【五金刀具】关于刀具钢材那些事儿
【五金刀具】关于刀具钢材那些事儿
前言:一把刀的性能,钢材占2分,热处理占3分,结构设计占3分,加工工艺占2分。
今天我们来说说钢材。
人类钢材发展一直没有停止,只是在刃具钢方面专业应用的不像古代以钢铁刃具做武器的时代那么多了,但是也有,比如zdp-189、infi、RWL34。钢材现在最主要的用途是工业用途,而工业用途对于钢材的要求非常高,工业中的刃具钢作为刃具使用,不比多提,但是也得说一下,工业中的刃具钢和我们平常用的刀还是有很大区别的,工业中的刃具钢一般都非常偏重切削性能,含碳量比较高,韧性可能很难满足我们diy刀的要求。其他用途比如冷作模具钢中冲床的冲头,没有好的硬度韧性根本满足不了工业生产的需求,这些钢材究竟好不好,看刀商或者刀友的测试,可能是很单体的一个个例,而工业生产中的用途,才是群体实验,真正想拿一块钢材diy的时候,你可以关注一下它在工业中的表现。
一、先大体归纳一下某些工业用途中的钢材适合diy刀的:模具钢,碳素工具钢,弹簧钢,轴承钢,重轨钢。我们先来说说所有钢材中能做出最极品刀具的钢材:模具钢。
模具钢是在工业生产中作为模具来加工其他材料的,比如其他金属和塑料,塑胶。这个就要求模具钢必须拥有高硬度,同时一些用来冲压的模具还得兼具很高的韧性,耐磨性自不必说,工业生产中的高强度长时间的作业,没有高耐磨性是不行的。对应起刀具来说,硬度,是刀具的重要需求;韧性,是劈砍刀具的重要需求;耐磨性,对应的就是刀刃在切割中的保持度。模具钢在工业中的用途不同表现也不同,一些模具钢含碳量较高,保持度极好,适合做笑着小直,还有模具钢含碳量稍低一些,韧性极高,适合做用于劈砍的中直大直。再让我们来看看模具钢的代表:m390,cpm20cv,cts204p前面这三种,我定义为三“神钢”,含碳量都能达到1.9%,铬含量都是20%,热处理到58-60左右的硬度有很好的韧性和极高的保持性,注意我的用词,极高,就是世界上再没有钢材的保持性能领先他们一个等级,最多就是差不多,他们的保持性可以和热处理到64-67的zdp189相提并论;cpm3v,s7,这两种钢材共同的特点是含碳量较低,有极好的韧性,非常适合做用来劈砍的中直大直以及砍刀。d2,s30v,dc53这三个就是举几个常见工具钢的例子,不少帖子说的是他们的缺点,其实他们的缺点是跟那些顶级钢材比,依然是一流刃具钢;等等其他。基本上来说世界级大刀厂如蜘蛛蝴蝶微技术超技术这种刀厂出产的刀具都是以模具钢作为主流甚至高端刀具钢材。
碳素工具钢,就是碳钢,基本上可以说是用途最广泛的钢材,可以做模具量具刃具等等,价格不高,工业用途非常广,碳含量也有各种不同水平的,esee,卡巴,中国的龙泉产品等等用碳素工具钢做刀的很多,碳素工具钢最大的好处是热处理方便,而且易于打磨,能出很高的锋利度。最为常见的就是t10钢,这个是被国内外中端刀厂用的最多的钢材,简直可以称为万金油钢材,从刃长10厘米的esee,到刃长20厘米的卡巴,到刃长70厘米的龙泉产武士刀,t10可以说是应用极广,而且口碑都还不错。碳素工具钢有一个共同的缺点就是防锈性不是很好,拿t10来说,撒上一滴水,不擦掉,等水自然风干了,上边就会有锈斑,所以无论是esee还是卡巴的1095钢,都会做图层,图层的作用就是弥补t10作为刀具唯一的弱点——防锈性差。除此之外,t10无论从硬度,韧性,保持性都非常适合做刀具。
