户外男人爱刀，更要懂刀

应该说，几乎每一个玩户外的男人，都有一把颜值超群、性能卓越的户外刀。

但户外刀是如何制作、打造的？刀钢有哪些材质，需要添加何种元素？相信这不是所有有户外刀男人所了解。

今天我们就来学习一下，金属铁如何变成高质量刀钢的科学。

「刀钢就是折中的选择」

一把理想中的户外求生刀应该是：价格适中，永远保持锋利，不受腐蚀，并且在必要的时候可以作为撬棍使用的刀。

然而，所有的刀片钢都是硬度、耐久性、边缘锐度保持力、防锈性和价格的折中。现实中，要寻找这样一把刀是不容易的。

如果钢太硬，它会非常好地保持边缘锋利度，但容易碎裂或断裂。

如果钢是完全防腐蚀的，它又有可能太软，不能长久保持边缘锋利。

还有一些刀片钢具备惊人的整体性能，但价格却非常昂贵。

「制造好钢刀所需的元素」

每种刀钢都有它的优点和缺点，在你买刀之前，考虑一下如何以及在哪里使用刀是很重要的。

根据应用的不同，向钢中添加元素，这可以提高不同类别的性能。以下是优质刀具钢中的一些常见元素：

1、碳：

碳是把铁变成钢的主要元素，一般来说，硬度会随着碳含量的增加而增加，刀片钢通常会使用“高碳”钢。

碳还可以提高拉伸强度、耐磨性和边缘锋利度保持力，但是，过多的碳会导致钢脆化。

2、铬：

在钢中添加铬可以提高其抗腐蚀性，钢材至少需要有13%的铬才能被归类为“不锈钢”。

除了以未经改变的化学状态扩散到整个材料中之外，铬与碳结合形成称为碳化物的颗粒。

碳化铬是所有碳化物中最软的，但仍比钢硬，其分布有助于提高整体硬度、抗拉强度和边缘锋利度的保持。

3、钼：

钼的使用量相对较小，它是另一种碳化物的形成材料，增加了刀片钢的韧性。

4、钒：

钒是现代刀片钢中最坚硬的碳化物，它可以对刀的属性产生巨大的影响。

这些坚硬、极细的碳化物有助于提高成品刀片的耐磨性，许多新的优质刀片钢都含有大量的钒。

现代不锈钢刀具中常见的其他元素还包括：镍、钴、锰、硅、铌、钨，甚至铜。

「碳化物是如何形成的以及它们为什么重要」

上面的元素在熔化的钢中形成合金，成为制造刀具的优质合金金属。

在这个过程中，当它们与碳结合时，会形成称为碳化物的小而硬的颗粒。

这些碳化物的作用很像混凝土中的骨料，混凝土中掺入水泥使其更坚固。

碳化物比基体钢更硬，这非常有助于保持刃口锋利、刀刃强度和耐用性。

合金化工艺影响钢中存在的碳化物类型，而制造方法影响这些碳化物的尺寸、均匀性和分布，总之，这些碳化物有助于提高刀片钢的整体质量。

「如何铸造和制造刀钢合金？」

制造刀钢合金有两种方法，传统的方法是将所有元素与碳和铁放在一起，加热到它们熔化并完全混合，然后将混合物倒入模具中，形成大块的铸锭，冷却后的混合物被称为合金，刀钢已经用这种方法制造了几百年。

唯一的缺点是钢冷却缓慢且不均匀，组成合金的元素在不同的温度下凝固，这导致它们在微观层面上分离，形成的碳化物形状或大小不一致，不均匀分布在整个合金中。

但这仍然是最常见的钢铁生产方法，用这种方法制造的刀片钢包括1095钢、440系列钢、154CM钢和D2工具钢等。

但是有一种新的制造技术，它使用粉末金属来解决冷却速度的问题。

合金元素被添加到钢中并像以前一样熔化，但是当熔化的液体流从坩埚中倒出时，用高压气体对其进行爆破，产生微小的液滴，几乎瞬间冷却并凝固，这些冷却液滴变成金属粉末的颗粒。

然后将金属粉末放入一个加热和压力作用的腔室中，然后将其熔合在一起形成一块固体金属。这种方式将较小、分布更均匀的碳化物显著改善了成品刀片。当钢在磨砺和使用中磨损时，碳化物暴露出来，最终从钢中析出。

析出的碳化物，在金属中分布均匀，且间隙较小，为钢提供强有力的结构支撑，保持刀口的耐用性和锋利性。

「几种常见的优质钢刀？」

现在，有了足够的刀钢知识，让我们看看一些流行的刀片钢。待看完后你会发现，所有的刀钢都是折中的，不同的制造工艺会让刀片，在某种性能上优于其它刀片。

1、D2工具钢：

D2工具钢有时被称为“半不锈钢”，从性能的角度来看，它很坚韧的，并有很好的边缘锐度。

然而，它虽不能与像S30V这样的新型粉末金属钢的整体性能比较，但有非常不错的耐磨性。

2、154CM钢：

154CM于1972年问世，是第一批上市的优质不锈钢刀片钢之一，至今仍广受欢迎。

此类钢含有大量的炭，最低量的铬，是类似于440C的一种不锈钢。在其添加钼后，经适当地热处理后，它的硬度和耐久性，可以得到显著的提高。

比D2更耐腐蚀，更易被加工，且价格低。因此，此类钢通常被用来制作EDC袖珍刀或普通猎刀。

3、CPM S30V钢：

CPM S30V（也称为S30V）钢的使用变得越来越受欢迎，这是有原因的，它是粉末金属制造优势的一个很好的例子，具有优良的边缘锋利度保持力、良好的耐久性和极好的耐腐蚀性。

钒也被添加到这种钢中，由此产生的碳化物给合金结构带来极大的硬度。

虽然由S30V制造的刀具可能很昂贵，但所提高的性能是值得的，大多数刀具制造商会开始在高端刀具应用中使用S30V取代154CM。

S30V钢还是EDC袖珍刀或固定刀片猎刀的完美之选，既可用于剥皮，也可用于艰苦、恶劣的野外作业。

4、S90V钢：

上图为S90V钢的晶粒组织结构，紫色区域为基体钢，较深的颗粒为铬碳化物，亮绿色颗粒为碳化钒。这种钢制造出的刀具，非常坚硬、异常锋利。

这种锋利度，你甚至可以理解成，古代“削铁如泥，吹毛断发”宝刀那样锋利。

然而，S90V并非没有缺点。

首先，制造S90V需要大量的碳（几乎是D2的两倍）和钒，因此，任何一把S90V制造的刀都会很贵；其次，它的防锈性能不如154CM或S30V，更容易断裂，这种强硬度也是有代价的。

总结：

刀钢的种类远远不止这几种，各种合金都有自己独特的特性，即便是同一种型号的钢材，不同生产厂家的产品也有极大差异。

没有哪一种刀钢制造的刀具能胜任所有的场景，选择刀具，尤其是户外探险等活动中，需要根据所处环境和具体任务来确定。

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