白鋼硬度、耐磨性最好,其次是鑄鐵,高碳鋼硬度及耐磨性最差。以上三種材料均不防綉。不綉鋼具有優良的防綉性能,硬度及耐磨性一般。
再看看別人怎麼說的。
2. 刀具鋼材問題
通常按照使用情況及相應的性能要求不同.將刃具鋼分為:碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼三類。衡量一個國家工具材料的水平常以高速鋼為標准.故重點討論之。
1.碳素刃具鋼
刃具鋼最基本的性能要求是;高硬度高耐磨性。高硬度是保證進行切削的基本條件,高耐磨性可保證刃具有一定的壽命.即耐用度。針對上述兩個要求.最先發展起來的是碳素刃具鋼。其合碳量范圍在0.65%~1.35%,屬高碳鋼.包括亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。
(1)碳素刃具鋼的熱處理工藝為淬火十低溫回火。
一般亞共析鋼採用完全淬火.淬火後的組織為細針狀馬氏體。過共析鋼採用不完全淬火.淬火後的組織為隱晶馬氏體十位溶碳化物.且由於未溶碳化物的存在,使鋼的韌性較低.脆性較大.所以在使用中脆斷傾向性大.應予以充分注意。 在碳素刃具鋼正常淬火組織中還不可避免地會有數量不等的殘余奧氏體存在。
(2)碳素刃具鋼在性能上有兩個缺點、一個不足。
即淬透性低.工具斷面尺寸大於15mm時.水淬後只有工件表面層有高硬度.故不能做形狀復雜、尺寸較大的刀具;紅硬性差.當工作溫度超過250℃,硬度和耐磨性迅速下降.而失去正常工作的能力;碳素刃具鋼從成分上看,不含有合金元素.淬火回火後碳化物屬於滲碳體型.硬度雖然可達HRC62 ,但耐磨性不足。
3. 各種化學成分在鋼里分別有什麼用
1、碳(C):碳影響屈服點和抗拉強度
2、硅(Si):影響抗腐蝕性和抗氧化
3、錳(Mn):影響鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。
5、硫(S):使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性。
6、鉻(Cr):鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。
8、鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力。
10、釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。
11、鎢(W):可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度
13、銅(Cu):銅能提高強度和韌性。
14、鋁(Al):提高沖擊韌性,鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
15、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。
16、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
4. 分別簡述碳素工具鋼、低合金刃具鋼、高速鋼、硬質合金用作刃具的性能、特點和應用場合。
碳素工具鋼編號、性能及用途
碳素工具鋼中碳的質量分數在0.65~1.35%范圍,屬於高碳鋼。
牌號表示:TXX XX表示鋼中碳的平均含量的千分之幾,比如:T8,表示平均碳含量為0.8%的碳素工具鋼。都是優質鋼,質量更高時,通常在後面再加符號A,稱為高級優質---
成分特點:碳含量=0.65~1.35%,S、P雜質低。
性能特點:強度\硬度高,耐磨性好 T 12 T10 為充分發揮其性能特點,必須進行熱處理才能正常使用。
2、低合金刃具鋼
先介紹碳素刃具鋼: 碳素刃具鋼是含碳0.65%-1.30%的碳鋼。如T7,T8,T12和T7A,T8A,T10A,T12A等。熱處理為球化退火,淬火和低溫回火。碳素刃具鋼價格便宜,加工性能良好,熱處理後可獲得高的硬度和耐磨性,廣泛地用於製造各種工具,模具,但是,碳素刃具鋼也有很多弱點,如淬透性差,熱處理變形大,回火抗力低,紅硬性差等。
(1)成分特點
在碳素鋼刃具鋼的基礎上 ,加入一些合金元素,其含量少於5%,稱為低合金刃具鋼。低合金刃具鋼的含碳量在0.85%-1.5%之間,常用的合金元素有Si,Cr,Mn,W,V,低合金刃具鋼的最終熱處理為淬火及低溫回火。
(2)熱處理特點:
常用的低合金刃具鋼有9SiCr,CrWMn,Cr06等。
3、高速鋼
(1)成分特點 (2)組織特點 (3)熱處理特點(4)性能
高速鋼是一種適於製造高速切削刀具的高碳高合金工具鋼,當切削溫度高於600度左右時,硬度無明顯下降,仍然能保持良好的切削性能,因此又稱其為」鋒鋼」。高速鋼的含碳量再0.7%-1.65%,鋼中含W、Mo、Cr、V、CO等合金元素,其總量超過10%。合金元素的作用P152。由於鋼含碳量較高,而且含有大量合金元素,其鑄態坯料組織中具有魚骨胳狀碳化物。只能用鍛造的方法將其打碎,並使其分布均勻。熱處理為退火,淬火(後回火550-570度三次)。常用鋼種有W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2。