弹簧钢是用于制造弹簧和弹性元件的钢。自己diy的话,弹簧钢几乎是性价比最高的钢材,特别便宜,废旧大车的弓子板,废品回收站几块钱一公斤,这样的钢材最大的优势是韧性极高,而且回直能力比碳素工具钢还好,硬度的话,热处理好了也可以达到55以上,油淬废品率低。龙泉用弹簧钢做出非常耐操的武士刀;著名CCAV坑爹节目走进逗比曾经介绍中国最大的骗子刀匠——卡卓,他就是用这种钢材制造刀具。他表演的那些砍铁啊什么的江湖骗术,虽然很低劣,但是不影响我对弹簧钢的评价,这种钢做户外刀非常合适,韧性很好而且最重要的是便宜。主流做刀的都是65mn,这种钢材一般都用来做比较大的刀具,但是从硬度和保持性上来说不如t10,基本上稍微良心点的民族自治区的老乡造旅游纪念品都会用废旧弹簧钢做刀;但是记住,如果卖你几千上万一把,就是不折不扣的骗子,以次充好。
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。作为轴承钢,它的工业用途也是要求有很好的耐磨性硬度和韧性。而且轴承钢1%左右的碳含量制造各种大中小刀具都非常合适,对淬火的要求也不至于那么高。而且轴承钢对防锈性也有一定要求。刀吧之前不少刀友自己用拍平的轴承d刀的,其实国内很多自主品牌的刀厂使用轴承钢d刀,我给你举2个轴承钢的例子,一个是440c,一个是918。不少阳江刀都会把自己标成440c,究竟是不是虚标钢号,我不知道,但是我知道的是,三刃木,鹰朗,navy使用国产轴承钢制造了不少性价比极高的小折。从轴承钢的碳含量和韧性来说,做刃长30厘米以下的刀具都没有什么问题,这个和弹簧钢一样,废品收购站有的是,价格极便宜。也有缺点,热处理废品率比弹簧钢高。
重轨钢是用来做重轨的钢材(这不是废话吗)。不是所有的轨钢都适合做做刀具,轻轨钢的碳含量不足,硬度不够,重轨钢超过0.6%的碳含量做刀具可以有一个淬火后合理的硬度和保持度,韧性自不必说。国内一些自己做刀的人用重轨钢d各种直刀,我也是出于好奇,当时铁匠和一个他的客户各自发帖,那人嫌300贵了,发出来了,我一看,我勒个去,这个就300,也太便宜了,于是出于好奇找铁匠d了一把,自用用了一下,感觉真不错,不是给铁匠做广告,是自己说说实用感受,东西确实不那么细腻,但是绝对对得起价格,粗用非常好使的东西,貌似网上另一家民族刀什么保安腰刀用的也是重轨钢,但是明显和卡卓一样,买的是骗子的价钱。
看了上边可能你觉得身边凡是钢铁的都能diy刀,其实不然。工地里到处都是的螺纹钢,路上的地脚螺丝,角铁,钢缆,钉子,螺母,这些材料都不适合diy刀。所以在你找好炉子的时候,准备自己diy了,不一定非上淘宝买条子,在身边寻找这些适合diy刀的材料,自己好好享受diy的乐趣。
二、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。
四、钢材性能
评价一把刀的钢材好坏,并不能仅仅从刀的锋利程度(硬度)来看,而是要从它使用钢材的综合性能来看。作为刃物的钢材,需要具备什么条件?硬度控说是硬度,实操党说是韧性,户外党说是保持性,DIYER觉得是研磨性,混合来说,一个刃物用钢材可以分为5点,硬度,韧性,保持性,研磨性,弹性(抗屈服以及恢复性)。
硬度(Hardness)-是材料抵抗外物刺入的一种能力,增加钢材硬度常用的方法是淬火。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。一般生活使用的刀需要的硬度区间是54-58度,战术使用的刀需要的硬度是57-60度,特殊使用的有些会高些,比如某些铲刀会用一些高速钢可以到67也包含了热处理的效果。。
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。弹性是抗屈服和恢复的效果标准,如何测试?砸!撑着钢材的两段照这中心点砸,具体标准没有好坏评价,只能相互比较。。。
