刀具鋼中的高碳鋼和不鏽鋼，原來是這些元素決定的！

? 匠人工坊出品大馬士革刀-合璧

在刀具鋼中，各種元素的含量對鋼材和刀具的性能及整體質量有著直接影響。下面我們就來了解一下鋼材中最常見也最關鍵的幾種元素以及其對鋼材性能的影響。

碳（C）

作用：硬度、邊緣保持力

各種鋼中都含有碳。因為本質上，正是這種元素將鐵這種基本金屬轉變成鋼，並在硬化過程中發揮了巨大作用。

一般來說，隨著碳含量的增加，鋼材硬度增加，並隨之提高抗拉強度，邊緣保持力和整體耐磨性。如果含有超過0.5 %的碳，那麼這種刀具鋼就是通常所說的「高碳鋼」。但是，如果含碳量過大，則會使鋼變脆，並增加腐蝕傾向。

鉻（Cr）

作用：耐腐蝕

通過向鋼材中添加鉻元素，可以增加其抗氧化性和耐腐蝕性。要想被歸類為「不鏽鋼」，鉻的含量至少要達到13%(有些不鏽鋼含鉻11%或12%，但13%才是安全的不銹)。

鉻是碳化物形成的關鍵因素，它降低了碳化物的脆性，但同時也會對邊緣保持造成不利影響。除了提高鋼材耐腐蝕性外，鉻還能提高淬透性和抗拉強度。需要注意的是，過多的鉻會降低鋼材韌性。

鉬（Mo）

作用：韌性

鉬會增加鋼材韌性，從而降低碎裂的可能性。它還能使鋼材在高溫下保持強度，這有助於刀具在工廠里的生產。與鉻一樣，它也是碳化物形成的驅動因素，但通常用量較小。

鎳（Ni）

作用：韌性

在鋼材中加入少量鎳可以提高韌性和強度，特別是在低溫下，能防止熱處理淬火階段的變形和開裂。有人聲稱鎳還能減少腐蝕，但這還存在爭議。

釩（V）

作用：韌性、耐磨性

釩是一種類似於鉬的元素，它能促進碳化物的形成(最堅硬的)，並增加鋼材的耐磨性。更重要的是，釩在鋼的熱處理過程中會產生非常細的晶粒，從而提高整體韌性。一些超優質鋼含有相對較高的釩含量，因此具有超鋒利的邊緣。

鈷（Co）

作用：硬度

加入極少量的鈷可以使刀具在更高的溫度下淬火(即快速冷卻以達到硬度)，並有助於提高複雜鋼材中其他元素的效果。它本身並不是一種碳化物形成劑，但它確實促進了整體硬度的提升。

錳（Mn）

作用：淬透性、強度、耐磨性

錳是有助於鋼材熱加工性能的關鍵因素，使刀具在淬火過程中更加穩定。它有助於增加硬度以及抗拉強度和耐磨性，但過量會使鋼材變脆。

硅（Si）

作用：淬透性，強度

硅與錳的效果類似，能增加鋼材的整體強度，使得刀具的製造過程更加穩定。但硅的真正價值在於去除氧氣。氧氣在鋼鐵生產中不受歡迎，因為它會導致氣孔或點蝕。

除上述這些以外，還有鈮（Nb）、鎢（W）、硫（S）、磷（P）、氮（N）、銅（Cu）、鋁（Al）、硼（B）、鉛（Pb）等一些元素，或多或少能對鋼材性產生一定程度上的影響，但有些被認為是鋼材中的雜質，或是極少使用，就不一一贅述了。

了解了各種元素對鋼材性能的影響，有助於選擇更加合適的刀具鋼材，並以更恰當的方式製作刀具。

下面附上當前市面上流行的各種鋼材的元素含量。

作者：刀匠張勇 微信公眾號：匠人工坊

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