刀具钢常见问题 原创翻译整理 Knife Steel FAQ

┮蝈蝈

刀具钢常见问题 原创翻译整理 Knife Steel FAQ ---钢材知识第二篇
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承接前 第一篇 常用刀具钢材知识及对比——史上最全 参考链接：http://www.knifriend.com/forum.php?mod=viewthread&tid=932657&page=1&extra=#pid9236342
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承接后 第三篇 化学成分对钢性能的影响Chemical Element Effects On The Steel
参考链接：http://www.knifriend.com/forum.php?mod=viewthread&tid=936210
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一、最好的钢是什么？

引言

加工性能

设计性能

评价钢的性能

“好钢”是什么？

二、钢的元素

三、钢

非不锈钢

不锈钢

大马士革钢铁

用于餐具非钢

四、选择的网址钢信息

五、参考书目
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一、最好的钢是什么

1.引言

钢材是刀刃的核心。对性能更高的钢材探索已经成为近年来热门。当然，钢材本身不是刀性能的唯一决定者，还包括热处理、刀刃几何形状，以及材料处理和几何形状对于刀执行特定工作的效果。然而，一些其他的素质很难衡量，你不能看见热处理以及如何处理叶片几何的工作，只能猜测。然而，钢材你可以得到合金元素的完整列表，可以直观地了解和对比。但是这也有一个后果，就是很容易陷入过分重视钢本身的陷阱。不要忘记刀是超越钢材本身的存在。其实，许多现代钢表现已经足够好，刀的性能和价值往往是基于钢材性能之外增加的因素。

“好钢”或“以下钢为从最好到最差”之类的评测和分类，是最常见的情况。得到的回答永远不可能完全正确，因为这取决于刀的用途，刀刃形状和热处理质量。什么是“最好的”，什么是“最坏的”在不同情况下，是会不一样的。如果你想做出一个明智的决定，就应该试着去了解钢性能的基础知识。

2.加工性能

这并不意味着性能优势显著的钢材没有实际效果，事实上选择好的钢材可以显著影响一把刀的性能。但是，要真正发挥一个特定钢的性能，你需要采取合理的加工。如果一个软的，脆的钢（a weak, brittle steel）可以在25度刀刃下使用时，那么硬的，韧的钢（a strong, tough steel）可以在同一个刀刃角度下改善刀刃边缘性能，提高锋利度。而更好性能的钢，可以试着把刀刃降到20度或更少。更好的钢的优势在于它的硬度和韧性足以是刀具获得更小的刃角——小的刃角要完全由于大的刃角（smaller edge angles radically out-perform bigger edge angles.）。

在互联网上，经常看到有人发帖想从ATS-34升级到S30V，然后在不同地方宣称把所有的刀刃磨到20°。为什么把多余的钱用于S30V，只是为了得到一些边缘耐磨性优势，但没有其他的性能优势？如果利用S30V优越的韧性将刀刃缘角下降刀15°，会看到在切削性能的一个大飞跃，以及额外的耐磨性。因为选择正确的刃磨角度，更昂贵的S30V提供了一个令人印象深刻的投资回报。

3.设计性能

在上面的部分中，介绍了能做什么获得高性能钢的最佳性能，但这只解开了一半的方程。当刀匠从一个钢到另一个，往往是可能需要修改刀的设计要利用新的钢，并提高性能。

例如，一把“战术/实用”刀（"tactical/utility" knife）使用的是ATS – 34，为了确保ATS-34性能能适应使用环境，刀刃边缘可能会有点厚（牺牲切削性能），或有点薄（牺牲强度和耐磨性）。如果同一制造商使用性能更好的S30V，也许能出边缘薄，整个刀薄，提高硬度，使整体性能提高。如果是一把军刀，钢材从1095到3V，能允许制造商使刀变得更薄，轻，锋利，同时显著提高切削性能和保持边缘完整性。