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。跟弹性具有关联,韧性很多人有错误理解,觉得耐操抗造是韧性的表现,其实不是韧性的表现是啥?宁弯不折,韧性好的钢材,你可以弄弯但是你弄不断,然后反向弯曲就能恢复一定的外形。
保持性-一般和抗磨损性成正比,越是耐磨的刀易修复性越差。简单理解是刃口耐用的标准,准确的说,是刃口在打磨锋利后保持切割力劈砍力的标准。有一些测试控推崇的是切割牛皮纸皮,让我看这个测试方式只能测试在同类型同构造标准下的钢材,但是很多钢材具有一些特性,通过不同方式的热处理,结构,制作方式,都会带来完全不同的效果,比如举个很简单的例子,65mn也就是很多人说的弹簧钢,65mn在小刃角的情况下简直可以用废物来形容,但是一旦给它大刃角,它的性能甚至可以挑战很多高档进口钢。
研磨性-一般与保持性成反比。很多人都知道研磨性的存在,但是很多人都不清楚研磨性的体现。研磨性体现在适合加工,或者说是,耐磨性的标准,耐磨听起来是正面的属性,其实在刀上,耐磨是反面属性,因为耐磨带来的是刀锋没法弄锋利,所以研磨性的含义就是能否锋利。喜欢吹毛断发的人,不是应该选择硬度高的材料,也不是韧性好的材料,应该是研磨性好的材料。抗腐蚀性-不锈钢的抗腐蚀性优异。
非不锈钢:一般可锻打的都是非不锈钢,你说有瑞粉花纹钢是不锈钢?谁跟你说瑞粉花纹钢是锻打的?机器压的,能锻打的不锈钢不多,只能作为个别。话说各位,锻打的钢应该仰慕的是里面的人力付出,不是仰慕他的性能,在同等价钱的材料和热处理里,锻打的性能不算突出的。
半不锈钢:因为抗腐蚀元素对钢材性能影响很大,所以有些时候某些针对性用途的钢材,就会列为半不锈钢(非正式名称)简单来说就是性能和价格接近非不锈钢,抗腐蚀效果优于非不锈钢的东西,例如DC53,D2这些。
不锈钢:抗腐蚀效果良好,但是不代表不生锈,所以一样要保养。而且互相之间的抗腐蚀效果也不同。
六、很多人对于一些进口国外钢材如数家珍。但是实际国内钢号就模模糊糊,并且为了某些原因(刷优越等等)会对一些钢材横加鄙视。我现在就用最直观的评价方式为大家解释一些这些国内钢材。个人观点,要吐槽的靠边。
我的看法是钢材制作刀的分类有3种:
只看性能的工业钢:.V3N.T15(国产粉末高速钢貌似),M系(M35m42等高速钢)ASP系(ASP23.ASP30,ASP60)sk9等等高速钢,一般都有夸张的硬度,硬度党很迷恋。但是研磨性,保持性,韧性,弹性都呵呵。
晒优越用的刃物钢:RWL34,M390,S30V,S90V,N77以及大量的特殊花纹钢等等。这些钢材大家都知道性能不错,也知道很适合做刀,可是有多少人在其吓人的价格前却步?荷包君饿死的情况下入手一只,之后就围着它转,土豪同志们,就会买一堆,然后没事这里晒晒,那里晒晒,完全不考虑我们这种穷屌丝的心情。
普罗大众的量产使用钢:太多,我下面专门就专门介绍它了!
评分标准:0分(你存在没意义)1分(用来搞笑的)2分(勉强够用)3分(挺好用的)4分(用来测试的)5分(用来炫耀的)
4Cr13——类似420HC(巴克110我是经典)
硬度评分(常规热处理方式平均值):2
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):2
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):3
简评:我是一种普通的钢,曾经别人跟我说我是削苹果的,但是我的目标是榴莲!
