日本耐蝕耐磨工具鋼發展動態-不銹刀具鋼
與耐磨性同時要求耐蝕性的用途逐漸增加。前述的不銹鋼剃須刀也是這樣的一種實例。眼前家庭用菜刀或理發剪也使用不銹鋼刀具。這些刀具使用1%C-13%Cr鋼或0.85%C-16%Cr-0.4%Mo等高碳高鉻鋼,也使用在不銹鋼剃須刀領域普及的0.65%C-13%Cr鋼。本來,刀刃銳利的情況鋒利度好,因此容易研磨的情況下刀具鋒利度好。材料軟的情況研磨時,刀刃產生塌邊或毛邊不能得到好的刀刃。高碳碳素鋼淬火硬的結果,刀刃容易研磨,因此自古以來作為刀具鋼應用,是廚師等專業使用的刀具鋼。為了長久地切用,耐磨性是必要的,添加1%-2%W的鋼用于最高級的菜刀、木工刨刀,但此鋼研磨變得稍難。
不銹鋼刀具研磨困難,但難生銹,不需過于修理能夠長久使用,因此對外行人也是方便的刀具。C/Cr比大時硬度高,耐蝕性相反,C/Cr比小時好。馬氏體系不銹鋼SUS440A、SUS440B、SUS440C是向17%Cr鋼中添加0.70%~1.1%C,耐蝕性更好,被用做不銹刀具鋼。了解更多有關日本冷加工用工具鋼的發展動態,敬請關注東莞市弘超模具科技有限公司模具鋼材專業網站http://www.syfukang.com。
近年來,流行特制刀具,嗜好相同的人自己制作特殊刀具,其使用的刀具材料一般為SUS440C鋼(注:相當于AISI 440C以及日本大同SUS440C、440C-ESR、DEX-P1、日本高周波鋼業KSP2、日本神戶制鋼所KAS440、日本山陽特殊鋼QPD5、SPC5、日本日立金屬SUS440C、ZDP282、日本不二越440C、14RM等),但更鋒利、耐蝕的ATS34(日立金屬稱高C-Cr-Mo型)鋼獲得世界性的名聲應用于許多刀具。最近特別發展的粉末刀具鋼在菜刀、剪刀、刀具等試用。一般在做刀具時若在刀刃尖處存在粗大的碳化物,刀刃尖端不能鋒利研磨,刀刃會產生崩口。高碳高鉻時粗大的一次碳化物增加,因此不能有過高的碳和鉻。
如采用粉末法碳化物極細小,這樣除去了相當多的合金配比上的制約。因為當不可能進行熱加工時,就不能增加合金。總之,采用粉末法可以創造理想的刀具材料。
表1 最近的代表性的刀具用鋼(質量分數)/%
鋼號 C Si Mn Cr W Mo V Co A(SKU2)① 1.10 0.15 0.25 B 1.10 0.15 0.25 0.30 C(SKU8)① 1.10 0.15 0.25 0.35 1.25 D 0.85 <0.35 0.60 16.00 0.40 E 1.03 <0.35 0.80 13.75 F 0.65 <0.35 0.70 13.00 SUS440C 1.08 <1.00 <1.00 17.00 ATS34 高C高Cr高Mo鋼 粉末高速工具鋼 1.30 0.25 0.30 4.20 6.00 5.00 3.00 8.00 粉末不銹鋼 2.90 0.30 0.40 19.50 - 1.00 0.30 來源 東莞市弘超模具科技有限公司《弘超模具鋼質量手冊》
首先,采用可能取得的粉末高速工具鋼制作裁剪刀,裁剪Aramid纖維布與普通化纖或天然纖維完全同樣的剪斷。還有特別開發的刀具用粉末不銹刀具鋼制作做生魚片用柳葉形菜刀,在飯館使用兩個月鋒利度不減,沒有必要馬上進行研磨。
開發的粉末不銹刀具鋼硬度65HRC以上,耐蝕性好于SUS440C鋼。可是價格相當高,因此今后有什么辦法普及是不明確的,只能期待于工業用刀具。
采用氧化鋯、陶瓷制作的刀具,剪刀、菜刀也做了試驗,有一段時期頗有名聲,但其后名聲微弱,作為刀具韌性欠缺同樣也是問題。
耐磨性與耐蝕性兼有的耐蝕耐磨鋼是符合現代需求的材料。如塑料生產過程中產生腐蝕性氣體,因此其成形工具同時要求耐磨性與耐蝕性。工具以外耐蝕耐磨性必要的結構部件也多。在汽油燃燒氣體中工作的活塞環或噴出燃料的噴嘴,在腐蝕性介質中使用的各種閥、閥座、齒輪泵、軸承等。在這些部件中根據要求耐蝕性與耐磨性的程度使用440系不銹鋼或不銹工具鋼、SKD11系列(注:相當于AISI D2以及日本大同DC11、日本高周波鋼業KD11、日本山陽特殊鋼QC11、日本日立金屬SLD、日本不二越CDS11、理研制鋼RD11等)的工具鋼或高速工具鋼等。相關產品鏈接:日本大同模具鋼DAIDO STEEL、S-STAR、PD613、NAK-PRM、日本日立模具鋼HITACHI METALS、日本不二越高速鋼NACHI。
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