5. 一般刃具鋼要求具有什麼性能
刃具鋼是用來製造各種切削加工工具(車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、絲錐、板牙等)的鋼種。
目錄
1刃具鋼簡介
2碳素刃具鋼
3低合金刃具鋼
4刃具鋼用什麼切割
1刃具鋼簡介編輯
刃具在切削過程中,刀刃與工件表面金屬相互作用使切屑產生變形與斷裂並從整體上剝離下來。故刀刃本身承受彎曲、
扭轉、剪切應力和沖擊、振動負荷,同時還要受到工件和切屑的強烈摩擦作用,產生大量熱,使刃具溫度升高,有時高達600℃左右,切削速度愈快、吃刀量愈大則刀刃局部升溫愈高。刃具的失效形式有卷刃、崩刃和折斷等,但最普遍的失效形式是磨損。其性能要求為高的硬度和耐磨性(刀具必須具有比被加工工件更高的硬度,一般切削金屬用的刀具,其刃口部分硬度要高於60HRC。硬度主要取決於鋼中的碳含量,因此,刃具鋼的碳含量都較高,一般在wc0.6%-1.5%范圍內。耐磨性與鋼的硬度有關,也與鋼的組織有關。硬度愈高,耐磨性愈好。在淬火回火狀態及硬度基本相同的情況下,碳化物的硬度、數量、顆粒大小和分布等對耐磨性有很大影響。),高的紅硬性(對切削刀具,不僅要求在室溫下有高硬度,而且在溫度較高的情況下也能保持高硬度。紅硬性的高低與回火穩定性和碳化物彌散沉澱等有關,鋼中加入W、V、Nb等元素可顯著提高鋼的紅硬性。),此外還要求具有一定的強度、韌性和塑性,防止刃具由於沖擊、振動負荷作用而發生崩刃或折斷。
2碳素刃具鋼編輯
常用的碳素刃具鋼有T7A、T8A、T10A、T12A等,其碳含量通常在wc0.65%-1.3%范圍內。因其生產成本低,冷、熱加工工藝性能好,熱處理工藝(淬火+低溫回火)簡單,熱處理後有相當高的硬度(58-64HRC),切削熱不大(<200℃)時具有較好的耐磨性。因此在生產上獲得廣泛應用。對於側重於要求韌性的工具如鏨子、鑿子、沖子等多採用T7、T8(A)鋼;側重要求硬度和耐磨性的工具如銼刀、刨刀多採用T12(A)、T13(A)鋼;要求較高硬度和一定韌性的工具如小鑽頭、絲錐、低速車刀等多採用T9~T11(A)鋼等。碳素刃具鋼的缺點是淬透性低、回火穩定性小,紅硬性差。因此,碳素刃具鋼只能用於製造手用工具、低速及小走刀量的機用刀具。碳素刃具鋼淬火時需用水冷,形狀復雜的工具易於淬火變形,開裂危險性大等。當對刃具性能要求較高時,就必須採用合金刃具鋼。
6. 彈簧鋼含碳量較高的原因什麼條件下使用上限含量
約在0點25%到0點6%之間。
彈簧鋼屬中、高碳鋼,含碳約在0點25%到0點6%之間,經淬火加高溫回火後強韌性很高,適用於刃具、軸承及易受沖擊的零件。
7. 合金工具鋼有什麼用途特性
一、合金刃具鋼
刃具鋼應具有下列性能要求:
(1)高硬度(60HRC以上)
(2)高的耐磨性
(3)高的熱硬性(紅硬性)
(4)具有一定的強度、韌性和塑性
(一)低合金刃具鋼
1、化學成分特點高的含碳量(0.75~1.5%);為了提高淬透性和回火穩定性,加入Cr、Mn、Si、V、W等合金元素;
2、熱處理特點預處理為球化退火,最終熱處理為淬火+低溫回火。
3、常用鋼種9SiCr、9Mn2V。
(二)高速鋼
1、化學成分特點①高C:0.7%~1.5%;②加入Cr提高淬透性;③加入W、Mo提高熱硬性;④加入V提高耐磨性。
2、熱處理特點退火+1270℃淬火+560℃~580℃回火(三次)。
3、典型鋼種W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。
二、合金模具鋼
(一)冷作模具鋼用來製造在室溫下使金屬塑性變形的模具,如落料模、冷鐓模、剪切模等。(屬高碳鋼>0.9%)
(二)熱作模具鋼用來製造對金屬進行熱變形加工的模具,如熱鍛模、壓鑄模等。(含碳量0.3%~0.6%,含C量太高,導熱性下降)
三、合金量具鋼
1、用於製造量具的合金鋼稱為合金量具鋼。例如製造卡尺、塞規、量塊等。
2、量具在使用的過程中要經受磨損,要求具有較高的硬度和耐磨性,同時要有較高的尺寸穩定性。
3、為提高尺寸的穩定性,淬火後要進行冷處理。(-50℃~-78℃)。
8. 什麼是高碳鋼啊
「不銹鋼」鋼材:
首先請記住,沒有真正不銹的鋼材,如果不保養,所有的鋼材都會生銹。但是下面這些鋼材由於含有高於13%的鉻,所以具有比上面提到的鋼材高得多的抗銹能力。我要指出的是並沒有一致的標准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「大於10%」,而另一些書記錄又不同。另外,其它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。
