刀具钢的技术术语表

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合金元素

特意添加到钢材中以改良性能的元素。除了铁之外,不锈钢通常含有碳和铬。同时含有少量的钒、钼、氮和其他元素。

奥氏体

当铁被加热到 910°C(1670°F)以上时,其微观组织变为奥氏体。奥氏体的特点为无磁性、软并且延展性好。

残余奥氏体

淬火之后,奥氏体转变为马氏体,但基体中仍有少量奥氏体,这有益于提高材料的韧性。这些奥氏体被称为残余奥氏体(RA)。

碳化物

碳化物是硬质颗粒,耐磨性好,但同时有脆性,不易磨削。

初级碳化物

初级碳化物在钢的开始生产阶段形成,通常颗粒较大,直径可达 40 微米。它们非常稳定,因此在热处理期间不会溶解于基体中。

二次碳化物

二次碳化物组织在钢材热轧/铸造和退火期间形成。这些碳化物颗粒小,平均直径约为 0.5 微米。碳化物颗粒小,有助于提高耐磨性,同时不会降低刀具的锋利性和复磨性。

化学成分

化学成分是指添加到钢材铁基体中的碳以及其他合金元素含量。成分应该均衡、准确,不可过量。成分公差不可波动太大,以保证材料性能稳定且成品刀具质量如一。
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扩散

奥氏体化的过程中,碳化物逐渐溶解,释放出碳和铬元素,扩散到钢基体中。从而使刀具在完成热处理之后,获得很高的硬度和良好的抗腐蚀性能。

深冷处理

硬化之后可以进行 -20°C 到 -150°C(-4 到 -238°F)的深冷处理,深冷处理在材料淬火冷却到室温后进行,材料的硬度可以通过深冷处理进一步得到提高。在本指南的硬化建议中,山特维克仅提供了在 -20°C 到 -70°C(-4 到 -94°F)条件下的深冷处理意见。

延性

在不断裂的条件下能够变形的能力。

刀刃性能

刀刃性能包括三个要素:锋利度、刃口稳定性和耐磨性。

刃口稳定性

是指刀刃承受卷刃和崩刃的能力。卷刃和崩刃是导致磨刀的最常见原因。

卷刃

由于受力过大,导致边缘卷起或折叠,就出现卷刃。通常较软的钢材容易出现此现象,因为高硬度会抵消此行为。

崩刃

在此过程中,碳化物颗粒或钢材碎片从刃部边缘脱落。通常发生于含有大颗粒碳化物(粗大等级)或极高碳化物密度(粉末冶金钢)等脆性偏大的钢材。

硬化

硬化是提高钢的硬度的一种方式。首先将钢加热到 1050 到 1090°C(1922 到 1994°F)之间,然后淬火,材料微观组织转变为马氏体,材料的硬度将大幅提高,耐磨性也增加。

罩式炉硬化

同时硬化多件产品,一般在真空炉内。
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带式炉硬化

在相对较小的炉或带式炉中硬化单件产品。
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硬化工艺

硬化过程中的时间与温度的设定。

欠硬化

如果硬化温度过低或者保温时间过短,溶解的碳化物的数量将相对较少这会导致材料硬度低,抗腐蚀性能不足。

过硬化

如果硬化温度过高或保温时间过长,几乎所有碳化物都会溶解。这将导致材料硬度降低并脆化。

马氏体

奥氏体组织在迅速淬火后,钢材会变成马氏体。

马氏体不锈钢刀具钢只有在热处理后才变成真正意义上的不锈钢。山特维克只生产马氏体不锈刀具钢。

微米

等于千分之一毫米。

显微组织

山特维克细颗粒钢(碳化物尺寸最大 2 微米,平均 0.5 微米)与 440、D2 等含有大颗粒初级碳化物(颗粒直径最大可至 40 微米)的其他刀具钢的一个很重要的区别在于微观组织。
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点蚀

不锈钢腐蚀通常表现为点蚀形式。腐蚀通常发生在材料表面的氧化铬保护层较弱的部位,然后渗入材料内部。随着腐蚀点变大,侵蚀加剧。

纯净度

非金属杂质通常是钢的弱点所在。腐蚀和裂纹通常都是由此而起,裂纹会导致韧性降低。山特维克铬钢因为纯净度高,非金属杂质含量非常低,广泛应用于全球医疗保健行业已有数十年。
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淬火

淬火是从硬化(奥氏体化)温度迅速冷却到室温。加热期间碳化物充分溶解后,材料必须迅速冷却到室温。淬火的目的是将溶解的碳和铬留在基体内,以保证最大硬度和良好的抗腐蚀性能。

洛氏硬度 C 标尺(HRC)

用于测量钢材硬度的方法。该方法使用 150 千克(330 磅)的力将锥形压头压入钢材中,然后测量压入深度。山特维克刀具钢硬度范围为 54-63 HRC,具体值取决于牌号和热处理。

回火

硬化后的钢材在 175-350°C(347-662°F)进行回火,保持大约 2 小时,以降低硬化引起的脆性。回火温度越高,材料韧性越好,而回火温度较低时,材料硬度高但较脆。

回火脆性

应避免回火温度超过 350°C(662°F),因为这会增加材料变脆的风险,同时降低材料抗腐蚀性能。

韧性

钢材抗开裂性能

敏化

如果钢淬火速度过慢,碳化物将有时间在晶界处析出,导致晶界沿线的耐腐蚀性能降低。460°C(860°F)以上的回火效果与此类似。此现象被称为敏化。

钢基体

将碳化物联结在一起的钢称作钢基体。钢基体的化学成分决定了钢的硬度和抗腐蚀性能。

耐磨性

衡量刀刃保持锋利时间的指标。