11Cr17——类似440C(好多啊,手术刀吧)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):3
简评:你在哪里都能见到我,衣食住行我无所不在,那是因为我神奇的性价比!
9Cr18——改进型440C(918918我是有点小浮夸)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):2
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):2
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):3
简评:其实我跟RWL34一样是为了做刀研发的,看到我浮夸的硬度了没,阳江大叔们对我最好了,我的其他属性是懂我的人才会懂!
8Cr13MoV——类似AUS8(8A)(国产折刀啥的是我的主场)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):3
简评:最讨厌拿我跟918比了,明明除了硬度我啥都比他好,440c?那是啥大路货我不屑跟他比!
9Cr13CoMoV——类似AUS8(10A)(我的存在感很低)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):2
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):3
简评:你见过我么?貌似没有,我站在这里很久了,不过没事忘了我吧,我已经埋在春天里了!
9Cr14MoV——类似ATS34、154CM(我很低调)硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):4
简评:大家都觉得914不好听就要死,虽然我的性能还不错。所以一般别人都叫我ATS34或者154cm啥的。
9Cr14Mo4V——类似BG-42(我没有代号,因为我不在国内混,我是用来卖450美刀的)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):4
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):4
简评:呵呵,我出生就被云出国,我价值450美刀,国内?国内貌似买我的人都是用来炫耀的。
Cr12mo1v1——类似SKD2(你好我是烟台产D2)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):2
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):2
简评:我来自烟台,来我这吃爬虾吧,我能弄得很硬,我的韧性一般,我的保持性还行,我的研磨性那叫一个厉害啊!
Cr12MoV——类似美国D2(我跟楼上是同父异母的兄带)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):2
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):2
简评:我也能弄得很硬,我的韧性也一般,我的保持性也还行,我的研磨性那叫一个....还不错啊!
Cr5Mo1V——类似A2(我是楼上的对手)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):4
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):4
抗腐蚀评分(同上):2
简评:只是我也不在国内混,做好就被运去外国,然后挂上200欧!
T10A——类似1095(大名顶顶)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):4
保持性评分(同上):4
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):4
抗腐蚀评分(同上):0
简评:我是T10A高纯度碳素钢,不是楼上那些合金钢,锻打太浪费了,我韧性好,保持性好,研磨性更好。弹性也好,防锈?那是啥?还有钢能防锈的?
T10——类似W2(声名远扬)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):4
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):1
简评:我是T10我跟T10A的区别就是,我血统没那么纯,我韧性好,保持性稍微差点,研磨性更好。弹性也好,防锈啊,这是我母亲遗传的?
GCr15——类似52100(轴承钢)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):4
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):2
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):1
简评:我本来就不是用来做刀的,只是可以做而且比某些钢好?
W6Mo5Cr4V2——类似M2(我是高速钢,我来着干嘛)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):2
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):1
简评:奇葩,很爱锈,很好磨,但是又硬。!
MnCrWV——类似O1(我是O1!欧一!)
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):4
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):1
简评:我除了热处理局部油淬容易变形之外,跟其他同级比都是优点!
东北DC53——类似DC53(矛隼)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):2
研磨性(同上):2
弹性评分(同上):2
抗腐蚀评分(同上):2
简评:我的牛逼之处是可塑性强!改变热处理我就变成另外的钢,其他钢谁做的到,不就是研磨性和保持性差点么,来做双刃!
65mn.60mn弹簧钢
硬度评分(常规热处理方式平均值):3
韧性评分(同上):3
保持性评分(同上):3
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):5
抗腐蚀评分(同上):1
简评:弹簧钢,卖的就是弹性!
S35vn(诶?升级了还会便宜?)
硬度评分(常规热处理方式平均值):4
韧性评分(同上):4
保持性评分(同上):4
研磨性(同上):3
弹性评分(同上):3
抗腐蚀评分(同上):3
简评:我是S30V的升级版,韧性比它牛逼,价格比它便宜!
