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常用刀具钢材特性


常用刀具钢材特性: 常用刀具钢材特性 “不锈钢”这个词常常让人误解,因为事实上没有钢材是不生锈的,生锈会在钢材 上留下污点,并使刀具状态欠佳。熔炼时在钢材中加入铬,并降低碳的含量,就可以 使其成为“不锈钢”。有些专家认为,不锈钢的表现具有矛盾性:增多铬减少碳能增强 抗锈能力,但也使刀刃更难于打磨锋利,刀锋持久性也会降低。但我们发现多数的不 锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利,且

持久性也一样。 ★ AUS8(8A): “爱知制钢” 所开发的优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧 性皆达优异水平, 多被应用於制作优质刀具。AUS 钢种分为 10A (含碳量约 1%), 8A (含量 0.8%) 及 6A (含碳量约 0.6%) 三种。 8A 经热处理後硬度可达 HRc58~59。 ★ 420J2: (Cold Stee 公司出品)由于其低碳高铬的组成,是这种钢材成为制作 坚韧抗震刀刃的决佳选择,同时还具有很好的抗腐蚀能力与不错的刀锋保持性。他是 一种理想的刀刃材料,可以在各种不同的环境下使用,如高温、潮湿、海水等环境, 高量的铬带给它超强的抗腐蚀能力, 也使它成为制造随身刀具和不需要怎么保养的刀 具的上好材料。 ★ 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。 ★ 425m: 420 系钢材改良(Modified)品种, 定名为 425M, 将含碳量提高至约 0.55%, 并加进 1%之钼, 经热处理後可达较理想之硬度(HRc58), 却保留了 420 系钢材 之优良加工性, 故极宜应用於厂制刀具。 美国着明之 BUCK 及 GERBER 两大刀厂已 於 90 年代选用 425M 作为其刀身材料。 ★ 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。 ★ 440-C: 美国制之优质不锈钢材, 含铬量高达 16-18%。 最初被应用於外科手 术刀具及船舶业, 耐蚀性能极优; 韧性强。 现更广泛应用於手制刀及优质刀厂制刀具 的钢材。 含碳量约 1%(440 系分 A, B, C, 及 F 级; C 级及 F 级含碳量最高, 而 A 级则 较少)。 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。 ★ 154CM: 美国制优质不锈钢材, 铬含量达 15%,钼含量达 4%; 故定名为 154CM。 乃近代手制刀之一代宗师 R.W.Loverless 率先所采用。 加工性极优, 耐蚀 性, 刀锋耐损性及韧性皆强, 但售价较高, 一般被应用於手制刀具。 含碳量约 1.05%, 经热处理後硬度可达 HRc60~61。 ★ ATS-34: 日本“日立金属工业”针对美国 154CM 而开发的优质不锈钢, 用料 和成份与 154CM 相近, 而各方面之性能皆达到 154CM 的标准, 且犹有过之, 但价格 则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质刀厂制刀之主流钢 材。 经热处理後硬度可达 HRc60~61。 ★ D2: 金属机械加工用的耐磨工具钢材 D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀的制作, 含碳量高达 1.5%, 含铬量亦高达 11.5%, 经热处理 後硬度可达 HRc60, 但相对地廷展性(韧性)较弱,钢材表面亦难作镜面磨光处理。 ★ Cowry X(RT-6): 日本大同特殊钢 (株) 於 1993 年开发的超级粉末系合金钢 材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用於大型砍伐刀具, 钢材含 碳量高达 3%, 经热处理後可得 HRc67 高硬度。 ★ Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊钢 (株) 於 1993 年开发的优质粉末系合金钢 材, 含碳量达 1.2%, 更罕有的混入金属元素 "钶" 达 0.2%, 经热处理後硬度高达 HRc63, 却仍保有极佳之延展性能。

