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鋼材知識
時間:2011-06-28 09:17:42

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。應該記住不銹鋼并不是說這種地鋼材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。因應用目的和場所的不同,仔細挑選性能最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。 刀具中不同金屬元素帶來的優點。
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,是最重要的硬化元素。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0.5%以上的碳,也成為高碳鋼。

鉻(Chromium)-增加耐磨損性,硬度,最重要的是耐腐蝕性,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CPM 420V。

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,CPM T440V和420VA含有大量的釩。而BG-42與ATS-34最大的不同就是前者含有釩。

 
鋼材大體種類:
1. 低碳鋼 - 又稱軟鋼, 含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造, 焊接和切削, 常用於制造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。

2. 中碳鋼 - 含碳量從0.30% 至0.60%, 用以制造重壓鍛件, 車軸, 鋼軌等。

3. 高碳鋼 - 常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鉆頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。

4. 合金鋼 - 鋼中加入其它金屬如鉻, 鎳, 鎢, 釩等, 使具有若干新的特性。 由於各種合金元素的摻入, 合金鋼可具有防 , 防腐蝕, 耐熱, 耐磨, 防震和抗疲乏等不同特性。

5. 高速鋼 - 含有各種成份和份量, 如鎢, 鉻, 釩, 鈷和鉬等。 高速鋼制成的切削工具, 可用高的速度求切削硬材料, 并能承擔強力的切削。 高速鋼切削工具在高的速度中仍能使刃口保持鋒利, 其他鋼材則可能變鈍。[GO TOP]
 
 

常見制刀刃材:
440-C : 美國制之優質不銹鋼材, 含鉻量高達16-18%。最初被應用於外科手術刀具及船舶業, 耐蝕性及耐恴能力極優; 韌性強,F更廣泛應用於手制刀及優質廠制刀具。含碳量約1%(440系分A, B, C, 及F級; C級及F級含碳量最高, 而A級則較少) 經熟處理後可達HRc58之硬度。

154CM : 美國制之優質不銹鋼材, 鉻含量達15%, 鉬含量達15%, 鉬含量達4%; 故定名為154CM。乃近代手制刀之一代宗師 R.W.Loverless 率先所采用。加工性極優, 耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌性皆強, 但售價較高, 故只見被應用於手制刀具。含碳量約1.05%, 經熱處理後可達HRc60~61之硬度。 ATS-34 : 日本“日立金屬工業”針對美制154CM 而開發之優質不銹鋼, 用料和成份與154CM相近, 而各方面之性能皆達至154CM之標準, 且猶有過之, 但價格則較廉, 被業內認定為最佳刀具鋼材之一, 現已成為手制及優質廠制刀具應用之主流。經熱處理後可達HRc60~61硬度。

ATS-34 : 日本“日立金屬工業”針對美制154CM 而開發之優質不銹鋼, 用料和成份與154CM相近, 而各方面之性能皆達至154CM之標準, 且猶有過之, 但價格則較廉, 被業內認定為最佳刀具鋼材之一, 現已成為手制及優質廠制刀具應用之主流。經熱處理後可達HRc60~61硬度。

AUS8(8A) : 日本 “愛知制鋼” 所開發之優質不銹鋼材, 耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌性皆達優異水平, 多被應用於日本制之優質刀具。AUS 鋼種分為10A (含碳量約1%), 8A (含量0.8%) 及6A (含碳量約0.6%) 三種。8A 經熱處理後HRc58~59之硬度。

D2 : 金屬機械加工用之耐磨工具鋼材D2, 屬風硬鋼 (Air-Hardening steel) ; 被廣泛應用砍伐刀或獵刀次制作, 含碳量高達1.5%, 含鉻量亦高達11.5%, 經熱處理後可達HRc60之硬度, 但相對地廷展性(韌性)較弱, 耐銹能力亦不甚佳, 鋼材表面亦難作鏡面磨光處理。

Hi-Speed Tool Steel (高速工具鋼): 高度加工制成成之工具鋼材, 含碳量高, 而含鉻量則低(約4%), 故打磨鋼材表面之光澤較暗, 經熱處理後可達HRc62之高硬度, 但耐銹性能不甚佳。

Cowry X(RT-6): 日本大同特殊綱(株)於1993年開發之超級粉末系合金鋼材, 為近代日本冶金技術的新突破, 現已被日本刀匠們應用於大型砍伐刀具, 鋼材含碳量高達3%, 經熱處理後可得HRc67之高硬度。

Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊鋼(株) 於1993年開發之優質粉末系合金鋼材, 含碳量達1.2%, 更罕有地混入金屬元素 "鈳" 達0.2%, 經熱處理後可達HRc63之高硬度, 卻仍保有極佳之延展性能。

A-2 : 金屬加工用之高韌性耐磨工具鋼材A-2, 屬風硬鋼, 含碳量頗高, 約1%,經熱處理後可達HRc57之硬度, 鉻含量約5%, 經打磨後鋼材表面光澤較暗, 耐蝕性優, 延展性(極強), 刀鋒之耐損性亦佳。

