本帖最后由 ┮蝈蝈 于 2015-4-20 13:14 编辑
化学成分对钢性能的影响 Chemical ElementEffects On The Steel---钢材知识第三篇 ******************************************************************************** 承接前 第一篇 常用刀具钢材知识及对比——史上最全 ******************************************************************************** 承接前 第二篇 刀具钢常见问题 原创翻译整理 Knife Steel FAQ ******************************************************************************** 铝 (Al) 作为脱氧剂使用,小剂量也用于控制晶粒尺寸的增长。
硼(B)典型的范围在0.003到0.0005 %。提高钢的硬度。低碳钢中最有效的。
碳(C)是目前所有的刀钢最重要的硬化元素。增加拉伸强度和抗磨损,提高保持性。单独碳元素增加,韧性会降低。>0.5%的碳是“高碳”钢。低于0.03 %不适合用于刀具制作。
铬(Cr)提高耐磨性,硬度,拉伸强度,和最重要的耐腐蚀性。Cr容易形成大型复杂的碳化物。>13%铬钢通常被视为“不锈钢”,但另一个定义说至少有11.5%个自由铬(铬的碳化物)被认为是“不锈钢”。大量增加铬会降低韧性。铬的碳化物是为什么铬增加了耐磨性的原因。但是几乎所有的钢的都无单独标明自由铬含量。
钴(Co)-增加硬度,还可以提高淬火温度(在热处理过程中)。加剧其他元素的个体效应。钴不是碳化物形成元素,但添加钴能获取较高的硬度和红硬性(外部受热升温时工具钢仍能维持高硬度的功能)。
铜(Cu)大剂量不利于钢的性能。0.20%和1%之间有助于防止表面氧化。
铅(Pb)少剂量能改善切削加工性。
锰(Mn)重要元素,提高淬透性,有助于晶粒结构,强度,耐磨性,提高钢的脱氧。过量添加,降低硬度和韧性。
钼(Mo)碳化物形成元素,防止脆性,保高温下的硬度,提高加工性能和耐蚀性。空气硬化钢(例如A2,ATS-34)总是有1%或者更多的钼。
氮(N)氮的特性非常类似合金中的碳。N取代C增加硬度。INFI、Sandvik是这方面的领先者,在合金中含3% N,完全取代C。氮不容易形成铬的氮化物比碳形成碳化物,留下更多自由铬,提高了耐腐蚀性。同时因为氮不易形成氮化物,可用于增加硬度而不增加碳化物的尺寸和数量,如Sandvik 14C28N钢。
铌(Nb)形成简单的强碳化物[NbC],非常坚硬,非常细小,提高可塑性、硬度、耐磨和耐蚀。
镍(Ni)L6、aus6和aus8添加了镍。镍被认为是广泛用于耐蚀,但这不完全正确的。一个原因是在合金中添加镍,可以在大马士革钢的获得光亮的花纹。
氧(O)会降低钢的耐腐蚀性。基本上它是一个有害元素。
磷(P)磷是钢中最有害元素,降低了韧性。极微量的磷可以提高耐磨度和硬度。
硫(S)不希望增加,硫可增加加工性,但会降低韧性。
硒(Se)不希望增加,可增加加工性,但会降低韧性。
硅(Si)有助于耐磨性。提高淬透性,提高钢的脱氧。
钽(Ta)和铌的化学性质非常相似,因此,也有类似的效果。提高延展性,硬度,耐磨性和耐腐蚀性。
钛(Ti)用来控制晶粒的生长,从而提高了韧性。也改变了硫化物夹杂形成细长的球状,提高韧性和延展性。
钨(W)形成强碳化物的碳化物,硬度仅次于钒和铌的碳化物,增加耐磨性。在高速钢中普遍使用。M2高速钢有高量的钨。
钒(V)提高耐磨性和淬透性,和作为一个碳化物形成元素(事实上,钒的碳化物是最坚硬的碳化物)可以提高耐磨性。它还细化钢的晶粒,有助于韧性,使刀片获得非常锐利的边缘。M2, Vascowear,以及CPM 10V, S90V, S125V 均加入了大量的钒元素。
锆(Zr)通常添加到低合金、低碳钢,以改善夹杂物的特性(将形状从细长变成球状,提高韧性和延展性)。
|