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刃鋼材特性(二)

                  
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刀刃鋼材特性(二)

10開頭的鋼材(例:1095、1084、1070、1060、1050等):

1060、1050通常用來製作劍,在選擇碳鋼來製作刀具時,如從1095到1050碳鋼中來選擇製作,亦代表了刀具柔韌程度的順序,對製作而言,1095碳鋼是做刀鋼材的基礎;基本上1095碳鋼具有堅實之特質,但較易生銹,所以大部分刀具表面上都處以防銹處理。Ka-Bar刀廠通常使用1095碳鋼。  五號碳鋼(Carbon V): 這是Cold Steel刀廠所註冊的鋼材。它本身並不是一種獨特的鋼,它只是用來稱呼Cold Steel目前所正在使用而隨時可能變更改良的一種鋼。五號碳鋼堅韌度可能介於1095碳鋼和0 – 1鋼之間,或是和0 – 1鋼般較易生銹。一種錯誤的說法就是有人認為五號碳鋼就是0 – 1鋼。比較可靠的說法就是:五號碳鋼和50100 – B及0170 – 6兩種鋼材是同類的鋼材。
1095
高碳鋼中最優質者莫過於1095,其含碳量達1.03%,經熱處理後可達HRc58-60之硬度,韌性十分好,但不耐銹,多被應用於傳統之歐洲式獵刀,大型砍伐刀及軍用刀。如二次大戰時美國「著明之KA-BAR軍刀便是以1095作為刀身材料。
三枚鋼(San Mai III)
一種昂貴,傳統式的日本基層鋼,以堅硬強化的高碳不銹鋼作為刀刃的心材部分,而以兩片堅韌、硬度較低的鍛造不銹鋼包夾,使其更形強化,結果使刀刃兼具兩種鋼材的優點。這種基層鋼比我們另一款非常強悍的 400系列不銹鋼(TANTO,日式短刀)要在更強25%。至於傳聞中真正的三枚鋼刀刃所特有的一條靠近刀鋒的平行線紋,這條紋就是軟、硬鋼接合線外露的結果,所以每一把三枚鋼刀的紋路都是獨特而互不相同的。
五號碳鋼(Carbon V)
這是一種獨特的碳合金鋼材,具特殊配方且經各種處理,以獲得特別的性能。Cold Steel 訂購了大量的這種鋼材,並在鍊製階段添加少量的基本合金,這些合金增加了刀刃的鋒利及彈性。然後將鋼材依據我們的精確規格,精煉至最佳紋理狀態,刀刃因而可獲致鋼材最佳條理方向的優點。最後程序是長時間且精確的熱處理過程,使刀刃達到通常只有昂貴的手工鍛造刀才能擁有的優良品質。
W-2
高碳工具鋼材被命為W型者為水硬鋼(Water-Hardening Steel),為工具鋼中最廉價者。W-2鋼材(經熱處理)容易達至高硬度(HRc65),兼且容易局部硬化,兼且容易局部硬化,以使鄰近各部位硬得可以耐磨,而又可以軟得容易製造,加工性極優良,故用途廣泛。 但W-2耐銹力很差,故鋼材之表面多以塗層保護,以防銹蝕。
O-1
油硬級(Oil-Hardening types)之工具鋼材最廣泛被使用,而其中最佳者是O-1型,其高錳伴同鉻與鎢可增加硬化能力,使鋼材可不需劇烈之水淬(代之以溫和的油淬)也能硬化至高硬度(HRc62)水平。O-1鋼之加工性佳,但韌性及耐銹力則較弱。美國著名刀匠Randall便多以O-1工具鋼作其刀身之材料。

