第三篇刀具钢材篇 (上篇)合金钢： 根本上来说，钢就是含碳的铁。其他原料的增加使其具有不同的特性。下面按字母顺序讲述一些比较主要的合金材料，一些试验钢材也包含其中： 碳：在目前所有钢材中，它都是最重要的淬水成分。同时增加钢材强度。刀具用钢其碳含量通常大于0.5%，称做“高碳钢”。 铬：加入铬的目的是为了增加耐磨损性、可淬性和（最重要的）耐腐蚀性。不锈钢至少含有13%的铬。当然，如果不做适当的保养，任何钢材都会生锈，不管它叫什么名字。 锰：一种重要的元素，锰构成颗粒结构，提供了可淬性。同样的还有强度和耐腐蚀性。在生产过程中（热处理）改善钢材（比如，除氧）。现在很多刀具用钢都用到锰，除了A-2、L-6和CPM 420V。 钼：炭化物的形成者，钼可以防止钢材太脆，并且使钢材可以在高温下保持强度。现在很多钢材都含钼，退火钢（如A-2、ATS-34）含有1%或更多的钼---钼能是钢材在空气中变硬。 镍：用于增加强度、抗腐蚀和增加韧性。一般L-6、AUS-6和AUS-8使用。 硅：增加强度，作用类似于锰，它使钢材在制作过程中更完善。 钨：提高耐磨损性。在含有适当成分的铬和锰的钢材中加入钨就能制作出高速钢。高速钢M-2中含有大量的钨。 钒：提供耐磨损性和可淬性。炭化物模板帮助生产有美观纹路的钢材。许多的钢材含有钒，M-2、VASCOWEAR、CPM T440V（为了增加数量）含有大量的钒。BG-42和ATS-34最大的不同就是含有钒。 碳与合金（非不锈钢）： 这些钢材是最常铸造的钢材。不锈钢很难铸造。高碳钢能通过不同的调节，提供锋利坚硬的刀刃或强壮有弹性的部分。不锈钢不能调节成分，很难改变。当然，高碳钢比不锈钢锈的快，高碳钢的报废率也略低于不锈钢—热处理合适的话这些钢材的表现都不错。 在AISI（全美钢铁工业）钢材设计系统，10**是指高碳钢，其他是合金。比如，50**系列是喊铬钢。 在SAE（汽车工程师协会）设计系统，字母表示的钢材（如W-2，A-2）是工具钢。 在ASM（全美金属协会）分类系统中也是一样，但它几乎不讨论刀具钢，所以我将忽略不提。 一般来说，钢材的最终号码是非常接近于其碳含量的。所以，1095含碳量是0.95%，52100含碳量是1%，5160含碳量是0.6%。 碳合金钢材： 这一类钢材是通常用于锻造的钢材,属于非不锈钢。其实不锈钢也是可以锻造的, 但非常困难。另外，同一块碳钢可以用经由分段冶炼方法来获得非常坚硬的刃端和坚韧而具弹性的背端，而不锈钢不可以这样冶炼。当然，在不同程度上碳钢比不锈钢容易生锈，也比使用不锈钢风险大，但只要热处理方法正确，下面举出的所有的钢材都相当不错。 在AISI钢材命名系统中，10xx 是碳钢，其他的则是合金钢，例如，50xx系列是铬钢。在SAE命名系统中，带有字符标示的(例如, W-2, A-2)是工具钢。另外还有ASM命名系统，但它在刀具界中很少被提及，所以在这里我们可以忽略它。通常在钢材名称中的最后一个数字即为该种钢材的含碳量，如1095约含0.95%的碳，52100约含1.0%的碳，而5160 则约含0.60%的碳。 ★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。 ★9Cr18:国产优质不锈耐酸钢材，含铬量达18%,含碳量0.9%,，广泛应用于自动车床零件.纤维厂机具.石油工业耐腐蚀及耐磨零件.手术刀具.外科器械，耐蚀性能力极优，加工性极优。经热处理后硬度可达HRc58。 ★9Cr18Mo:国产之优质不锈钢材，含铬量达18%,含1%钼,含碳量0.9%,主要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,经热处理后硬度可达HRc58。 ★T10：国产优质高碳钢材，含碳量达1%,经热处理後硬度可达HRc58-60。韧性、耐磨性十分好，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。 O-1: 属油硬级(Oil-Hardening types)工具钢，而且是其中性能最佳者。0-1钢是朴实的基本的工具钢，也是应用得非常广泛的优秀钢材，用它制造的刀锋完全可以很好地胜任日常的用途，而且热处理很容易。其高锰伴同铬与钨可增加硬化能, 使钢材可不需剧烈水淬 (代之以油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平。O-1钢的加工性能强, 用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃，但耐腐蚀能力则较弱，容易生锈。适用于大量通常用途，也被追求实惠的制刀师们广泛使用。0-1刀锋保持力很强，一般来说0-1都能够被打磨得很精细。这种淬油工具钢类似于1095钢。Randall刀具和Mad Dog都用0-1。 0-6: 是仅次于0-1的容易热处理的钢材，但是极难打磨。完美的晶状结构和硬石磨粒子组成了这种超级坚韧耐磨的钢材。0-6的刀胚料都要经过高温碾压处理和精细打磨，高温碾压处理的价格还算合理。0-6胚料有种奇特的近似桔红色的光泽，非常坚韧，在打磨时这一点更显著，用它做出来的刀锋保持性出奇地好。 10-系列 (1095 ,1084, 1070, 1060, 1050, 等等) : 这类钢材最显著的特征是坚韧，在刀具业中，1095被用得最广泛。10-系列钢材，按从1095-1050排序，含碳量从高到低，可达到的打磨度也从高到低，但坚韧性却从低到高到最高。同样的，按从 1060-1050排序通常适应于制剑业。而对刀来说，用作刀锋的话，1050勉强可用，1060不错，1084更好，1095就很出色了。1095是一种很“标准”的碳钢材料，性能出色而且成本不贵，具有适当的坚韧度和打磨度。这是一种较单纯的钢材，容易生锈，它仅含有两种合金成分：0.95%的碳和0.4%的锰。KA-BAR系列和TOPS系列通常使用1095，再加上黑色涂层。 碳V: Cold Steel公司的专利钢材，一种经过精心冶炼的高级的碳合金钢，是冶金学和实验科学的杰作，它也是一种纯粹的碳合金钢，冷钢公司在其购买的大量高级碳钢材中加入少量合金元素增加了这种钢材的坚韧性和持久性，然后按照严格的规则滚轧获得最好的结晶化，使刀刃可以充分利用钢材中的结晶粒方向，使刀刃变得出类拔萃，这种生产流程使每把刀都有同样的优秀品质，甚至比昂贵的手工刀更佳。碳V是Cold Steel（冷钢公司）专用的术语，它并不一定是指某种特殊的钢材，确切地说，它指Cold Steel采用的任何一种钢材，代表着他们不断选用不同钢材来制造刀具的历程。碳V 的成分和O-1很类似，性能大致在1095系列和O-1系列之间，抗锈能力和O-1差不多。曾听人说碳V就是O-1或1095，现在知道它们当然是不同的。很多业界人士坚持说它是0170-6，而又有人说它是50100-B，其实50100-B和0170-6是同一种钢材（见下文）。这就是今天的碳V的情况。 0170-6（50100-B）: 同一种钢材却有不同的名称：0170-6是炼钢业的叫法，而50100-B是AISI的命名。这是一种很不错的铬-钒钢，有点象O-1，但比0-1便宜。刚去世的 Blackjack曾用O170-6制造过一些刀。碳V可能就是0170-6。50100基本上是52100，但铬含量只有52100的1/3。而50100-B中的B表示这种钢材加入了钒，是铬-钒钢。 5160: 一种很普遍的高端钢材，它是在1060基础上多加1%的铬来增加硬度，具有很好的打磨度，但其更广为人知的是杰出的坚韧性（象L-6一样）。这是一种非常出色的做长剑的钢材，如果是长刃刀剑，硬度最好控制在HRC50；而用做工作刀具的话，加工到60HRC都无妨。用5160做的刀具刀锋保持性非常好，通常被用于制造剑类（硬度低于HRc50）和使用强度大的刀具（最高硬度大于HRc60）。 52100: 一种滚珠轴承钢，一般不容易找到打磨尺寸合适的胚料，但它具有刀锋保持力和坚韧度非常好。52100是把5160重加工，加入更多合金成分和碳(52100约含1%碳，而5160含有0.60%碳)，以达到更高的硬度。和5160一样，它也有亮黄色的金属光泽。