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科普篇——钢材元素对刀具性能的影响

 茶香飘万里 2015-04-01

         1. 碳(c: 这是钢材中最为重要的元素之一。

在目前所有的制刀钢材中,碳是最重要的硬化元素。碳可以提高钢材的拉伸强度和边缘保持性,提高产品的耐磨性。但同时加入碳元素则会降低钢材的韧性。一般来说,我们都希望制刀级别的钢材中含碳量超过0.50%,即达到高碳钢范畴。而无论是低碳钢还是中碳钢,因为属于软钢而不适宜用于刀具制造。

目前,比较好的高碳钢,其碳的含量都超过1%,比如世界顶级的N690CO高碳钢,其碳的含量就超过了1.2%

2. (Co):顶级钢材必须添加的元素,大大提高硬度等性能。

增加硬度,并使钢材拥有较高的淬火温度。在一些更复杂的钢材中添加钴元素则会加强某些方面的性能效果,添加过铬元素的合金钢,其耐磨性、硬度和红硬性都得到了极大的改善。

所以目前世界的顶级钢材,一般都是高碳高钴钢。上面提及的N690O,其钴的含量就超过1.5%

3. (Cr)

该元素的添加提高了钢材的耐磨损性,硬度,拉伸强度以及(最重要的)耐腐蚀性。铬在钢材中主要形成复杂的碳化物,而非以元素单质情况存在。一般来说,铬元素超过13%的钢材即被认为是不锈钢,而另一种说法则规定钢材中含有至少11.5%的自由铬元素(这与碳化物截然相反)即能被认为是不锈钢。尽管被称为是不锈钢”,但事实上这些钢材只是比普通钢材在耐锈性上要好一些,如果保养不当的话所有的钢材都会生锈的。添加高量的铬会降低钢材总体的韧性,但碳化铬又为钢材增加了耐磨损性。

4. (Mn)

这也是一种重要的元素,锰有助于钢材内部生成颗粒结构,并可改善钢材的淬透性,强度和耐磨性。在钢材生产(热加工和热轧)中,可以帮助脱氧,排气和提高钢材性能。目前绝大多数的刃具钢中都添加了锰元素,用来增加钢材的硬度和脆性。

5. (Mo)

在钢材中主要以碳化物形式存在,主要作用是预防钢材过脆并能在高温时保持钢材的强度,还可以提高钢材的机械加工性和抗腐蚀性。在目前的很多钢材中,如N690CO, A2ATS-34等内总含有钼。

6. (V)

钒是很强的碳化物形成元素,其碳化物的硬度非常高(事实上,碳化钒是最硬的碳化物),所以钢材中加入钒可以提高耐磨耗性和淬透性。此外,该元素还能细化钢材中晶粒的大小,这有助于提高钢材的强度和韧性,也可以让刀刃磨到非常锋利的程度。许多种钢材中都含有钒,而像N690CO, CPM 10V, S90V, S125V等中更是含有比较多的钒元素。

其实钢材中含有的元素很多,但影响钢材质量的主要是上面6种元素。更为重要的前面两种元素,消费者可以重点关心前面两种元素,参考看一下前面四种元素。

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