高价钢我就不评价了,因为评价完一堆花了高价的人回来喷,因为评价完你会发现。他们好像没啥特别的,因为我评价是按照最合适结构和正规热处理来评价的,如果按照特定结构和特定热处理,性能会有5%-50%的波动。以上个人评论仅供参考。
八、下面重点介绍粉末钢
粉末冶金钢材越来越成为刀具制作主流。目前,美国、日本、瑞典、德国等钢材冶炼强国纷纷推出各种粉末钢,其中有很多都是刀具制作的上好材料。比如:CPM-S30V以及演化出来的S35VN,S60V,S90V,CPM-154CM,CPM-D2,CPM-M4,CPM-3V20CV以及M390......瑞典的RWL34、日本的YXR7......冶炼技术分一代、二代、三代粉末钢、超级钢。
CPM-S30V:CPMS30V是由CrucibleMaterials公司生产的粉末不锈钢,研制者主要是DickBarber和ChirsReeve。当然,很多刀匠都参与了其中的改进,包括Emerson,PhilWilson,TomMayo,PaulBos等10余位著名的刀届人士。专门为刀设计的钢材CPMS30V的最大优势在于它的热处理稳定,次品率极低,研磨方便,和强度极高。这和其中所用的高科技是分不开的。CPMS30V的均匀性是当时世界最好的,均匀性意味着稳定的性能和强度。它是最早大规模应用于刀具制作的粉末冶金钢材之一,曾经引发过许多争论(主要集中在与BG42的性能之争)。可以把它的出现看做是刀具行业另一个时代的开始。个人认为它的出现注定是一次毁誉参半的尝试,但无疑是伟大的。
CPM-S35VN:或许是S30V的争议太大,或许是市场对S30V的不满,或许有其他什么原因,CrucibleMaterials公司推出了S35VN,按照厂家的说法,S35VN的化学成分经过了调整,加入了铌。因此,除了钒和铬的碳化物,钢材中会出现铌的碳化物。由于部分钒的碳化物被铌的碳化物所取代,CPMS35VN相比S30V而言,在不损失保持性的条件下,韧性提高了15%-20%。韧性的提高可以使得刀刃的抗破损能力提高。由于铌的碳化物和钒的碳化物在硬度和实际效果方面比铬的碳化物能够提供更好的保持性,因此CPM的不锈钢产品相比传统的高铬钢材具有更好的保持性。由于其均质性和高质量,而比传统工艺生产的钢材具有更好的尺寸稳定性(热处理后变形率在0.05%-0.1%)、易磨性和强度。
CPM-3V
:美国熔炉斯伯粉末工具钢,韧性明显高于D2及CPM-M4,接近S7耐冲击水平,CPM3V是耐磨性和韧性的组合。在美国当下最活跃的手工刀匠中,已经出现了几位应用CPM3V钢材方面广受称道的刀匠,比如ROBDAVIDSON和JERRYHOSSOM。ROBDAVIDSON(ROCKETKNIVES)3V刀曾被测试过,结果确实令人叹服。JERRYHOSSOM认为:“在当今所有高合金含量的制刀钢材中,CPM3V拥有最优秀的微粒结构,它的晶粒平均直径为1微米,这意味着3V钢可以同时具备极强的韧性和最优秀的刃缘。晶粒的细密和均匀特点,使得CPM3V刀刃口在研磨时,无需被磨料破坏其碳化物微粒即可以变得非常锋利,这也就意味着3V钢的刃口打磨远比人们通常所想象的要轻松,实际上并没有想象的那么轻松。
CPM-M4:是目前使用较多的粉末高速钢,它的性能和化学成份类似于ASP23,是目前高速钢中韧性较好的,同时又有极佳耐磨性的钢种。一般来说,高速钢的耐磨性会随着总合金成份和最高硬度增加而提高,而韧性则会随合金量的增加而降低,因此才会在传统高速钢M2的基础上改进。CPMM4耐磨性的好坏取决于热处理后的硬度以及碳化物的形成,CPMM4在M2中增加碳及钒,提高耐磨耗性;同时在考虑韧性的前提下,使用粉末冶金制程改善韧性,使CPMM4的韧性高于传统M2高速钢,根据统计其韧性约为传统高速钢的2-3倍,耐磨性亦为3-5倍。它使用范围颇为广泛,适用于各种冲压模、嵌入模、粉末成型模以及刀具中之拉刀、铣刀、丝攻、剪切刀,任何需耐磨或强韧性的零件均可适用。综合上述两项性质,CPMM4是目前市场上最通用与最佳性能的高速优质钢。使用硬度上则因不同行业而有所不同,视生产需要而定,硬度一般在HRC60-66之间最为合适。但它又个缺点,如处理变形大,次品率较高。