所以真正能利用高性能钢的刀匠，要调整他认为合适的钢用于刀设计。如果一个刀匠对同一型号提供多种钢，建议要询问每个钢的特点是什么，以及哪里的设计改变提供不同的钢材。因为一个刀匠可能不会改变刀的几何形状即使钢材已经改变了。也许他是特别擅长热处理，使不同的钢之间的差异最小化；也许更高性能的钢是为了替代停产的原钢材；也许不是为了提高切削性能（制造商更愿意提供同样性能），只是为了迎合客户多样性的需求；也许他的客户往往只买刀，而无论性能。

4.评价钢的性能

我们究竟在寻找一个什么钢呢？我们寻找的是强度，韧性，耐磨性和边缘保持性都优异的钢材。有时，我们也在寻找耐腐蚀性。

耐磨性：就像它听起来，耐磨性是抵抗磨损的能力。一般来说，碳化物的数量、类型和分布，决定了钢的耐磨性。
硬度：承受不产生永久性变形的能力。注意，用来测量钢硬度的罗克韦尔测试，不是被测钢基体碳化物的硬度。这导致，软的钢（在罗克韦尔规模低测量）有可能比较硬的钢耐磨性高。s60v即使在56RC，也有比ATS-34 60 RC更多更硬的碳化物（more and harder carbides），从而s60v更耐磨， ATS-34会更硬。

韧性：承受无损害冲击的能力，我们所说的剥落，开裂，崩口等。
制造刀具将是一个硬度与韧性折中的过程。一般来说，硬度范围内硬度增加，韧性就下降。这虽然不总是完全正确，但作为一个经验法则通常是准确的。此外，不同的热处理，钢在相同的硬度，韧性、耐磨性、和耐腐蚀性显著不同。
耐腐蚀性：承受能力生锈（氧化）的能力。这个属性可以在腐蚀性的环境中是有用的，如盐水。此外，某些类型的材料是酸性的（例如某些类型的食物），微氧化会导致在边缘锋利度的损失。影响最大的是铬，不是铬的碳化物。铬的碳化物意味着更好的耐磨性，但不增加耐腐蚀性。

保持性：刀刃保持锋利度的能力。许多人会思考的耐磨性和边缘保持是一样的。可以肯定的是，不一样；或者说，它通常是不一样。保持性是耐磨性、硬度和韧性的共同作用。不同的工作需要不同性质的保持性。例如，切断纸板（这往往具有嵌入式硬杂质），韧性就显得极为重要，因为微崩常常是边缘退化的原因；削很硬的木材，硬度非常重要，因为边缘退化的主要原因是滚动和撞击。砍地毯，耐磨性变得最重要。有时候，耐腐蚀性也是重要角色，在与腐蚀材料接触（如食物），腐蚀会影响刀刃边缘。

还有些属性影响这钢材的性能：

一些钢要比其他钢有更清晰的边缘，即使相同方式的打磨。细晶钢容易做到更加清晰的边缘，添加少量钒是获得细晶粒钢的一种简单方法。

清洁纯净的钢比有杂质的钢有更好的表现。提高质量过程包括氩/氧脱碳（AOD）；真空感应熔炼和真空自耗电弧熔炼（VIM / var），通常称为双真空冶炼、真空重熔。

边缘toothiness：一些钢似乎大幅削减甚至当剃刀抛光。这些钢，甚至当他们打磨推切，其碳化物形成一种“微锯齿片”和积极。

5.什么是最好的钢

了解这些特性会让你开始从根本上了解如何选择钢和钢性能的影响。经常看到有人问，最好的钢是什么？嗯，答案取决于热处理、加工方式、几何形状、工作环境……提问者，永远不可能得到一个准确的答案。

花点时间了解钢性能——只有这样才能真正理解什么“好钢”属于自己。例如，s60v和ATS-34，似乎有一种感觉，s60v绝对意义上比ATS-34更好”。但s60v常常处理得很软在55-56 RC，以弥补其缺乏韧性，不过即使软，丰富的钒碳化物分布给出了s60v优异的耐磨损性。然而，这并不意味着s60v是比ATS-34“更好的”。许多用户会发现边缘滚动和撞击是日常使用中边缘退化的主要原因。对于这些用户，即使s60v更耐磨，s60v也是如此软弱无能，他们会看到ATS-34更好的保持性，因为ATS-34更硬！当然，s60v的用户可以提高磨刃角度增加保持性，但这样s60v与较薄的ATS-34比又遭遇严重的切削性能不足。