應用:
高速鋼被廣泛應用於各種切割器材的刀具,包括車床的車刀,銑床的銑刀和鑽床的鑽頭。由於高速鋼比高碳鋼耐用,即使是常見的手工具,例如鋸片,都會採用高速鋼製造。

ZDP-189
日本「日立金屬工業」於1996年開發之粉末系新鋼材,其研發目標與「大同特殊鋼」(株)之Cowry X鋼材一脈相承,優良加工性之超硬合金鋼,ZDP-189含碳量達3%,含鉻量亦高達20%,經熱處理後可得HRc67之高硬度,加工性極優,金屬組織微粒比ATS-34及440-C更均一細密,耐蝕性及韌性皆佳,故「日立」對外宣稱ZDP-189乃「跨向21世紀之次世代刃物鋼」。
GIN-1(G-2)
日本「日立金屬工業」之「銀紙一號」鋼材,為「銀紙」系鋼材之最優級別,鋼材特性與「愛知製鋼」之8A相近,但硬度則比8A稍軟(HRc57-58),價格較廉。
ATS055
日本「日立金屬工業」繼ATS-34後所開發之優質刃物鋼材,為ATS-34之改良品種。ATS-34含鉬量約4%,故能耐極高溫度,適應範圍較廣(可適用於製作機械零件,如機軸,滑輪,氣艙閥等)。ATS-55則減低了鉬含量至0.6%,但亦加入了0.4%之鈷。此舉令鋼材本身減低了耐熱性卻增加了韌度(更適用於製刀業)。整整體而言,ATS-55性能稍遜於ATS-34,但比同廠之G-2較優。
CPM440V
CPM(Crucible Particle Metallurgy)粉末系鋼材乃美國Crucible原料公司開發之新一代刃物鋼,廠方曾聲稱CPM440V乃超級鋼材(Super custom knife steel of the 90's)。雖然CPM440V之含碳量比傳統的440-C多出近一倍,經熱處理後得出之硬度卻只為HRc57-58,皆因受其他所含原素之影響(5%之釩,17%之鉻)。其真正傑出之處 在於保留刀鋒之耐損性及延展性(靱度)這兩方面,CPM440V之售價頗高,故多應用於手製(刀匠手作)刀具。
CPM420V
美國Crucible原料公司於1996年再次研製出較CPM 440V更高一級之CPM鋼材:CPM420V,它比CPM440V多出近一倍之釩及鉬含量,故能保有更優越之刀鋒耐損性及耐蝕性(比CPM440V優勝25-50%之多)。經熱處理後可得之硬度則與CPM440V相等。CPM420V之售價頗昂貴,比ATS-34高出一倍。
420J2
420系鋼材之碳含量低於0.35於事無補,經熱處理後所得之硬度只得HRc52-55,而耐損性等各方面之性能並不太出眾。因較容易切割及打磨,故適宜於用作大量生產之廠製刀具,420鋼亦因碳含量低而耐銹力極佳,故亦是生產潛水刀具之理想鋼材。
425m
420系鋼材之改良(Modified)品種,定名為425M,將含碳量提高至約0.55%,並加進1%之鉬,經熱處理後可達較理想之硬度(HRc58),卻保留了420系鋼材之優良加工性,故極宜應用於廠製刀具。 美國著明之BUCK及GERBER兩大刀廠已於90年代選用425M作為其刀身材料。
Damascus steel
大馬士革鋼(英語:Damascus steel),古稱鑌鐵[1],是一種高碳鋼,現代稱為烏茲鋼,中東大馬士革地區鑄造刀劍所使用的傳統鋼材。從3世紀到17世紀間,中東地區自印度、斯里蘭卡進口這種鋼材,配合特定鍛造技術,打造出來的刀具,鋒利無比,品質不遜於日本武士刀,這些刀劍也被人稱為大馬士革鋼。
以大馬士革鋼打造的刀劍,刀身會出現一種特殊,類似於木紋的紋路,被稱為穆罕默德紋。大馬士革鋼從冶煉到鍛造對溫度的要求都很苛刻,冶煉時溫度不得高於一千度,鍛造時必須低溫(即的所謂「冷鍛」)。因為鍛造技術失傳,這種鋼材在18世紀之後消失。
現代冶金學者曾經多次試圖重新冶煉出這種鋼材,但是多半失敗。現代工藝已經也可以仿造出類似花紋的刀劍,但是尚無法完整重現這種古代鍛造技術。
       

上文節錄 / 翻譯自P.K. Cheung