一、高速鋼簡介

高速鋼是典型的刃具鋼。刃部區域在切削時受到很大的壓力 ,並承受強烈的磨擦和磨損。 因此 ,為了更好地完成切削任務 ,刃具鋼應具有以下基本功能:

1)高硬度 ,只有刃具的硬度大大高於被加工材料時 ,才能進行切削。 切削刃具的硬度一般都在HRC58-60以上 ,硬度不高時易導致刃具卷刃、變形、切削將無法進行。

2)高的耐磨性 ,保證刃具鋒利不鈍。

3)高的熱硬性 ,刃具材料具有能在高溫下保持高硬度的能力 ,即熱硬性。

4)足夠的強度、塑性和韌性,使刃具可以承受彎曲、扭轉和衝擊振動等載荷作用 ,防止切削過程中刃具的脆性斷裂和崩刃。

以下為高速鋼的主要化學成分與其主要作用。

(1)高速鋼含碳量一般在0.75%～1. 65 %範圍內變化。高的碳量一方面保證鋼在淬得馬氏體後有高的硬度;另一方面與強碳化物形成元素生成極硬的合金碳化物,大大增大鋼的耐磨性和熱硬性。含碳量也不是過高,碳量過高,易產生嚴重的碳化物偏析,會降低鋼的塑性和韌性。因此,含碳量必須與其他合金元素含量相匹配。

(2)鉻能提高鋼的淬透性幾乎所有高速鋼中的含鉻量均為4%左右。鉻的碳化物在淬火加熱時容易溶解,鉻幾乎全部融入奧氏體中,增加奧氏休的穩定性,使鋼的淬透性大大增加。同時,鉻還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。

(3)鎢和鉬能造成二次硬化,以保證高的熱硬性，鎢和鉬的碳化物在淬火加熱時極難溶解,大約只有一半的量溶入奧氏體中,而其餘部分作為殘留碳化物留下來,起到阻止奧氏體晶粒長大的作用,並能提高耐磨性。溶入的部分則在560 ℃左右回火時以W2C或Mo2C形式彌散析出,造成二次硬化,使鋼的硬度提高。這種碳化物在500℃～600℃溫度下非常穩定,不易聚集長大,因而使鋼在此溫度下仍能保持高硬度,表現出高的熱硬性。

(4)釩能提高鋼的耐磨性和熱硬性，釩在高速鋼中能形成硬度極高的碳化物,這種碳化物非常穩定,很難溶於奧氏體中,而且硬度極高,顆粒細小,分布均勻,顯著提高耐磨性。溶入奧氏體的釩在回火時以 VC的形式析出,也可造成二次硬化 ,提高鋼的熱硬性。

(5)鈷也能顯著提高高速鋼的熱硬性和硬度，鈷是非碳化物形成元素 ,它提高熱硬性的作用與鎢、鉬、釩不同 ,在加熱時,鈷大部溶入奧氏體 ,提高鋼的熔點 ,提高淬火溫度 ,使鎢、鉬、釩等元素更多地溶入奧氏體 ,以充分發揮它們的硬化作用,而在回火時則析出金屬間化合物CoW等 ,從而抑制及延緩碳化物的析出及聚集。

二、粉末高速鋼簡介

自上世紀70 年代初粉末冶金高速鋼(PM HSS)實現工業化生產以來,生產廠家不停歇地繼續改進生產工藝和使用設備,旨在不斷提高粉末冶金高速鋼的質量和性能。PM HSS是高速鋼中的上品,它的特點在於無論尺寸大小和形狀如何, PM HSS 材均具有碳化物細小,分布均勻的

顯微組織。現在所有的高級刀具製造者均採用PM HSS 。PM HSS從根本上解決了高速鋼中碳化物粗大和偏細問題。其具有以下的優點：

(1)可磨削性好；

(2)強度高，韌性好；

(3)淬透性好，在整個截面上硬度分布均勻；

(4)顆粒分布均勻，尺寸細小；

(5)熱處理變形量僅約為普通高速鋼的十分之一，且變形均勻。

上世紀70 年代工業化生產的 PM HSS 由美國Crucible廠和瑞典 Stora 廠(現屬法國 Erasteel 公司，與瑞典kloster合併)相繼投產,此為第一代的PMHSS 。其後生產廠對製造設備和生產工藝的改進。Erasteel 公司對其瑞典廠的製備氣霧化前鋼液的熔煉工藝作了改進,稱ESH 法(Elect ro-Slag- Heating電渣加熱法),其 PM HSS 產品商標也改為 ASP2000 系列(如ASP 2030 ,以前第一代稱 ASP30),採用ESH 方法生產的 PMHSS 稱為第二代 PMHSS ,它比第一代的 PMHSS 鋼材更為純凈,非金屬夾雜物含量可減少90%,淬回火後的鋼材韌性可提高20 %。