比5160的打磨度好，但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不如5160那么高的刀具。 A-2: 一种高韧性耐磨工具钢材, 属风硬钢(Air-Hardening steel), 含碳量很高, 约1%，经热处理后硬度可达HRc57, 铬含量约5%, 经打磨后钢材表面光泽较暗。耐腐蚀性强, 延展性也很强, 并且有很好的抗退火能力和抗变形能力，打磨起来比0-1更困难，但也没到很极端的程度。因为钢材中加有5%铬的缘故，所以锯料过程比较艰难。A-2是一种非常特殊的钢材，抗磨损能力特别强，又以很好的坚韧性和打磨度而著名。因为是压缩钢，所以不能指望它可以进行分段冶炼，突出的坚韧性使其常常作为生产战斗刀具的首选。其他几种A-系列钢材都很适合用来做刀刃。Chris Reeve和Phil Hartsfield都采用A-2，而Blackjack的几款刀也是用的A-2。 D-2: 高碳高铬工具钢, 属风硬钢(Air-Hardening steel)，杰出的制刀钢材，被广泛应用砍伐刀或猎刀的制作, 也经常被用做切割钢材。具有近乎完美的抗磨损能力，即使钢材经过完全退火，这种抗磨损能力仍然能够保留。它的含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理后硬度可达HRc60, 但相对地廷展性较弱, D-2的退火温度比A-2要高，而且无法得到真正的镜面抛光表面，它有个缺点就是如果要做高光表面处理时，它的表面会出现桔皮状剥落现象。D-2 有时被叫作“半不锈钢”，但达不到不锈钢的程度，它比上面提到的碳钢的抗锈性都好，也有很优秀的打磨度。Bob Dozier爱用D-2。 L-6: 属油硬级(Oil-Hardening types)工具钢，是一种用于作锯片的钢材，最常用在伐木工具上，除此之外一般很难见到其它地方用它。热处理后硬度能达到HRc57，这样的刀锋适合大多数切割用途，特别是回卷形的刀锋尤其适用。其特点是坚韧度和打磨度都很好，但容易生锈，这是简单型碳钢的通病。L-7 和它很近似，只是含碳量更高一点。和0-1一样，L-6是锻工的最爱。如果你不计较成本，这是制刀的最好选择之一，尤其是坚韧性要求高的刀具。 M-2: 一种高速钢，可以承受很高的温度，所以被运用在高温下的切割工作中，如果用来做刀，有一定挑战性，但可以在退火之前就完成刀刃的表面处理。M-2可能比D-2的刀锋保持性更好，但它更脆，所以不适合做大型刀具。它可以达到非常优秀的打磨度，而坚韧程度当然比不上那些以坚韧而出名的钢材，但比不锈钢好，打磨度也胜过不锈钢。Benchmade在AFCK系列中开始用到M-2。 W-2: 高碳工具钢材被命为W型的为水硬钢(Water-Hardening Steel), 在工具钢中价格最低。W-2钢材经热处理可达至高硬度(HRc65), 而且容易局部硬化, 以使邻近各部位硬得可以耐磨, 软得容易加工, 因此加工性极优良, 故用途广泛。但W-2耐腐蚀能力很差, 故钢材之表面多以涂层保护。这种钢材由于含有0.2%的钒，因此可用于加工相当坚韧和可打磨的刀刃。另外大部分锉刀都用W-1（一种与W-2很相似的钢材，只是W-1不含钒）。 Vascowear: 是一种非常昂贵，很难找到的高钒钢材，加工非常困难，但抗磨损性出奇地好。未用于产品化刀具生产。 “不锈钢”钢材： 首先请记住，没有真正不锈的钢材，如果不保养，所有的钢材都会生锈。但是下面这些钢材由于含有高于13%的铬，所以具有比上面提到的钢材高得多的抗锈能力。我要指出的是并没有一致的标准来规定钢材需要含多少铬才能被认为是不锈钢。在刀具界，实际上规定为13%，但ASM金属手册说“大于10%”，而另一些书记录又不同。另外，其他合金元素的含量对含铬量要求的影响很大，如果使用的合金得当，即使含铬量较低也能达到“不锈钢”品质。 420J: 比440系列低的碳含量(<0.5%)，非常柔软，不能打磨，经热处理后硬度只有HRc52-55, 耐损性等各方面的性能并不太出众。因较容易切割及打磨, 故适宜用作大量生产厂制刀具，也被用于生产低成本刀具，420J钢因碳含量低而耐腐蚀能力极强, 故也是生产潜水刀具的理想钢材。但其过于柔软，不能用于日常实用刀具。 AUS-6, AUS-8, AUS-10 (AKA 154-CM: 美国产的优质不锈钢材，目前最热的高端不锈钢之一。含碳量约1.05%, 经热处理后硬度可达HRc60-61。154-CM是最初的美洲版本，铬含量达15%, 钼含量达4%，故定名为 ATS-34: 日本“日立金属工业”针对美制 ATS-55: 日本“日立金属工业”继ATS-34后开发的优质钢材，和ATS-34很相似，但去掉钼，加入了其他一些元素。目前对这种钢材所知不多，但它看起来具有似乎是保留了ATS-34的优秀打磨度并增加了坚韧性。钼是高速钢生产中一种昂贵而有用的元素，而刀锋并不需要用到高速钢，所以去掉钼可以大幅度降低钢材成本，且仍然保持了ATS-34的特性。整体而言, ATS-55性能稍逊于ATS-34, 但比G-2优秀。Spyderco选用这种钢材。 三美III（San Mai III）: Cold Stell公司出品的一种非常昂贵，品质极佳的日本薄片层压钢材。以坚硬的高碳不锈钢夹在中间作为刀刃的核心，上下各加一层韧性和弹性都很好的不锈钢来辅助和增强，最后的成品具有两种材料钢的特性，这种碾压出来的钢材比特韧的AUS 8A坚固25%。三美III的特征是刀锋处的线涡纹路，遍及整个刀刃的边缘，是由于打磨时各钢层显露出来而形成的。每把刀的线纹长度各有不同，因为每一片三美III都是独一无二的。象AUS 8A不锈钢一样，三美III由现代精确传送熔炉热处理和零下低温淬水流程，改进钢材的微观结构，去掉杂质。最后的成品刀刃比一般不锈钢刀刃具有更好的弹性和保持性。 BG-42: 极优质不锈钢, 含碳量1.15%, 含钒量则高达1.2%，故钢材组织微粒细密, 经热处理后硬度可达HRc60-61, 加工性优, 耐腐蚀性极强, 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的材料, 因此价格颇高。Bob Loveless 最近宣称他从ATS-34转向这种钢材，这是个征兆，BG-42在某种程度上与ATS-34近似，而有两个最大的不同之处: BG-42有两倍于ATS-34的锰含量，和1.2%的钒含量 (ATS-34不含钒), 所以可知它比ATS-34的打磨度更好。Chris Reeves 在生产Sebenzas时也从ATS-34转向了BG-42。 Cowry X(RT-6): 日本“大同特殊钢 (株)”于1993年开发的超级粉末系列合金钢材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用于大型砍伐刀具, 钢材含碳量高达3%, 经热处理后硬度可达HRc67。 Cowry Y(CP-4): 日本“大同特殊钢 (株)”于1993年开发的优质粉末系列合金钢材, 含碳量达1.2%, 更罕有地混入金属元素“钶”达0.2%, 经热处理后硬度可达HRc63, 却仍保有极佳的延展性。 CPM440V: CPM(Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材，美国Crucible原料公司开发的新一代刃具钢, 厂方曾声称CPM440V为超级钢材(Super custom knife steel of the 90's)，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，但是它过于坚硬而难于打磨（因此它具有空前的刀锋保持性），但反过来，也就不需要经常打磨。虽然CPM440V之含碳量比传统的 CPM420V: 美国Crucible原料公司於1996年再次研制出较CPM440V更高一级的CPM钢材, 它比CPM440V多出近一倍的钒及钼含量, 故能保有更优越的刀锋耐损性及耐蚀性(比CPM440V优秀25-50%)，或许比440V的坚韧度也更高。经热处理后的硬度则与CPM440V相等。CPM420V售价昂贵。 