VG10 : 日本 “武生特制鋼” 之「V金10號」不銹鋼材, 乃「V金」, 系鋼材之最優級別, 含碳量約1%, 含鉬1.2%及鈷1.5%, 經熱處理後可達HRc60-62之硬度。VG-10加工性優, 韌性及耐蝕性皆強, 多被應用於日制之優質刀具。

BG-42 : 極優質之不銹鋼材, 含碳量1.15%, 含釩量則高達1.20%; 故鋼材組織微粒細密, 經熱處理後可達HRc60-61之硬度, 加工性優, 耐蝕力極強, 韌性亦佳。BG-42最初被應用於航天工業, 作為制造滑輪及機軸等之材料, 因價格頗高, 於制刀業則多被應用於刀匠之手制刀具。

SANDVIK : SANDVIK 公司是北歐制鋼及五金工業之翹楚, 120C不銹鋼材乃SANDVIK 之優良鋼種之一, 含碳量約1%, 含鉻量約14%, 經熱處理後可達HRc56-58 之硬度, 加工性優, 北歐出產之名廠刀具多以SANDVIK 之鋼材制作。

1095 : 高碳鋼中最優質者莫過於1095, 其含碳量達1.03%, 經熱處理後可達HRc58-60之硬度, 韌性十分好, 但不耐銹, 多被應用於傳統之歐洲式獵刀, 大型砍伐刀及軍用刀 如二次大戰時美國“KA-BAR”軍刀便是以1095作為刀身材料。

W-2 : 高碳工具鋼材被命為W型者為水硬鋼(Water-Hardening Steel), 為工具鋼中最廉價者。 W-2鋼材(經熱處理) 容易達至高硬度(HRc65), 兼且容易局部硬化, 兼且容易局部硬化, 以使鄰近各部位硬得可以耐磨, 而又可以軟得容易制造, 加工性極優良, 故用途廣泛。但W-2耐銹力很差, 故鋼材之表面多以涂層保護, 以防銹蝕。 O-1 : 油硬級(Oil-Hardening types)之工具鋼材最廣泛被使用, 而其中最佳者是O-1型, 其高錳伴同鉻與鎢可增加硬化能, 使鋼材可不需劇烈之水淬 (代之以嵹鵐的油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平。 O-1鋼之加工性佳, 但韌性及耐銹力則較弱。美國著名刀匠Randall便多以O-1工具鋼作其刀身之材料。

ZDP-189 : 日本 "日立金屬工業" 於1996年開發之粉末系新鋼材, 其研發目標與“大同特殊鋼 (株) ”之Cowry X鋼材一脈相承, 優良加工性之超硬合金鋼, ZDP-189含碳量達3%, 含鉻量亦高達20%, 經熱處理後可得HRc67之高硬度, 加工性極優, 金屬組織微粒比ATS-34及440-C更均一細密, 耐蝕性及朡性皆 , 故 "日立" 對外宣稱ZDP-189乃「跨向21世紀之次世代刃物鋼」。

GIN-1(G-2): 日本 "日立金屬工業" 之「銀紙一號」鋼材, 為「銀紙」系鋼材之最優級別, 鋼材特性與 "愛知制鋼" 之8A相近, 但硬度則比8A稍軟(HRc57-58), 價格較廉。

ATS055 : 日本 "日立金屬工業"繼ATS-34後所開發之優質尸刃物鋼材, 為ATS-34之改良品種。ATS-34含鉬量約4%, 故能耐極高溫度, 適應范圍較廣(可適用於制作機械零件, 如機軸, 滑輪, 氣艙閥等)。 ATS-55則減低了鉬含量至0.6%, 但亦加入了0.4%之鈷。此畢令鋼材本身減低了耐熱性卻增加了朡度(更適用於制刀業)。整整體而言, ATS-55性能稍遜於ATS-34, 但比同廠之G-2較優。

CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系鋼材乃美國Crucible原料公司開發之新一代刃物鋼, 廠方曾聲稱CPM440V乃超級鋼材(Super custom knife steel of the 90's)。雖然CPM440V之含碳量比傳統的440-C多出近一倍, 經熱處理後得出之硬度卻只為HRc57-58, 皆因受其他所含原素之影響(5%之釩, 17%之鉻)。 其真正杰出之處在於保留刀鋒之耐損性及延展性(朡度)這兩方面, CPM440V之售價頗高, 故多應用於手制(刀匠手作)刀具。

CPM420V: 美國Crucible原料公司於1996年再次研制出較CPM 440V更高一級之CPM鋼材: CPM420V, 它比CPM440V多出近一倍之釩及鉬含量, 故能保有更優越之刀鋒耐損性及耐蝕性(比CPM440V優勝25-50%之多)。經熱處理後可得之硬度則與CPM440V相等。CPM420V之售價頗昂貴, 比ATS-34高出一倍。

420J2: 420系鋼材之碳含量低於0.35事無補, 經熱處理後所得之硬度只得HRc52-55, 而耐損性等各方面之性能并不太出眾。因較容易切割及打磨, 故適宜於用作大量生產之廠制刀具, 420鋼亦因碳含量低而耐銹力極佳 , 故亦是生產潛水刀具之理想鋼材。

