刀具常用钢材性能.docx
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刀具常用钢材性能
化学元素在钢材中的作用碳（C）1.提高刀刃抗变形能力和抗张强度
2.增强硬度，提高抗磨损能力
铬（Cr）1.增强硬度，抗张强度和韧性
2.防磨损和腐蚀
钴（Co）1.增大硬度和力度，使之可以承受高温淬火
2.在更复杂的合金中用来加强其他元素的某些个体特性
铜（Cu）1.增强抗腐蚀能力
2.增强抗磨损能力
锰（Mn）1.增大可淬性，抗磨损力和抗张强度
2.从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧
3.大量加入时，增强硬度，但提高脆性
钼（Mo）1.增强力度，硬度，可淬性和韧性
2.改善机械加工性和抗腐蚀能力
镍（Ni）1.增强力度，硬度和抗腐蚀能力
磷（P）1.增强力度，机械加工性和硬度
2.浓度过大时易脆裂
硅（Si）1.增强延展性
2.增大抗张强度
3.从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧
硫（S）1.少量使用可改善机械加工性
钨（W）1.增大力度，硬度和韧性
钒（V）1.增大力度，硬度和抗震能力
2.防止产生颗粒
刀具钢材FAQ
Tanto的刀头不
首先，要记住刀的性能并非仅由钢材决定的，刀刃的形状也很重要（例如，
适合剥皮），也许最重要的是热处理。
较差的钢材经过良好的热处理也可能生产出更好的刀刃来。
比较差或者很差的热处理可能会使不锈钢失去它的一些固有特性，或者导致坚硬的钢变脆。
最不幸的是：
刀具的三个最重要的特性（刀刃形状、钢材类型、热处理）中热处理是不可能用眼睛辨别出来的，因此，一般人把过多的注意力放在了前面两方面。
记住这一点，440A
经常被嘲笑，但是，我宁愿要440A材料的潜水刀也不要L6。
正确热处理的5160非常结实，
但是如果我想要剥皮刀，我更有兴趣选刀锋保持比较好的，象ALA521000等等。
一、钢合金
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。
以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分：
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，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。
铬（Chromium）增加耐磨损性，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。
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CPM420V。
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。
镍（Nickle）保持强度、抗腐蚀性、和韧性。
出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。
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。
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。
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，CPMT440V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。
、碳合金钢（非不锈钢）
在AISI钢材命名系统中，10xx是碳钢，其他的则是合金钢，例如，50xx系列是铬钢。
在SAE命名系统中，带有字符标示的（例如，W-2,A-2）是工具钢。
另外还有ASM命名系统，但它
在刀具界中很少被提及，所以在这里我们可以忽略它。
通常在钢材名称中的最后一个数字即为该种钢材的含碳量，如1095约含0.95%的碳，52100约含1.0%的碳，而5160则约含0.60%的碳。
O-1
这是一种应用得很广泛的优秀钢材，用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃，但它容易生锈。
Randall刀具和MadDog都用0-1。
0-1可能是用来做刀最容易的简单型合金钢材，用它制造的刀锋完全可以很好地胜任日常的用途；而且热处理很容易。
