化学元素对钢材的影响

铝 (Al)- 主要用作脱氧剂。然而,少量也可以控制晶粒尺寸的增长。

硼 (B)- 钢合金的典型范围是 0.0005 到 0.003%。添加到钢中以提高淬透性。在低碳钢中最有效。

碳 (C)- 存在于所有刀具钢中,是最重要的硬化元素。增加拉伸强度和边缘保持力,并提高耐磨性和耐磨性。单独添加会降低韧性。通常人们会希望具级钢的碳含量 > 0.50%,这使其成为“高碳”钢。低碳钢的 C 含量高达 0.03%,也有 0.03% 或类似的低碳钢,显然它们不适合用于刀片。

铬 (Cr)- 添加以提高耐磨性、硬度、抗拉强度和(最重要的)耐腐蚀性。Cr 形成大而复杂的碳化物。铬含量至少为 13% 的钢材通常被认为是“不锈钢”,尽管另一个定义是钢材必须具有至少 11.5% 的游离铬(而不是被束缚在碳化物中)才被认为是“不锈钢”。尽管有这个名字,但如果维护不当,所有钢材都会生锈。添加大量铬会降低韧性。铬是一种碳化物形成物,这就是它提高耐磨性的原因。不幸的是,钢中游离铬的含量几乎从未明确规定。

钴 (Co)- 增加硬度,还允许更高的淬火温度(在热处理过程中)。加强其他元素在更复杂的钢中的个别影响。Co 不是碳化物形成剂,但是在合金中添加钴可以实现更高的可达到硬度和更高的红热硬度。

铜 (Cu)- 大量不利于钢的性能。0.20% 到 1% 之间有助于防止表面氧化。

铅 (Pb)- 少量添加到钢中以提高可加工性。

锰 (Mn)- 锰是一种重要元素,可改善晶粒结构并有助于淬透性、强度和耐磨性。在钢的制造(热加工和轧制)过程中改善钢,脱氧和脱气。存在于大多数餐具钢中。大量使用会增加硬度和脆性。

钼 (Mo)- 一种碳化物形成剂,可防止脆化并保持钢材在高温下的强度。提高机械加工性和耐腐蚀性。存在于许多钢中,空气硬化钢(例如A2、ATS-34)总是含有 1% 或更多的钼。

氮气 (N)- 氮在合金中的作用与碳非常相似。N 以少量(或什至大量,使用现代技术)替代 C 以增加硬度。显然,氮形成氮化物,而不是碳化物。INFI 有 N,还有更多,山特维克是冠军,合金中含有 3% 的 N,完全替代了 C。遗憾的是,刀制造商无法使用。由于氮形成氮化铬的可能性低于碳形成碳化铬的可能性,因此氮的存在提高了耐腐蚀性,在合金中留下更多的游离铬。由于氮在形成氮化物方面的反应性较低,因此它可用于增加硬度而不增加碳化物的尺寸和体积,例如Sandvik 14C28N 钢。

铌 (Nb)- 铌是一种强碳化物形成剂,可形成非常坚硬、非常细小的简单碳化物 [NbC]。提高延展性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。此外,细化晶粒结构。原名钶。

镍 (Ni)- 增加韧性。存在于L6和AUS6和 AUS8中。人们普遍认为镍在耐腐蚀性方面也发挥作用,但这可能是不正确的。将镍添加到合金中的另一个原因是它在大马士革钢中产生更亮的部分。

氧气 (O)- 钢中的另一种不良元素。氧化物促进钢中的点蚀。本质上它是一种污染物。

磷 (P)- 磷在大多数钢中含量很少,本质上是一种污染物,会降低韧性。以非常少量的量提高强度、机械加工性和硬度。

硫 (S)- 通常在餐具钢中不可取,硫会增加可加工性,但会降低韧性。

硒 (Se)- 通常不适用于餐具钢。添加以改善机械加工性。与硫相似,在同一硫属元素族中。

硅 (Si)- 有助于力量。像锰一样,脱氧和脱气以去除熔融金属中的氧气。

钽 (Ta)- 化学性质与铌 (Nb) 非常相似,因此对合金具有相似的作用 - 形成非常坚硬、非常小的简单碳化物。提高延展性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。此外,精炼谷物。

 (Ti)- 用于控制晶粒尺寸增长,从而提高韧性。还可以将硫化物夹杂物从拉长状转变为球状,提高韧性和延展性。

钨 (W)- 科学 Wolfram。Nb 之后最强的碳化物形成剂,然后是 V。W 增加了耐磨性。当与铬或钼适当结合时,钨会将钢变成高速钢。M2高速钢含钨量高。

钒 (V)- 有助于耐磨性和淬透性,作为碳化物形成剂(事实上,钒碳化物是最硬的碳化物)有助于耐磨性。它还细化了钢的晶粒,这有助于提高韧性并使刀片具有非常锋利的边缘。许多钢材含有一些钒,其中M2、Vascowear和CPM 10VS90V、S125V(按数量递增顺序)的钒含量非常高。

锆 (Zr)- 通常添加到低合金、低碳钢中,以改善夹杂物特性(将形状从细长转变为球状,提高韧性和延展性)。

特别感谢 Larrinn 和 Cotdt 对元素的更正和详细信息。

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