GIN-1（AKA G-2）: 日本“日立金属工业”研发的优质钢材，性能与 ZDP-189 : 日本“日立金属工业”于1996年开发的新型粉末钢材, 其研发目标与“大同特殊钢 (株) ”的Cowry X钢材一脉相承, 是具有优良加工性能的超硬合金钢, ZDP-189含碳量达3%, 含铬量亦高达20%, 经热处理后硬度可达HRc67, 加工性能极优, 金属组织微粒比ATS-34及440-C更均匀细密, 耐蚀性及韧性均良好, 故“日立”对外宣称ZDP-189为“跨向21世纪的次世代刃具钢”。 VG10 : 日本“武生特制钢” 开发的“V金10号”不锈钢材, 是“V金”系列钢材中的最优级别, 含碳量约1%, 含钼1.2%及钴1.5%, 经热处理后硬度可达HRc60-62。VG-10最显著的特性是可以造出非常非常锋利的刀锋，而且是非常完美的刀锋。它的加工性能优秀, 韧性和耐腐蚀性都很强, 以VG-10 作刃材的刀，其刀锋保持度都比常用不锈钢的刀要好得多，多被应用与优质刀具。Fallkniven 的产品多采用这种钢材。 花纹钢在古代，许多高品质的刀剑都是选用花纹钢制作的。所谓花纹钢，是指表面呈现各种如岩石层理一样深入内部的花纹的钢铁，这种钢材是制作刀剑的绝佳之选。 现在一般都把花纹钢称为大马士革钢，而实际上，花纹钢由于花纹的成因不同而分为两种，一种是天然花纹钢，另外一种是人工花纹钢。 天然花纹钢最早产于古代的波斯、印度。天然花纹钢的原料来自古印度一种称为"乌兹"（WOOTZ）的钢材，这种乌兹钢是从磁铁矿石中直接冶炼出来的海绵铁，也就是用较原始办法炼出的熟铁块。冶炼花纹钢时，把乌兹配合一定分量的干木料、植物茎叶等作为渗碳剂，放在坩埚中，加以密封后，用高温冶炼，就可以得到块状的花纹钢。再采用低温锻打的方法，就可以制成花纹钢刀刃，刀刃表面呈现黑白相间，细如发丝的卷曲花纹。这种花纹是钢铁冶炼时自然形成的，是钢铁内部组织产生结晶的结果，其花纹形状是人工无法控制的，所以称为天然花纹钢。 天然花纹钢的原料乌兹钢产于印度，但是用乌兹炼成的花纹钢却大部分被贩卖到印度周围的国家去制成刀剑。在古代，叙利亚的大马士革是欧、亚交通的重要港口，贸易十分活跃，大量的天然花纹钢刀剑从这里输出，因而天然花纹钢就被称为大马士革钢。这种钢输入俄国被称为"布拉特钢"；大约在北魏时期，天然花纹钢由波斯传入中国，当时被称为"镔铁"，我国古代西北、东北少数民族大约也是在那个时期学会了炼制镔铁。 镔铁在当时是极为珍贵的物品，辽、金两代，所出产的镔铁非常有名。在宋代，辽国为贺宋朝正旦，曾用镔铁作为一种礼品。到了元代，元朝工部下设有镔铁局，专门负责炼制镔铁。 人工花纹钢，是指用人工锤锻的方法将钢铁反复折叠锻打，使钢表面呈现出花纹，是专用于制作刀剑的优质钢材。人工花纹钢表面所呈现的花纹是折叠锻打的层理的外露，所以又称为折叠钢。人工花纹钢，应该源于青铜时代的青铜武器制造。因为铸造出来的青铜武器，硬度较低，但是经过锻打后，其硬度可以提高数倍，达到钢刀的硬度，所以当古人发明了冶铁术后，该会采用同样的锻打技术来制造刀剑。但在伊始，古人之所以采用折叠锻打方法制造刀剑，其目的并不在于取得漂亮的花纹，而是为了将钢铁中的杂质锻出，以提高刀剑的品质，后来随着技术的进步，古人逐渐掌握了采用不同的锻制方法，就可以获得不同花纹的技术，从而使花纹钢制刃术又得到了发展和完善，这就是后来所称的"百炼钢"的技术。 中国古代有许多关于花纹钢宝剑的记录，大概指的是折叠花纹钢。如《越绝书》所记干将、欧冶子所铸龙渊、泰阿、工布三剑："欲知龙渊，观其状如登高山，临深渊；欲知泰阿，观其（金瓜）巍巍翼翼，如流水之波；欲知工布，（金瓜）从文起，至脊而止，如珠不可衽，文若流水不绝。"所谓（金瓜）即指剑身之花纹，而高山、深渊、流水即指花纹之形状。 除了中国，日本、马来群岛的古兵也大都是折叠花纹钢锻制的。日本的武士刀由于是采用同种钢料的折叠锻打技术，所以其刃面呈现钢料折叠花纹的刀较少，在刃面显现的是另外一种刀剑花纹-火纹。其作法是：将一种经过配制的淬火土用水调稠后敷在刀刃两面，仅刀刃外露，待干燥后再入炉加热淬火，成功后，在刃身上就产生了一条从刀尖至刀根的淬火温度线，或曲或直或波浪状，则因其制刀流派不同而各有特色，这便是火纹。 马来人的花纹钢刀剑称为"克力士"，克力士除了直刀外还有波形克力士，好像中国古代的蛇形剑。因马来群岛铁矿贫乏，早期的克力士，大都使用陨铁制做，后来即使有中国、波斯等地的钢铁输入，马来铸剑师在锻剑时仍要加入一部分陨铁，来保证刀剑的品质。克力士的锻打折叠可达到数百层之多，然克力士花纹刃的特色在于花纹毕露，甚至可以用手触摸出花纹凹凸起伏。克力士在锻制过程中产生许多极为细微的空隙，马来人由此发明了另外一种技术，即将克力士刃身浸擦香液或毒液，制成香刃或毒刃，香刃出鞘即香，毒刃则伤人必死，其功效均可保持上百年而品质不变。 关于花纹钢的产生，也还有另外一种说法，即中国早在春秋时期即已掌握了天然花纹钢和折叠花纹钢的技术，但是由于后来秦始皇"焚书坑儒"、收禁六国之兵，使六国（尤其是掌握先进锻剑技术的吴、越、楚三国）铸剑师或死或逃。逃忘者分别来到了日本、马来群岛和波斯、印度，并将源自中国的锻剑术发扬广大，自成一派，而在中国其技术则逐渐失传。这种说法也并非在没有根据，因为在春秋战国时期中国的花纹钢锻制技术确实极为兴盛，而此时他国尚无此技术，及至秦汉以后，西亚伊斯兰民族、东南亚的马来民族和东亚日本民族的花纹钢技术才先后称雄。日本刀剑名家和历史学家均承认日本最初刀剑制造技术来自中国、朝鲜，而朝鲜锻剑术是源自中国。在伊朗、印度、阿富汗、土耳其等东方伊斯兰民族的语言中，将常用的短剑或匕首通称为坎查（kanjar或kantchar），其刃形制近似于周代战国剑形，其柄多为长茎工字形，也颇近似于战国时的吴越名剑之柄，而且其读音极近似于"干将"之音，所以有刀剑专家由此推测此种刀剑源出流亡西亚的干将流派铸剑师。但是上述说法只是出于一种推断，而无确凿的文献或实物来作证明。 大马士革（DAMASCUS）: 是一种被广泛制造的钢材，因此几乎不可能精确地定义它，不过有一点是无庸置疑的：它比任何其他类型的钢材都更受收藏家的青睐。每个铁匠做出的大马士革都略有不同，而且层数差别很大，从最简单的三层开始到数百层，甚至有人用每击40吨的压力将300层钢箔冲压成大马士革。无论哪一种大马士革都是非常美丽的。 提到玩刀，就不可能不提到花纹钢，古人一时的无心之矢，却成了现今的热门话题，和很多BLADE SMITH及FANS们追求的目标。确实花纹钢有着它独特的美，可以说花纹钢与刀有着密不可分的联系，因为有古老的花纹钢所以才始终流传着花纹钢刀的传说与情思，因为有对花纹钢刀的追求所以才有花纹钢技术的层出不穷。 论述花纹钢的文章已经有很多，至少我自己看了很多，但真正能够搞明白的不是很多，从我个人讲，相对炭钢和花纹钢来讲我更喜欢炭钢多一些。但我想搞明白一些事情，因为玩刀、赏刀，花纹钢是一个重要的课题，至少对我个人来说，始终一知半解我不甘心。 这个话题，我设定了一个范围，就是中式花纹钢、日式花纹钢与美式DAMSCAS。之所以设定这么一个范围，一是因为个人认为他们比较有代表性，二是因为我才疏学浅只了解这么多，对于马来克力士剑，印度乌滋钢实在知之甚少，不敢涉及。 一、中式花纹钢 说到中式，就不得不追溯到千年前的一些传说，花纹钢的历史估计也是起源与此，但从出土之实物来讲，多为三代（元、明、清）之钢制兵器较多，甚或春秋战国青铜兵器较多，也就是说，中间历史出土兵器似乎是个断层，当然两晋、宋聊阶段的兵器也有出土，但多为打砸器，或者零散枪头、矢头，也有精品出现，但单就花纹钢刀剑来说，今天能看到的好像多为三代甚或是明、清之物，那么中式花纹钢到底起源于何朝代，至少我是不清楚？这是疑问之一？ 疑问二？单就明、清两代花纹钢来说，就锻造方式来说，就小弟所知三种，一种单钢折叠锻打，一种夹钢三层折叠锻打，一种玄焊，就玄焊来说，前一阵听说已经有不少人吃药（买到假货），那么玄焊花纹钢是否在明清时代有这种锻造方式？另，拿单钢折叠锻打来说，比如一把剑折叠断代就说几十次，就说每次一折，那么做一把剑初始钢坯岂不是要十几米，甚至几十米长，现金有刀匠作品说可达到上万层甚至几十万层折叠断代，实不知初始钢坯要有多长，而且在这过程中，真要达到几万层的话，钢坯脱碳岂不是相当严重？！！ 