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刀具钢的五大关键特性,你了解多少?

佚名 钢材资讯 2024-07-08 20:05:41 85

(文/刀匠张勇,代表作品有手工锻造大马士革刀“鹤壁”“长风”,交流请点击我的头像。)

最常见的钢材一般分为工具钢、碳钢、不锈钢,在众多的钢材中,能否成为优良的工具钢,主要取决于以下五个关键特性:

1.硬度

这是钢材在受到压力时抵抗变形的能力。刀具钢材的硬度与刀具的强度直接相关,通常以“HRC”为单位。

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△图:工匠工坊手工锻造大马士革刀“冷月”硬度测试

2. 韧性

韧性是指钢材在受到冲击时抵抗开裂或断裂等损伤的能力。简单来说,就是抵抗崩裂和断裂的能力。崩裂是刀具的最大敌人,而且很难修复。一般来说,钢材越硬,韧性就越差。

3. 锋利度保持

指钢材磨成刀刃后,刀刃保持锋利的时间。对此没有统一的测量标准,目前只能通过主观判断来比较。

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△图:工匠工坊对大马士革博伊刀进行测试

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△图:工匠工坊制作的大马士革刀“长锋”进行测试

4.耐磨性

耐磨性是指钢抵抗磨损的能力。当较硬的颗粒穿过较软的表面时,就会发生磨损。在同等硬度的钢中,碳化物较大的钢(可将其视为微观、坚硬、耐磨的颗粒)通常更耐磨损。然而,碳化物会变脆并开裂,从而降低韧性。

5.耐腐蚀

它是抵抗腐蚀的能力,但往往以牺牲硬度和切削能力为代价。

根据这些性能指标,我对世界各地的刀具制造商最常用的刀具钢材进行了排名。

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如果你希望你的刀最锋利,ZCP-189是最好的;如果你很在意你的刀生锈,H1是最好的;如果你不喜欢磨刀,想让你的刀保持更长时间的锋利,CPM110V是最好的……

如果您参考上表来了解您想要的是硬度、耐腐蚀性、耐磨性还是保持性,就会非常清楚。

如果您想了解某种钢材的具体特性,我整理了一个表格供大家参考:

CPM S110V

边缘保持度10;耐腐蚀性6;抛光难易度1;受欢迎指数1。

CPM S90V

边缘保持度9;耐腐蚀性5;抛光难易度1;受欢迎指数3。

Crucible 的 CPM S90V 钢在耐磨性和刀刃保持性方面是常用钢材中的佼佼者。它的碳含量非常高,而且含有大量的钒,因此价格相对较高。

M390

边缘保持度9;耐腐蚀性7;易于抛光2;受欢迎指数6。

M390是新型超级钢之一,采用第三代粉末冶金技术,针对需要特殊耐腐蚀性和极高硬度的刀具而开发,具有优异的耐磨性。M390的硬度可达60-62 HRC。

ZDP-189

边缘保持度8;耐腐蚀性4;抛光难易度1;受欢迎指数2。

这是另一种含有大量碳和铬的新型超级钢,可以达到令人难以置信的高硬度。ZDP-189的平均硬度约为64HRC。一些刀具制造商甚至可以将其加工到66HRC的变质硬度。当然,在这个硬度水平下,你可以获得出色的边缘保持性,但代价是它极难磨锋利。

艾尔玛克斯

边缘保持度8;耐腐蚀性5;易于抛光3;受欢迎指数6。

这是一种高铬、高钒、高钼粉末合金钢,具有极高的耐磨性和耐腐蚀性。它是一种不锈钢,但在很多方面可以媲美碳钢的性能。

CPM-20CV

边缘保持度9;耐腐蚀性7;易于抛光2;受欢迎指数4。

CPM-20CV 是一种粉末冶金 (PM) 工具钢,具有出色的耐磨性和刀刃保持性。由于铬含量高,它还具有很强的耐腐蚀性。

CTS-XHP

边缘保持度8;耐腐蚀性6;易于抛光5;受欢迎指数4。

这是另一种相对较新的刀具钢,具有非常好的刀刃保持性,硬度可达 61HRC。它也是一种粉末冶金钢,在刀刃保持性方面比 S30V 略有优势,但在磨刀过程中需要付出更多努力。