★ A-2: 金属加工用高韧性耐磨工具钢材 A-2, 属风硬钢, 含碳量颇高, 约 1%,经 热处理後硬度可达 HRc57。 铬含量约 5%, 经打磨後钢材表面光泽较暗, 耐蚀性优, 延展性(极强), 刀锋之耐损性亦佳。 ★ VG10: 日本 “武生特制钢”的「V 金 10 号」不锈钢材, 乃「V 金」, 系钢材最 优级别, 含碳量约 1%, 含钼 1.2%及钴 1.5%, 经热处理後硬度可达 HRc60-62。VG-10 加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用於日制之优质刀具。 ★ BG-42: 极优质不锈钢材, 含碳量 1.15%, 含钒量则高达 1.20%; 故钢材组织 微粒细密, 经热处理後硬度可达 HRc60-61, 加工性优, 耐蚀力极强, 韧性亦佳。 BG-42 最初被应用於航天工业, 作为制造滑轮及机轴等材料, 因价格颇高, 於制刀业 则多被应用於刀匠的手制刀具。 ★ SANDVIK: SANDVIK 公司是北欧制钢及五金工业的翘楚, 120C 不锈钢材乃 SANDVIK 的优良钢种之一, 含碳量约 1%, 含铬量约 14%, 经热处理後硬度可达 HRc56-58 之, 加工性优, 北欧名厂刀具多以 SANDVIK 之钢材制作。 ★ 1095: 高碳钢中最优质者莫过於 1095, 其含碳量达 1.03%, 经热处理後硬度可 达 HRc58-60, 韧性十分好, 但不耐腐蚀 , 多被应用於传统的欧洲式猎刀, 大型砍伐 刀及军用刀。如二次大战时美国 “著明之 KA-BAR 军刀便是以 1095 作为刀身材料。 ★ 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。 ★ W-2: 高碳工具钢材被命为 W 型者为水硬钢(Water-Hardening Steel), 为工具 钢中最廉价者。W-2 钢材(经热处理) 容易达到高硬度(HRc65),并且容易局部硬化, 以 使邻近各部位硬得可以耐磨, 而又可以软得容易制造, 加工性极优良, 故用途广泛。 但 W-2 耐腐蚀能力很差, 故钢材表面多以涂层保护, 以防腐蚀。 ★ O-1: 油硬级(Oil-Hardening types)工具钢材最广泛被使用, 而其中最佳者是 O-1 型, 其高锰同铬与钨可增加硬度, 使钢材可不需剧烈水淬也能硬化到高硬度 (HRc62)水平。 O-1 钢加工性佳, 但韧性及耐腐蚀则较弱。 美国着名刀匠 Randall 便 多以 O-1 工具钢作其刀身之材料。 ★ xxxP-189: 日本 "日立金属工业" 於 1996 年开发的粉末系列新钢材, 其研发 目标与 "大同特殊钢 (株)的 Cowry X 钢材一脉相承,是具有优良加工性的超硬合金钢, xxxP-189 含碳量达 3%, 含铬量亦高达 20%, 经热处理后可得硬度达 HRc67。加工性 极优, 金属组织微粒比 ATS-34 及 440-C 更均一细密, 耐蚀性及朡性皆 , 故 "日立" 对外宣称 xxxP-189 乃「跨向 21 世纪之次世代刃钢」 。 ★GIN-1(G-2): 日本 "日立金属工业" 的「银纸一号」钢材, 为「银纸」系钢材最优 级别, 钢材的特性与"爱知制钢" 之 8A 相近, 但硬度则比 8A 稍软(HRc57-58), 价格较 廉。 ★ ATS055: 日本 "日立金属工业"继 ATS-34 後所开发的优质钢材, 为 ATS-34 的 改良品种。 ATS-34 含钼量约 4%, 故能耐极高温度, 适应范围较广(可适用於制作机 械零件, 如机轴, 滑轮, 气舱阀等)。 ATS-55 则减低了钼含量至 0.6%, 但加入了 0.4% 的钴。 因此钢材本身减低了耐热性却增加了 (更适用於制刀业)。 整体而言, ATS-55 性能稍逊於 ATS-34, 但比同 G-2 比较优。 ★ CPM440V: CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系列钢材乃美国 Crucible 原 料公司开发的新一代刀刃刚材, 厂方曾声称 CPM440V 乃超级钢材(Super custom knife steel of the 90's)。 虽然 CPM440V 含碳量比传统的 440-C 多出近一倍, 经热处理後硬 度却只为 HRc57-58, 因受其他所含元素的影响(5%的钒, 17%的铬)。 其真正杰出之处 在於保留刀锋的耐损性及延展性。 CPM440V 之售价颇高, 故多应用於手制(刀匠手 作)刀具。 ★ CPM420V: 美国 Crucible 原料公司於 1996 年再次研制出较 CPM 440V 更 高一级的 CPM 钢材 : CPM420V, 它比 CPM440V 多出近一倍钒及钼含量 , 故能