疑问三？明、清折叠花纹钢多见流水纹、闪电纹、云纹，但至少我没见过实物或资料有圈纹，而同一时期，藏族刀花纹钢多为更粗犷的折叠锻打次数较少所产生的粗流水纹，而资料上确见过一把非常诡异的圈纹花纹钢，实在不知是如何折叠锻打出来的，现今复古所作折叠锻打花纹钢也再无见到这种大圈装花纹钢，即使美国ABS DAMSCAS BIRD EYE纹路也无法跟他相提并论。 二、日式花纹钢 说到日式，小弟实在无法论及很多，一是俺本身不喜欢日本这个国家，二是日本刀的知识委实深奥。先拿兼常作来说，很喜欢的花纹样式，而它确不是折叠断代，而是青纸夹钢，而两边的皮据说是包出来的花纹，而对于这种说法我自己脑中无法想象，这个包的概念是什么，怎样做出的这种花纹，而这种花纹与折叠断代出的花纹又有什么制作技法和本质区别呢？ 疑问二，随小弟不懂日本刀，但有耳闻，日本武士刀流派众多，而区分不同流派日本刀的切入点，一个是铭，一个是装，一个是刀姿，还有重要一点就是刃纹和地基纹路的不同？难道说那是日本各个流派就可以做出符合自己意愿的地基纹路，也就是说他们可以掌握符合自己意愿的锻造方式？？！！ 三、ABS DAMSCAS 说到ABS我想多说一点，我的疑问也最大，ABS DAMSCAS是晋级MS之路的必过之关，因此众多刀匠都在做DAMSCAS，而美式花纹钢与中式、日式有太大的区别，本人更喜欢东方一些的花纹钢，而美式的实无法接受。ABS DAMSCAS的锻造方式似乎分为这么几种，一是双钢混锻比如1084＋×××，二是钢加镍，三是玄焊（仿佛多用于可控花纹）。仿佛美式并不喜欢夹钢折锻，而更偏向于强悍的双钢混锻，这点让我大惑不解，同样是高碳钢，一起混锻，这个热处理如何来做？？如何让他们融合同时在热处理时候不炸开？三层夹钢可以理解，中间高碳两边低碳，而美式双高碳，至少我是不懂？？！！再有钢加镍DAMSCAS，这种花纹钢似乎口碑不好，很多人认为她是垃圾而不是真正的DAMSCAS，但实际使用性能如何呢？ABS紧急道路上是否禁止BLADE SMITH使用这种DAMSCAS作为审核晋级刀呢？！！再有就是玄焊，仿佛现在ABS的BLADE SMITH已经掌握了高超技术，可以控制梯型、鸟眼型、雨点型，甚至是玫瑰型DAMSCAS，而这种可控花纹钢好像多是以玄焊的方式来制作，那么这种技术处了可以表现出美好的花纹外，其性能又如何呢？？最令我不解的是为什么美式DAMSCAS外表基本是黑褐色的，甚至有蓝色的，而东方花纹钢多为钢本色，在感观上我更容易接受东方花纹钢的美感。 坩鍋熔煉鋼-從中華民國美術刀劍保存協會 美術刀劍 一書 pp.31-32 轉述如下 英國人Malcolmson記載,印度Nirsa(地名)之冶鍊方法如下: 首先將含鐵之礦石槌打成小塊,如過於堅硬,則先用火燒之再槌打.然後將所得之礦砂加以洗濯,其重而淀下者乃取之,用木炭混合在土坑或土窯中燒熔之.此種土窯高約1.2-1.5米,直徑1.5米,窯底滲入地面約61公分,窯中之火用小牛皮所製之風箱4具鼓之,此風箱之裝置各相對成直角形,箱嘴在窯之下邊以便向上吹風.風箱日夜鼓風不息.所成之鐵可受槌打,大都切割成一磅左右之塊片,在按其用途分裝於形體不同之模型或斛器中冶鍊成鋼.其火燒24小時,用麻栗樹(Teak)'毛竹為燃料,據云毛竹含氧化矽(Silica)甚多,可助熔化.此外,尚另加各種灌木之綠葉同燒.印度人認為,冶鍊時所燒之燃料不同,其鐵或鋼之質地亦異.24小時之後,乃將模型或斛器置於地上,使之逐漸冷卻.於是其體在凝結中形成名為Jauhar之花紋.殆至冷透取出,則成一重約0.7公斤之球餅,於是以石灰包其外,再置入土窯中燒12或16小時.燒後取出冷卻,冷卻再入窯爐燒之,輾轉循環三'四次,至鐵或鋼質柔和能受鍛打為止. 每一刀或劍大多用兩球餅為之,其法先將球餅槌打成小鋼條,再將各鋼條打接成為一體以為刃,Jauhar花紋大都遍及於刃之全體 非钢铁类刀具材料钴 - Stellite 6K Carbon Manganese Silicon Chromium Nickel Molybdenum Vanadium Tungsten Cobalt 1.20 0.80 0.00 28.00 0.00 0.00 0.00 5.00 60.00 具有良好耐磨损性的柔软材料，几乎不会被腐蚀。STELLITE 6K，有时会在一些刀具上看见它，这是一种钴合金。DAVID BOVE在他的潜水刀中使用钴。 钛 新的钛合金硬度可以达到50R，该硬度看上去可以制作一些有用的刀具。钛合金极端的抗锈，没有磁性。最近经常使用于一些昂贵的潜水刀，海豹部队经常在工作于磁性雷附近时使用它，MISSION的刀具使用钛，TYGRYS也在一款刀具的内衬上使用它。 陶瓷 越来越多的刀具使用陶瓷刀刃。通常，它是非常易碎的，而且使用者也无法再摸锋利陶瓷刀刃，但是它的锋利度保持非常好。BOKER和KYOCERA使用陶瓷制作刀具。KEVIN MCCLUNG最近用陶瓷复合材料制作了一把刀的刀刃，它比以前单纯用陶瓷的要坚韧许多，而且其具有足够的坚韧度以便与其能真正成为一款适合大多数工作的有用的刀。这款刀使用者依然无法研磨以使刀刃锋利，但它的锋利度保持性惊人的优秀。 关于名刀的钢材资料zt 玉钢是什麽??要回答这个问题就得要扯到一些冶金学的基本理论.把铁矿和炭放到炉理面冶链.如果能让温度超过1500度的话.这时所得到的铁水会完全融化成液态.液态的铁可以吸收炭元素达到4~5个百分比而成为流动的生铁水.此时以空气打入生铁水将多余的炭氧化成二氧化碳来降低和控制铁的含炭量.这是现代的制钢法. 那在古代呢?古代炼钢技术的关键在哪呢? 在於鼓风的技术.一开始时因为鼓风技术和燃料选择的限制只能让温度到达1200度左右.此时铁矿虽能完全被还原成铁但是还不足以让其完全融化成液态.而是像麦芽糖粘稠状的多孔组织.在这种状态下的铁最多可以吸收约1.5％的炭.我们把它称为海绵铁.海绵铁品质的好坏决定在铁矿本身的品质.含磷硫等杂质少又有钡等微量元素者为高级.现在日本的玉钢就是海绵铁.当然印尼也有生产海绵铁但是因为铁矿品质比不上日本所以产品也只能卖给铸造厂当原料.再来铁里面的含炭量和杂质可以由其断面用肉眼来判断.现代的炼钢厂里的老师傅用肉眼来判断含炭量可以到万分之三的误差之内.言归正传.日本人烧出了大块的海绵铁(他们称之为鉧)後用大铁鎚将之打碎.再由经验丰富的师傅用肉眼看铁块的断面来挑出含炭量在1.2~1.5左右杂质极少的精纯部分称之为玉钢.拿来当成日本刀的原料.其余含炭量不足或是杂质多的下杂则拿来做菜刀或农具. 玉刚可硬可软可韧?会不会有点夸张?玉钢说白一点就是含杂质较少的高碳钢，其含碳量为1.0以上，如果说玉钢是合金工具钢，或许有可能，如果说玉钢真有那些特性整把日本刀都会玉钢来打造不是很好吗?可是事实事不然，日本刀在打造时，玉钢只用来作为刃铁而已，而其它部为则是使用其它的不同含碳量的钢材，如含碳量含0.7％的左下?及含碳量约0.1~0.3％的包丁?，就金属物理性质来说，高碳钢所得到的是硬的性质，中碳钢是韧的性质，低碳钢是软的性质，基本上这三种性质，就所知，好像没有一种金属可以通吃的。 真正的大马士革钢又称为结晶花纹钢.是一种古代粉末冶金和锻造技术完美的结合.在英美和欧洲大多数的地方被称为WOOTZ而在其原产地印度巴基斯坦一直到波斯则成为FULAT在俄罗斯的高加索地区被成为BULAT. WOOTZ的花纹是天然形成的不像摺叠钢一样是用人工硬将性质不同的材料焊接起来再摺叠锻打. 以下是WOOTZ形成的原理.和性质.请注意小心阅读并加以珍惜这难得的宝贵资料. 1. WOOTZ 的花纹基本上是两种性质不同的材料.亮的地方是纯的雪明炭铁硬度比玻璃还大.暗的地方的结构是属於沃斯田铁和波来铁.整体含炭量大约是在1.5~2.0 ％ 之间.在韧性高的波来铁里均匀散布着比玻璃还硬的雪明炭铁.使得WOOTZ可以具有非常锋利的刀锋.而且也非常坚韧而不会折断的刀身.有人说日本刀不也是这样的吗?但是日本刀因为刃口处整个是脆而硬的.缺口和横向裂纹便会在所难免.但WOOTZ就没有这样的问题. 2. WOOTZ的制造的费时费力.是超乎各位的想像.通常要花上两三个月的时间.而烧结的铁饼成功率又很低.当初会失传有两个原因.其一当时英国统治者为了保护当地仅剩的森林不使其沙漠化而禁止.