刀具钢的化学成分

刀具钢的化学成分必须均衡、精确,合金不可过量。规范公差必须要精密,以确保成品刀具高度稳定的质量。以下是刀具钢中最常见元素对材料性能影响的分析:

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碳(C)

硬度的主要决定因素。但含碳量过多会使材料很难形成马氏体,因此必须通过深冷处理来达到高硬度。硬度与溶解到钢基体的碳含量有关。碳会将铬结合到碳化物中,因此会间接降低材料的抗腐蚀性能。

铬(Cr)

抗腐蚀性的主要决定因素。材料所能达到的抗腐蚀性能与溶解到钢基体中的铬含量有关,与名义成分无关。铬还是碳化物组成的主要决定因素。

钼(Mo)

驱动碳化物形成,在马氏体不锈钢钢种中,对硬度和抗腐蚀性能小有影响。

钒(V)

碳化物形成的主要元素。碳化钒非常稳定,热处理期间不会溶解。

氮(N)

和碳一样,氮是硬度的主要决定因素,但与碳不同的是,它不会对材料的抗腐蚀性能产生不良影响。氮不常用于这些应用中,因为传统钢生产方法,很难让氮达到很高含量。

硫(S)

形成硫化物杂质,容易引发点蚀这类不良影响。

锰(Mn)、磷(P)和硅(Si)

这些元素没有什么重要作用。一般原则是尽可能降低它们的含量。

有一点要切记,硬度和抗腐蚀性能与硬化之后基体的成分有关,而与钢的名义化学成分无关。这些元素含量过多,会在铸造期间形成大的初级碳化物,对成品刀具的硬度和抗腐蚀性能没有正面影响。

与细颗粒钢刀具相比,在同等硬度下,初级碳化物将使刀具变脆,很难磨利。含大颗粒初级碳化物的钢还会导致冲裁或冲压工具极易磨损。