不锈钢防锈性揭秘:铬含量与合金元素的影响
不锈钢并非如其名称所暗示的那样不会生锈,而是因为含铬量超过13%,所以不锈钢比非不锈钢更耐锈。在餐具行业,不锈钢的标准是13%,而ASM金属手册上说的是“超过10%”,其他书籍也有不同的数据。
根据游离铬(未结合在碳化物中的铬)的含量来测量不锈钢可能更有意义,因为游离铬会在刀片表面形成氧化铬,并主要提供抗污性。合金元素对所需铬的量有很大影响,而铬含量较低且含有一些合金元素仍可具有“不锈钢”特性。
不锈钢通常经过热处理后硬度大致相同(440C 通常约为 57Rc,ATS-34 为 59-61Rc,S60V 约为 56Rc),甚至不同制造商对不同等级的不锈钢的处理方式也略有不同。此外,更好的热处理可以显著改善钢材的性能。
以下是不锈钢的一般分类:
420和420J是低端不锈钢的代表,它们非常耐污,而且非常柔软但坚韧。但它们的耐磨性并不好。一般来说,刀刃会因磨损和冲击而逐渐消失。因为它们易于加工,所以通常用于较便宜的刀具。
440A 与 425M、420HC、12C27 和 6A 属于同一组。它们比上述钢更硬、强度更高、更耐磨。440A 和 12C27 是该组中的佼佼者,经过热处理后,它们的性能都非常好。据说 12C27 特别纯净,经过适当的热处理后,性能非常好。
Gin-1、ATS-55、8A 和 440C 是另一组。这些钢更好,更耐磨。它们非常耐污,而 ATS-55 在这里被单独列出,因为它不是特别耐污。8A 值得一提,因为它的钒含量高,刀刃非常锋利,但它也是该组中最弱和最不耐磨的。
ATS-34 / 154CM、VG-10 和 S60V 属于同一组。很难对 ATS-34 和 154-CM 进行概括,因为它们用途广泛,热处理也千差万别。这些钢材为不锈钢提供了高端性能基准,前景良好,并且足够坚固,可用于多种用途。但是,它们的抗污性不太好。VG-10 有点像 ATS-34 和 154-CM,但 G10 更好。它更耐污、更坚韧,并且具有很强的刀刃保持力。VG-10 含有钒,是该组中具有最佳刀刃保持力的钢材。S60V 是该组中最耐磨的钢材,当耐磨性比刀刃强度更重要时,它是一个很好的选择。
BG-42、S90V 和 S30V 属于同一组。BG-42 在耐磨性方面优于上述钢材(S60V 除外)。它比 ATS-34 更坚韧、更耐污渍、更耐磨损,也更难打磨。S90V 在耐磨性方面处于上述钢材的极端水平,比 ATS-34 更坚韧、更耐污渍,也更难打磨。在购买决策中,您需要考虑打磨的难度。
420:
420 常用于潜水刀,它具有极强的抗污性。也常用于非常便宜的刀具。它太软,不适合用作实用刀。
420HC:
420修改了其碳含量,使其大致相当于440A。

440 A — 440 B — 440 C:
这种不锈钢的碳含量(和淬硬性)从 A(0.75%)增加到 B(0.9%)再到 C(1.2%)。440C 是一种优质的高级不锈钢,通常淬硬至 56-58 Rc 左右,非常坚韧,并且具有良好的刀刃保持性。在 20 世纪 80 年代,440C 是不锈钢餐具刀的顶级材料,随后 ATS-34 出现并成为 20 世纪 90 年代餐具刀的首选。
防锈性能方面,440A最耐锈,440C最不耐锈。SOG Seal 2000用的是440A,Randall的不锈钢刀用的是440B。440C用得比较广泛,比ATS-34更坚韧、更耐污,但刃口保持能力较差,较弱。
如果您的刀上只标有“440”,那么它很可能是便宜的 440A。如果制造商使用的是昂贵的 440C,他们就必须宣传它。一般的看法是 440A 只适合日常使用,尤其是经过良好的热处理后,例如 SOG 热处理的 440A 刀片。440-B 非常坚固,而 440-C 则非常出色。
425M—12C27:
这两种钢与440A非常相似,Buck刀使用的是425M(0.5%碳)。12C27(0.6%碳)是一种斯堪的纳维亚钢,常用于puukkos和挪威刀。据说12C27由于纯度高,必须仔细热处理,如果处理得当,可能比440A更好。
AUS-6、AUS-8、AUS-10(也称为 6A 8A 10A):
日本不锈钢的碳含量大致相当于440A(AUS-6,碳含量0.65%)、440B(AUS-8,碳含量0.75%)、440C(AUS-10,碳含量1.1%)。
Al Mar 使用 AUS-6,它是 420J2 等低端钢材的竞争对手。
Cold Steel 的刀具采用非常受欢迎的 AUS-8 钢材。8A 是 ATS-55 和 GIN-1 等中档钢材的竞争对手。
AUS-10 的碳含量与 440C 大致相同,但铬含量略少,因此应该更耐锈蚀,但可能比 440C 更坚硬,这使其能够与 ATS-34 及以上级别的高端钢材相竞争。
这三种钢都含有一些钒(440系列没有),这增加了耐磨性并优化了晶粒以获得良好的韧性和磨成非常锋利的刀刃的能力。