CPM M4

边缘保持度9;耐腐蚀性2;打磨简易性2;受欢迎指数2。

高性能工具钢,韧性优于大多数碳钢。它含有高剂量的钼、钒和钨,以及相当数量的碳,在耐磨性和韧性之间提供了极好的平衡。它的硬度可以达到62-64HRC,但防锈能力不高。一些刀具制造商喜欢在M4钢刀上添加涂层以提高耐腐蚀性,但这会给刀具带来新的弱点,这里我就不细说了。

CPM S35VN

边缘保持度7;耐腐蚀性7;易于抛光5;受欢迎指数8。

2009 年,Crucible 和 Chris Reeve 推出了一款优质 S30V 钢,名为 S35VN。通过使用更细的晶粒结构并添加少量铌,S30V 更易于加工,同时提高了韧性和锐化能力。

CPM S30V

边缘保持度7;耐腐蚀性7;易于抛光5;受欢迎指数7。

通常称为 S30V,由美国 Crucible 公司制造,具有出色的刀刃保持力,并且不易生锈。在美国,S30V 通常用于制造高端小刀和昂贵的厨房餐具。

154厘米

刀刃保持度6;耐腐蚀性6;易打磨性5。

一种相对较硬的钢,是 440C 的升级版,添加了钼。与 440C 相比,它具有出色的边缘保持性。虽然铬含量较低,但在耐腐蚀性方面仍然表现良好。对于大多数用途来说,它足够坚韧,而且相对容易打磨。

D2

刀刃保持度8;耐腐蚀性2;易打磨性3。

这是一种半不锈钢工具钢。铬含量为 13%,尚不足以称为全不锈钢,但它的耐腐蚀性仍优于大多数碳钢。另一方面,D2 钢比类似的防锈钢(如 154CM 或 ATS-34)更硬,因此它的刀刃保持性更好一些。

H1

刀刃保持度2;耐腐蚀性9;易打磨性8。

日本Myodo Metals的H1钢是市面上最好的耐腐蚀钢,不会生锈。当然,这也是有代价的,刃口保持性相对较差,价格也较高,更适合作为潜水装备上的金属部件,或者潜水刀。

N680

刀刃保持度 5;耐腐蚀性 8;易打磨性 6。

含氮量约为 0.20%,含铬量超过 17%,耐腐蚀性极强。它是一种细晶粒钢,可以打磨成极细的刀刃。

440摄氏度

刀刃保持度4;耐腐蚀性4;易打磨性6。

440C 曾被认为是美国刀具钢材中的高端产品,但随着新型超级钢材的出现,其光芒已黯然失色。这是一种常用于批量生产的折刀的不锈钢。

AUS-8

刀刃保持度3;耐腐蚀性4;易于打磨8。

AUS-8 钢产自日本,其性能与 440B 非常相似,比 440C 更耐腐蚀,但硬度较低。

CTS-BD1

刀刃保持度4;耐腐蚀性6;易打磨性6。

这是一种真空熔炼不锈钢,经常与 AUS-8 和 8Cr13MoV 进行比较,但在刀刃保持性方面略胜于这两种钢。它的铬含量略高,耐腐蚀性更强。它含有中等大小的铬碳化物(一种坚硬、耐磨的颗粒),相对容易打磨。

14C28N

刀刃保持度4;耐腐蚀性6;易打磨性6。

一种瑞典不锈钢,被认为是 13C26 的升级版。它的铬含量略高,碳含量较少,其秘诀在于添加氮以提高耐腐蚀性。

440A

刀刃保持度 3;耐腐蚀性 5;易打磨性 9。

它与 420HC 非常相似,但碳含量略高,可提高耐磨性和边缘保持性,但耐腐蚀性较差。

420HC

刀刃保持度 3;耐腐蚀性 8;易打磨性 9。

420HC通常被认为是420钢之王。它在420的基础上增加了碳含量(HC代表高碳),使其更坚硬。

以上介绍的刀具钢材,在刚面世时,大多都是非常出色的超级钢材,但在如今钢材竞争如此激烈的情况下,没有一种钢材能够长期占据榜首。下面就介绍几种目前处于领先地位的新一代超级钢材。

美沙美特

Maxamet 是 Carpenter 最新的粉末钢。它是一种极致合金,具有极高的硬度和出色的刀刃保持力,但耐腐蚀性较差。

Cru-Wear

Cru-Wear 是一种坩埚工具钢,是 D2 钢的改良版,增加了钒和钨的含量,同时降低了碳和铬的含量。具有出色的韧性和耐磨性。

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标签: 刀具钢   硬度   韧性   锐度保持性   耐磨性