奧地利伯樂鋼廠(Boehler)採用全世界先進的PM 冶金設備及新工藝於2002 年推出冠以「MI-CROC LEAN」(細凈)為商標的第三代PM HSS ,如S 390Microclean。與第二代的S 390 Isomat rix PMHSS 相比,其鋼粉顆粒更細,非金屬夾雜物含量更少,而韌性和強度約可提高20%。Erasteel 公司對第二代 PMHSS 的生產工藝作了進一步的改進,也於 2004 年推出冠以 Dval-nTM為商標的第三代PMHSS。其非金屬夾雜物含量比第二代 ESH PM HSS 又有較大幅度減少,鋼材的韌性和強度也有相應的提高,如 DvalinTM ASP2030 已代替第二代的ASP2030。

三、主流刀具用粉末高速鋼

CTS-XHP

CTS-XHP是Carpenter公司推出的基於440系列鋼材研發的空冷粉末不鏽鋼。Carpenter自己說CTS-XHP可以被看做是高硬度的440C或者不鏽鋼版的D2。根據Carpenter的官方介紹，CTS-XHP的空冷最大硬度（as quenched）在64.5HRC左右。當CTS-XHP與440C以相近的LC被熱處理時，440C的硬度是58.5，而CTS-XHP的硬度是62.5。經過適當的熱處，CTS-XHP可以同時具備440C級別的防鏽能力和D2級別的耐磨水平，是一種性能相當均衡的鋼材。

綜合評分：耐磨性2.5分，韌性3.5分，耐腐蝕性3.5分

COLD STEEL 冷鋼 immortal Lock

CPM S30V

CPM S30V是由CrucibleMaterials 公司生產的粉末不鏽鋼，研製者主要是Dick Barber和 ChirsReeve。專門為刀設計的鋼材CPM S30V的最大優勢在於它的熱處理穩定， 次品率極低，研磨方便，和強度極高。這和其中所用的高科技是分不開的。CPM S30V的均勻性較好，均勻性意味著穩定的性能和強度。它是最早大規模應用於刀具製做的粉末冶金鋼材之一，曾經引發過許多爭論（主要集中在與BG42的性能之爭）。我們可以把它的出現看做是刀具行業意識時代的結束和另一個時代的開始。

綜合評分：耐磨性3分，韌性2.5分，耐腐蝕性4分

CPM S30V 刃材作品

CPM S35VN

或許是S30V的爭議太大，或許是市場對S30V的韌性不滿。 Crucible Materials 公司推出了S35VN，按照廠家的說法，S35VN的化學成分經過了調整，加入了鈮。因此，除了釩和鉻的碳化物，鋼材中會出現鈮的碳化物。由於部分釩的碳化物被鈮的碳化物所取代，CPM S35VN相比S30V而言，在不損失保持性的條件下，韌性提高了15%-20%。韌性的提高可以使得刀刃的抗衝擊能力提高。

綜合評分：耐磨性3分，韌性3分，耐腐蝕性4分

超能守護者（CPM-S35VN）——戰術刀大師陶德.貝格作品

CPM154

CPM154為CrucibleMaterials 公司推出的154CM粉末冶金技術改良鋼材，元素組成結構同154CM，在154CM的基礎上提高了耐磨性以及防鏽性，現在已被卻來越多地採用，有代替154CM的趨勢。

綜合評分：耐磨性3分，韌性3.5分，耐腐蝕性4分

Gerry Mcgnnis 的CPM154作品

ELMAX

ELMAX是Kloster AB公司研製的一種高鉻—釩—鉬第三代合金粉末鋼，主要學成分：C1.7；Cr18.0；Mn1.0；Si0.8；Mo1.0；V0.9，ELMAX是一種各方面都非常均衡的價格，耐磨性，韌性已經耐腐蝕性都很出色，因為是大規模生產的工業鋼，ELMAX的成本也低於同類粉末鋼，是一種極具市場競爭力的鋼材，近年來ELMAX也越來越多地被廣大刀廠所採用。

綜合評分：耐磨性4分，韌性3.5分，耐腐蝕性4.5分

ZT零誤差0620 ELMAX刃材

CPM3V

CPM3V粉末鋼是CrucibleMaterials 公司新加入到cpm工具鋼家族的新鋼種。cpm3v是一種高韌性、高耐磨材料，綜合性能較高，具有很好的耐磨性和極佳的抗疲勞性和抗斷裂性能，CPM3V最大的優點是其優異的韌性，這是大部分粉末鋼所無法企及的，所以CPM3V也被很多直刀廠商所採用，是相當優秀的戶外型鋼材，缺點是防腐蝕性能相對欠缺。

綜合評分：耐磨性3分，韌性4分，耐腐蝕性2分

冷鋼Cold steel cpm3v作品

戰術教父瑞豪斯CPM3V作品

CPM M4

CPM M4是CrucibleMaterials 公司一種高釩高速粉末鋼,CPM M4是常規M4的高碳改良型，具有比高速鋼M2或 M3有更好的耐磨性和韌性。CPMM4是目前使用較多的粉末高速鋼，它的性能和化學成份類似於ASP23。一般來說，高速鋼的耐磨性會隨著總合金成份和最高硬度增加而提高，而韌性則會隨合金量的增加而降低，因此才會在傳統高速鋼M 2的基礎上改進。CPMM4在M2中增加碳及釩，提高耐磨耗性；同時改善了韌性，使CPM M4的韌性高於傳統M2高速鋼，但是由於CPMM4是非不鏽鋼，其防腐蝕性能有所欠缺。

