日本耐蚀耐磨工具钢发展动态-不锈刀具钢
与耐磨性同时要求耐蚀性的用途逐渐增加。前述的不锈钢剃须刀也是这样的一种实例。眼前家庭用菜刀或理发剪也使用不锈钢刀具。这些刀具使用1%C-13%Cr钢或0.85%C-16%Cr-0.4%Mo等高碳高铬钢,也使用在不锈钢剃须刀领域普及的0.65%C-13%Cr钢。本来,刀刃锐利的情况锋利度好,因此容易研磨的情况下刀具锋利度好。材料软的情况研磨时,刀刃产生塌边或毛边不能得到好的刀刃。高碳碳素钢淬火硬的结果,刀刃容易研磨,因此自古以来作为刀具钢应用,是厨师等专业使用的刀具钢。为了长久地切用,耐磨性是必要的,添加1%-2%W的钢用于最高级的菜刀、木工刨刀,但此钢研磨变得稍难。
不锈钢刀具研磨困难,但难生锈,不需过于修理能够长久使用,因此对外行人也是方便的刀具。C/Cr比大时硬度高,耐蚀性相反,C/Cr比小时好。马氏体系不锈钢SUS440A、SUS440B、SUS440C是向17%Cr钢中添加0.70%~1.1%C,耐蚀性更好,被用做不锈刀具钢。了解更多有关日本冷加工用工具钢的发展动态,敬请关注东莞市弘超模具科技有限公司模具钢材专业网站http://www.hongchao-dg.cn。
近年来,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为SUS440C钢(注:相当于AISI 440C以及日本大同SUS440C、440C-ESR、DEX-P1、日本高周波钢业KSP2、日本神户制钢所KAS440、日本山阳特殊钢QPD5、SPC5、日本日立金属SUS440C、ZDP282、日本不二越440C、14RM等),但更锋利、耐蚀的ATS34(日立金属称高C-Cr-Mo型)钢获得世界性的名声应用于许多刀具。最近特别发展的粉末刀具钢在菜刀、剪刀、刀具等试用。一般在做刀具时若在刀刃尖处存在粗大的碳化物,刀刃尖端不能锋利研磨,刀刃会产生崩口。高碳高铬时粗大的一次碳化物增加,因此不能有过高的碳和铬。
如采用粉末法碳化物极细小,这样除去了相当多的合金配比上的制约。因为当不可能进行热加工时,就不能增加合金。总之,采用粉末法可以创造理想的刀具材料。
表1 最近的代表性的刀具用钢(质量分数)/%
钢号 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钢 粉末高速工具钢 1.30 0.25 0.30 4.20 6.00 5.00 3.00 8.00 粉末不锈钢 2.90 0.30 0.40 19.50 - 1.00 0.30 来源 东莞市弘超模具科技有限公司《弘超模具钢质量手册》
首先,采用可能取得的粉末高速工具钢制作裁剪刀,裁剪Aramid纤维布与普通化纤或天然纤维完全同样的剪断。还有特别开发的刀具用粉末不锈刀具钢制作做生鱼片用柳叶形菜刀,在饭馆使用两个月锋利度不减,没有必要马上进行研磨。
开发的粉末不锈刀具钢硬度65HRC以上,耐蚀性好于SUS440C钢。可是价格相当高,因此今后有什么办法普及是不明确的,只能期待于工业用刀具。
采用氧化锆、陶瓷制作的刀具,剪刀、菜刀也做了试验,有一段时期颇有名声,但其后名声微弱,作为刀具韧性欠缺同样也是问题。
耐磨性与耐蚀性兼有的耐蚀耐磨钢是符合现代需求的材料。如塑料生产过程中产生腐蚀性气体,因此其成形工具同时要求耐磨性与耐蚀性。工具以外耐蚀耐磨性必要的结构部件也多。在汽油燃烧气体中工作的活塞环或喷出燃料的喷嘴,在腐蚀性介质中使用的各种阀、阀座、齿轮泵、轴承等。在这些部件中根据要求耐蚀性与耐磨性的程度使用440系不锈钢或不锈工具钢、SKD11系列(注:相当于AISI D2以及日本大同DC11、日本高周波钢业KD11、日本山阳特殊钢QC11、日本日立金属SLD、日本不二越CDS11、理研制钢RD11等)的工具钢或高速工具钢等。相关产品链接:日本大同模具钢DAIDO STEEL、S-STAR、PD613、NAK-PRM、日本日立模具钢HITACHI METALS、日本不二越高速钢NACHI。
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