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如何选择刀具的钢材

 戰狼傳説 2018-05-04

本文作者:Blade-Bin

       没有最好的刀,只有最合适的刀,不同造型,结构,钢材都有不同的用途,所以大家可以根据自己的需求选择刀具,这里着重说钢材,一般从以下5点去看

一、硬度

       硬度是指当遭受到外界压迫力时的抗变形能力。刀具的硬度通常是指强度,一般要用HRC(洛氏硬度)来测评。

二、韧性

       韧性是指当被用于重型应用时能够抵抗折断破裂这种伤害的能力。也可以说是钢材能够弯曲而不折断的能力。破裂是一把刀的最大伤害而且很难修复。要注意,一把刀硬度越大,韧性就越小。当然韧性的测评也没有硬度那样标准化。

三、耐磨性

       耐磨性是钢材承受磨蚀和黏着磨损的能力。磨蚀是由于较软的表面和较粗糙的表面接触而形成的。黏着磨损是当碎片从一个表面上转移,附着在另一表面上时形成的。耐磨性一般是与钢材的硬度有关联的,但是很大程度上也受到钢材中具体化学物质的影响。在同等硬度的钢材中,碳化物含量越大的钢材格外耐磨。

四、耐腐蚀性

       耐腐蚀性是指抗腐蚀的能力,像由潮湿、水分、盐渍等因素引起的锈蚀。请注意,高度的耐腐蚀能力确实要以降低刀锋的锋利程度为代价。

五、锋利保持度

       锋利保持度代表当一把刀经过一段时间使用刀片能够保持多久的锋利。这是现在人们都很在意的一个方面,但是遗憾的是,对于锋利保持度的测评缺乏一系列明确标准,而且大部分数据是主观的。在我看来,锋利保持度是耐磨性和刀锋抗变形能力的结合。

遗憾的是,最好的制刀钢材不仅仅是使以上每种特性最大化那么简单的事…那只是一个方面。最好就是达成强度硬度和韧性的平衡。有一些刀片会制作的格外坚硬,但是如果用它刺到很坚硬的表面时,它会折断或是破碎。相反,一把刀韧性非常好,能够弯曲但是它的边缘不够硬。还要注意,人们经常受到“不锈钢”这个名称的误导,其实各种类型的钢在空气中暴露足够长的时间都会有点褪色,生锈。你计划怎样使用刀具,根据你的处境需求决定选择何种钢材的刀具最好

在这里我给两个个总的钢材性能图表对比

      简单地说:钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:

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-6AUS-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,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。

小编再从两个大类别(折刀和直刀)的角度介绍以下的钢材。(为了避免重复介绍,一种钢材只介绍一次,性能相近的选择其中一种介绍)

折刀:

      折刀一般大家是随身携带,多用于防身和物品切削(比如水果,绳子之类的),很少用作劈砍,所以应该具有良好的保持度和防锈性能。

先从一些现在流行的高端钢材说起:

      下面是当今使用最普遍的制刀钢材,是的,从技术上说,有更好的钢材(CPM-125V,CPM-10V,K294等)但这些在市面上非常稀有。不要沉迷于划分等级,这不是一门精密的科学,这只是我简单地基于某种因素将钢材按性能进行分门别类的方法。

一、高级钢材

1、CPM S90V Crucible的CPM S90V钢材拥有最大的耐磨性和锋利保持度。也许你会认为它的碳含量非常高,但是这里的秘密却是大量的钒,含量大约是Elmax 或S30V里面的三倍。是的,它贵得荒唐,而且需要大量的耐性去打磨,但是确实没有其他的什么钢材耐磨蚀能力能超过CPM S90V。

S90V折刀

2、M390

M390是一种市面上正在出售的超级钢材,是由Bohler-Uddeholm公司生产的。(是澳地利的Bohler公司和瑞典的Uddeholm公司合并而成).它运用第三代粉末金属技术,制刀需要优越的抗腐蚀性和非常高的硬度来保证耐磨性。加入铬,钼,钒,钨以提高锋利度和优越的锋利保持度。不像ZDP-189,大多数碳化物由钒和钼形成,剩下单独的自由铬元素,用来抗腐蚀。M390硬度达到60-62HRC。Bohler称这种钢为“Microclean”而且它可以抛光以达到镜面的效果。打磨难度略大。

