据钢中所含的主要合金元素，还可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。

元素在钢中的作用

碳：

存在于所有钢材中，是最重要的硬化元素。 为了帮助提高钢材的强度，我们通常希望刀级钢的碳含量超过0.6%，也称为高碳钢。

铬：

提高耐磨性、硬度，最重要的是耐腐蚀性，超过 13% 被认为是不锈钢。 尽管它的名字如此，但如果维护不当，所有钢材都会生锈。 正是因为其耐磨性，铬钢比其他钢修磨起来更加费力，而且硬度不高，所以修磨意义不大。 因此，冷兵器中最常见的应用是观赏、剑身、房屋建筑、COSPLAY。

锰：

一种重要的奥氏体稳定元素，有助于形成纹理、增加坚固性、强度和耐磨性。 除A-2、L-6和CPM 420V外，大多数刀剪钢在热处理和卷取过程中都会发生钢的内部脱氧。

钼：

碳化剂，防止钢变脆，保持钢在高温下的强度。 它存在于许多钢材中。 空气硬化钢（如A-2、ATS-34）总是含有1%或更多的钼，以便它们可以在空气中硬化。

镍：

保持强度、耐腐蚀性和韧性。 出现在 L-6\AUS-6 和 AUS-8 中。

硅：

有助于增强力量。 与锰一样，硅在钢铁生产过程中也被用来维持其强度。

钨：

增强耐磨性。 钨与适当比例的铬或锰混合可制成高速钢。 高速钢M-2含有大量的钨。

钒：

增强耐磨性和延展性。 钒存在于多种钢材中，其中M-2、Vascowear、CPM T440V和420VA含有大量钒。 BG-42和ATS-34最大的区别在于前者含有钒。

磷：

它是降低钢的塑性和韧性并引起冷脆性的有害元素。 能显着提高钢材的强度，提高大气腐蚀的稳定性。 其含量应限制在0.05%以下。

硫：

硫通常是一种有害元素，会使钢变热变脆。 导致材料容易破裂或碎裂。

1）铬钢的特点：

优点：不易生锈，耐腐蚀，耐酸，不易氧化，韧性好，可当软剑使用。

缺点：硬度不高（软剑没有硬度）

硬剑硬度：HRC=45-52HRC

2）花纹钢的特点：

花纹钢是指将不同含碳量的钢材通过折叠、锻造的方式锻造在一起。 通过不断的折叠、锻造，去除钢材中的杂质，使钢结构更加致密，达到刚柔相济（以龙泉宝剑为例，原材料采用草钢（生铁）+高碳钢(T10)采用龙泉当地铁砂熔炼，经上百次熔炼折锻而成。

优点：手工制作，纹理不规则，图案自然形成。 可以结合更多技巧来提升性能（附加技巧：覆土、烧刃----增加刀刃硬度）。 图案复杂，艺术精美，具有收藏价值。

缺点：会生锈，需要保养。 硬度高，生产周期长，废品率高。

硬度：55-60HRC。 无涂层燃烧刀片的硬度在55左右，覆土燃烧刀片的硬度为58HRC--60HRC。 是否带刀片：是（1.粗刀片-切割硬物：铁丝2.细刀片-切割纸张，劈草席）达到58 HRC。 不烧刀剪线，4000以上约57-59，4000以下约56；

3）锰钢的特性

锰钢也用于冷兵器。 其优点是：价格低廉、硬度适中。 厚刀片可以切割电线。

缺点：会生锈，需要保养。

硬度：52-55HRC（中等硬度）

4）碳钢的特性

众所周知，钢主要由铁和碳元素组成。 碳元素虽然占的比例很小，但与剑的软硬有关。 太软，容易弯曲或卷曲。 太硬，容易折断或碎裂。 碳钢是按化学元素分类命名的一种钢。 按含碳量分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。 高碳钢在合理范围内具有较高的硬度，其作为独立剑的性能优于中、低碳钢。 这里我们主要讲一下高碳钢的特点。

优点：硬度高

缺点：会生锈，需要保养

硬度：55-58HRC。 细刀片可以切纸，粗刀片还可以切电线。

看到这里，您可能已经明白，没有100%完美的钢材。 这取决于它的用途是什么，需要什么性能和效果。 以确定其生产工艺和成分。 一件衣服光有好的材质还不够，还需要好的裁剪、缝纫、版型。 好的刀剑除了基本原材料外，还需要一些特殊的加工，比如热处理、磨边方法等。

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