刀钢生产中的真正创新是罕见的。上一次大革命发生在20年前,当时第一批粉末冶金刀片钢在工业过程中的生产非常成熟,可以用于系列刀具。从那时起,无数新的钢合金被引入刀具领域,但大多数新钢的不同之处仅在于不同的商品名,或者最多是已知合金概念的新版。Maxamet钢与众不同,因为这种刀钢可以硬化到令人难以置信的HRC 69。
20年前,蜘蛛(Spyderco)刀具公司冒险在系列刀具中使用粉末冶金钢,最近,Golden折刀的一个系列刀具配备了超硬刀片钢Maxamet。本文致力于蜘蛛)刀具公司Native 5 Maxamet钢版折刀使用感受,尤其是其由Maxamet钢制成的极不寻常的刀片。
蜘蛛(Spyderco)刀具公司是刀界的创始人之一。并不是每个刀迷都知道,这家来自科罗拉多州的刀具公司三十多年来在技术方面也一直是先锋。一方面,蜘蛛刀具公司致力于20世纪80年代的设计元素,另一方面,许多创新,尤其是在新型刀具钢材方面,可以追溯到传统刀具公司。
几年前,当几种碳含量异常高的钢材突然出现时,钢合金化出现了一个非常新的概念。对一些人来说,碳含量甚至超过3%。在许多经过验证的刀具钢中,碳含量仅在0.3%和1.70%之间。在该领域,具有良好硬度和韧性值的成功热处理是很容易实现的。然而,突然间,超高含碳钢出现了,根据旧的学说,这根本不应该起作用。任何人如果手头有一本关于材料科学的旧教科书,或者在维基百科上搜索“钢铁”,迟早会遇到这样一句话:钢是一种碳质量分数最大为2.06%的铁碳合金。碳含量较高的铁碳合金称为铸铁,不可成形。
○低碳钢:0.05%—0.25%的碳和高达0.4%的锰;
○中碳钢:0.29%—0.54%的碳和0.60%—1.65%的锰;
○高碳钢:含碳量0.55%—0.95%;
○超高碳钢:含碳量0.96%—2.1%;
○超高硬碳钢:碳含量为2.2%–4.0%。
以上这个定义表明,2.06%的碳含量是刀钢合金的一种“分界线”,但ZDP-189、Cowry-X或传说中的MC-66钢显然超过了这个数值。这三种钢的碳含量都在3%左右。甚至在美国也为这些钢材创建了一个新的定义组,它们被称为“超高碳钢”,是现有清单的延伸。
几十年前,碳含量低于1%的钢材占主导地位,但许多现代钢的合金元素碳比例更高。一个很好的例子是Böhler M390,在刀具钢材中备受重视。M390的碳含量几乎达到了2%,已经顶破了“分界线”。Maxamet的碳含量不在以下,但2.15%的碳含量甚至刚刚超过了神奇的极限。然而,不能谈论“铸铁”……
Maxamet:具有特殊合金的钢
Maxamet钢由卡彭特技术公司(Carpenter Technology Corporation)于大约15年前开发,并于2006年底推出。十年后,刀具制造商为自己锻造的刀具发现了这种独特的钢材。随后,Maxamet在刀具界被誉为一种新的“超级钢材”。Maxamet的性能确实非凡,但更令人兴奋的是其合金概念。
Maxamet钢成分如下:
碳C
锰Mn
硅Si
钴Co
钨W
钒V
铬Cr
硫S
2.15%
0.25%
10%
13%
6.0%
4.75%
0.07%
Maxamet有一种极不寻常的合金,其中提到的2.15%的碳含量并不是最显著的成分。令人难以置信的是,13%的钨和10%的钴在这种钢中结合在一起。铬和钒是许多其他刀具钢中的主要合金元素,在Maxamet中只含有相对少量的铬和钒(4.75%的铬和6.0%的钒)。
合金元素相对于铁的总比例异常高,Maxamet约为36%,因此Maxamet具有非常特殊的性能也就不足为奇了。零误差(Zero Tolerance)刀具公司为ZT0888折刀首次尝试使用Maxamet钢刀片,但对这种钢材加工的阻力感到绝望。
零误差刀具公司ZT0888折刀上的Maxamet钢标志
机械加工的困难在于两个方面:一方面,这种钢材在热处理过程中容易翘曲,另一方面,与“普通”粉末冶金钢相比,Maxamet钢明显更硬,更具耐磨性。
硬度,韧性和耐磨性可以被认为是三角形的任何一角。根据合金元素及其比例的选择,钢可以特别硬化(高硬度)、特别坚韧(防碎裂\折断)或特别耐磨(切削)。设计因此,目标点进入三个角当中的一个,或者换句话说:在一个学科中有特别高的价值,就购买了一个(或多个)其他学科的弱点。
Maxamet钢加工程序:喷射成型技术
刀片硬度与其弹性(抗断裂性)之间的关系特别清楚:随着刀片硬度的增加,其抗断裂性降低,因此诀窍是打破这种关系。一代又一代的冶金学家和工艺工程师都在完成这项任务。只有在粉末冶金钢的生产触手可及的情况下,这一突破才得以实现,因为只有通过复杂的制造工艺,才能特别控制合金元素的分布,使钢结构完全均匀。这只有通过新开发的工艺技术,如“喷射成型”才能实现。
卡彭特技术公司称其喷射成型技术为“微熔体”。“它的背后是纯粹的高科技。雾化粉末被超高温加热,并通过等离子体喷涂在真空中喷涂到载体材料上,从而形成所需的均匀结构。当然,开发的重点不是刀片,但有了这项技术,燃气轮机和飞机发动机中高应力零件的表面被设计得很宽使其更加稳定。
