刀具钢材之粉末钢教学提纲

刀具钢材之粉末钢

刀具钢材—粉末冶金钢

粉末冶金钢材越来越成为刀具制作主流。目前，美国、日本、瑞典、德国等钢材冶炼強国纷纷推出各种粉末钢，其中有很多都是刀具制作的上好材料。比如：CPM-S30V以及演化出來的

S35VN S60V，S90V，CPM-154CM，CPM-D2，CPM-M4，CPM-3V20CV以及M390......瑞典的RWL34、日本的YXR7......

CPM-S30V：CPM S30V是由Crucible Materials公司生产的粉末不锈钢，研制者主要是Dick Barber和Chirs Reeve。当然，很多刀匠都参与了其中的改进，包括

Emerson,Phil Wilson,Tom Mayo,Paul Bos等10余位著名的刀届人士。专门为刀设计的钢材CPM S30V的最大优势在于它的热处理稳定，次品率极低，研磨方便，和强度极高。这和其中所用的高科技是分不开的。CPM S30V的均匀性是当时世界最好的，均匀性意味着稳定的性能和强度。它是最早大规模应用于刀具制作的粉末冶金钢材之一，曾经引发过许多争论（主要集中在与BG42的性能之争）。可以把它的出现看做是刀具行业另一个时代的开始。个人认为它的出现注定是一次毁誉参半的尝试，但无疑是伟大的。

CPM-S35VN：或许是S30V的争议太大，或许是市场对S30V 的不满，或许有其他什么原因，Crucible Materials公司推出了

S35VN，按照厂家的说法，S35VN的化学成分经过了调整，加入了

铌。因此，除了钒和铬的碳化物，钢材中会出现铌的碳化物。由于部分钒的碳化物被铌的碳化物所取代，CPM S35VN相比S30V而言，在不损失保持性的条件下，韧性提高了15%-20%。韧性的提高可以使得刀刃的抗破损能力提高。由于铌的碳化物和钒的碳化物在硬度和实际效果方面比铬的碳化物能够提供更好的保持性，因此CPM的不锈钢产品相比传统的高铬钢材具有更好的保持性。由于其均质性和高质量，而比传统工艺生产的钢材具有更好的尺寸稳定性（热处理后变形率在0.05%-0.1%）、易磨性和强度。

CPM-3V：美国熔炉斯伯粉末工具钢,韧性明显高于D2及CPM-M4，接近S7耐冲击水平，CPM3V是耐磨性和韧性的组合。在美国当下最活跃的手工刀匠中，已经出现了几位应用CPM3V钢材方面广受称道的刀匠，比如ROB DAVIDSON和JERRY HOSSOM。

ROB DAVIDSON（ROCKET KNIVES）3V刀曾被测试过，结果确实令人叹服。JERRY HOSSOM认为：“在当今所有高合金含量的制刀钢材中，CPM3V拥有最优秀的微粒结构，它的晶粒平均直径为1微米，这意味着3V钢可以同时具备极强的韧性和最优秀的刃缘。晶粒的细密和均匀特点，使得CPM3V刀刃口在研磨时，无需被磨料破坏其碳化物微粒即可以变得非常锋利，这也就意味着3V钢的刃口打磨远比人们通常所想象的要轻松，实际上并没有想象的那么轻松。

CPM-M4：是目前使用较多的粉末高速钢，它的性能和化学成份类似于ASP23,是目前高速钢中韧性较好的，同时又有极佳耐磨性的钢种。一般来说，高速钢的耐磨性会随着总合金成份和最高硬度增加而提高，而韧性则会随合金量的增加而降低，因此才会在传统高速钢M2的基础上改进。CPM M4耐磨性的好坏取决于热处理后的硬度以及碳化物的形成，CPM M4在M2中增加碳及钒，提高耐磨耗性；同时在考虑韧性的前提下，使用粉末冶金制程改善韧性，使CPM M4的韧性高于传统M2高速钢，根据统计其韧性约为传统高速钢的2-3倍，耐磨性亦为3-5倍。它使用范围颇为广泛，适用于各种冲压模、嵌入模、粉末成型模以及刀具中之拉刀、铣刀、丝攻、剪切刀，任何需耐磨或强韧性的零件均可适用。综合上述两项性质，CPM M4是目前市场上最通用与最佳性能的高速优质钢。使用硬度上则因不同行业而有所不同，视生产需要而定，硬度一般在HRC60-66之间最为合适。但它又个缺点，如处理变形大，次品率较高。