GIN-1 也称为 G-2:
GIN-1 是一种碳含量略少、铬含量略多、钼含量略低于 ATS-34 的钢材,用于较便宜的 Spider 刀具,但现在 Spider 刀具使用 ATS-55 和 8A。Butterfly 现在在其较便宜的刀具中使用 GIN-1。它是一种非常好的不锈钢,耐磨性和强度略低于 ATS-34。
ATS-34、154-CM、ATS-34:
这三种都是90年代最火的高端不锈钢。154-CM是美国产品,但长期以来,制造商达不到刀具制造商的高质量制造标准,所以刀具制造商都开始使用ATS-34。随后,154-CM的制造质量再次提高,一些坚持使用美国产品的公司也在使用它。
ATS-34 是日立公司的产品,与 154-CM 类似。通常硬度约为 60 Rc,刀刃保持性非常好,即使在较高硬度下也具有出色的韧性。但是,它不像上面提到的 400 系列那样防锈。许多定制刀具制造商都使用 ATS-34,Spider 的高端刀具和 Butterfly 就是使用它的公司之一。与普遍的看法相反,这两种钢都是通过氩/氧/脱碳工艺 (AOD) 而不是真空重熔制成的。
ATS-55:
ATS-55 与 ATS-34 类似,但除了钼之外还添加了一些其他元素。这种钢是一种很好的餐具钢。除去钼后,ATS-55 似乎不如 ATS-34 坚固,而且有报道称其防锈性较差。我的猜测是,除去钼后,更多的铬被困在碳化物中,这意味着铬用于防锈,而较软的铬碳化物取代了钼碳化物,从而降低了耐磨性。
VG-10:
这是一种含钒的高端不锈钢。由于钒含量高,VG-10 与其他钒钢(如 BG-42 和 AUS-8)一样具有杀伤力。VG-10 比 ATS-34 更坚韧、更耐锈。
VG-10 中的微量钒会影响晶粒细化,耐磨性不佳。不过,钴和钼是强碳化物,铬也是碳化物前体。总体来说,这是一种非常好的钢,但如果你看到一些具有极高耐磨性的钢,那是由于添加了少量合金,如 %V 或 Nb。

BG-42:
BG-42 与 ATS-34 有些相似,但有两个主要区别:BG-42 的锰含量是 ATS-34 的两倍,钒含量为 1.2%(ATS-34 中不含钒)。添加钒以及更清洁的生产工艺(VIM/VAR)也使 BG-42 比 ATS-34 更具延展性。Chris Reeve 在他的 Sebenzas 中从 ATS-34 换成了 BG-42。
S60V(CPM T440V)-S90V(CPM T420V):
这两种钢都是世界一流的,很难说哪一种更好。这些钢采用 Crucible 的粒子冶金工艺制成,这使得它们比传统的炼钢方法具有更多的合金元素。这两种钢的钒含量都很高,这意味着它们非常耐磨。Spider 至少在一种型号中使用了 CPM S60V,而 Spider 是 S60V 的主要用户,Spider 将其削减至 55-56Rc 以保持韧性的平衡,但以牺牲强度为代价。
S90V 比 S60V 更耐磨、更坚韧,事实上 S90V 可能比任何用于餐具的不锈钢都更耐磨。因此,S90V 与 BG-42 一样,是最好的通用不锈钢。不过,S90V 比 BG-42 更贵,所以 S90V 目前仅供定制制造商使用。
CPM S30V:
耐磨性极佳,硬度为 59-60 Rc。这些特性让 S30V 成为最热门的不锈钢之一,Chris Reeve 也从 BG-42 钢改用 S30V。

400系列不锈钢:
在 Cold Steel 改用 AUS-8 之前,许多不锈钢产品都标有“400 系列不锈钢”的标签。其他刀具公司也开始使用这个术语。那么 400 系列不锈钢是什么呢?我一直以为它是 440-A,但我希望刀具公司能具体说明具体是什么钢材。
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