420J: 比440系列低的碳含量(<0.5%),非常柔軟,不能打磨,經熱處理後硬度只有HRc52-55, 耐損性等各方面的性能並不太出眾。因較容易切割及打磨, 故適宜用作大量生產廠制刀具,也被用於生產低成本刀具,420J鋼因碳含量低而耐腐蝕能力極強, 故也是生產潛水刀具的理想鋼材。但其過於柔軟,不能用於日常實用刀具。
425M: 420系列鋼材的改良品種, 定名為425M, 將含碳量提高至約0.55%, 並加進1%的鉬, 經熱處理後可達理想硬度(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。
440 A, 440 B, 440C: 含碳量和硬度由A-B-C逐次增加(A-0.75%,B-0.9%,C-1.2%)。這三種鋼材的抗銹能力都不錯,440A最好,而440C相比最低。SOG SEAL 2000用的是440A,Randall用440B來生產他們的不銹鋼刀具。普遍感覺440A對於日常使用來說剛剛好,尤其是經過優質熱處理的440A(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是最優秀的。440C用的非常普遍,是目前用在高檔批量刀具市場上的優質不銹鋼,其強度及鋒利性甚於ATS-34,含鉻量高達16-18%,可能是第二最常用的不銹鋼(僅次於ATS-34),也是最早被刀匠接受的不銹鋼,而且一直很受歡迎,尤其是在零下處理流程被開發出來後,這種處理加強了鋼材的堅韌度。在打磨時,它的缺點是粘性比較大,而且升溫很快,但它比任何碳鋼都更容易打磨,用手鋸切料也容易得多。440C的退火溫度很低,硬度通常達到HRc56-58,耐蝕性和韌性都很強,現更廣泛應用於手制刀及優質廠制刀具。保養得好的話,這種材料的刀刃是非常出色和耐用的。
AUS-6, AUS-8, AUS-10 (AKA 6A, 8A, 10A): 日本不銹鋼材,大略與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被用來製造Al Mar的刀具;Cold Steel使用AUS-8,從而使這種鋼材變得很普遍,AUS-8是一種高碳低鉻不銹鋼,經過長時間證明具有非常優秀的折中特點,既堅硬又堅韌,既不易生銹又能保持鋒利長久,刀鋒耐損性及韌性皆達優異水平, 多被應用於日本制優質刀具。Cold Steel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 的含碳量近似於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。
154-CM: 美國產的優質不銹鋼材,目前最熱的高端不銹鋼之一。含碳量約1.05%, 經熱處理後硬度可達HRc60-61。154-CM是最初的美洲版本,鉻含量達15%, 鉬含量達4%,故定名為154CM。耐腐蝕性、刀鋒耐損性及韌性都很強, 但售價較高。由近代手制刀之一代宗師R.W.Loverless率先所採用。它的加工和打磨雖沒440C容易,但是154CM的成品無論硬度和堅韌度都比440C有明顯優勢。154CM 的命名並不符合命名規則,只是製造商的產品名。
ATS-34: 日本「日立金屬工業」針對美製154CM 而開發的優質不銹鋼, 用料和成份與154CM相近, 而各方面之性能都達到了154CM的標准, 但價格則較低。ATS-34是一種被手工刀和高端量產刀用得最廣泛的昂貴不銹鋼,現已成為手制及優質廠制刀具應用的主流。ATS-34也屬於高碳鋼,其硬度可作到HRc59-61,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440系列,是目前最好的刀刃鋼材之一。
ATS-55: 日本「日立金屬工業」繼ATS-34後開發的優質鋼材,和ATS-34很相似,但去掉鉬,加入了其它一些元素。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的優秀打磨度並增加了堅韌性。鉬是高速鋼生產中一種昂貴而有用的元素,而刀鋒並不需要用到高速鋼,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。整體而言, ATS-55性能稍遜於ATS-34, 但比G-2優秀。Spyderco選用這種鋼材。
三美III(San Mai III): Cold Stell公司出品的一種非常昂貴,品質極佳的日本薄片層壓鋼材。以堅硬的高碳不銹鋼夾在中間作為刀刃的核心,上下各加一層韌性和彈性都很好的不銹鋼來輔助和增強,最後的成品具有兩種材料鋼的特性,這種碾壓出來的鋼材比特韌的AUS 8A堅固25%。三美III的特徵是刀鋒處的線渦紋路,遍及整個刀刃的邊緣,是由於打磨時各鋼層顯露出來而形成的。每把刀的線紋長度各有不同,因為每一片三美III都是獨一無二的。象AUS 8A不銹鋼一樣,三美III由現代精確傳送熔爐熱處理和零下低溫淬水流程,改進鋼材的微觀結構,去掉雜質。最後的成品刀刃比一般不銹鋼刀刃具有更好的彈性和保持性。