CPM-S60V：原名440V，CPM(Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材，美国Crucible原料公司开发的新一代刃具钢,厂方曾声称CPMS60V为超级钢材(Super custom knife steel of the90's)，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，但是它过于坚硬而难于打磨（因此它具有空前的刀锋保持性），但反过来，也就不需要经常打磨。虽然CPM440V之含碳量比传统的440C多出近一倍,经热处理後得

出之硬度却只为HRc57-58,皆因受其他所含原素之影响(5%之钒,17%之铬)。其真正杰出之处在於保留刀锋之耐损性及延展性这两方

面,CPM440V售价很高,故多应用于手制(刀匠手作)刀具。使用较少。

CPM-S90V：原名420V，美国Crucible原料公司於1996年再次研制出较CPM440V更高一级的CPM钢材,它比CPM440V多出近一倍的钒及钼含量,故能保有更优越的刀锋耐损性及耐蚀性(比

CPM440V优秀25-50%)，或许比440V的坚韧度也更高。经热处理后的硬度则与CPM440V相等。CPM420V售价昂贵。

CPM-S110V：顶级材料，S110V的成分极其变态，相对于S90V 加了C、Mo的量，新增加Co以及高达3%的Nb常规钢Nb都是加少量，因为Nb比较贵。

S110V的韧性实际结果韧性确实没有过分悲剧，虽然也有好几次崩口但是都不严重韧性相比VG-10也就是略差一点不过可能是卡秀的热处理水平无法驾驭此材料（Crucible官方说明此材料要求极高的热处理水平）这把刀（卡秀1840）的保持性并没有非常强大，和蜘蛛S90V类似。

CTS-XHP：CTS-XHP是Carpenter公司推出的基于440系列钢材研发的空冷粉末不锈钢。Carpenter自己说CTS-XHP可以被看做是高硬度的440C或者不锈钢版的D2。根据Carpenter的官方介绍，CTS-XHP的空冷最大硬度（as quenched）在64.5HRC左右。当CTS-XHP与440C以相近的流程被热处理时，440C的硬度是58.5，而CTS-XHP的硬度是62.5。经过适当的热处，CTS-XHP可以同时具备440C级别的防锈能力和D2级别的耐磨水平。

CTS-20CP：CTS-20CP是Carpenter公司利用第二代粉末冶金技术Micro-Melt研制生产的粉末工具钢，成分与S90V类似。Carpenter公司说，Micro-Melt技术可以造就更细密的晶体颗粒，减少晶体剥离。落实到应用中，这会使钢材更容易打磨，热处理稳定性更好，使工具成品更耐磨并拥有更好的韧性。据蜘蛛老板

Sal Glesser说，CTS-20CP是Carpenter版本的S90V，但是从Carpenter官网的资料来看，20CP的成分似乎比S90V要复杂一点点。KF上有一位刀友Ankerson做了一个对比测试，对比双方分别是S90V和20CP版本的Paramilitary2。两把刀在测试之前都用Edge Pro磨到了角度相同的6000目抛光锋，然后进行切割麻绳和切割硬纸板的测试。引用Ankerson的原话：两种钢都很优秀,从所有的测试中,我不能告诉他们之间的不同表现和排名。综合knifedogs 论坛上的一些测试来看，20CP的锋利保持度和M390以及

CPMS90V是很难区分的。