所以，一般规则是：你要知道你会把刀使用在什么地方，如何使用，哪些是导致边缘退化的原因，然后对照选出合适你的钢材。
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二、钢的元素

碳：在所有的钢，它是最重要的强化元素。增加钢的强度，但是单独加入会韧性降低。我们通常希望刀钢有>0.5%的碳。

铬：增加耐磨性，淬透性，以及（最重要）的耐腐蚀性。一个至少含13%铬的钢通常被视为“不锈钢”钢。或者说，钢必须有至少11.5% 自由铬（而不是铬的碳化物）被认为是“不锈钢”。大量增加铬会降低韧性。铬的碳化物增加耐磨性。

锰：有助于淬透性。同时强度和耐磨性。提高钢（例如，deoxidizes）钢的制造过程中（热加工和滚动）。目前大多数刃具钢除A2，L-6和CPM 420V。

钼：碳化物形成元素，防止脆性、保持钢在高温下的强度。在许多钢的现状，与空气硬化钢（例如，A2，ATS-34）总是有1%或者更多的钼——钼是给予那些钢硬化在空气的能力。

镍：增加韧性。在L-6和aus-6和AUS - 8目前。镍被广泛认为在耐蚀性起到了一定作用，但这可能是错误的。

磷：大部分钢中都含有少量的磷，它是一种杂质元素，降低韧性。

硅：有助于强度。如锰，它使钢更健全的而它的制造。

硫：刀具钢中不希望增加而减小，硫加工韧性。

钨：碳化物形成元素，它增加了耐磨性。通过适当的组合与铬或钼，钨可以使钢是一种高速钢。高速钢M2有大量的钨。碳化钒最强的前后面。

钒：提高耐磨性和淬透性，和作为碳化物形成元素（钒的碳化物是最坚硬的碳化物）有助于耐磨性。它还细化钢的晶粒，这有助于韧性，使刀片有非常锐利的边缘。BG - 42与ATS-34的最大区别就是钒的添加。
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三、钢


A.非不锈钢钢(碳钢carbon, 合金钢alloy, 工具钢 tool steels)

在AISI钢材命名系统中，10xx是碳钢，其他是合金钢。例如， 50xx系列是铬钢。
在SAE命名系统中，字母开头的钢（e，g，W2，A2）是工具钢。

D2
D2是有时称为“半不锈钢”。它有一个相当高的铬含量（12%），但不足够高到它成为真正的不锈钢。它是比碳钢耐腐蚀，有优良的耐磨性。D2比ATS- 34等不锈钢更坚硬，但比其他非不锈钢更加耐腐蚀，耐磨性、韧性良好。Bob Dozier是使用D2的名家，Benchmade也在大量使用。参考文献D2钢组成。

M2
高速钢，超耐高温，最初设计是用在工业高热切割工作。比D2更坚硬，也更耐磨，同时也更不耐腐蚀。Benchmade 在 AFCK 710 使用过这种钢材。

A2
优秀的空气硬化工具钢（air-hardening），比D2和M2更硬，不耐磨。作为空气硬化钢，良好的韧性，使其成为战斗刀频繁的选择。Chris Reeve 和 Phil Hartsfield都使用过A2。

O1
在过去是非常受欢迎的钢，被认为“宽容”（"forgiving"）。这是一个很好的钢材，保持性好，易抛光，坚硬，但是易生锈。Randall和 Mad Dog采用过O1。