3、ZDP-189 

由日立(Hitachi)公司制造的ZDP-189是另一种新型超级钢材,含有大量的碳和铬,使其具有难以置信的硬度。ZDP-189硬度大约64HRC,但是一些刀具制造商可以使硬度达到66HRC。当然,有了这种超强的硬度,就可以达到极好的锋利保持度,但是要以增加打磨难度为代价。铬含量大约20%,你认为它能够免于腐蚀吗?并不是。ZDP-189中大量的碳实际上是和铬结成一对来形成碳化物的,那么就无法利用自由的铬元素来对抗腐蚀。所以,虽然它比S30V硬度更大,更耐磨,但也更容易腐蚀。

ZDP-189折刀

4、Elmax

欧洲的Uddeholm公司生产了Elmax,一种铬-钒-钼高含量合金粉末状钢材,拥有极强的耐磨性和耐腐蚀性,Elmax是不锈钢,但在某些方面表现的像碳钢。拥有极好的边缘承受力而且相对容易打磨,同时有良好的防锈能力。这是最全面的刀具钢材吗?或许吧。很高兴看到如今Bohler-Uddeholm公司已经对Crucible公司构成了威胁。

elmax折刀

5、CPM 20CV

CPM 20CV就是Bohler受欢迎的M390的一个翻版。工匠模仿CTS-204P也受到影响。作为粉末冶金的工具钢材,它结合了优越的耐磨性与锋利保持度,外加它的铬含量高因而耐腐蚀性强。

cpm-20cv折刀

6、CTS-XHP 

美国的CTS-XHP也是一种相对新型的钢材,同样拥有良好的锋利保持度,硬度大约61HRC。这是另外一项粉末冶金学的创造,Carpenter的技术员提炼出了极好的粉末状颗粒以达到最佳性能。锋利保持度比S30V稍好一些,但是在打磨这一工序上需要下的功夫更多一点。一般认为CTS-XHP比起锋利保持度优越的D2钢更加耐腐蚀。并且不像D2钢那样,不容易打磨并且容易折断。

cts-xhp折刀

7、CPM S35VN   

2009年,Crucible公司 和Chris Reeve公司 曾经生产过一种比他们的优质钢材S30V略优的钢材型号S35VN。它是通过运用更加精细的颗粒结构,并添加少量的铌元素,使得出色的S3OV更易于切割,并提高了韧性,容易打磨。然而在实际生活中,你几乎很难发现两者的区别。很多人认为这就是‘主流’制刀钢材的极限了,你很难以这个价钱买到一种在锋利保持度,韧性和防锈力方面优于它的钢材了。

cpm-s35vn折刀

8、154CM 

相对硬度较高,普遍认为它是440C加入钼元素以后的升级版。相比于440C,拥有优越的锋利保持度,尽管铬含量稍低,但仍保留了出色的抗腐蚀能力。它有适当的韧性,足以适应大多数用途需求。只要工具使用得当,就不难打磨。CPM154与同样使用Crucible粒子冶金工序生产的其他合金有所不同,CPM工序优化了碳化物粒子,从而产生了这种略优的锋利保持度优越的钢材…但是是否每个使用者都能说出他们的不同,那就不一定了。

cpm-154折刀

9、CPM S110V

其耐磨性和边缘保持性的极致在市场上相对罕见,可以说与CPM-S90V无法区分,但事实是,没有什么可以像Crucible的CPM-S110V一样占据优势

s110v折刀

10、CTS 204P

CTS-204P是Carpenter公司一种高耐磨,耐腐蚀,空气硬化马氏体不锈冷作模具钢,使用卡彭特 的微熔[REGISTERED SIGN]粉末冶金(P / M)冶炼技术。高硬度的富钒碳化物的均匀分布使得该材料具有非常高的耐磨损性能,而合金的优异的耐腐蚀性则得益于富含铬的矩阵。卡彭特先进的粉末冶金技术,使得这种钢材拥有高度纯净的均匀细微的碳化物颗粒分布。CTS 204P合金的显微组织极其均匀,细小的碳化物分布,洁净和高含铬量,使得该材料成为——耐磨性,韧性,抛光性能和耐腐蚀的完美结合。化学结构除了硅含量相差0.3%,其他与M390基本一致。 

cts-204p折刀

11、钨铬钴合金(STELLITE)6-K(很贵的钢材)

钨铬钴合金(STELLITE)6-K 具有和 VASCO WEAR 同一水平级的超强抗磨损能力,而且因为它不含铁的成分,所以不用再做热处理。它的秘密是以相对柔软的合金粒子包裹极度坚硬的钢粒子。这种钢材具有很好的柔韧度,容易打磨。它事实上不能做镜面表面处理。有些收藏家非常热衷于钨铬钴合金刀刃。但这个系列中最适合用来做刀的型号目前只能向加拿大购买,大约数百美元一磅,非常昂贵。钨铬钴合金的坚韧度主要来自于做成刀刃胚料时的碾压流程,它的原铸料是谈不上坚韧的。