其二是近代工业制钢的引进使WOOTZ在价格上无法竞争. WOOTZ钢的制造方法分两种一种是脱炭法.另一种是加炭法.不过最重点在於烧结铁饼时的温度控制和将铁饼锻造拉长时的最高温度.还有成品的厚度和原来铁饼的厚度比例也会决定将来的花纹明不明显. 3. WOOTZ钢的花纹和摺叠钢有明显的差别.WOOTZ花纹比较细致看起来比较自然黑白的对比也比较大.在古代由於有在刃上喂毒的情形.很多WOOTZ的刀刃呈现黑色的现象.在黑色的刀刃上分布着亮晶晶的雪明炭铁.古代波斯人把它形容成像夜空中的繁星一样漂亮的花纹.此外WOOTZ比起摺叠钢来是很不容易生锈.几百年下来没有像日本刀一样的费心保养却也能光亮如新不生锈.本人所看到WOOTZ会生锈的部分通常是刃上有瑕疵的小点或裂缝或含炭不均的地方. 4. 至於WOOTZ性能到底好在哪里.大约十年前BLADE杂志有一篇关於WOOTZ钢的测试. 其一是锋利度的测试:在仔细研磨後的WOOTZ结晶花纹钢能一刀切断巨大打结的麻绳. 其二是刀身的韧性测试: 把刃用夹具夹紧然後拿大铁鎚来敲.结果费了很大的力气.WOOTZ刀刃被敲成U字型但是却没有折断. 测试的结果证明了WOOTZ结晶花纹钢具有锋利和强韧两种特性於一身. 对於WOOTZ结晶花纹钢本人的评价比日本武士刀的玉钢还要高.日本刀会贵一部份也是因为它的研磨.现在的刀匠也有几位据说也会制造WOOTZ结晶花纹钢.可是做出来的花纹却跟古董刀很不太一样.也就是说再也没有人能达到古代的水准了.这个下次再讨论了. 玉钢不是铸铁!用冶金学的术语它应该叫做海绵铁. 铸铁温度要在1500度以上.铁矿被炭分子还原成铁.然後吸饱炭到2~6％ 然後完全融化成液态.再浇铸於模具里.待冷却後即为铸铁制品. 铸铁含炭量极高性质通常非常的脆.但是回火後便成球墨铸铁此时就变的非常软. 铸铁是完全不适合直接拿来制刀.因为它熔点低不能被锻造. 玉钢是铁矿和炭混合後只加热到1200度左右.此时还原的铁无法完全融化成液态而是半流动状态.冷却後像海绵一样成多孔状.海绵铁不是均质的铁块.含炭量从0.2到2.5左右. 把海绵铁敲成小块.再以目视依照其断面的光泽只挑出含炭在1~1.7左右且杂质较少者称之为玉钢. 把玉钢加热後打成薄片.淬冷水後再敲碎成小块.将这些小铁片用纸包好再裹上黄泥.入火锻链.让其结合成一块.再不断锻打反覆摺叠.如此可以将杂质去除且将铁块像揉面团一样揉成均质.这个过程重要的一点是可以将含炭1.5左右的铁块脱炭到0.8~0.9左右. 所以摺叠几次不是越多越好.而是到刚好的含炭量时就不能再摺叠下去否则含炭量会太低.(有时是8次10次或是13,15次是为了控制成品适当的含炭量.全凭目测和经验.这是制刃最难的部分) ps日本揉刀术并不是日本人发明的,而是中国唐朝的一种技术,连同刀型与铸造技术一起传到日本,所以才有唐样大刀的名称,但一但刃部的钢材一但磨光,露出内部的铁心,那把刀就没用了,所以後期才会被淘汰,日本刀刃部硬度约58-60,心才为48-50,这是一种较局部淬火的技术,但有可能会产生内应力,而且一把武士刀经过一次战争後,那把刀的寿命也差不多了,而武士刀的重量最轻900公克最重1200公克,要是超过1500或1700公克,就会对关节产生损伤,而中国刀不会,这是因为剑道的运刀法违反人体力学的关系 想知道日本刀对上中国大砍刀时是什麽情况的话,可以去看(无限住人),里面那个天津久影用的就是中国刀法与大砍刀 一个国家的武术与武器发展取决於那个国家的武术发展方向,中国在春秋战国时到一直到唐宋时带,都是以军事方向为主,而唐宋以後则是以民间击技为主,而日本则完全是以军事方向为主 日本刀主要有4部份1 玉刚 2暗光花纹刚 3包刚法 4局部淬火,而其中玉刚就是高碳刚,是日本人发明的,虽然硬度高,但易脆,而暗光花纹刚与包刚法都是唐朝时连同刀的形状与双手剑派一起传过去的,因此当时的日本刀不叫武士刀,而叫唐样大刀,而日本人淬火时采用高温过火(还是低温回火可以去查)虽然可以提高硬度但易脆,日本刀的硬度为58-60,可以更高,但会使刀身容易折断,就硬度,日本刀是很精良,但就耐用度,完全是废物,其缺点有 1寿命短 在日本战国时代时,一场战争就可以换掉一把刀 2无法修复,一但刀身有裂痕,那一把10万块的宝刀,就跟一快废铁一样,唐朝政府就是差一点被包刚法搞到破产,因此包刚法才会在中国绝迹 3像玩具一样,易坏,在明朝时,日本刀最大的克星不是刀法,而是少林寺铁棍,当倭寇遇到少林僧人时,往往都是连人带刀一起被打烂,而在八年抗战时,武士刀一遇到大刀队时,也是连人带刀被砍成两半 而武士刀之所以会硬度高,是因为武士刀的韧口很薄,易卷口,因此需要提高硬度,以增强耐用度与杀伤力,一个剑道高手,杀了100个人後,其刀与刀的碰撞次数可能不到一次,所以剑道最忌讳刃口相格,因此武士刀试刀适用死人试刀,而中国刀剑因为要面对许多重兵器,加上碰撞次数高,因此试刀时,是以刃口砍石头,以不卷刃为主,其注重的是弹性 因此就顶级刀剑而言,最推崇以大马士革刚加上中国花纹刚打成的刀剑,就大马士革刚与日本玉刚的优缺点,请自己去找,顺带一提,目前硬度最高的刀,是西洋刀匠打的刺刀(因为短) 至於中国刀与日本剑谁好谁坏,套用他们的一句话中国刀剑注重弹性,而日本刀剑则注重硬度,因此无法比较而至於剑道方面双手剑早在春秋战国就有了,其特点为,大开大合,利於战阵(去看漫画:天界无限:黄展鸣画),但变化不易,不适合一般民间一对一的击技,因此一直到唐朝时以门派的形式传过去後,就被淘汰了,(国术杂志:力与美:第130期)至於剑道的技巧方面,他们注重的是:在敌人砍到我前,先砍倒敌人:因此他们注重的是速度,完全攻击,并不防守,以跟敌人同归於尽的气势,一刀杀掉对方,所以他们不需要技巧,而且双手剑传到日本时,他们只学到了型式,并没学到最重要的,也就是腰的运用,因此,剑道用的是手臂肌肉的力量,而不是像中国武术,以腰部的离心力的力量,所以日本刀会那麽薄,不是技术好,而是太重他们拿不动,一把标准武士刀,重1200公克,而中国单刀则是3.5公斤,要是武士刀太重,很容易在停刀时伤手 至於剑道与苗刀的差别,在於苗刀有用腰部的力量与反手刀,挥砍时有直劈也横扫,而武士刀则因为腰部固定不动,所以是以直劈为主,而且劈砍时,上手前推,下手微往後收,以杠杆力矩方式旋转,这时会有两个旋转中心,因此剑道的速度很快,缺点为,要砍第二刀时,要先回刀再砍,中国刀则是反手刀,因此不必回刀, 至於抗战刀法有三种说法 1大刀王五的鬼头刀法,请去找电影:一刀倾城:里面王五那把鬼头刀厚达1公分以上 2抗战时期,中国政府除了聘请着名武术家教授中国刀法,还由从日本士官学校毕业的军官传授日本式劈刺,并且研究专门对付剑道的招式 3苗刀刀法 顺带一提,日本武士刀遇到大刀队之所以会死的那麽惨,是因为日本武士刀只砍人,而大刀队则是人也砍,刀也砍,当时大刀一把重达20斤,也就是12公斤,是武士刀的十倍,武士刀根本承受不了 钢的主要类别有： 1. 低碳钢 - 又称软钢, 含碳量从0.10％至0.30％低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用于制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。 2. 中碳钢 - 含碳量从0.30％ 至0.60％, 用以制造重压锻件, 车轴, 钢轨等。 3. 高碳钢 - 常称工具钢 , 含碳量从0.60％至1.70％, 可以淬硬和回火。锤, 撬棍等由含碳量0.75％的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90％ 至1.00％ 的钢制造。 4. 合金钢 - 钢中加入其它金属如铬, 镍, 钨, 钒等, 使具有若干新的特性。 由于各种合金元素的掺入, 合金钢可具有防锈, 防腐蚀, 耐热, 耐磨, 防震和抗疲乏等不同特性。 5. 高速钢 - 含有各种成份和份量, 如钨, 铬, 钒, 钴和钼等。 高速钢制成的切削工具, 可用高的速度求切削硬材料, 并能承担强力的切削。 高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利, 其它钢材则可能变钝。 