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模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材
模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材
          鋼是鐵、碳和少量其它元素的合金。不銹鋼或者10.5或以上鉻金含量的抗腐蝕性合金鋼是該類金屬的通用術語。應該知道的是不銹鋼并不是說這種鋼材完全不生銹或不會被腐蝕，而只不過是它比不含鉻的合金的耐腐蝕性能強得多。除了鉻金屬之外，其它金屬元素如鎳、鉬、釩等也可以加入合金中用于改變合金鋼的性能，從而生產出不同等級、不同性能的不銹鋼。根據應用目的和使用的環境不同，仔細挑選性能*為合適的不銹鋼所制造的刀具，對于你特定工作的效率和成功至關重要！
刀具常用刃材：
AUS-8：
一種高碳低硌不銹鋼，經過長時間證明具有非常優良的折中特點，既堅硬又堅韌，既不易生銹又能保持鋒利長久。
ATS-34：
日本鋼，隸屬日立鋼鐵公司生產。大多數手工刀采用的材料，也是品牌廠家選用之**不銹鋼材料。ATS-34也屬于高碳鋼，其硬度可作到59-61HRC，有些人認為是目前*好的刀刃鋼材之一。此外，美國的154CM鋼材與ATS-34等同。
GIN-1：
以前也叫G2，是一種低成本的鋼材，稍軟于AUS-8。
CPM-T440V：
近來被認為是超級制刀鋼材，比目前市場上的所有不銹鋼都經久耐用，長時間無需磨刀。
SANMAIIII（三層鋼）：
一種昂貴的日本薄片層壓鋼材。高碳含量的堅硬里層作為刀刃的中心層，兩邊經過回火處理的堅韌彈性鋼，*終的刀刃集中了良種鋼材的特點，品質**。其比AUS-8的堅韌性高25。
420J：
屬于低碳鋼，堅韌（甚至不易折斷），抗沖擊，抗腐蝕，能保持適度鋒利，易于保養，有不少觀賞刀劍用此鋼材。
CARBONV：
一種純粹的碳合金鋼，冷鋼公司在其購買的大量**碳鋼材中加入少量合金元素增加了這種鋼材的堅韌性和持久性，然后按照嚴格的規則滾軋獲得*好的結晶化，使刀刃可以充分利用鋼材中的結晶粒方向，使刀刃變得出類拔萃。
440C:
也是目前用在**批量刀具市場上的上等不銹鋼，其強度及鋒利性甚于ATS。
D2:
*近KA-BAR廠采用了D2型鋼材，這是一種上等工具鋼，硬度59-60HRC，深度冷處理至-120度，兩次退火，其優點是堅韌和較長時間的刀刃保持性。
      刀的性能并非僅由鋼材決定的，刀刃的形狀也很重要（例如，Tanto的刀頭不適合剝皮），也許*重要的是熱處理。較差的鋼材經過良好的熱處理也可能生產出更好的刀刃來。比較差或者很差的熱處理可能會使不銹鋼失去它的一些固有特性，或者導致堅硬的鋼變脆。*不幸的是：刀具的三個*重要的特性（刀刃形狀、鋼材類型、熱處理）中熱處理是不可能用眼睛辨別出來的，因此，一般人把過多的注意力放在了前面兩方面。記住這一點，440A經常被嘲笑，但是，我寧愿要440A材料的潛水刀也不要L6。正確熱處理的5160非常結實，但是如果我想要剝皮刀，我更有興趣選刀鋒保持比較好的，象ALA521000等等。
一、鋼合金         （模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材）
簡單地說：鋼就是鐵和碳的合金。其它成分是為了使鋼材性能有所區別。以下以字母順序列出重要的鋼材，他們包含以下成分：
碳（Carbon）
存在于所有的鋼材，是*重要的硬化元素。有助于增加鋼材的強度，我們通常希望刀具級別的鋼材擁有5以上的碳，也成為高碳鋼。
鉻（Chromium）
增加耐磨損性，硬度，*重要的是耐腐蝕性，擁有13以上的認為是不銹鋼。盡管這么叫，如果保養不當，所有鋼材都會生銹的。
錳（Manganese）
重要的元素，有助于生成紋理結構，增加堅固性，和強度、及耐磨損性。在熱處理和卷壓過程中使鋼材內部脫氧，出現在大多數的刀剪用鋼材中，除了A-2,L-6和CPM420V。