有更优越的刀锋耐损性及耐蚀性 ( 比 CPM440V 高出 25-50%) 。经热处理後硬度 则与 CPM440V 相等。 CPM420V 之售价颇昂贵 , 比 ATS-34 高出一倍。

刀具打磨保养
一、天然磨石打磨刀具 首先我们列出可以用于打磨的天然磨石种类以及它们的粒度当量(研磨能力) : 瓦仕塔石( Washita Stone ) - 外观象大理石,其粒度当量为 300-350 。很好 的起始打磨石,可以去除小划痕,并形成斜面轮廓。 硬阿肯色石( Hard Arkansas ) - 白色或浅灰色,其粒度当量为 500-600 。用 于打磨最后时使边缘完美。 黑硬阿肯色石( Black Hard Arkansas ) - 黑色或暗灰色,其粒度当量通常为 800-1000. 非常好的磨光石,可以用来打磨如剃刀般锋利的刀锋。多年以来,这种石 材几乎被采掘殆尽,只有很少的地方还出产这种石材。一般磨刀并不需要这种石材, 最初只有使用折叠剃刀的人才爱用它来磨刀。 一般来说,我们选择一块瓦仕塔石 和一块硬阿肯色石来作天然磨石,磨石的尺寸取决于刀锋的长度。例如:便携 刀 - 3-5" 长的磨石 猎刀 - 4-8" 长的磨石 厨刀 - 6-8" 长的磨石。 使用磨刀油可以防止细小的金属屑嵌入磨石中,不要使用普通的润滑油,它会堵 塞磨石的凹孔。磨刀时刀刃与磨石接触的角度是最不易掌握的部分。将刀平放在磨刀 石上,然后慢慢抬起刀背,直到刀刃的斜面与磨刀石表面平行,如果抬得太高会磨钝 刀锋,而太低则打磨不到刀锋,可 以尝试一下以 20 度角度来打磨。打磨时,应 该在磨石上覆盖大量的磨刀油,不能干磨,因为金属屑会被刮下嵌入磨石表面,损害 磨石和刀锋。 用瓦仕塔磨石开始粗打磨,将刀锋向着磨石表面,而刀背面向你自己,并使刀面 与磨石表面成 20 度角,然后向前推动刀,好象你正想从磨石前端削下一小片一样。 重复从下到上这个动作 2-3 次,然后反转刀使刀锋面向你自己,再以刀面与磨石表 面成 20 度角,打磨相同的次数。要注意两面打磨的次数应该相同。当这个打磨过程 完成后,就可以获得一条清晰的斜面线,这样就准备进入最后的精细打磨过程了。我 们用硬阿肯色磨 石来进行精细打磨,同样地,需要在磨石表面涂上大量的磨刀油, 重复粗打磨的动作,直到你得到你所期望的锋利程度,这样打磨就完成了。 请注意,每次打磨后都要将磨石用布擦干净,而每一年,你都应该用特殊的溶液 和钢丝刷彻底清洗一次磨石,使石上的凹穴畅通清洁。切记:钝刀更危险!事实上一 把刀锋完美锋利的刀比钝刀更加安全,因为它切割容易,不需要你使出大力或工作时 看上去笨手笨脚,也更加有效率。无论多么昂贵精美的刀具都不可能自行保持锋利, 所以你必须周期性地打磨和保养刀锋使其始终在最佳状态。 二、使用打磨钢来保持刀刃锋利 使用打磨钢是一种很好保养刀具的方法,尤其对厨刀等使用频繁的直柄刀具而 言是这样的。经常使用可以保持刀刃锋利。 专家们建议,应该在频繁使用刀具的时期经常打磨,至少在你每次使用前后 打磨一次。事实上,打磨钢并不是真的将刀刃磨利,而是校正和清理刀具的刃缘。 一个最基本的打磨钢是一根带柄的金属杆,上面分布着直条的细沟。而更好的打 磨钢经过磁化处理,能吸引刀具的分子使其重新排列成一条直线。刀具和打磨钢摩擦 后,可以得到矫正,并能够去掉一些细微的划痕。未经磁化的陶瓷打磨钢同样有此功