经验表明,新钢材或复杂工艺技术进入刀具世界需要十到十五年的时间。在20世纪90年代末,蜘蛛刀具公司也使用CPM-440V,这是第一种批量生产的粉末冶金钢(Spyderco C36G折刀)。CPM-440V已经由卡彭特技术公司于1983年开发,名称为“CPM T 440 V”。
在Maxamet钢也有类似的故事,卡彭特技术公司已经在2006年介绍过了。CPM-440V仍然是根据旧工艺制造的,“喷射成形”技术尚未发明。当时,铁和合金元素的混合物通过真空泵脱离空气,然后压缩、加热至略低于熔化温度并在高压下压制。这一过程被称为“热等静压”。这就形成了一个没有气泡或空腔的均匀结构。
在Maxamet钢的生产中,我们不仅处理精细研磨的粉末,还通过热力学过程显著降低了粒度。其结果是,钢的特性在三角形的一个角不均匀,但理想情况下在所有角都不均匀。对于Maxamet钢来说,这意味着在实践中:具有相同韧性的钢在硬度和耐磨性方面明显优于其他的刀片钢。
轻量级Maxamet钢版本:蜘蛛Native 5折刀
由Maxamet钢制成的短刀片的硬度通常在HRC 66至69之间。蜘蛛刀具公司在其技术说明中没有给出确切的硬度值,但该值超过HRC 69而不是HRC 66是公开的秘密。蜘蛛刀具公司没有显示确切的价值,这并不是无视客户的利益,而是为了保护商业机密。
指出确切的硬度可以得出关于生产过程中使用的热处理温度的结论,从逻辑上讲,蜘蛛刀具公司不想让任何竞争对手变得比绝对必要的更聪明。
蜘蛛刀具公司的Native 5 Maxamet钢版本折刀生产于科罗拉多州戈尔登市,与官方公布一样。然而,蜘蛛刀具公司的Native 5折刀采用 Maxamet钢的刀片有些特别。虽然Maxamet钢刀片不能像BG-42或CPM-S90V那样精细地打磨,但钢材更能保持切割。
为了避免大伙误解:Native 5刀刃不是钝的!相反,它非常锋利,很容易刮胡子。与精细研磨的BG-42不锈钢刀片相比,差异在较低的百分比范围内。因此,在EDC的日常生活中几乎检测不到磨损,甚至在最初的几个月里也没有感受到细微的变化——尽管有很多坏消息未公开。
轻量级这个术语的背后是什么?事实上,这个刀片长177毫米的折刀只有71克重。重量减轻是由于超轻的玻璃纤维增强尼龙(FRN)手柄外壳,但刀片明显比其他Native 5型号的刀片重。原因在于合金中钨含量高。这是一种光泽白色、脆性高密度的重金属。一个简单的经验法则给出了一个有用的近似值:钨比铁、铬或钒重三倍。
明确的答案:非对非错!事实上,这个简单的问题没有简单的答案。首先,积极的一面是:硬度值HRC 68-69是一个数值,即使是备受赞誉的日本花田洋(Rockstead)新型钢材ZDP-189和YKR7也会咬紧牙关达到接近HRC 68-69。在日常生活中,当你切碎纸箱时,这种高于平均水平的硬度已经很明显了,你还注意到刀刃的锋利度似乎没有减弱。
但这种差异并没有大到可以衡量的优势。当然,Maxamet钢更难,但与其他粉末冶金高科技钢相比,其性能优势并不大,不会导致排名第一。核心问题是关于Maxamet钢刀片的断裂强度,目前还没有可靠的数据公开。目前还不清楚这种钢是否足够坚韧,适合大刀片或长刀使用,也不清楚它的使用是否仅限于袖珍折刀。
与其他Native 5型号折刀不同,Native 5 Maxamet钢版本是一款明显由刀片主导的折刀。人们可以恰当地称之为带柄刀片。这把刀是以蜘蛛刀具的典型方式打开的,拇指接触刀片上的圆孔并向外推刀片。这是毫不费力地完成的,后锁会发出“咔嗒”一声锁定。就像打开一样,关闭过程很顺利,把手中间后面的释放也在正确的位置。
蜘蛛Native 5折刀(Maxamet钢版本)&结论
近几个月来,刀具和刀片钢在论坛和评论中受到了非常有争议的讨论,经常有人提出这个问题,我认为你需要它,因为它代表了技术进步,并将标准提高到了一个新的水平。然而,对于EDC的日常生活来说,它是可以划分的,因为即使是传统钢材也几乎从未达到极限。
Native 5 Maxamet钢版本仍然很有趣。这是一把方便的、符合人体工程学的、操作性好的折刀。谈到质量和工艺,没有看出留下的任何痕迹。但轻量级组合FRN + Maxamet背后的概念很有效。
蜘蛛Native 5 Maxamet钢版本折刀标价250美元左右,是否值得拥有由你经济水平决定
Native 5 Maxamet钢版本估计标价为250美元。在欧洲在线零售中,目前的价格为200欧元(2019年12月报价)。为此,一个非常有效的EDC可以获得一个刀片,即使是耐磨损的D2钢在硬度方面也明显落后,但在某些情况下,它可以通过家庭补救措施(磨刀)成功地保护自己不被磨损。
如果你将Native 5 Maxamet钢版本与其他Maxamet钢刀具变体进行比较,价格相差不远。不能说刀片钢不恰当地推高了价格。用你的钱,你会得到一个强大的、精巧的EDC,它的力量比刀具的外观所显示的要大得多。
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