二、普通钢材:

1、440C

440C曾经被认为是美国刀片钢材的高端产品,440C是一种很好的全能钢,但是现在已经被许多较新的超级钢材所掩盖了。 这是一种常用于许多大规模生产口袋刀的不锈钢,代表了一个坚实、实惠的全面选择。 它具有很好的韧性和耐磨性,但是它的耐污性真的很好。440C刀片可以容易地磨削。 该组碳含量最高,铬含量最高。

440c折刀

2、8Cr13MoV

MoV(或Cr)系列钢来自中国,与AUS-8相当,但含碳量略高。像Spyderco这样的好的制造商已经掌握了热处理工艺,能够将8Cr13MoV到最佳效果。

813折刀

3、VG-10

VG-10钢非常类似于154CM、ATS-34,具有更多的铬,用于提高耐腐蚀性,但也含有比这两种更强韧的钒。 它起源于不久前的日本,并被像Spyderco那样的刀制造商慢慢引入美国市场。它可以变得非常锋利,但也有些脆弱。

vg-10折刀

4、D2

D2钢是通常被称为“半不锈钢”的工具钢,因为它刚好低于所需量的铬(13%),完全符合不锈钢的要求,但仍然能够提供良好的耐腐蚀性。 另一方面,D2钢比其他类型的钢铁要好得多,比如154CM或ATS-34。

D2折刀

5、ATS-34

这种钢是日本的,但是可以认为相当于美国的154CM。 因此,它与154CM具有非常相似的性能和特性,并且一般代表着非常受刀具制造者欢迎的高品质钢。 ATS-34具有很好的边缘保留性,但实际上比较低的440C钢防锈性要小一些。

ats-34折刀

6、AUS-8

AUS-8钢是日本制造的,非常类似于440B钢,比440C稍微更耐锈和腐蚀,但硬度较低。需要记住的是,更多的碳意味着更多的硬度和边缘保持度。

最上AUS8折刀

7、420系列

420钢对于一般应用来说非常完美。它具有相对较低的碳含量(通常小于0.5%)。它的韧性通常很高,具有很高的柔韧性和极度的耐污性,但并不是特别耐磨损。这种钢制成的刀通常价格低廉,批量生产。

420折刀

8、N690

N690(440C MOD)是BOHLER 公司一种马氏体铬不锈钢,感觉分在高端钢材里面不太合适,分在普通里面,价格又摆在那里。其成分为碳1.07%,铬17%,钴1.5%,锰0.4%,硅0.4%,钼1.1%和钒0.1%,拥有高铬含量(17%),在440C的基础上加入钴改良出的一种钢材,具有更好的耐磨性与韧性但是N690最突出的还是其出色的防腐蚀性能,N690多用于潜水刀与餐刀,一些意大利战术刀具厂商也大量采用了此类钢材。 

9、 9Cr18MoV(不附图了)

9Cr18MoV抗锈能力不错,是目前用在高档批量刀具市场上的优质不锈钢,其强度及锋利性甚于ATS-34,含铬量高达16-18%,是第二最常用的不锈钢(仅次于ATS-34),也是最早被刀匠接受的不锈钢,而且一直很受欢迎,尤其是在零下处理流程被开发出来后,这种处理加强了钢材的坚韧度。

10、14C28N (比440C贵一些)

14C28N不锈钢由瑞典公司Sandvik生产,是他们生产的13C26的升级版。实际上,Kershaw(刀具品牌)要求Sandvik将13C26钢加以优化,使其更加耐腐蚀,于是生产出了14C28N。在实验室里你就会发现,14C28N里面增加了氮含量,减少了碳含量,然而真正的秘诀是添加氮元素提高了抗腐蚀性。总的来说,一款震撼的重等级别钢材应该可以制成非常锋利的刀。很有可能你花了不到30美元就买到了一把钢材材质最好的刀。

直刀:

直刀一般是用于劈砍,爆操,要容易打磨,保持性优良(锋利度看个人打磨),硬度适中,不易蹦口。

1、  CPM M4 

这是一种性能更高的工具钢,韧性好,可以说比任何其他碳钢都好。像所有CPM钢材一样,CPM M4运用了Crucible公司的专利技术,Crucible粒子冶金工艺(缩略CPM),与传统工艺相比,该技术生产的产品形态非常均匀,稳定而且可削磨。CPM M4通过添加大剂量的钼、钒、钨元素理所当然还有大量的碳,极大地平衡了抗磨损能力和韧性。硬度大约达到62-64HRC,但是要注意,M4是一种碳钢,铬含量相对较低,并非不锈钢。所以尽管这是运来切割的最好的钢材之一,但它必须小心保养,经过一段时间可能就会生锈,一些制造商借助表面涂层来防锈,但仍不是长久之计。容易打磨吗?…额,不。

