但刀片钢中还有许多其他元素会影响刀的性能，少量添加这些元素可以帮助刀保持锋利，不生锈，并防止掉落时破损。
为了更多地了解刀钢，今天我们就来了解一下金属铁是如何变成优质刀钢的科学。
“刀钢是妥协的选择”
一把理想的户外求生刀应该是一把价格实惠、永远保持锋利、不腐蚀、必要时可以用作撬棍的刀。
然而，所有刀片钢都是硬度、耐用性、刀刃锋利度保持性、防锈性和价格之间的折衷方案。 事实上，要找到这样一把刀并不容易。
如果钢太硬，它可以很好地保持边缘锋利，但很容易碎裂或断裂。
如果钢材完全防腐蚀，它可能会太软而无法长时间保持刀刃锋利。
还有一些刀片钢具有令人惊叹的整体性能最适合做刀的钢材，但价格非常昂贵。
“制造一把好钢刀所需的元素”
每种刀钢都有其优点和缺点，在购买刀之前，重要的是要考虑如何以及在何处使用它。
根据应用的不同，钢中添加的元素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：
碳是将铁炼成钢的主要元素。 一般来说，硬度随着碳含量的增加而增加，刀片钢经常使用“高碳”钢。
碳还可以提高抗拉强度、耐磨性和边缘锋利度保持性，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耐腐蚀性，钢需要含有至少13%的铬才能被归类为“不锈钢”。
除了以未改变的化学状态扩散到整个材料之外，铬还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、拉伸强度和边缘锋利度保持性。
3、钼：
钼的用量相对较少，是另一种碳化物形成材料，可以增加刀片钢的韧性。
4、钒：
钒是现代刀片钢中最硬的碳化物，对刀的性能产生巨大影响。
这些坚硬、极细的碳化物有助于提高成品刀片的耐磨性，许多新型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何如此重要”
上述元素在钢水中形成合金，成为制造刀具的优质合金金属。
在此过程中，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，与水泥混合以使其更坚固。
硬质合金比基础钢更硬，这对于保持边缘锋利度、边缘强度和耐用性非常有用。
合金化过程影响钢中存在的碳化物类型，而制造方法则影响这些碳化物的尺寸、均匀性和分布，简而言之，这有助于刀片钢的整体质量。
“如何铸造和制造刀具钢合金？”
制造刀具钢合金有两种方法。 传统的方法是将所有元素与碳和铁放在一起，加热直至熔化并完全混合，然后将混合物倒入模具中形成大锭，冷却后混合物称为合金，刀钢这种方式已经有数百年历史了。
唯一的缺点是钢冷却缓慢且不均匀，构成合金的元素在不同的温度下凝固，这导致它们在微观水平上分离，形成形状或尺寸不均匀且分布不均匀的碳化物。合金。
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有1095钢、440系列钢、154CM钢和D2工具钢。
但有一种新的制造技术使用粉末金属来解决冷却速率问题。
合金元素被添加到钢中并像以前一样熔化，但是当熔融液流从坩埚中倒出时，它被高压气体喷射，产生微小的液滴，几乎立即冷却和凝固。 这些冷却的液滴变成金属粉末颗粒。
然后将金属粉末放入一个室中，在其中施加热量和压力，将其熔合在一起形成坚固的金属块。 这会产生更小、分布更均匀的碳化物，从而显着改善成品刀片。 当钢材因磨刀和使用而磨损时，碳化物会暴露出来并最终从钢材中沉淀出来。
析出的碳化物以微小间隙均匀分布在金属中，为钢材提供强有力的结构支撑，保持刀刃的耐用性和锋利度。
“常见的优质钢刀有哪些？”
现在，有了足够的刀钢知识，我们来看看一些流行的刀钢。 读完本文后，您会发现所有刀具钢材都是妥协的，不同的制造工艺会让刀片在某些性能上优于其他刀片。
1、D2工具钢：
D2 工具钢有时被称为“半不锈钢”，从性能角度来看很坚韧，并且具有很高的边缘锋利度。
不过，虽然其综合性能无法与S30V等新型粉末金属钢相比，但具有非常好的耐磨性。
2、154CM钢：
154CM 于 1972 年推出，是首批投放市场的优质不锈钢刀片钢之一最适合做刀的钢材，至今仍然很受欢迎。
这类钢含有大量的碳和少量的铬，是类似于440C的不锈钢。 添加钼并进行适当的热处理后，其硬度和耐久性能显着提高。
比D2更耐腐蚀，更容易加工，而且更便宜。 因此，这种钢经常被用来制造EDC小刀或普通猎刀。
3. CPM S30V钢：
CPM S30V（也称为 S30V）钢的使用越来越受欢迎，并且有充分的理由，它是粉末金属制造优势的一个很好的例子，具有出色的边缘锐度保持性、良好的耐用性和出色的耐腐蚀性。
这种钢中还添加了钒，产生的碳化物赋予合金结构极高的硬度。
虽然由 S30V 制成的工具可能很昂贵，但性能的提高是值得的，大多数工具制造商将开始在高端工具应用中使用 S30V 代替 154CM。
S30V 钢也非常适合 EDC 小刀或固定刀片猎刀，适用于剥皮和艰苦、崎岖的野外工作。
4、S90V钢：
上图为S90V钢的晶粒组织。 紫色区域是基体钢，颜色较深的颗粒是碳化铬，亮绿色的颗粒是碳化钒。 用这种钢制成的刀非常坚硬且极其锋利。
这种锋利甚至可以理解为如同古剑“斩铁如泥，吹断毛发”一样锋利。
然而，S90V也并非没有缺点。
首先，制造S90V需要大量的碳（几乎是D2的两倍）和钒，因此任何用S90V制造的刀都会很昂贵； 其次，它不如154CM或S30V那么防锈，更容易断裂。 坚韧是有代价的。
总结：
刀钢的种类远比这些多。 每种合金都有其独特的特性。 即使是同一种钢材，不同厂家的产品也有很大差异。
没有哪种刀钢制成的刀适合所有场景。 选择刀具，尤其是户外探险等活动，需要根据环境和具体任务来确定。
