這個(gè)問題比較專業(yè),涉及到鍛造和熱處理。我對制作刀具的材料沒啥研究,但是我是搞鍛造和熱處理的,所以我從常用的基本鋼材的鍛造和熱處理簡單介紹一下。
1. 首先目前的金屬加工手段中,鍛造可以說是產(chǎn)品性能最好的加工方法。其實(shí)鍛造屬于壓力加工范疇,通過外部施加壓力可以鍛合材料內(nèi)部的疏松縮孔等缺陷,使材料密度增大;外部施加壓力還可以破碎樹枝晶,使得材料的微觀組織更加細(xì)致均勻;外部施加壓力還可以使得鋼材沿塑形變形的方向形成流線,大幅提高縱向力學(xué)性能。所以第一個(gè)結(jié)論:鍛造可以使得鋼材的性能變得更好,組織變得更致密。
2. 然后是熱處理,鋼的熱處理比較復(fù)雜,常用的有退火,正火,淬火,回火。退火是降低材料硬度的,正火可以消除網(wǎng)狀滲碳體,細(xì)化晶粒,淬火能顯著提高材料硬度,回火是配合淬火使用,目地是提高材料塑形。如果想讓刀具有好的硬度,就必須進(jìn)行淬火和回火。淬火會(huì)形成馬氏體,馬氏體非常硬,強(qiáng)度很高,但是非常脆,容易斷裂,表現(xiàn)為塑形很差,通常配合回火使用?;鼗鹂煞譃榈蜏?,中溫和高溫回火,溫度越高,材料恢復(fù)的塑形越好,同時(shí)硬度越低。不同的回火形成的組織均不相同,比如索氏體,貝氏體和屈氏體,對應(yīng)低溫中溫和高溫回火,具體對應(yīng)關(guān)系記不太清了。所以鋼材通過淬火+回火的不同熱處理制度可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)性能,滿足所需。第二個(gè)結(jié)論:熱處理可以根據(jù)需要大范圍調(diào)節(jié)鋼材的性能,而不會(huì)降低鋼材性能。
3. 滲碳屬于表面處理的范疇,可以顯著提高鋼材表面硬度,從而形成表面硬,中心軟的鋼材。表面硬可以提高使用壽命,中心軟可以承受多余的力量。一般齒輪就是采用此工藝。第三個(gè)結(jié)論:滲碳也不會(huì)降低鋼材性能。
4. 但是以上的前提是采用合適的工藝。不合適的工藝,比如加熱溫度過高,時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致鋼材晶粒粗大,俗稱過熱,晶界融化,俗稱過燒。還可能形成網(wǎng)狀滲碳體,降低鋼材塑形,或者產(chǎn)生裂紋,降低鋼材壽命。
5. 但是不同的鋼材細(xì)微上是有區(qū)別的,而且能達(dá)到的力學(xué)性能也是不一樣的,這就是選材的重要性。比如普通Q235,一般綜合性能較好時(shí)的硬度只有HBS200左右,45A一般可以達(dá)到300左右,模具鋼5CrNiMo可以達(dá)到HRC45左右,模具鋼H13的硬度甚至可以達(dá)到HRC55左右。
所以,結(jié)論如下:
1. 鍛造,熱處理和滲碳不會(huì)損失鋼材性能,但是具體怎么處理還是得看你需要達(dá)到的性能和具體用途。
2. 第一條的前提是選擇正確的鍛造,熱處理和滲碳工藝,否則可能反而會(huì)降低鋼材性能。
3.想要產(chǎn)品性能好,還有一大部分得看選材。