还有呢？
嗯，大师Cooper使用这种钢材多年，大伙儿都很喜欢他的刀，因为够结实。
还有，一位最杰出的刀匠曾经说过，0-1如果处理得好的话可以砍断任何一种大马士革；而且没人反驳他。
0-1刀锋保持力很强。
除非你运气不好遇到钢材中有瑕疵，一般来说0-1都能够被打磨得很精细。
就算你不怎么会热处理，你也可以用0-1来反复练习，只要你不把它熔掉。
而且，它很坚韧，你可以放心打磨。
0-6
0-6是仅次于0-1的容易热处理的钢材，但是打磨它绝对是个噩梦。
非常完美的晶状结构和硬石磨粒子组成了这种超级坚韧耐磨的钢材。
0-6的刀胚料都要经过高温碾压处理和精细打磨，高温碾压处理的价格还算合理。
0-6胚料有种奇特的近似桔红色的光泽，非常坚韧，在打磨时这一点更显著；用它做出来的刀锋保持性出奇地好，甚至胜过大马士革和0-1。
W-1,W-2,和10--系列
W-1,W-2,和10--系列（从1045到1095）等等都是构成非常简单的钢材，而且都只经过很浅的淬水过程，所以它们常被用来制作刀刃硬度分层次变化的刀具，比如传统日本刀。
这类钢材最显著的特征是坚韧，所以用它们制造专业切割刀、弹簧和锉刀等产品。
适合用打磨带来打磨。
用作刀锋的话，1045勉强可用，1060不错，1084更好，1095、W-1和W-2就很出色了。
W-1和W-2常常被称为O-F（Old-File老锉刀）。
这个系列中常见到含碳量过高的钢材，它们因为太硬，所以无法做成好刀。
W-2这种钢材由于含有0.2%的钒，因此可用于加工
相当坚韧和可打磨的刀刃。
大部分锉刀都用W-1,—种与W-2很相似的钢材，只是W-1不含
钒。
10-系列--1095（1084,1070,1060,1050,等等）
在刀具业中，1095是被用得最广泛的10-系列钢材。
按从1095-1050排序，总地来说，含碳量从高到低，可达到的打磨度也从高到低，但坚韧性却从低到高到最高。
同样的按从1060-1050排序通常适应于制剑业。
而对刀来说，1095是一种很“标准”的碳钢材料，性能良好而且成本不贵，具有适当的坚韧度和打磨度。
这是一种较单纯的钢材，容易生锈，它仅含有两种合金成分：
0.95%的碳和0.4%的锰。
KABAR系列通常使用1095，再加上黑色涂层。
碳V是一个ColdSteel（冷钢公司）专用的术语，它并不一定是指某种特殊的钢材，确切地说，它指ColdSteel采用的任何一种钢材，代表着他们不断选用不同钢材来制造刀具的历程。
以我之见，碳V的性能大致在1095系列和0-1系列之间，抗锈能力和0-1差不多。
我曾听人说碳V就是0-1或1095，现在我知道它们当然是不同的。
很多业界人士坚持说它是
0170-6，而有rec.knives的读者作过粗略实验后，好象指出它是50100-B，其实50100-B和
0170-6是同一种钢材（见下文）。
这就是今天的碳V的情况。
0170-6和50100-B
同一种钢材却有不同的名称：
0170-6是炼钢业的叫法，而50100-B是AISI的命名。
这是一种很不错的铬-钒钢，有点象0-1，但比0-1便宜得多。
刚去世的Blackjack曾用0170-6制造过一些刀。
碳V可能就是0170-6。
50100基本上是52100，但铬含量只有52100的1/3。
而50100-B中的B表示这种钢材加入了钒，是铬-钒钢。
A-2
A-2是一种非常优秀的压缩钢材，以很好的坚韧性和打磨度而著名。
因为是压缩钢，所以不能指望它可以进行分段冶炼，突出的坚韧性使其常常作为生产战斗刀具的首选。
ChrisReeve和PhilHartsfield都采用A-2，而Blackjack的几款刀也是用的A-2。
是一种非常特殊的钢材，抗磨损能力特别强，并且有很好的抗退火能力和抗变形能力。
打磨起来比0-1更困难，但也没到很极端的程度。
因为钢材中加有5%铬的缘故，所以锯料过程比较艰难。
它的打磨效
果非常光整漂亮，难得见到瑕疵。
PhilHartsfield发现这种钢材的刀锋切割能力好得令人难以置信，而且弹性很好。
其他几种A-系列钢材都很适合用来做刀刃。
L-6
L-6是一种锯齿钢材，坚韧度和打磨度都很好，但容易生锈。
和0-1一样，L-6是锻工的最爱。
如果你不计较成本，这是制刀的最好选择之一，尤其是坚韧性要求高的刀具。
是一种用于作锯片的钢材，最常用在伐木工具上，除此之外一般很难见到其它地方用它。
采用油冷硬方法，使其硬度达到57HRC,这样的刀锋适合大多数切割用途，特别是回卷形的刀锋尤其适用。
其特点是弹性很好，但容易生锈，这是简单型碳钢的通病。
L-7和它很近似，只是含碳量更高