425m: 420系鋼材之改良(Modified)品種, 定名為425M, 將含碳量提高至約0.55%, 并加進1%之鉬, 經熱處理後可違較理想之硬度(HRc58), 卻保留了420系鋼材之優良加工性, 故極宜應用於廠制刀具。 美國BUCK及GERBER兩大刀廠已於90年代選用425M作為其刀身材料。 [GO TOP]
 
 

刀具日常維護:
每一個負責和愛惜刀具的使用者(指我們所有人!)應該懂得保養刀具的基本方法。一把保養得好的刀是你有用的伙伴。術語"刀照料"當然不僅僅是磨刀,在這篇文章中我將重點談到刀具保養的幾個要點,把這些建議和提示與你已有的磨刀知識結合起來,可以幫助你把你的刀具始終保持在最佳狀況。
刀具最大的敵人就是生銹,即使廠商使用不銹鋼來制造刀刃,你也不要傻到以為你的刀永不可能生銹。只要條件合適,銹斑會毫不猶豫地出現在不銹鋼面上。尤其是在沿海環境中使用刀具時,更加要注意這個問題,因為海邊的空氣比其他地方潮濕,并混合有鹽份。因此在刀鋒表面涂上一層潤滑油來保護刀刃的鋼面不直接接觸含鹽份的潮濕空氣侵蝕。任何一款潤滑油都可以起到這個作用。我用的是“三合一”(3 In-One)的牌子的潤滑油,你可以在附近的五金店或家居中心買到它。另外,它還可以用來作為折刀潤滑油,但是,在你這樣用它之前,我建議你最好先讀后面關于折刀潤滑油的部分。WD-40也非常有效,但我不太愿意用它,因為當你用刀的時候,油的味道會沾到手上。如果刀直接沾到海水,你應該在用完后立刻用凈水沖洗,然后上油。

給很受歡迎的“蝴蝶”Benchmade CQC7用戶的忠告是電鍍表面很容易生銹。這種生銹被我稱為表面銹,它不會滲入鋼材內部。我曾親身經歷過這種情況,那是在一個又炎熱有潮濕的夏天,我一連好幾天把我的CQC7 970S別在腰帶上,汗水在刀刃上凝干后,留下了淡褐色的銹跡。我一發現,就滴了幾滴3 In-One油在有銹斑的地方,并用布輕輕地揩拭,很容易就把銹斑去掉了,后來我常常記得上油,刀也沒有再生銹。

折刀潤滑油——很重要的章節

保養折刀的另一個要點是注意折刀的樞軸部分的潤滑,3 In-One潤滑油同樣很有用,只要幾滴就足夠了。

在用過不同潤滑劑之后,我很高興告訴大家我終于找到了完美的折刀潤滑油。它叫做"Dri-Lube",是美洲的首位槍品牌廠商,雷明頓(Remington)出品的。它用的是噴霧頭(不含CFC,可以放心使用!),含有特氟隆。我一直用這種潤滑油,質感潤滑,很棒!

建議用Dri-Lube來作折刀潤滑油的幾個理由是:

1、它不含水分,噴后只留下薄層,不沾染,不會形成凝結狀水跡,總之不會弄臟刀身;

2、這個薄層不會吸附纖維和灰塵,不知是什么原因,折刀很容易吸附微層和纖維;

3、只要噴一點就行了,它不會被沖洗掉或脫落,因此很少一點都可以重復使用,是"很少一點起很大作用的"那類東西。

售價是6美金一罐,一罐4盎斯,應該夠用了,我是說如果你只用于折刀的話(不過我保證你會忍不住把它用在其他東西的樞軸潤滑上!)。

在噴口中有一根細管,方便很精確地噴用。請注意使用時要很小心,尤其是用在黑色刀刃的戰術折刀上的時候,因為潤滑油在黑色電鍍材料上干了以后會留下一個反光亮斑,如果不小心沾上了,只要用肥皂和水洗掉就行了。雷明頓Dri-Lube潤滑油在美國的任何武器商店都可以買到。

有了潤滑油是一回事,而知道把它用在哪是另一回事,象Dri-Lube這樣的噴霧潤滑油最好用在線鎖刀上。將噴頭細管口對準刀具樞軸部分噴上即可,然后再開、關刀幾次,如果需要就再多噴一點。對背鎖式和滑動聯結式的刀來說,技巧有點不同。將噴頭對準刀刃和刀柄交界處的空隙上油就行了。最好的做法是,打開刀刃與刀柄成90度垂直,然后上油,再反復開關刀多次,使潤滑油完全滲進去。定期地作好這個工作,確保你的折刀始終在最佳狀態。

最后...

刀是我們每天生活中的不可缺少伙伴和工具,也是一種投資,所以我們有充分的理由來保養好我們的刀。精心保養的好刀更好用,也用得更久,能陪伴我們更長時間。以上的心得是建立在我多年收集和使用刀具的經驗的基礎上的,除此之外,你還應該查閱制造商隨刀具一起銷售的保養文檔。
 

 

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