效。而钻石打磨钢也正作为一种新的潮流在厨具界流行起来,其表面覆盖着一层单晶 体钻石,它具有和传统打磨钢同样好的效果,但比传统打磨钢更加耐用,更加轻便, 打磨速度也更快。 使用打磨钢时,将刀锋以 20 度角接触打磨钢的顶端,然后轻轻地将整个刀锋沿划过 整条打磨钢至底部, 就好象正用刀切下一片打磨钢似的。 每次正、 反各一次交替打磨, 使刀锋两面能被打磨均匀。一种简单方法可以判断是否已打磨好刀具:用拇指分别沿 着刀锋两面轻轻摸过,如果两面的感觉是一样的,则说明你已经打磨好了。如果某一 面摸上去比另一面略为粗糙,那么轻轻地将这一面再打磨,每打磨一次再对比,直到 两面感觉一样为止。 三、用 DMT 钻石磨刀器(DMT Diamond Whetstone)打磨刀具 首先在磨刀器钻石面上涂一点水,将刀背面向自己,刀锋以 20° 角接触磨刀器 表面,从磨刀器一端向另一端推动刀,例如,将刀锋一面从磨刀器底段推倒顶端,然 后反转刀,将刀锋另一面从磨刀器顶端又推回底端。这样交替动作可以使刀锋两面得 到均匀打磨。 将一把刀打磨至锋利的次数取决于其刀锋钝的程度, 刃材和所用的力量。 使用便携式的磨刀器时,为了安全,应将刀锋始终保持背对手指持着磨刀器的方 向,以 20° 角交替打磨两面,打磨方法与大型磨刀器是一样的。 磨完刀后可以切纸、食物、木头等东西来测试刀的锋利程度。残留的金属屑可能 会生锈,所以在每次使用完后,应将磨刀器洗净擦干。

钢材的成分及分类 钢材的成分 钢是由铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者铬含量 10.5% 以上的抗腐蚀 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钢材不生锈或不会被 腐蚀,而只不过是它比不含铬的合金耐腐蚀性能强得多。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。刀具中不同金属元素,它带 来的优点也不同。 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。以下是各 种化学元素在钢材中的作用: 一、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,我们通常希望刀具钢材拥有 0.5% 以上的碳,也成为高碳钢。 二、 ( Chromium ) - 增加耐磨损性、 铬 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。 三、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 。 四、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。 五、 ( Nickle ) - 保持强度、 镍 抗腐蚀性、 和韧性。 出现在 L-6\AUS-6 和 AUS-8 中。 六、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。

