(作者/匠人工坊張勇,代表作手鍛大馬士革刀《合璧》《長(zhǎng)風(fēng)》《冷月》)
? 匠人工坊出品大馬士革刀-合璧
在刀具鋼中,各種元素的含量對(duì)鋼材和刀具的性能及整體質(zhì)量有著直接影響。下面我們就來(lái)了解一下鋼材中最常見(jiàn)也最關(guān)鍵的幾種元素以及其對(duì)鋼材性能的影響。
作用:硬度、邊緣保持力
各種鋼中都含有碳。因?yàn)楸举|(zhì)上,正是這種元素將鐵這種基本金屬轉(zhuǎn)變成鋼,并在硬化過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用。
一般來(lái)說(shuō),隨著碳含量的增加,鋼材硬度增加,并隨之提高抗拉強(qiáng)度,邊緣保持力和整體耐磨性。如果含有超過(guò)0.5 %的碳,那么這種刀具鋼就是通常所說(shuō)的“高碳鋼”。但是,如果含碳量過(guò)大,則會(huì)使鋼變脆,并增加腐蝕傾向。
作用:耐腐蝕
通過(guò)向鋼材中添加鉻元素,可以增加其抗氧化性和耐腐蝕性。要想被歸類(lèi)為“不銹鋼”,鉻的含量至少要達(dá)到13%(有些不銹鋼含鉻11%或12%,但13%才是安全的不銹)。
鉻是碳化物形成的關(guān)鍵因素,它降低了碳化物的脆性,但同時(shí)也會(huì)對(duì)邊緣保持造成不利影響。除了提高鋼材耐腐蝕性外,鉻還能提高淬透性和抗拉強(qiáng)度。需要注意的是,過(guò)多的鉻會(huì)降低鋼材韌性。
作用:韌性
鉬會(huì)增加鋼材韌性,從而降低碎裂的可能性。它還能使鋼材在高溫下保持強(qiáng)度,這有助于刀具在工廠里的生產(chǎn)。與鉻一樣,它也是碳化物形成的驅(qū)動(dòng)因素,但通常用量較小。
作用:韌性
在鋼材中加入少量鎳可以提高韌性和強(qiáng)度,特別是在低溫下,能防止熱處理淬火階段的變形和開(kāi)裂。有人聲稱鎳還能減少腐蝕,但這還存在爭(zhēng)議。
作用:韌性、耐磨性
釩是一種類(lèi)似于鉬的元素,它能促進(jìn)碳化物的形成(最堅(jiān)硬的),并增加鋼材的耐磨性。更重要的是,釩在鋼的熱處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生非常細(xì)的晶粒,從而提高整體韌性。一些超優(yōu)質(zhì)鋼含有相對(duì)較高的釩含量,因此具有超鋒利的邊緣。
作用:硬度
加入極少量的鈷可以使刀具在更高的溫度下淬火(即快速冷卻以達(dá)到硬度),并有助于提高復(fù)雜鋼材中其他元素的效果。它本身并不是一種碳化物形成劑,但它確實(shí)促進(jìn)了整體硬度的提升。
作用:淬透性、強(qiáng)度、耐磨性
錳是有助于鋼材熱加工性能的關(guān)鍵因素,使刀具在淬火過(guò)程中更加穩(wěn)定。它有助于增加硬度以及抗拉強(qiáng)度和耐磨性,但過(guò)量會(huì)使鋼材變脆。
作用:淬透性,強(qiáng)度
硅與錳的效果類(lèi)似,能增加鋼材的整體強(qiáng)度,使得刀具的制造過(guò)程更加穩(wěn)定。但硅的真正價(jià)值在于去除氧氣。氧氣在鋼鐵生產(chǎn)中不受歡迎,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致氣孔或點(diǎn)蝕。
除上述這些以外,還有鈮(Nb)、鎢(W)、硫(S)、磷(P)、氮(N)、銅(Cu)、鋁(Al)、硼(B)、鉛(Pb)等一些元素,或多或少能對(duì)鋼材性產(chǎn)生一定程度上的影響,但有些被認(rèn)為是鋼材中的雜質(zhì),或是極少使用,就不一一贅述了。
了解了各種元素對(duì)鋼材性能的影響,有助于選擇更加合適的刀具鋼材,并以更恰當(dāng)?shù)姆绞街谱鞯毒摺?/span>下面附上當(dāng)前市面上流行的各種鋼材的元素含量。
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