CPM-S60V:原名440V,CPM(CrucibleParticleMetallurgy)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CPMS60V为超级钢材(Supercustomknifesteelofthe90’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440C多出近一倍,经热处理后得出之硬度却只为HRc57-58,皆因受其他所含原素之影响(5%之钒,17%之铬)。其真正杰出之处在於保留刀锋之耐损性及延展性这两方面,CPM440V售价很高,故多应用于手制(刀匠手作)刀具,使用较少。
CPM-S90V:原名420V,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。
CPM-S110V:顶级材料,S110V的成分极其变态,相对于S90V加了C、Mo的量,新增加Co以及高达3%的Nb常规钢Nb都是加少量,因为Nb比较贵。S110V的韧性实际结果韧性确实没有过分悲剧,虽然也有好几次崩口但是都不严重韧性相比VG-10也就是略差一点不过可能是卡秀的热处理水平无法驾驭此材料(Crucible官方说明此材料要求极高的热处理水平)这把刀(卡秀1840)的保持性并没有非常强大,和蜘蛛S90V类似。
CTS-XHP:CTS-XHP是Carpenter公司推出的基于440系列钢材研发的空冷粉末不锈钢。Carpenter自己说CTS-XHP可以被看做是高硬度的440C或者不锈钢版的D2。根据Carpenter的官方介绍,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。CTS204P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。
ELMAX:ELMAX是经由粉末冶金制造的高铬—钒—钼合金钢,常见于zerotolerance刃材。具有高耐磨、高抗压强度、高耐腐蚀的特性。
M390:SuperSteel超级钢,奥地利百禄BÖHLERM390MICROCLEAN为高铬系麻田散铁型耐蚀钢,其金相组织为大量的碳化铬、碳化钒微粒,均匀散布于Cr>12%的基地上。优点:耐蚀性高,耐磨耗性高
,抛旋光性佳,韧性优良,耐腐蚀性强于440C,s30V,耐磨性强于s30V,BG42,韧性和BG42差不多,硬度能赶上CPM-M4。保持性极佳,约是440C的4倍。M390或20CV或CTS-204P,无论其中的任何一个,如果你让熟悉粉末钢的人举出保持性最好的钢材,总会有一个被提及,而在国外测试中,M390经常和ZDP-189,S90V等超高保持性的钢材同时占据前几的位置,加上韧性也不算不错,还有较好的防锈,目前几乎可以算是粉末冶金钢材中的最佳制刀钢材了。
20CV:从时间上,M390早于20CV,根据我不负责任的推测,Latrobe应该是以百禄公司的M390为原型仿制推出了20CV,二者在成分上有很细小的差别,正如ATS34和154CM。根据RickHinderer的介绍,20CV与S30V比具有更好的韧性及耐腐蚀和几乎不相上下的刀锋保持能力。根据使用者的反馈,似乎20CV比S30V容易打磨一些。20CV的标称硬度比S30V稍高,在60HRC左右,M390也在同样的区间。这种钢材具有耐磨性好、耐腐性性好、韧性好且便于加工等特点,CATRA保持性测试结果,约是440C的180%,比S30V高出不少。也有说法说20CV是BG42的升级版,但目前没有找到支持这种说法的确实证据。使用较少。