鉬（Molybdenum）
碳化作用劑，防止鋼材變脆，在高溫時保持鋼材的強度，出現在很多鋼材中，空氣硬化鋼（例如A-2,ATS-34）總是包含1或者更多的鉬,這樣它們才能在空氣中變硬。
鎳（Nickle）
保持強度、抗腐蝕性、和韌性。出現在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅（Silicon）
有助于增強強度。和錳一樣，硅在鋼的生產過程中用于保持鋼材的強度。
鎢（Tungsten）
增強抗磨損性。將鎢和適當比例的鉻或錳混合用于制造高速鋼。在高速鋼M-2中就含有大量的鎢。
釩（Vanadium）
增強抗磨損能力和延展性。一種釩的碳化物用于制造條紋鋼。在許多種鋼材中都含有釩，其中M-2，Vascowear，CPMT440V和420VA含有大量的釩。而BG-42與ATS-34*大的不同就是前者含有釩。
二、碳合金鋼(非不銹鋼)        （模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材）
這一類鋼材是通常用于鍛造的鋼材。其實不銹鋼也是可以鍛造的(象SeanMcWilliams就鍛造不銹鋼),但非常困難。另外，同一塊碳鋼可以用經由分段冶煉方法來獲得非常堅硬的刃端和堅韌而具彈性的背端，而不銹鋼不可以這樣冶煉。當然，在不同程度上碳鋼比不銹鋼容易生銹，也比使用不銹鋼風險大--但我相信，只要熱處理方法正確，下面舉出的所有的鋼材都相當不錯。
在AISI鋼材命名系統中，10xx是碳鋼，其他的則是合金鋼，例如，50xx系列是鉻鋼。在SAE命名系統中，帶有字符標示的(例如,W-2,A-2)是工具鋼。另外還有ASM命名系統，但它在刀具界中很少被提及，所以在這里我們可以忽略它。通常在鋼材名稱中的*后一個數字即為該種鋼材的含碳量，如1095約含0.95的碳，52100約含1.0的碳，而5160則約含0.60的碳。
O-1
這是一種應用得很廣泛的優良鋼材，用作刃材可加工出非常堅韌和可深度打磨的刀刃，但它容易生銹。Randall刀具和MadDog都用0-1。
W-2
這種鋼材由于含有0.2的釩，因此可用于加工相當堅韌和可打磨的刀刃。大部分銼刀都用W-1，一種與W-2很相似的鋼材，只是W-1不含釩。
10-系列--1095(1084,1070,1060,1050,等等)
在刀具業中，1095是被用得*廣泛的10-系列鋼材。按從1095-1050排序，總地來說，含碳量從高到低，可達到的打磨度也從高到低，但堅韌性卻從低到高到*高。
同樣的，按從1060-1050排序通常適應于制劍業。而對刀來說，1095是一種很“標準”的碳鋼材料，性能良好而且成本不貴，具有適當的堅韌度和打磨度。這是一種較單純的鋼材，容易生銹，僅含有兩種合金成分：0.95的碳和0.4的錳。KABAR系列通常使用1095，再加上黑色涂層。
碳V
碳V是一個ColdSteel（冷鋼公司）專用的術語，它并不一定是指某種特殊的鋼材，確切地說，它指ColdSteel采用的任何一種鋼材，代表著他們不斷選用不同鋼材來制造刀具的歷程。以我之見，碳V的性能大致在1095系列和O-1系列之間，抗銹能力和O-1差不多。我曾聽人說碳V就是O-1或1095，現在我知道它們當然是不同的。很多業界人士堅持說它是0170-6，而有rec.knives的讀者作過粗略實驗后，好象指出它是50100-B，其實50100-B和0170-6是同一種鋼材（見下文）。這就是今天的碳V的情況。
0170-6和50100-B
同一種鋼材卻有不同的名稱：0170-6是煉鋼業的叫法，而50100-B是AISI的命名。這是一種很不錯的鉻-釩鋼，有點象O-1，但比0-1便宜得多。剛去世的Blackjack曾用O170-6制造過一些刀。碳V可能就是0170-6。50100基本上是52100，但鉻含量只有52100的1/3。而50100-B中的B表示這種鋼材加入了釩，是鉻-釩鋼。