一点。
420J：
属于低碳钢，坚韧（甚至不易折断），抗冲击，抗腐蚀，能保持适度锋利，易于保养，有不少观赏刀剑用此钢材。
D2:
最近KA-BART采用了D2型钢材，这是一种优质工具钢，硬度59-60HRC,深度冷处理至-120
度，两次淬火，其优点是坚韧和较长时间的刀刃保持性。
M-2
一种高速钢，可以承受很高的温度，所以被运用在高温下的切割工作中。
可以达到非常优秀的打磨度。
它的坚韧程度当然比不上那些以坚韧而出名的钢材，但比不锈钢好，打磨度也胜过不锈钢。
Benchmade在AFCK系列中开始用到M-2。
M-2是一种高温钢材，主要用于制造伐木工具。
如果用来做刀，有一定挑战性，但可以在退火之前就完成刀刃的表面处理。
M-2可
能比D-2的刀锋保持性更好，但它更脆，所以不适合做大型刀具。
5160一种很普遍的高端钢材，主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度，具有很好的打磨度。
但其更广为人知的是杰出的坚韧性（象L-6一样）。
通常被用于制造剑类（硬度低于50sRC）和使用强度大的刀具（最高硬度大于60sRQ。
是非常普遍的弹簧钢，它是在1060基础上加
多1%的铬，所以更加坚硬（如果需要的话，它仍然可以加工出硬度层次来）。
这是一种非常
出色的做长剑的钢材，JimHrisoulas就用它做出了很多很好的刀剑。
如果是长刃刀剑，硬度最好控制在50多HRC而用做工作刀具的话，加工到60HRC都无妨。
用5160做的刀具刀
锋保持性非常好，适合用粗质打磨带打磨。
它的外号是O-C-S（Old-Chevy-Spring老弹簧）。
是一种滚珠轴承钢，一般不容易找到打磨尺寸合适的胚料，但它具有刀锋保持力和坚韧度好得令人恐怖。
52100是把5160重加工，加入更多合金成分和碳，以达到更高的硬度和坚韧度。
和5160一样，它也有亮黄色的金属光泽。
EdFowler开发出对这种钢材做热处理的高层技术。
52100
打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。
D-2
D-2有时被叫作“半不锈钢”，含铬量较高（12%），但不到不锈钢的程度。
它比上面提到的碳钢的抗锈性都好，也有很优秀的打磨度，但坚韧度不如前述碳钢，也不能达到完美的表面处理度。
BobDozier爱用D-2。
D-2是另一种气淬水工具钢材，但它含有12%的铬，具有近乎
“完美”的抗磨损能力。
即使钢材经过完全退火，这种抗磨损能力仍然能够保留，在锯料和打磨过程中你都可以感受到这一点。
虽然打磨D-2时打磨带消耗得比较快，但如果用新的打磨带的话，它并不是很难打磨的钢材，而且旧打磨带摩擦产热厉害，会使钢材变硬。
D-2的退火温度比A-2要高，而且无法得到真正的镜面抛光表面。
有一点很明确，这是一种更适合高层刀匠实用的材料。
它有个很大缺点是如果要做高光表面处理，它的表面会出现桔皮状剥落现象。
有个刀匠关于D-2的说法常常被引用——D-2的刀锋很恶心，更气人的是它还能永远保持。
D-2常被用作刨木刀。
D-4和D-7都是很好的厨具合金钢材，但是因为过硬所以不容易找到尺寸适合做刀的胚料。
如果在打磨时温度太高，空气淬水钢材都会变硬，这一点在打磨时没什么影响，但是当你在刀脊上刻指槽时，锉刀就会打滑。
GIN-1：
以前也叫G2,是一种低成本的钢材，稍软于AUS-8。
Vascowear
一种很难找到的高钒钢材，加工非常困难，但抗磨损性出奇地好。
未用于产品化刀具生产。
三、"不锈钢"钢材
13%的铬，所以具有
首先，请记住，所有的钢材都会生锈，但是下面这些钢材由于含有高于比上面提到的钢材高得多的抗锈能力。
我要指出的是并没有一致的标准来规定钢材需要含多
少铬才能被认为是不锈钢。
在刀具界，实际上规定为13%但ASM金属手册说“大于10%”
而另一些书记录又不同。
另外，其他合金元素的含量对含铬量要求的影响很大，如果使用的合金得当，即使含铬量较低也能达到“不锈钢”品质。
420
比440系列低的碳含量（＜.5%）使420非常柔软，不能打磨。
通常用于潜水刀，因为它抗锈能力非常好，可以在盐水中使用。
也被用于生产低成本刀具，但其过于柔软，不能用于日常实用刀具。
420改良不锈钢，已经被成功地应用在许多商业刀具产品中，但是刀匠们还不怎么用它，因为它不适合用我们惯用的砂轮来打磨。
400系列不锈钢
在ColdSteel转而选用AUS-8之前，他们的很多不锈钢产品都是用"400系列不锈钢"制造的。
其他刀具厂商正开始使用这个系列钢材。
那么，什么是“400系列不锈钢”?