RWL34:RWL34是瑞典DAMASTEEL公司专门为刀具制作而研制的粉末钢!有一种说法认为,早期的154CM因为采用double-vacuum冶炼,所以相对纯净,后来坩埚为了节约成本不用double-vacuum了,于是loveless才跑去找到日立,产生了ATS34,再后来日立也为了节约成本牺牲了产品质量,于是loveless跑去找了damasteel,又有了RWL34。
也有人说,154CM这种钢材口碑虽好,但售价不菲。基于这样的原因,Loveless去跟日本日立商讨研发同样成份和效能的不锈钢。按照大师要求的订单,日本人造出了ATS34,他与154相比具有相似的性能,价格却低廉很多,因此开始在刀具制作领域广为流行,S30V成为主流刀具不锈钢之前,ATS34大行其道,90年代,我们熟悉的ST,蝴蝶,都以它为主力钢材武装自己的产品。再往后,美国人有了s30V,ats34日渐淡出历史舞台,各大品牌都开始了对s30v的尝试和普及。在美国人几乎忘记ATS34之时,欧洲人将其粉末化造出RWL34,准确说是DAMASTEELAB公司这么干了。RWL34的在保持性,强度,韧性上都有了不小的进步,在被严谨著称的欧洲人推广实践后声名雀起。与此同时,S30V在普及和试用后,开始饱受争议。而cpm公司受RWL34的成功的启示,意识到将154cm/ats34粉末化,会产生良好的性能与销路。所以在154被别人克隆20多年后,cpm决定反过来克隆RWL34——山寨这个被山寨出的奇迹。cpm154,粉末化的154应运而生,这是坩锅公司在21世纪才推出,在近年才流行的新主流钢材。或许我们可以这样认为:ATS34=日本版154CM,粉末版ATS34=RWL34=>粉末版154CM=CPM154。可以换成这么说:美国人认为ATS34是日本人对美国CPM公司154CM钢的COPY,而RWL34钢则是欧洲人对ATS34钢进行粉末冶钢的产物,但美国人对154CM粉末冶炼的想法也早就有了,只不过被欧洲人先走了一步,粉末版的CPM-154问世反而晚于RWL34。所以从某个角度来说,CPM-154变成了RWL34的copy。
SGPS(3G):瑞典的,用于FK系列的高端产品。最大特点是锋利,它可以磨到极端锋利。至于保持性和S30V差不多,并没有传说中的出色。当然,这种保持性水平日用确实可以很久不用磨刀。防锈也不错。SGPS成分未公开。
GIN-1(AKAG-2):日本“日立金属工业”研发的优质钢材,性能与8A相近,但硬度则比8A稍软(HRc57-58),价格较低。一种很好的不锈钢,含碳量略低,含铬量略高,而钼含量比ATS-34低,是一种低成本的钢材,被Spyderco选用。使用较少。
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CowryX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”。
YXR-7:Rockstead花田洋刃材,YXR7是一极高速度钢适用于切削工具例如麻花锚,拉刀、攻牙、铣洗、切断、绞刀及其它。以绩效而言,YXR7是全方位钢种,在热硬性要求不最重要的情况下可被用于切削方面。YXR7也适用于冷间的应用;举例来说在工具用来作冲孔、成形、冲压、及其它。本钢是兼具耐磨耗性和高韧性优越组合的高合金的冷间作业的钢种。钢材特性:高耐磨性,高抗压强度,淬硬后高的表面硬度,优良的整体淬透性,良好的表面处理加工性,优良的抗回火软化性。
Cowry-X:日本大同特殊钢于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于大型砍伐刀具,钢材含碳量高达3%,经热处理后可得HRc67之高硬度,使用较少。