A-2
A-2是一種非常優良的壓縮鋼材，以很好的堅韌性和打磨度而有名。因為是壓縮鋼，所以不能指望它可以進行分段冶煉，突出的堅韌性使其常常作為生產戰斗刀具的優選。ChrisReeve和PhilHartsfield都采用A-2，而Blackjack的幾款刀也是用的A-2。
L-6
L-6是一種鋸齒鋼材，堅韌度和打磨度都很好，但容易生銹。和0-1一樣，L-6是鍛工的*愛。如果你不計較成本，這是制刀的*好選擇之一，尤其是堅韌性要求高的刀具。
M-2
一種高速鋼，可以承受很高的溫度，所以被運用在高溫下的切割工作中。可以達到非常優良的打磨度。它的堅韌程度當然比不上那些以堅韌而出名的鋼材，但比不銹鋼好，打磨度也勝過不銹鋼。Benchmade在AFCK系列中開始用到M-2。
5160
一種很普遍的**鋼材，主要是一種簡單的彈簧鋼加入鉻來增強硬度，具有很好的打磨度。但其更廣為人知的是杰出的堅韌性（象L-6一樣）。通常被用于制造劍類（硬度低于50sRC）和使用強度大的刀具（*高硬度大于60sRC）。
52100
52100是一種滾軸鋼材，只被鍛工們使用。它和5160很近似，(但52100約含有1碳，而5160約含有0.60碳)，比5160的打磨度好，但不如5160堅韌。常被用于制造獵刀和其他打磨度要求高而堅韌度要求不似5160那么高的刀具。
D-2
D-2有時被叫作“半不銹鋼”，含鉻量較高（12），但不到不銹鋼的程度。它比上面提到的碳鋼的抗銹性都好，也有很優良的打磨度，但堅韌度不如前述碳鋼，也不能達到**的表面處理度。BobDozier愛用D-2。
Vascowear
一種很難找到的高釩鋼材，加工非常困難，但抗磨損性出奇地好。未用于產品化刀具生產。
三、"不銹鋼"鋼材         （模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材）
首先，請記住，所有的鋼材都會生銹，但是下面這些鋼材由于含有高于13的鉻，所以具有比上面提到的鋼材高得多的抗銹能力。我要指出的是并沒有一致的標準來規定鋼材需要含多少鉻才能被認為是不銹鋼。在刀具界，實際上規定為13，但ASM金屬手冊說“大于10”，而另一些書記錄又不同。另外，其他合金元素的含量對含鉻量要求的影響很大，如果使用的合金得當，即使含鉻量較低也能達到“不銹鋼”品質。420
比440系列低的碳含量(<.5)使420非常柔軟，不能打磨。通常用于潛水刀，因為它抗銹能力非常好，可以在鹽水中使用。也被用于生產低成本刀具，但其過于柔軟，不能用于日常實用刀具。
440A-440B-440C
含碳量和硬度由A-B-C逐次增加（A-0.75，B-0.9，C-1.2）。440C是一種很優良的**不銹鋼，硬度通常達到56-58Rc。這三種鋼材的抗銹能力都不錯，440A*好，而440C相比*低。SOGSEAL2000用的是440A，Randall用440B來生產他們的不銹鋼刀具。440C用的非常普遍，可能是***常用的不銹鋼（僅次于ATS-34）。如果你的刀標有“440”，那么它很可能比440A便宜；如果廠商用更貴的440C，他們會很愿意宣傳這一點。普遍感覺440A對于日常使用來說剛剛好，尤其是經過上等熱處理的440A（我們聽說SOG的440A熱處理很受好評，不知道他們請誰來做這個）。440B更加結實，而440C是優良的。
425M-12C27
這兩種鋼材都和440A很相似，425M(含碳0.5)被用到Buck刀具中。12C27(含碳0.6)是一款斯堪迪那維亞鋼材，經常被FinishPuukkos和NorwegianKnives選用。
AUS-6-AUS-8-AUS-10(AKA6A8A10A)
