鋼材硬度的定義和鋼材的種類

藏經(jīng)閣w 2012-05-16

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鋼材硬度的定義
在制刀界有一個重要指標(biāo)－硬度，最常用的指標(biāo)有三種：布氏硬度，洛氏硬度和維氏硬度。
布氏硬度的含意：用一定直徑的淬硬鋼球，在一定的載荷（p）作用下，壓入試件表面，停留一段時間，然后除去載荷，測量壓痕的面積，壓痕越小表示抵抗塑性變形能力（即硬度）越大，越大硬度越小，用“HB”來表示。
維氏硬度的含意：在規(guī)定的外加載荷下，將鋼球或金剛石壓頭垂直壓入試件表面，產(chǎn)生壓痕，測試壓痕深度，利用洛氏硬度計算公式HR=（K-H)/C便可計算出洛氏硬度。簡單說就是壓痕越淺，HR值越大，材料硬度越高。用"HRC"來表示。比如HRC60，即代表在試驗載荷為150kg下，使用頂角為120度的金剛石圓錐壓頭時，試件的壓痕深度為0.08mm。
布氏硬度的含意：是利用頂角為136度的金剛石四方角錐體作壓頭，在一定的載荷下壓入試件表面，留下方形壓痕，根據(jù)對角線的長度，即可查出硬度值，用“HV”來表示。一般都是用洛氏硬度來衡量刀刃的硬度，也就是HRC值，通常一把好刀的刀刃硬度應(yīng)在洛氏威爾硬度50s以上，60s以下，簡而言之，硬度越高，抗磨損能力越高，但脆性也越大。
國外dao具用鋼全集
美國最刀常用不銹鋼性能差不多是 BG42（克瑞斯用得最多）約等于 VG10> 154CM（蝴蝶，微技術(shù)，MOG用得最多） > ATS34(STREED淬火水平最好） > 440C=AUS10（關(guān)鑄的救生刀系列即用的此種鋼材） >440B=AUS8 >440A=AUS6（哥倫比亞河用得最多） >420（BUCK淬火的420比有些公司的440還好）。
ZDP-189 67(淬火后硬度)
: 日本 "日立金屬工業(yè)" 於1996年開發(fā)之粉末系新鋼材, 其研發(fā)目標(biāo)與 "大同特殊鋼 (株) 之Cowry X鋼材一脈相承, 優(yōu)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(jīng)熱處理後可得HRc67之高硬度, 加工性極優(yōu), 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(jì)之次世代刃物鋼」。
Cowry(RT6) 67
日本大同特殊綱 (株) 於1993年開發(fā)之超級粉末系合金鋼材, 為近代日本冶金技術(shù)的新突破, 現(xiàn)已被日本刀匠們應(yīng)用於大型砍伐dao具, 鋼材含碳量高達3%, 經(jīng)熱處理後可得HRc67之高硬度。
Cowry(CP-4) 63
日本大同特殊鋼 (株) 於1993年開發(fā)之優(yōu)質(zhì)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(jīng)熱處理後可達HRc63之高硬度, 卻仍保有極佳之延展性能。
BG-42 61~62
打磨獨好于ATS34 極優(yōu)質(zhì)之不鋼材, 含碳量1.15%, 含釩量則高達1.20%; 故鋼材組織微粒細密, 經(jīng)熱處理後可達HRc60-61之硬度, 加工性優(yōu), 耐蝕力極強, 韌性亦佳。 BG-42最初被應(yīng)用於航天工業(yè), 作為制造滑輪及機軸等之材料, 因價格頗高, 於制刀業(yè)則多被應(yīng)用於刀匠之手制dao具。
VG-10 60~62
日本 “武生特制鋼” 之「V金10號」不鋼材, 乃「V金」, 系鋼材之最優(yōu)級別, 含碳量約1%, 含鉬1.2%及鈷1.5%, 經(jīng)熱處理後可達HRc60-62之硬度。 VG-10加工性優(yōu), 韌性及耐蝕性皆強, 多被應(yīng)用於日制之優(yōu)質(zhì)dao具。