PMV11:超高的耐冲击性能和锋利保持度性能,同时还保持了极佳的易磨性能。
有网友反映国内假的M390及一些粉末钢比较多,一般人辨别也很困难。虽然是钢都会锈,但是像M390这样的钢材抗腐蚀能力很强,用水泡绣的肯定有问题。
九、红字部分为推荐用钢材,蓝字部分为不推荐钢材,有的钢材没写,大家可以稍微参考下,当然每个人理解有出入:
1,户外大直或长刀类:除去一些传统刀具比如武士刀或其他长刀的用钢,单说量产刀具里的户外大直,其钢材应该着重于三个要点,第一是防锈,第二是韧性好不易崩口,第三是易打磨好维护,所以我们目前可以看到的主要钢材很多都是传统碳钢比如A2,1095,O-1之类,其中1095+环氧涂层的搭配基本解决了防锈问题,加上易打磨和韧性,几乎占据户外直刀的主要钢材类,ESEE,安大略,卡巴之类的常用钢材,但保持性总体欠佳,而同时代不锈钢类又不具备较好的韧性基础,所以下一代比较适合户外用的是粉末钢材的:CPM3V,CPM154/RWL34之流。尤其是CPM3V将韧性和耐磨性都提高到了一个新的水平,防锈也不成问题,预计会成为之后几年户外刀的主流粉末钢材,另外CPMM4也可以用在户外刀上,虽然防锈不好,但有着更好的耐磨性,硬度和超越传统钢材的韧性,因此也有不错前进,一胜百韧性较好的VIKING和ASSAB88(即DC53)也可以用。而所有高硬度,韧性差钢材均不推荐作为户外刀具使用,如:M2,S90V,ZDP-189,154CM,VG10,V3N等钢材。而D2我也不推荐,易锈保持性也一般,AUS8虽然冷钢用的多,但过于软,且韧性也不算好,其他还诸如综合性能差的440C,也不推荐。测试的N77氮钢保持和韧性均衡,同时非常容易打磨,个人觉得也是以后户外刀具的一个方向。
2,城市小折类:也是每个刀友EDC最普及接触品牌最多的种类:这个类型由于普遍尺寸都在16-24CM左右,刃长6-11CM区间内,不会差太多,且工作效能单一,以切割切削为主要工作职能,不能拿来做高强度工作使用,因此可大大忽略韧性,专注于防锈和保持性,同时打磨性也尽可能好一些.这类钢材以前一直以传统不锈钢为主流:154CM,VG10,ATS34,BG42等,高速钢的M2也不错,国产的极高硬度V3N也可以用,自从粉末冶金技术普及后,各种粉末钢成为这一系钢材的主流:S30V,S35VN,S90V,CTS-20CP,CTS-XHP,CTS-204P,M390,ELMAX等均是很好的折刀钢材(基本都是碳钒合金量较高的钢材),另外日系的VG10由于防锈,易打磨,硬度高,也非常适合做折刀,唯独保持性和抗崩口较差,使用时不可磕碰较硬物体。还有ZDP-189也是我觉得非常适合折刀用钢材,夹钢后做成小折,拥有不输任何一个粉末钢品种的极高保持度,极高硬度,以及更好的打磨性,虽然韧性差,但绝对不用担心使用问题。不推荐的钢材有:所有碳钢类,保持性较差的不锈钢类如440C,AUS8,12C27,154CM,4160,GIN-1等。
3,城市或户外小直类:这类范围较广,既有战术性直刀,也有户外用刀具,既需要比较高的保持性,又因为使用范围超过小折类,要求一定强度,所以韧性也不能差。所以钢材选择范围其实比较窄,个人推荐这两项都比较出色的粉末钢类以及夹钢类:S35VN,CPM3V,CPMM4,V4,V4E,夹钢的VG10,ZDP-189,另外1095,A2等也可以用,但保持性比前者会差一些。在此次测试中M390和CTS-204P也在刃口抗冲击表现不错,我觉得做成小直要用断不太可能,所以也是推荐钢材,虽然现在也没什么人拿来做直刀,也许以后会有。不推荐钢材为极端类的,就是韧性极差或保持性极差的钢材:4160,AUS8,440C,154CM,S90V,CTS-20CP,V3N等
责任编辑:刘昌琪
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