日本不銹鋼材，大概與440A(AUS-6,含碳0.65)、440B(AUS-8,含碳0.75)、440C(AUS-10,含碳1.1)相似。AUS-6被用來制造AlMar；ColdSteel使用AUS-8，從而使這種鋼材變得很普遍，CS的熱處理方法使AUS-8的打磨度不如ATS-34，但也使它更柔軟，或許也更堅韌。AUS-10的含碳量近似于440C，但是含鉻量降低，因此抗銹能力也相應下降，不過也增強了堅韌性。這三種鋼材都加入了釩（這是440系列沒有的），因此增加了抗磨損能力。
GIN-1（AKAG-2）
一種很好的不銹鋼，含碳量略低，含鉻量略高，而鉬含量比ATS-34低。經常被Spyderco選用。
ATS-34-154-CM
目前*熱的**不銹鋼。154-CM是*初的美洲版本，但很長時間達不到**制刀業期望的生產標準，所以未被廣泛使用，*新爆出的消息說高品質的154-CM會卷土重來。
ATS-34是一種日本日立的產品，它和154-CM非常、非常相似，是**高質不銹鋼。
通常硬度約為60Rc，打磨度非常好，即使硬度如此高仍然具有足夠的堅韌度。抗銹能力不如前面提到的400系列。很多定制手工刀匠使用ATS-34，Spyderco(在他們的**產品刀)和Benchmade等眾多知名廠商都選用它。
ATS-55
和ATS-34很相似，但去掉鉬，加入了其他一些元素。目前對這種鋼材所知不多，但它看起來具有似乎是保留了ATS-34的優良打磨度并增加了堅韌性。鉬是高速鋼生產中一種昂貴而有用的元素，而刀鋒并不需要用到高速鋼，所以去掉鉬可以大幅度降低鋼材成本，且仍然保持了ATS-34的特性。Spyderco選用這種鋼材。
BG-42
BobLoveless*近宣稱他從ATS-34轉向這種鋼材。留神，這是個征兆。BG-42在某種程度上與ATS-34近似，而有兩個*大的不同之處:BG-42有兩倍于ATS-34的錳含量，和1.2的釩含量(ATS-34不含釩),所以可知它比ATS-34的打磨度更好。ChrisReeves在生產Sebenzas時，也從ATS-34轉向了BG-42。
CPMT440V-CPMT420V
兩種具高打磨度的鋼材(高于ATS-34)，但很難把打磨度放到**位來考慮。這兩種鋼材都含有高量的釩。Spyderco都至少有一款CPMT440V型號。手工刀匠SeanMcWilliams是440V迷。要想使這種鋼材變得鋒利有點困難，——同樣的，也別指望ATS-34能很堅韌——取決于熱處理情況。420V是CPM440V的變種，含鉻量較低，而含釩量加倍，抗磨損能力更高，或許比440V的堅韌度也更高。
400系列不銹鋼
在ColdSteel轉而選用AUS-8之前，他們的很多不銹鋼產品都是用"400系列不銹鋼"制造的。其他刀具廠商正開始使用這個系列鋼材。那么，什么是“400系列不銹鋼”?我一直假設它是440-A，但也不排除廠商使用的其他4xx鋼材，象420或425M，并統稱為400系列不銹鋼。
四、制刀用的非鋼材料               （模具鋼材的應用技巧--刀具選用鋼材）
鈷-斯泰利特硬質合金6K
是一種具有很好抗磨損性的彈性材料，實際上其抗腐蝕性也很好。斯泰利特硬質合金6K是一種鈷合金，有時可以看到其被使用在刀具中。DavidBoye在他的潛水刀中使用鈷。
鈦
新的鈦合金可以達到50Rc的硬度，而即使在這種硬度下，仍保持可用的打磨度。它極度抗銹，無磁性。常被用于生產**而昂貴的潛水刀，因為SEALs特種**用這種潛水刀來在磁性引爆雷區行動。另外特種用途刀具也用到鈦。Tygrys用將鈦作為鋼質刀鋒的中間夾層。
陶瓷
很多刀具都提供陶瓷刀刃型號。通常，這種刀刃都非常非常易碎，也不可以由用戶自行打磨；但是，它們可以制造出非常鋒利的刀鋒。Boker和Kyocera用這種陶瓷來生產刀具；KevinMcClung*近開發出比以前的陶瓷堅韌得多的混合陶瓷刀具，其堅韌程度可以勝任很多工作，可由用戶自行打磨，且其打磨度難以置信地好。



編    輯：日加金屬制品（上海）有限公司技術部
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