BG-42: 極優質不銹鋼, 含碳量1.15%, 含釩量則高達1.2%,故鋼材組織微粒細密, 經熱處理後硬度可達HRc60-61, 加工性優, 耐腐蝕性極強, 韌性亦佳。BG-42最初被應用於航天工業, 作為製造滑輪及機軸等的材料, 因此價格頗高。Bob Loveless 最近宣稱他從ATS-34轉向這種鋼材,這是個徵兆,BG-42在某種程度上與ATS-34近似,而有兩個最大的不同之處: BG-42有兩倍於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。Chris Reeves 在生產Sebenzas時也從ATS-34轉向了BG-42。
Cowry X(RT-6): 日本「大同特殊鋼 (株)」於1993年開發的超級粉末系列合金鋼材, 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%, 經熱處理後硬度可達HRc67。
Cowry Y(CP-4): 日本「大同特殊鋼 (株)」於1993年開發的優質粉末系列合金鋼材, 含碳量達1.2%, 更罕有地混入金屬元素「鈳」達0.2%, 經熱處理後硬度可達HRc63, 卻仍保有極佳的延展性。
CPM440V: CPM(Crucible Particle Metallurgy)粉末系鋼材,美國Crucible原料公司開發的新一代刃具鋼, 廠方曾聲稱CPM440V為超級鋼材(Super custom knife steel of the 90's),比目前市場上的所有不銹鋼都經久耐用,但是它過於堅硬而難於打磨(因此它具有空前的刀鋒保持性),但反過來,也就不需要經常打磨。雖然CPM440V之含碳量比傳統的440C多出近一倍, 經熱處理後得出之硬度卻只為HRc57-58, 皆因受其它所含原素之影響(5%之釩, 17%之鉻)。其真正傑出之處在於保留刀鋒之耐損性及延展性這兩方面, CPM440V售價很高, 故多應用於手制(刀匠手作)刀具。
CPM420V: 美國Crucible原料公司於1996年再次研製出較CPM440V更高一級的CPM鋼材, 它比CPM440V多出近一倍的釩及鉬含量, 故能保有更優越的刀鋒耐損性及耐蝕性(比CPM440V優秀25-50%),或許比440V的堅韌度也更高。經熱處理後的硬度則與CPM440V相等。CPM420V售價昂貴。
GIN-1(AKA G-2): 日本「日立金屬工業」研發的優質鋼材,性能與8A相近, 但硬度則比8A稍軟(HRc57-58), 價格較低。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,是一種低成本的鋼材,經常被 Spyderco選用。
ZDP-189 : 日本「日立金屬工業」於1996年開發的新型粉末鋼材, 其研發目標與「大同特殊鋼 (株) 」的Cowry X鋼材一脈相承, 是具有優良加工性能的超硬合金鋼, ZDP-189含碳量達3%, 含鉻量亦高達20%, 經熱處理後硬度可達HRc67, 加工性能極優, 金屬組織微粒比ATS-34及440-C更均勻細密, 耐蝕性及韌性均良好, 故「日立」對外宣稱ZDP-189為「跨向21世紀的次世代刃具鋼」。
9. 做刀的刃具鋼材
簡單地說,鋼就是鐵和碳的合金(而其它成分是為了使鋼材的性能有所區別)。常見的刃具鋼材大致可分為碳合金鋼材(簡稱碳鋼)和「不銹鋼」鋼材。 首先,要記住刀的性能並非僅由鋼材決定的,刀刃的形狀也很重要(例如,Tanto的刀頭不適合剝皮),也許最重要的是熱處理。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。最不幸的是:刀具的三個最重要的特性(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,我寧願要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。 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, 常用於製造鏈條、鉚釘、螺栓、軸等。 2. 中碳鋼 - 含碳量從0.30% 至0.60%。用以製造重壓鍛件, 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%的鋼製造; 切削工具如:鑽頭、絲攻、鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。 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, 合金鋼具有高硬度、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, 如:鎢、鉻、釩、鈷和鉬等。鋼材家族中被用來加工其它鋼材的鋼材。它們與普通鋼材的主要區別在於其在高速摩擦而產生的高溫紅火下刃口也不會受損,並具有很強的抗磨損能力。M2就是一種高速鋼。然而高速鋼具有易碎的缺點,所以不適於用來做大型刀刃。