炼钢过程及性质比较：热处理(Heat Treatment) - 是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。 热处理能改善钢的显微结构, 使达到所需的物理要求。韧性, 硬度 和耐磨性 是通过热处理而获得的特性中的几种。 要获得这些特性, 需使用热处理中的淬硬<又称淬火>, 回火, 退火<又称化>和表面淬硬等操作。 淬硬(Hardening, 又称淬火) - 是将金属均匀地加热至适当温度, 然后迅速浸入水或油中急冷, 或在空气中或冷冻区中冷却, 使金属获得所需要的硬度。 回火 - 钢件淬硬后会变脆, 同时由淬火急冷而引致的应力, 可使钢件受到轻击而断裂。 要消除脆性, 可用回火处理法。 回火就是将钢件重新加热至适当的温度或颜色, 然后予以急冷。 回火虽然使钢的硬度略为减少, 但可增加钢的韧性而降低其脆性。 退火 - 退火是消除钢件的内在应力和勒化钢件的方法。 退火法是将钢件加热至高于临界温度, 然后放入干灰, 石灰, 石棉或封闭在炉内, 令它慢慢冷却。 硬度(Hardness) - 是材料抵抗外物刺入的一种能力。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦, 由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。 这种方法称为锉试法 这种方法不太科学。 用硬度试验器来试验极为准确, 是现代试验硬度常用的方法。 最常用的试验法有洛氏硬度试验 洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度, 冲入深度愈大, 硬度愈小。 钻石冲入金属的深度, 可从指针指出正确的数字, 该数字称为洛氏硬度数。 锻造 - 是用锤击使金属成为一定形状<成型> 的方法, 当钢件加热达到锻造温度时, 可以从事锻造, 弯屈, 抽拉, 成型等操作。 大多数钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。 脆性 - 表示金属容易破裂的性质, 铸铁的脆性大, 甚至跌落地上亦会破裂。 脆性与硬度有密切关系, 硬度高的材料通常脆性亦大。 延性 - (又称柔软性) 是金属受外力永久变形而不碎裂的性质, 延性的金属可抽拉成细线。 弹性 - 是金属受外力变形, 当外力消除之后又恢复其原有形状的一种性质。 弹簧钢是极富弹性的一种材料。 硬度 - 是金属抵抗外物刺入或切削的一种能增加钢材硬度常用的方法是淬火。 展性 - 又称可锻性, 是金属延性或柔软性的另一种表示法。 展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。 韧性 是金属抵受震动或冲击的能力。 韧性与脆性刚好相反。 还有一些不太相同的解释： 金属术语(转帖) 淬火：一种将金属浸于水，油，空气或者金属溶液中快速冷却，以使金属变硬的工艺。然而这种方法同时也会增加金属的脆性。金属在水中淬火比在油中冷却的速度要快。 退火：一个用来描述将金属软化过程的概念。与淬水工艺刚好相反。退火加工是将材料软化，以及去应力。它包括将金属进行缓慢加热以及冷却的过程。该工艺能够释放材料内部集聚的应力，也可以应用于玻璃加。 回火：通过释放材料内部应力来降低钢的硬度，该工艺首先将金属加热到低于其变形界限温度的某个温度，然后在空气中让其缓慢冷却。 难熔金属：熔点很高的金属，包括：钨，镍，铬，铂，钼，等等。 熔炼：将金属容其矿石中分离出来的工艺。 超耐热合金：耐热或者高温合金，在超过1000摄氏度的条件下性能稳定，不发生或者几乎不发生腐蚀反映。 加工硬化：将金属片连续进行弯曲加工的工艺。金属变得越来越坚硬而难于弯折，直到金属最终断裂。对金属进行有规律的间隔退火处理有助于金属实现更进一步恶毒变形。 合金：由两种或者两者以上的元素组成的金属。 同素异形：在某种物质状态，同一元素以多种物理形态（如液态，固态或者气态）存在的现象。碳就属于同素异形元素，因为它有多种存在形态---石墨和金刚石。TAOTAOBA.NET 阳极氧化：增加金属材料表面的天然氧化层厚度，起到保护金属表层目的的一种工艺。阳极氧化工艺可以应用于铝，锰，钛，等多种金属。 奥氏体：铁的一种高密度高温形式。奥氏体不锈钢通常用于对材料硬度及防腐蚀性能有很高要求的应用领域。 碳钢：一种由碳和钢形成的合金。碳的含量决定了钢的硬度。低碳钢比较软，高碳钢更加坚硬一些。 表面硬化：该工艺用于在钢的表面形成一层坚硬表层。主要有两种方式：第一是先增加钢表面部分碳的含量，随后进行淬火和轻微的回火。第WWW.TAOTAOBA.NET/二是将钢表面加热后进行淬火和回火。当材料的某一个局部有额外耐摩要求时，表面硬化加工就显得十分重要。 金属陶瓷：在金属中加入陶瓷颗粒形成的合成物。 冷加工：对金属在低于其再结晶温度的条件下进行加工成型 黑色金属：含铁的金属，黑色金属基本上由各种钢和铁的不同时形式构成。 锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用锤打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。 镀锌：将镀锌到钢或者铁的表面的一种表面处理工艺。在园艺用金属容器中十分常见。 贵金属：典型特征为具有极高的防腐蚀性能，通常应用于贵重金属。 白蜡：一种已经在家用器皿中应用数百年的锡铅合金。现在白蜡中也可能含有铅和锑。 机械性能 脆性：用于描述材料在未施加明显外力以及没有明显变形的情况下发生断裂的性能。 耐压强力：施加于材料上使其长度变短，截面积变大的外力，与拉伸强力相对应。 传导性：材料传输热能或者电能的速度。 蠕变：材料在压力条件下产生缓慢的变形量。 延展性：是金属受外力变形，当外力消除之后又恢复其原有形状的一中性质。 疲劳强度：材料承受重复作用外力的能力。 燃烧点：金属或其蒸气开始燃烧的最低温度点。 吸湿：易于吸收并且保持水分的金属。 冲击强度：金属吸收突然撞击能量的能力。 柔韧性：在压力条件下材料容易发生永久性变形而不断裂的能力。 可塑性：材料在较低压力条件下容易发生永久性变形的能力。 多孔性：材料内部空隙的体积占据材料整体体积的比率。 切变强度：两股方向相反的外力同时施加于材料表面，使其中一部分与另一部分相互滑移，材料发生断裂时的外力大小即为该材料的切变强度。 比重：一定体积材料的重量与相同体积四摄氏度的水的重量之比。 比热：加热1克某种金属使其温度升高一摄氏度所需要的能量。 硬挺性：材料承受变形的能力，以压力与变形位移为平定基础。 静强度：材料承受导致变形的外加应力的能力。 应力：拉伸应力，压缩应力以及剪切应力都是外部施加于材料，导致材料断裂的作用力。 拉伸强度：材料被拉伸所能承受的最大作用力。与压缩强度对应。 热胀率：温度变化与材料规格变化之间的比率。 韧性：材料吸收冲击能量而不断裂的能力。 浇铸部分 指金属被加热熔化，然后浇注到模型里。适合加工造型复杂的零件。 砂模铸造：成本低，批量小，可以加工复杂的造型，但可能会需要大量的后期处理工序。 熔模铸造/失蜡法铸造：这种加工方法具有很高的连续性和精确度，也可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工成本前提下，能够实现非常完美的表面效果，适合大批量生产。 注铸法：用于加工高误差的复杂造型。由于工艺本身的特点，产品成型后不需要后处理，然而，只有在大批量生产的情况下才能显示出成本低的优点。 压铸法：加工成本高，只有在大批量生产的情况下成本才合理。但最终产品的成本相对较低而且误差比较高。可以用于生产壁厚较薄的零件。 旋铸法：是加工小型零件的理想方法，通常用于首饰制造。可以使用橡皮模型以降低加工的成本。 定向固化：可以生产具有优良抗疲劳性能的非常坚固的超耐热合金浇注到模型里，然后经过严格控制的加温及冷却工序，以消除任何细小的瑕疵 固体成型加工部分 固体成型加工：是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条， 片以及其他固体形态。属于劳动密集型生产。加工成本投入可以相 对低廉一些。 旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法，如碟子，杯子以及圆 锥体等。加工时，将高速旋转的金属板推近同样告诉旋转的，固定的车床 上的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。 弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。 连续扎制成型：将金属片喂入压辊之间，以获得长度连续，横截面一致的金属造 型。与挤压工艺类似，但是对加工元件的壁厚有限制，只能得到 单一的壁厚。只有在大量生产的前提下，加工成本才最合理。 冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度 可深可浅。 冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，大，小批量生产都可以 适用。 冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切 之后金属片剩余部分。 剪切：用剪切的方式切割金属片，与用一把剪刀从最佳位置剪裁纸张是一个道 理。 切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型，包 括铣磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。 无切屑成型：利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工 艺包括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，激光切割，喷水切 割以及热切割等。 国内钢材型号： 结构钢 碳素结构钢 Q235、Q345、10-60、15-65Mn、等 合金结构钢 20-50Mn2、15-40Cr、12-42CrMo、12Cr1MoV、38CrMoAl等 弹簧钢 65Mn、55Si2Mn、60Si2Mn(A)、30W4Cr2VA等 冷镦钢 ML08-45、ML40Cr、ML35CrMo等 工具钢 碳素工具钢 T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13、T8Mn等 合金工具钢 9SiCr、8MnSi、Cr12MoV、CrWMn、5CrMnMo、3Cr2W8V等 高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等 轴承钢 高碳铬轴承钢 GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn等 高碳铬不锈轴承钢 9Cr18、9Cr18Mo等 渗透轴承钢 G20CrMo、G20CrNiMo、G10CrNi3Mo等 特殊钢 不锈钢 0(1)Cr18Ni9、00Cr18Ni10、0(1)18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2等 耐热钢 0Cr25Ni20、5Cr21Mn9Ni4N、1Cr25Ni20Si2、1Cr17、1(2)Cr13、4Cr10Si2Mo等 高温合金钢 GH2036、GH4033、Incoloy800、Inconel600等 专业用钢 气轮机叶片用钢 1Cr12、1Cr13、1Cr11MoV、0Cr17Ni14Cu4Nb等 内燃机汽阀钢 5Cr21Mn9Ni4N、4Cr14NiW2Mo、4Cr9Si2、8Cr20Si2Ni等 高温螺栓钢 20Cr1Mo1VnbTiB等 模具钢 Cr12、Cr12MoV1、Cr12MoV、4Cr5MoSiV1等 钢材中的化学元素及其作用 碳(Carbon):存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳，也成为高碳钢。 铬(Chromium): 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。 锰(Manganese): 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。 钼(Molybdenum): 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼，这样它们才能在空气中变硬。 镍(Nickle)：保持强度、抗腐蚀性和韧性。出现在L-6，AUS-6和AUS-8中。 硅(Silicon)：有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 钨(Tungsten)：增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。 钒(Vanadium)：增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM440V和420V含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要！！！！！ 金属材料工艺性能名词简介---11：铸造性（可铸性）：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。铸造性主要包括流动性，收缩性和偏析。流动性是指液态金属充满铸模的能力，收缩性是指铸件凝固时，体积收缩的程度，偏析是指金属在冷却凝固过程中，因结晶先后差异而造成金属内部化学成分和组织的不均匀性。 2：可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。它包括在热态 或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。 3：切削加工性（可切削性，机械加工性）：指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的难易程度。切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡量。它与金属材料的化学成分，力学性能，导热性及加工硬化程度等诸多因素有关。通常是用硬度和韧性作切削加工性好坏的大致判断。一般讲，金属材料的硬度愈高愈难切削，硬度虽不高，但韧性大，切削也较困难。 4：焊接性（可焊性）：指金属材料对焊接加工的适应性能。主要是指在一定的焊接工艺 条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容：一是结合性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属焊接接头对使用要求的适用性。 5：热处理 （1）：退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。 （2）：正火：指将钢材或钢件加热到Ac3或Acm（钢的上临界点温度）以上30～ （3）：淬火：指将钢件加热到Ac3或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。 （4）：回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。 （5）：调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。 （6）：化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。 （7）：固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。 （8）：沉淀硬化（析出强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～ （9）：时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。 （10）：淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。 （11）：临界直径（临界淬透直径）：临界直径是指钢材在某种介质中淬冷后，心部得到全部马氏体或50%马氏体组织时的最大直径，一些钢的临界直径一般可以通过油中或水中的淬透性试验来获得。 （12）：二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于参与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。 （13）：回火脆性：指淬火钢在某些温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象。回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。第一类回火脆性又称不可逆回火脆性，主要发生在回火温度为250～ 热处理材料：5160 (弹簧钢） 一种很普遍的高端钢材，主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度，具有很好的打磨度。但其更广为人知的是杰出的坚韧性（象L-6一样）。通常被用于制造剑类（硬度低于50s RC）和使用强度大的刀具（最高硬度大于60s RC）。 800度油淬,250度回火,保温几分钟,回火250度,保温几分钟意思是,如果你有热处理炉,达到250度时控制在这个温度,过几分钟后即可开炉.用土炉子时估计到250度左右了,把刀夹出迅速插入热煤灰堆几分钟即可完成回火.水冷,弹簧钢空冷有回火脆性,所以要水冷.没有高温计热处理炉,目测火色估温度. 淬火后尺寸没变化,表面会有些轻微脱炭,不过没关系,研磨过后脱炭层就会被磨掉,弹簧钢都应该用油淬，可以达到60度或者再高一点，但是那样子落到地上或者用手掰都会断。 油的冷却速度在工件温度200-300度跟水比肯定是不够，但是可以有效防止开裂。而且弹簧钢的淬透性很好，如果坚持用弹簧钢做刀，那么还是用油淬比较合适。 52100(GCR15)轴承钢： 52100是一种滚轴钢材，只被锻工们使用。它和5160很近似，(但52100约含有 1% 碳，而5160 约含有0.60%碳)，比5160的打磨度好， 但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。 轴承钢做刀不错，都能做砍刀了。回火的时候温度低一点就可以，200多度应该比较合适. GCR15球化退火工艺:加热到790-810度.保温.2-4小时.等温700-720度.保温.1-3小时,随炉冷至500度出炉空冷. 淬火温度850.C.油淬. 回火温度240.C 保温90-120分钟.硬度HRC59。 D-2（cr12mo1v~cr12mov） D-2 有时被叫作“半不锈钢”，含铬量较高（12%），但不到不锈钢的程度。它比上面提到的碳钢的（52100，5160）抗锈性都好，也有很优秀的打磨度，但坚韧度不如前述碳钢，也不能达到完美的表面处理度。Bob Dozier 爱用D-2。金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理後可达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。 煅打后应该再要退火才行，要不会很硬， Cr12Mo1V1 850-870度 保温2-3小时 每小时降温<30度到740-760保温4-6小时，每小时降温<30度到550出炉，空冷，这是退火，退火后很软，钻头就可以钻得。 第一次预400-500 第2次预热820 到1000-1020 用油/水/或者盐浴.950度油淬不错. 回火温度200-250 硬度60-63，320-350 硬度56-59 回火2-3次，这东西很好用D2别空淬，会很脆。 T10（1095）/T8: 特10用水淬！用油是淬不起来的!没有温度计！烧到橘红色，用普通煤炉不行！加热不均匀，温度也达不到要求！一定要用普通煤炉也可以！！不过你要加个煤炉，关键你刀尺寸问题也许会有限制。 T8正火后球化退火,然后780--800度水淬,150--170度回火. 锉刀： 退火：放煤气炉上面烧到红色，然后关掉炉子，把刀子放在炉子上冷却，或者空气冷却也可以。退火以后硬度在30多，因为并不是完全的退火（有点接近正火）。 淬火：放煤气炉上面烧到亮红色（稍微有点泛白），然后迅速拿出，刀尖向下垂直插入油中，保持一段时间，取出，然后迅速回火.可以只进行刀刃部分的淬火，局部热处理，也算是烧刃，但不是真正意义的覆土烧刃。局部淬火韧性更好。 回火：炉子开小火焰，锉刀不要离火焰太近，最好是用砂纸将刚淬火后的刀子磨出一些金属本色，在回火的时候掌握不要让刀子变蓝色就可以,回火时间一般做10分钟. 锉刀做的刀，硬度够了，保持性能我感觉一般，打磨性能也不是很好，韧性如果能做好热处理也还不错. 材料：440 A - 440 B - 440C(9Cr18Mo) 含碳量和硬度由A-B-C逐次增加（A-0.75%，B-0.9%，C-1.2%）。 有关440C热处理： 下面根据刀友们不同的加工条件列出了三种不同的加工工艺供大家选择： 第一种： 完全退火:温 度880-900度,时间1-2小时,冷却介质炉 冷. 不完全退火:温 度730-790度,时 间2-6小时,冷却介质空气 淬 火:温 度1010-1050度,时间:电炉加热0.3- 回火:温度200-250度,时间1-2小时,冷却介质空气. 为防止表面脱碳，一般应在带保护气氛的电炉加热，最好是真空炉。淬火回火后需要进行机加工的允许在盐浴中加热。（推荐最好用电炉加热）此种工艺比较简单，热处理厂都能进行。 第二种： 此种工艺为比较精密的得加工方法了。用于量具厂加工量规，千分尺一类的精密量具，同样适合刀具加工了。 流程为： 清洗---〉淬火---〉回火---〉清洗---〉矫直---〉稳定化处理 淬火（真空炉）：清洗工件后送入1050-1060度的炉中，保温40分钟（真空度13.33-1.33Pa）。通氮冷却。 回火：在电炉中加热到200-250度，保温4小时。 稳定化处理：在电炉中加热到180-200度，保温4小时。 第三种： 此种工艺是在第二种的基础上加低温深冷处理。就是在淬火后在通氮冷却到室温后，立即将工件放入冷处理炉中，缓慢通入液氮，缓慢冷却到-196度。这样的目的是让工件尽可能多的转换为马氏体结晶，一提高工件的韧性和使用寿命，工业中的冷冲模具经深冷寿命提高3-4倍。此种工艺也是国外刀具制造的神秘的“深冷处理”，不过如此哈！当然，经深冷的刀具硬度和韧性都很优异。要找到有条件的热处理厂很重要了，一般要专业的热处理厂和量具刃具厂才有这样的工艺设备。深冷处理后的9Cr18Mo韧性会下降.另外,深冷处理要逐步降温和回升,并且要尽快回火.可以用干冰来代替液氮,当然效果也会差些. 附上观色识温！！ 大体是，在600度左右开始稍微显现红色 700度橘红 800度红 900度红色泛黄 1000度红色泛白 刀具常用钢材资料整理 中国 美国 德国 日本 钢号 标准 AISI/SAE DIN（德国工业标准） JIS（日本工业标准） 钢材种类 高碳钢： T10 铬钢： 60Cr 5160 61Cr4 高碳铬轴承钢： GCr15 52100 105Cr4 热作模具钢： 5CrNiMo L6 55NiCrmOV6 SKT 4 高速钢： W6Mo5Cr4V 冷作模具钢： MnCrWV O1 100MnCrW4 SKS 3 Cr12MoV D2 X155CrVM03 3 SKD 11 ------ A2 X100CrMoV5-1 SLD 6 不锈耐酸钢： 9Cr18 440B X90CrMoV18 SUS440B 4Cr13 420 X20Cr13 SUS 420J1 9Cr18 425 425 ----- 不锈轴承钢： 9Cr18Mo Cr14MoV ------ ATS-34(Hitachi) Cr15Mo 154-CM －－－－ BG-42 ----- ----- |
|
|
