对日本刀钢材的基本分析

金戈银电

炼钢过程及性质比较： 热处理(heat treatment) - 是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。 热处理能改善钢的显微结构, 使达到 所需的物理要求。韧性, 硬度 和耐磨性 是通过热处理而获得的特性中的几种。 要获得这些特性, 需使用热处理中的淬硬<又称淬火>, 回 火, 退火<又称化>和表面淬硬等操作。 淬硬(hardening, 又称淬火) - 是将金属均匀地加热至适当温度, 然后迅速浸入水或 油中急冷, 或在空气中或冷冻区中冷却, 使金属获得所需要的硬度。 回火 - 钢件淬硬后会变脆, 同时由淬火急冷而引致的应力, 可使钢件受到轻击而 断裂。 要消除脆性, 可用回火处理法。 回火就是将钢件重新加热至适当的温度或颜色, 然后予以急冷。 回火虽然使钢的硬度略为减少, 但可增加钢的韧 性而降低其脆性。 退火 - 退火是消除钢件的内在应力和勒化钢件的方法。 退火法是将钢件加热至高于临界温度, 然后放入干灰, 石灰, 石棉或封闭在 炉内, 令它慢慢冷却。 硬度(hardness) - 是材料抵抗外物刺入的一种能力。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦, 由其表面 所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。 这种方法称为锉试法 这种方法不太科学。 用硬度试验器来试验极为准确, 是现代试验硬度常用的方法。 最常用的 试验法有洛氏硬度试验 洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度, 冲入深度愈大, 硬度愈小。 钻石冲入金属的深度, 可从指针指出正确 的数字, 该数字称为洛氏硬度数。 锻造 - 是用锤击使金属成为一定形状<成型> 的方法, 当钢件加热达到锻造温度时, 可以从事锻造,  弯屈, 抽拉, 成型等操作。 大多数钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。 脆性 - 表示金属容易破裂的性质, 铸铁的脆性大, 甚至跌落地上亦会破 裂。 脆性与硬度有密切关系, 硬度高的材料通常脆性亦大。 延性 - (又称柔软性) 是金属受外力永久变形而不碎裂的性质, 延性的金属可抽拉成细 线。 弹性 - 是金属受外力变形, 当外力消除之后又恢复其原有形状的一种性质。 弹簧钢是极富弹性的一种材料。 硬度 - 是金属抵抗外物刺入或切削 的一种能增加钢材硬度常用的方法是淬火。 展性 - 又称可锻性, 是金属延性或柔软性的另一种表示法。 展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一 种性质。 韧性 是金属抵受震动或冲击的能力。 韧性与脆性刚好相反。 刀具钢材特性 440-c : 美国制之优质不靖植, 含铬量高达16-18％。  最初被应用于外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性及耐灸芰; 韧性强。 现更广泛应用于手制刀及优质厂制刀具。 含碳量约1％(440系分a, b, c,  及f级; c级及f级含碳量最高, 而a级刖刖较少)。 经熟处理后可达hrc58之硬度。 154cm : 美国制之优质不靖植, 铬含量达15％,  钼含量达15％, 钼含量达4％; 故定名为154cm。 乃近代手制刀之一代宗师 r.w.loverless 率先所采用。 加工性极优, 耐蚀 性, 刀锋耐损性及韧性皆强, 但售价较高, 故只见被应用于手制刀具。 含碳量约1.05％, 经热处理后可达hrc60~61之硬度。 ats- 34 : 日本日立金属工业针对美制154cm 而开发之优质不锈钢, 用料和 成份与154cm相近, 而各方面之性能皆达至154cm之标准,  且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。 经热处理后可达hrc60~61硬度。  aus8(8a) : 日本 爱知制钢 所开发之优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧 性皆达优异水平, 多被应用于日本制之优质刀具。  aus 钢种分为10a (含碳量约1％), 8a (含量0.8％) 及6a (含碳量约0.6％) 三种。 8a 经热处理后hrc58~59之硬 度。 d2 : 金属机械加工用之耐磨工具钢材d2, 属风硬钢 (air-hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含 碳量高达1.5％, 含铬量亦高达11.5％, 经热处理后可达hrc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作 镜面磨光处理。 hi-speed tool steel (高速工具钢): 高度加工制成成之工具钢材, 含碳量高, 而含铬量则低(约4％), 故打 磨钢材表面之光泽较暗, 经热处理后可达hrc62之高硬度, 但耐锈性能不甚佳。 cowry x(rt-6): 日本大同特殊纲 (株) 于1993 年开发之超级粉末系合金钢材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用于大型砍伐刀具, 钢材含碳量高达3％, 经热处理后可得hrc67 之高硬度。