W-2
由于其2%的钒含量，钢材有合适的硬度和耐磨性。大多数的特性和W-1相同，除钒含量（W-1没有钒）。
10系列

1095
1084，1070，1060，1050等的10系列钢，其实1095是最流行的。从1095-1050，碳从多到少，从更耐磨到不耐磨，韧性从差到好。你会看到1060和1050使用在长剑。1095是“标准”碳钢，它只包含两个元素：0.95%碳、0.4%锰，相当坚硬，而且容易磨，同时易生锈。各种kabars通常是1095加黑色涂层。

Carbon V
冷钢商标术语，因此未必是一种特定的钢材。有人估计是1095-ISH和O1-ISH，也有人坚持认为是0170-6。

0170-6 - 50100-b
这是一个不同的名称，0170-6是钢铁制造商的分类，50100-b是AISI命名。优良的铬钒钢，有点类似于O1，但便宜得多。

L-6
带锯钢，非常坚硬，优秀的边缘性，但容易生锈。如果你愿意仔细维护，这可能是最好的钢可用于长刀，特别是韧性要求高的时候。早在上世纪90年代，一个刀匠民意邮件调查中，L-6成为首选。

5160
过去很受欢迎，特别是刀片较大需要更多韧性的时候。它本质上是简单的弹簧钢添加铬增加淬透性。具有良好的耐磨性，卓越的韧性。可以热处理出很宽范围的硬度，可以低于50 RC表现出极大的韧性用于长剑，也可以60RC提供良好保持性。

52100
滚珠轴承钢，类似于5160（尽管它只有大约1%的碳和5160大约60%），但更好耐磨性和更差的韧性。狩猎刀等刀具，用户愿意牺牲一点5160的韧性换去较好的耐磨性。然而，随着52100热处理的持续提高，这种钢开始表现出优异的韧性。改进后的52100 ，Jerry Busse和Ed Fowler经常使用。

CPM 10V
粉末冶炼，提供了类似D2超凡的耐磨性与韧性，是所需的最大耐磨性的优秀选择。

CPM 3V
粉末冶炼，提供了令人超凡的坚硬，优良的耐磨性和不错的耐腐蚀性，但需要注意是容易被腐蚀出凹坑，而不是表面的铁锈。当要求良好韧性和耐磨性，这是一个伟大的选择。

INFI
INFI目前只Jerry Busse在应用。INFI含有0.50%碳和氮。其结果是一个非不锈钢仍然是非常耐腐蚀（非正式的报告接近D2，或甚至更好），高合金钢提供了令人超凡的坚硬，优良的耐磨性。

vascowear
非常难找到的钢，高钒含量。超级坚硬，超级耐磨。
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B．不锈钢

记住，所有的钢材都会被腐蚀生锈。但是下面的钢，有> 13%铬，比上述钢更抗锈。应该指出的是，其他元素对铬的需要量有很大的影响；低铬与合适的合金元素组合仍然可以有“不锈钢”性能。此外，更好的热处理可以使钢在性能显着。

420和420J低端不锈钢代表。非常耐腐蚀，并很柔软、不耐磨。

440A，425M，420HC，12C27和6A。比前一组有更好的硬度，更耐磨。440A和12c27是这个小组的领头羊。12C27通过适当的热处理可以获得良好的性能。

GIN-1，ATS - 55，8A，和440C。这些钢通常会比前一组更硬，更耐磨。一般具有优异的耐腐蚀性，但ATS - 55不是特别耐腐蚀。8A也值得一提，因为钒含量，可以很容易制造极其锋利的边缘，但也最软，该组最差耐磨。

ATS-34 ，154cm，VG - 10和s60v。这是很难做出对ATS-34和154 – CM做出概括——如此广泛的使用，热处理变化很大。这些钢提供不锈钢的高端性能基准，足以在许多用途中使用。VG – 10更耐腐蚀，添加钒有更好细粒度，该组的最好边缘。s60v耐磨性最好，但提高硬度时候会迅速缩小优势。总的来说s60v是组冠军，纯的耐磨性远比边缘强度更重要。