我一直假
设它是440-A，但也不排除厂商使用的其他4xx钢材，象420或425M，并统称为400系列不锈钢。
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是一种很优秀的高端不锈钢，硬度通常达到56-58Rc。
这三种钢材的抗锈能力都不错，440A最好，而440C相比
最低。
SOGSEAL2000用的是440A，Randall用440B来生产他们的不锈钢刀具。
440C用的非常普遍，可能是第二最常用的不锈钢（仅次于ATS-34）。
如果你的刀标有“440”，那么
它很可能比440A便宜；如果厂商用更贵的440C，他们会很愿意宣传这一点。
普遍感觉440A
对于日常使用来说刚刚好，尤其是经过优质热处理的440A（我们听说SOG的440A热处理很
受好评，不知道他们请谁来做这个）。
440B更加结实，而440C是优秀的。
440C是最早被刀匠接受的不锈钢，而且一直很受欢迎，尤其是在零下处理流程被开发出来后，这种处理加强了钢材的坚韧度。
在打磨时，它的缺点是粘性比较大，而且升温很快；但它比任何碳钢都更容易打磨和，比0-1省2-3倍打磨带。
用手锯切料也容易得多。
即使是新手刀匠，如果能够做好热处理和表面处理，也能用440C做出很好的刀；而且保养得好的话，这种材料的刀刃是非常出色和耐用的。
440C的退火温度很低。
440C是最早被刀匠接受的不锈钢，而且一直很受欢迎，尤其是在零下处理流程被开发出来后，这种处理加强了钢材的坚韧度。
在打磨时，它的缺点是粘性比较大，而且升温很快；但它比任何碳钢都更容易打磨和，比0-1省2-3倍
打磨带。
用手锯切料也容易得多。
即使是新手刀匠，如果能够做好热处理和表面处理，也能用440C做出很好的刀；而且保养得好的话，这种材料的刀刃是非常出色和耐用的。
440C的
退火温度很低。
请注意的是，440A和440B是和440C非常类似的合金钢材，经常容易混淆，但它们不适合用来做刀。
商业性刀具公司常常会因为概念不清，就故意含糊其词把440C刃材标成440，反而把真材实料的东西弄得不伦不类。
440C可能比任何其他合金不锈钢更适合刀具业，它能够胜任的尺寸和用途非常广泛。
藏家都痛恨自己的收藏品放在刀鞘里也会黯淡发黑，而440C恰好有抗腐蚀性好的优点。
它的另一个变种440-V的硬度不如它，但刀锋
保持力更好，打磨也更困难。
440C也是目前用在高档批量刀具市场上的优质不锈钢，其强度
及锋利性甚于ATS。
AUS-8：
一种高碳低硌不锈钢，经过长时间证明具有非常优秀的折中特点，既坚硬又坚韧，既不易生锈又能保持锋利长久。
CARBON：
V一种纯粹的碳合金钢，冷钢公司在其购买的大量高级碳钢材中加入少量合金元素增加了这种钢材的坚韧性和持久性，然后按照严格的规则滚轧获得最好的结晶化，使刀刃可以充分利用钢材中的结晶粒方向，使刀刃变得出类拔萃。
154CM
如果你能够找到以前的产品资料的话，就会发现154CM曾被很多人看作是超级钢材。
它其实并不满足我们对刃材钢的要求：
1.5英寸厚的胚料在切料时太吃锯；加工和打磨不比440C容易。
但是，154CM的成品无论硬度和坚韧度都比440C有明显优势。
154CM的命名并不符合
命名规则，只是制造商的产品名。
425M-12C27
这两种钢材都和440A很相似，425M（含碳0.5%）被用到Buck刀具中。
12C27（含碳0.6%）是一款斯堪迪那维亚钢材，经常被FinishPuukkos和NorwegianKnives选用。
AUS-6-AUS-8-AUS-10（AKA6A8A10A）
日本不锈钢材，大略与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被用来制造AlMar；ColdSteel使用AUS-8，从而使这种钢材变得很普遍，CS的热处理方法使AUS-8的打磨度不如ATS-34,但也使它更柔软，或许也更坚韧。
AUS-10的含碳量近似于440C,但是含铬量降低，因此抗锈能力也相应下降，不过也增强了坚韧性。
这三种钢材都加入了钒（这是440系列没有的），因此增加了抗磨损能力。
GIN-1（AKAG-2）
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。
经常被Spyderco选用。
ATS-34-154-CM
目前最热的高端不锈钢。
154-CM是最初的美洲版本，但很长时间达不到高端制刀业期望的生产标准，所以未被广泛使用，最新爆出的消息说高品质的154-CM会卷土重来。