綜合評分：耐磨性4分，韌性3.5分，耐腐蝕性2分

ZDP-189

ZDP-189是日本日立金屬工業NACHI(日立)於1996年開發的粉末鋼, 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，故日立對外宣稱ZDP-189乃「跨向21世紀之次世代刃物鋼」。生產出的刀具硬度高，保持性極佳，研磨難度稍高。目前用其生產刀具的代表性公司為蜘蛛（Spyderco）和花田洋(ROCKSTEAD)；其中蜘蛛更多生產大眾化的高性價比折刀，花田洋則更傾向於精品收藏級別的高價刀具。

綜合評分：耐磨性4分，韌性2分，耐腐蝕性2.5分

威廉亨利B12稀樹草原——ZDP-189作品

威廉亨利B30蔚藍之夜——ZDP-189作品

M390

大名鼎鼎的M390是奧地利bohler公司出品的高鉻系高耐磨粉末鋼。化學結構：碳1.9%,鉻20%，錳0.3%，鉬1%，硅0.7%,鎢0.6%，釩4%，總合金量屬於粉末鋼中偏高的。M390具有極高的耐磨性，防腐蝕性以及較好的韌性，基本沒有明顯的缺點，一代神鋼的稱號放在它的頭上在適合不過，很多刀友都希望自己能擁有一把M390的刀具。

綜合評分：耐磨性5分，韌性3.5分，耐腐蝕性5分

RK1507T戰術短刀M390版

CTS 204P

CTS 204P是Carpenter公司一種高耐磨，耐腐蝕，空氣硬化馬氏體不銹冷作模具鋼，使用卡彭特 的微熔[REGISTERED SIGN]粉末冶金（P / M）冶煉技術。高硬度的富釩碳化物的均勻分布使得該材料具有非常高的耐磨損性能，而合金的優異的耐腐蝕性則得益於富含鉻的矩陣。卡彭特先進的粉末冶金技術，使得這種鋼材擁有高度純凈的均勻細微的碳化物顆粒分布。CTS 204P合金的顯微組織極其均勻，細小的碳化物分布，潔凈和高含鉻量，使得該材料成為——耐磨性，韌性，拋光性能和耐腐蝕的完美結合。化學結構除了硅含量相差0.3%，其他與M390基本一致。

綜合評分：耐磨性5分，韌性3.5分，耐腐蝕性5分

CTS204P作品

四、其他熱門非粉末鋼

N690

N690(440C MOD)是BOHLER 公司一種馬氏體鉻不鏽鋼，其成分為碳1.07％，鉻17％，鈷1.5％，錳0.4％，硅0.4％，鉬1.1％和釩0.1％，擁有高鉻含量（17％），在440C的基礎上加入鈷改良出的一種鋼材,具有更好的耐磨性與韌性但是N690最突出的還是其出色的防腐蝕性能，N690多用於潛水刀與餐刀，一些義大利戰術刀具廠商也大量採用了此類鋼材。

綜合評分：耐磨性2分，韌性3.5分，耐腐蝕性5分

極端武力 倖存者 AMF N690作品

154CM

154CM是440C高鉬改進型鋼種，在440C的基礎上增加了材料的耐磨性能（特別是抗卷刃性能）提高了材料的抗腐蝕性能，含碳量約1.05%, 經熱處理後可達HRc60~61之硬度同時擁有很好的加工性。鉻含量達15%, 鉬含量達4%; 故定名為154CM。被近代手制刀之一代宗師 R.W.Loverless 率先所採用。加工性極優,耐蝕性, 刀鋒耐損性及韌性皆強,被廣泛應用於手工制刀具。

綜合評分：耐磨性2.5分，韌性3.5分，耐腐蝕性3.5分

154cm作品

D2

D2是一種工具鋼，含碳量達1.5%，含鉻量達11.5%，經熱處理硬度可達60HRC它是一種半不鏽鋼，D2鋼具有較好的耐磨性以及適中的韌性，他的缺點就是耐腐蝕性略顯不足，是一種比較適合實用的鋼材，Bob Dozier很喜歡用D-2。

綜合評分：耐磨性2.5分，韌性2.5分，耐腐蝕性2分

D2刃材作品

VG10

VG10是日本「武生特製鋼」開發的「V金10號」不鏽鋼材, 是「V金」系列鋼材中的最優級別, 含碳量約1%, 含鉬1.2%及鈷1.5%, 經熱處理後硬度可達HRc60-62。它的加工性能優秀, 韌性適中,多被應用於中高端刀具。Fallkniven的產品多採用這種鋼材。

綜合評分：耐磨性2.5分，韌性2.5分，耐腐蝕性2.5分

瑞典FK北極光系列VG10作品

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