BG - 42，s90v和S30V。BG - 42比之前所有钢除s60v更好的耐磨性，比ATS-34更耐腐蚀。s90v代表讨论到目前为止耐磨性极限，比ATS-34更硬同时，更耐腐蚀。你可能想考虑锐化这2种钢的难度。S30V耐磨性介于s90v和BG – 42之间，但明显容易锐化，它可能是终极高端的不锈钢，由于高性能加上容易加工和锐化。
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C.大马士革钢

通常是两个或两个以上不同的钢熔炼或焊接形成，然后不同的金属蚀刻产生不同深度和颜色对比。大马士革有性能或审美两种目的的追求。材料选择一般：

用于亮线的钢：

L-6和15n20（瑞典版本的L6）——镍含量；O1——铬含量；ASTM 203 E——镍含量；镍

用于暗线的钢：

1095；1084；5160；52100；W - 2
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D.非钢

Talonite - Stellite 6K - Boye Dendritic Cobalt（BDC）
这些钴合金具有令人难以置信的耐磨，耐腐蚀性能。实际上是这些材料已存在多年，但很贵而且非常难加工，所以只有很少见到。其中talonite较容易加工，已经越来越受欢迎。David Boye用自己的铸造工艺生产了BDC，有很大的耐磨性，但相对柔软。

钛
新的钛合金热处理至50 Rc。非常耐腐蚀，非磁性。用于昂贵的潜水刀，也用于排除磁性地雷。Mission knives经常使用钛。Tygrys喜欢使用夹钛。

陶瓷
众多的刀已提供陶瓷刀片。通常非常脆弱的，不能由用户自己锐化；然而保持性特别强。Boker 和 Kyocera善于使用陶瓷。Kevin McClungcame制造了比以往更硬的陶瓷。
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参考链接：
# An extensive list of steel links
http://www.metalwork.0catch.com/list.htm

# Principal Metals vast database of steel properties & terms
http://www.principalmetals.com

# Matweb's steel database
http://www.matweb.com/

# Crucible's Steel Pages, loaded with info on compositionfile:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\V7(XMWRN]{G8~CI}BCCR3QC.giflection/etc.
http://www.crucibleservice.com/cscd/crumain2.htm

# Suppliers Online huge database of steel info
http://www.suppliersonline.com

#A.G. Russell's FAQ Pages
http://agrussell.com/faq/index.html

#Spyderco's Steel Page
http://www.spyderco.com/education/steelchart.asp

# Knives.com entire site is interesting, but hit "Tech", then "Steel"
http://www.knives.com

# Metal Mart's dictionary of metallurgical terms
http://www.metal-mart.com/dictlist.htm

# A list of metallurgical sites, schools, organizations, and journals
http://www.mlc.lib.mi.us/~stewarca/metallurgy.html

# Titanium Info
http://www.halperntitanium.com/

# Don Fogg's excellent info pages
www.dfoggknives.com

# A good steel chart
http://www.pizzini.at/steellist.htm


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wfncpp

楼主辛苦，谢谢。营养贴，收藏慢品

jiage

学习一下

xxxxx213641

这帖子的原作者有明显倾向S30V的趋势。

水动大猪

xxxxx213641 发表于 2015-4-9 22:18
这帖子的原作者有明显倾向S30V的趋势。

感觉有点过时

┮蝈蝈

谢谢。

imprisonbird

果断收藏，谢谢楼主

箫剑啸

由于喜欢FK的S1，也接触过蜘蛛C10，感觉可以磨到很锋利，而且很容易磨到剃毛的锋利度，所以对VG10很有好感。用过两只冷钢的8A制的刀，感觉8A韧性很好，但是不太好磨，保持性也不如VG10。

林二哥

又学习了一回

changanwx

镍：增加韧性。在L-6和aus-6和AUS - 8目前。镍被广泛认为在耐蚀性起到了一定作用，但这可能是错误的。
依我的知识，镍可以帮助奥氏体的形成，而同种钢材奥氏体一般是比马氏体耐腐的。所以说镍提高了耐腐性也是没有错的。

bdansy

好贴。。。

cth216

技术贴，帮顶

悍马一片天

学习学习