ATS-34是一种日本日立的产品，它和154-CM非常、非常相似，是顶级高质不锈钢。
通常硬度约为60Rc，打磨度非常好，即使硬度如此高仍然具有足够的坚韧度。
抗锈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（在他们的高端产品刀）和Benchmade等众多知名厂商都选用它。
ATS-34日本造的ATS-34钢被认为是与154CM相同的钢材，由于受进口条例限制，它被迫提价50%。
ATS-34比154CM“干净”（154CM已经不
再只被用在政府指定用途上，它也不是我们曾经推崇的真空熔铸产品。
）ATS-34实际上就是
将154CM去掉0.04%杂质之后的产品。
同时，它经双重真空熔铸，所以非常干净。
它的胚料表面也是黑色的，要打磨才能显出金属光泽。
我们建议，在加工出柄芯或做V型打磨前先
用旧砂带把胚料表面磨掉。
有个家伙试过想用工业电机刷轮来去掉这层表面，但结果只是把它抛光了。
我们现在有一种特别设计的砂带专门来做这个工作。
ATS-34也是商品名。
154CM
ATS-3和440C都有淡淡的红色光泽，并且有虽然不容易看见但明显的碳叉。
还有一种方法可以去掉ATS-34表面的那层超硬的黑皮：
买一加仑便宜的白醋，把胚料放在里面泡一晚上，效果奇好。
但是如果它不管用，或者令整个工作间闻起来象一盘沙拉，不要怪我，这个点子
是DougBrack提供的。
ATS-34：
日本钢，隶属日立钢铁公司生产。
大多数手工刀采用的材料，也是名牌厂家选用之高级不锈
钢材料。
ATS-34也属于高碳钢，其硬度可作到59-61HRC,有些人认为是目前最好的刀刃钢材之一。
此外，美国的154CM钢材与ATS-34等同。
AEBL
AEBL似乎和440B很近似，特别容易打磨。
事实上我想我这几年来有大量这方面的经验纪录可查，我曾经用220砂的砂带在8个小时之内打磨完一百多片AEBL刀刃。
热处理方面和440C相仿。
如果热处理中包括冷冻处理环节，那么它的刀锋保持性可达到一流水准。
很容易抛光和磨亮，是小型刀和厨刀的不错选择。
AEBL在打磨时有一些比较奇怪的特性，所以不适于制作尺寸较厚或较大的刀具，它最适合做厨刀。
“Hoss”用AEBL来制作他的大马士革不锈钢刀具，据说刀锋保持力奇好无比。
VASCOWEAR
VASCOWEAR是一种非常昂贵，但刀锋保持力的确也非常非常好的钢材，而且它的抗打磨度也
非常之高！
如果它把你所有的打磨带都耗完也不出奇。
最好在热处理前就完成这些工作，因为当你做完热处理之后，基本上就别想再对它做什么了。
这种钢材很难找到，价格和龙虾差不多。
如果是在洛杉矶地区的话，你可以试一试向VASCO-Pacific公司购买，他们根据合金成分来命名系列钢材。
CPM-T440V：
近来被认为是超级制刀钢材，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，长时间无需磨刀。
SANMAIIII（三层钢）：
一种昂贵的日本薄片层压钢材。
高碳含量的坚硬里层作为刀刃的中心层，两边经过回火处理的坚韧弹性钢，最终的刀刃集中了良种钢材的特点，品质极佳。
其比AUS-8的坚韧性高25%
大马士革（DAMASCU）S
大马士革（DAMASCUS钢材是一种被非常广泛地制造的钢材，因此几乎不可能精确地定义它，
不过有一点是无庸置疑地：
它比任何其他类型的钢材更受收藏家的青睐。
每个铁匠做出的大马士革都略有不同，而且层数差别很大，从最简单的三层开始到数百层，甚至有人用每击40
吨的压力将300层钢箔冲压成大马士革。
无论哪一种大马士革都是非常美丽的。
ReeseWeiland建议，用磷酸来做大马士革最后的蚀刻，能够在金属表面形成磷化膜，有利于保护钢材。
磷酸浓度和浸泡时间视钢材而定，同时这个方法也适用于大多数碳钢刀刃。
如果大马士革事先已经经过局部硬化处理，并且保持刀脊和护手硬度较低的状态的话，那么用盐酸来做蚀刻效果非常好，你可以按你希望的深度刻出花纹，再用氯化铁上色。
ATS-55
和ATS-34很相似，但去掉钼，加入了其他一些元素。
目前对这种钢材所知不多，但它看起来
具有似乎是保留了ATS-34的优秀打磨度并增加了坚韧性。
钼是高速钢生产中一种昂贵而有用的元素，而刀锋并不需要用到高速钢，所以去掉钼可以大幅度降低钢材成本，且
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