★ AUS8(8A) : “愛知制鋼” 所開發(fā)的優(yōu)質(zhì)不銹鋼材, 耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌性皆達優(yōu)異水平, 多被應(yīng)用於制作優(yōu)質(zhì)dao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(jīng)熱處理後硬度可達HRc58~59。
★ 420J2 : （Cold Stee公司出品）由于其低碳高鉻的組成，是這種鋼材成為制作堅韌抗震刀刃的決佳選擇，同時還具有很好的抗腐蝕能力與不錯的刀鋒保持性。他是一種理想的刀刃材料，可以在各種不同的環(huán)境下使用，如高溫、潮濕、海水等環(huán)境，高量的鉻帶給它超強的抗腐蝕能力，也使它成為制造隨身dao具和不需要怎么保養(yǎng)的dao具的上好材料。
★ 4Cr13 ：國產(chǎn)之優(yōu)質(zhì)不銹耐酸鋼材，低碳高鉻鋼，廣泛應(yīng)用于弱腐蝕介質(zhì)零件 .醫(yī)療工具彈簧.滾動軸承.手術(shù)dao具.外科器械，耐蝕性能力極優(yōu)，加工性極優(yōu)，綜合性能等同于420J2。（國內(nèi)最常用的優(yōu)質(zhì)鋼材，例如Enlan系列刀具）
★ 425m : 420系鋼材改良(Modified)品種, 定名為425M, 將含碳量提高至約0.55%, 并加進1%之鉬, 經(jīng)熱處理後可達較理想之硬度(HRc5 , 卻保留了420系鋼材之優(yōu)良加工性, 故極宜應(yīng)用於廠制dao具。美國著明之BUCK及GERBER兩大刀廠已於90年代選用425M作為其刀身材料。
★ 9Cr18 :國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)不銹耐酸鋼材，含鉻量達18%,含碳量0.9%,，廣泛應(yīng)用于自動車床零件.纖維廠機具.石油工業(yè)耐腐蝕及耐磨零件.手術(shù)dao具.外科器械，耐蝕性能力極優(yōu)，加工性極優(yōu)。經(jīng)熱處理后硬度可達HRc58。
★ 440-C : 美國制之優(yōu)質(zhì)不銹鋼材, 含鉻量高達16-18%。最初被應(yīng)用於外科手術(shù)dao具及船舶業(yè), 耐蝕性能極優(yōu); 韌性強。現(xiàn)更廣泛應(yīng)用於手制刀及優(yōu)質(zhì)刀廠制dao具的鋼材。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(jīng)熱處理后硬度可達HRc58?！?9Cr18Mo :國產(chǎn)之優(yōu)質(zhì)不銹鋼材，含鉻量達 18%, 含 1% 鉬 , 含碳量 0.9%, 主要應(yīng)用于弱腐蝕介質(zhì)零件、醫(yī)療工具彈簧、滾動軸承、手術(shù)dao具、外科器械，耐蝕性能力極優(yōu)，加工性極優(yōu) ,經(jīng)熱處理后硬度可達HRc58。
★ 154CM : 美國制優(yōu)質(zhì)不銹鋼材, 鉻含量達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(yōu), 耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌性皆強, 但售價較高, 一般被應(yīng)用於手制dao具。含碳量約1.05%, 經(jīng)熱處理後硬度可達HRc60~61。
★ ATS-34 : 日本“日立金屬工業(yè)”針對美國154CM 而開發(fā)的優(yōu)質(zhì)不銹鋼, 用料和成份與154CM相近, 而各方面之性能皆達到154CM的標(biāo)準(zhǔn), 且猶有過之, 但價格則較廉, 被業(yè)內(nèi)認定為最佳dao具鋼材之一, 現(xiàn)已成為手制及優(yōu)質(zhì)刀廠制刀之主流鋼材。經(jīng)熱處理後硬度可達HRc60~61。

“不銹鋼”這個詞常常讓人誤解，因為事實上沒有鋼材是不生銹的，生銹會在鋼材上留下污點，并使dao具狀態(tài)欠佳。熔煉時在鋼材中加入鉻，并降低碳的含量，就可以使其成為“不銹鋼”。有些專家認為，不銹鋼的表現(xiàn)具有矛盾性：增多鉻減少碳能增強抗銹能力，但也使刀刃更難于打磨鋒利，刀鋒持久性也會降低。但我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)的不銹鋼刀刃能夠于其它材料的刀刃一樣鋒利，且持久性也一樣。