七、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。 八、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。 钢材大体种类 1. 低碳钢 - 又称软钢 , 含碳量从 0.10 %至 0.30% 。低碳钢易於接受各种加 工如锻造 , 焊接和切削 , 常用於制造链条、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 於各种合金元素的掺入 , 合金钢具有高硬度、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 , 如:钨、铬、钒、钴和钼等。 高速钢制成的切削 工具 , 可用很高的速度切削硬材料 , 并能承担强力的切削。 高速钢切削工具在很高 的速度中仍能使刃口保持锋利 , 其他钢材则可能变钝。 专业名词的解释 1、 Micarta 是用布纤维与树脂结合生成一种强度极佳的材料,如同钢筋与水泥的结 合一般。 2、 Cordura 是用尼龙做成的布料,有很好的抗拉和防紫外线抗老化的功能。 3、 EVA ,轻质,是做防弹衣的一种材料,是有成型后不变型的特点。 4、 AUS-8A(9Cr14MoV)优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆达优异水平。 多被应用於制作优质刀具。硬度 58-60。 5、 G10 是一种环氧填充玻璃与树脂结合的产品。强度好,不传热,耐冲击和抗腐 蚀,可以经得起气候的舜时变化导致的热胀冷缩,它被广泛应用于航天飞行器上。 6、 Axeit 是轴锁结构,区别于普通的线锁与背锁,是锁刀的第三代结构。 手 柄 材 料 铝 ( Aluminum ) :和钛一样,铝也是一种非铁金属,通常被用在手柄上,具 有轻便而坚固的特性。最常用的是 T6-6061 型的铝材,可以作热处理。铝材最常见 的表面处理方式是阳极表面处理。 骨 ( Bone ) :源自动物尸体。通常有天然的纹路,经过加工和打磨之后更是如 此。骨材可以被染成有光彩明亮的颜色(如绿色、蓝色和黑色等等) ,也是一种很普 遍的便携刀手柄材料。 碳纤 ( Carbon Fiber ) :由经环氧涂层处理和石墨压织的碳化纤维制成。其优 点是重量轻,韧性好,在所有密度低的人造合成手柄材料中,碳纤可能是最坚固的。 其由碳引起的反光很引人注目,外观很具有未来派色彩。碳纤也是一种高度加工的材 料,因此一般也被用在高端产品上。 科尔迪尤拉 ( Cordura ) :很普遍的刀鞘材料。一种高韧性尼龙纤维,其优点 是重量轻,抗磨损,耐用。 G-10:一种环氧填充的玻璃合成物质,纤维纤维以 ‘E' 形编织,具有异常高的 强度和抗磨损能力, 并且重量很轻, 在高端折刀和直柄刀中被普遍使用。 通常是黑色。

凯夫拉尔 ( Kevlar ) :也称为纤维 B 。是一种合成纤维,高硬度,高抗张强 度,重量轻,很好的抗磨损能力。 克拉通 ( Kraton ) 一种黑色热塑胶橡胶聚合体, : 被用来镶在把手上提高韧性。 COLD STEEL 在直柄刀中经常用它。 克迪克斯( Kydex ) :一种非常普遍的刀鞘材料。丙烯酸和聚氯乙烯的化合物, 可以浇铸或塑形。优点是硬度高,强度大,重量轻,并具有抗化学腐蚀性。 胶纸板 ( Micarta ) :另一种很普遍的手柄材料。它是一种加入环氧树脂碾压的亚麻 或纸织品,结构和 G-10 很类似。其优点是重量轻,耐久性好。表面没有纹路,触感 十分光滑,外观悦目。需要经过手工加工才能做手柄,是一种相对比较柔软的材料, 如果使用不慎,会被刮花或擦伤。通常用在高端刀具上。 柄片( Scales ) :夹或套在柄芯外面形成手柄的料件,象 Zytel , G-10 ,玻璃纤 维,不同的木材,钛等等多种材料。 鹿角 ( Stag ) :牡鹿的角,天然材料,在火光下看,会有淡淡的泛光。是一种非常 典雅的便携刀手柄材料。 柄芯 ( Tang ) :是刀刃的一个延展部分,夹在两片手柄片之间,或插入整块式手柄 的预留孔中来安装手柄。 “ 全芯式 ” 是指柄芯与手柄等长, 贯穿整个手柄到达后端。 钛 ( Titanium ) 一种非金属合金,用得最普遍的是 6AL/4V : 6% 的铝, 4% 的 : 钒,和 90% 的纯钛。重量很轻,并有比任何金属材料都更好的抗腐蚀能力。手感温 和,可以进行阳极表面或珠光处理。除了手柄,由于其良好的弹性,钛也被用作线锁 材料。 Zytel:一种被广泛使用的手柄材料,由 Du Pont 发明。是一种含玻璃纤维和凯夫拉 尔(纤维 B )的热塑胶。在所有合成材料里,它是最便宜的,所以被各种工具刀具 采用。 具有号称不可损坏的高抗冲击和抗磨损能力, 顺便一提, 很多人抱怨说 Zytel 用 久了会变形。 Zytel 的表面有细微的纹路, 但通常制造商用其做手柄时都会另外加上 一层更粗糙的表面来增大这些纹路。


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