2、O-1

这是一种应用得很广泛的优秀钢材,用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃,但它容易生锈。Randall刀具和Mad Dog都用0-1。(海豹突击队标配,钢材价格不贵,但是疯狗价格爆炸)

O1直刀

3、W-2(不附图)

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。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。

4、10-系列 -- 1095 (1084, 1070, 1060, 1050, 等等)

在刀具业中,1095是被用得最广泛的 10-系列钢材。 按从 1095 - 1050 排序,总地来说,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,1095是一种很“标准”的碳钢材料,性能良好而且成本不贵,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。KABAR系列通常使用1095,再加上黑色涂层。

1095直刀

5、A-2

A-2是一种非常优秀的压缩钢材,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。Chris Reeve 和Phil Hartsfield 都采用 A-2,而 Blackjack的几款刀也是用的A-2。

A2直刀

6、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。可以达到非常优秀的打磨度。它的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,布兰登老爷子的M2也是非常骚的。

M2直刀

7、52100

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。

52100直刀

8、BG-42

曾经的一代神钢,Bob Loveless 最近宣称他从ATS-34转向这种钢材。留神,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。早期,Chris Reeves 在生产Sebenzas时,也从 ATS-34 转向了 BG-42。

BG42直刀

9、CPM-3V

CPM3V 著名刀匠JERRY HOSSOM,称CPM3V是现存所有钢材中最好的制刀钢材。拥有最优秀的微粒结构,因而具备极强的韧性和最优秀的刀刃

cpm-3v直刀


再介绍一种非钢材料:SM100(永不生锈,用一下源兄的文字和图)

      其实这材料早在60年代就研发出来了,NiTiNol60顾名思义,基本成分就是60%镍和40%钛,Nol就是美国海军武器试验室的简称。这种材料属于记忆金属的一种,热处理前具有极强的记忆性,热处理之后就会变成超强的韧性。简单来说就是一种无磁性+低比重+极高韧性+极耐腐蚀+超强保持性+硬度区间在62—65的非钢材料。缺点就我目前所掌握的信息,第一太贵,第二磨起来很费劲。

SM100

       上面简单的和大家聊了聊常见的刀具钢材,现在小编和各位聊聊如何根据自己的需要挑选适合钢材的刀子、抛去外形和其他一切因素,只从钢材和个人预算来看。(不考虑各种品牌的品牌价值)

折刀:

       现在主流的单一钢高端折刀,基本都是M390,CTS204P,S90V,ELMAX,ZDP189之类的,如果你预算在1000以上可以考虑这些钢材,对防锈特别有要求,可以选择M390和CPM-S35VN,对硬度有特别要求,可以选择ZDP189,一般都可以处理到67左右硬度,对保持性有特别要求,可以选择S90V和M390,这么看的话,其实M390目前来说确实是一个比较全能的材料了,大家戏称神钢,当然也有一些390的刀子售价在1000以下。如果你的预算在1000以下,可以选择的钢材也挺多的,比如440系列,420系列,AUS-6到10,813,918,D2等等,这个价格区间的话我个人觉得其实钢材可以随便选,只要不买到虚标就行,主要还是看刀具的外形之类的是否符合你自己的需求。

直刀:

       现在单一钢直刀,主要还是CPM-3V,o1,1095,A2之类的, 小编觉得目前刀用钢材种类繁多,每种钢材都有自己的特性,可根据用途选择合适的钢材。首先有碳钢和不锈钢之分。碳钢的主要优点是强度高,能承受高强度冲击而不会断裂,在野外磨刀容易,而且锋利度高(由于carbide颗粒细腻);缺点是容易生锈,需要经常保养(比如1095)。很多厂家给碳钢刀加上防水、放反光的涂层,可以起到防锈的作用。不锈钢最大的优点是耐腐蚀性强,多数不锈钢含有多种合金元素,赋予钢材耐磨损,耐腐蚀和较高的韧性;除去热处理不谈,不锈钢普遍不如碳钢强度高,受强烈冲击易断裂(比如bg42)。还是以1000为分水岭,如果你的预算在1000以上,推荐考虑CPM-3V或者A2便宜的可以考虑1095,都是不错的选择,可以根据自己日常的需求去选择。

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