CPM MagnaCut 是美国制造的最新耐磨优质粒子冶金不锈钢刀具钢。Magnacut 是一种极其坚韧的不锈钢,具有出色的边缘保持性能和出色的耐腐蚀性。 是什么让它与众不同?让我们来全面了解一下 CPM MagnaCut 的开发、工艺和所有方面。MagnaCut是一种专门为制刀而制造的钢合金,可为切削工具带来显著的好处。CPM MagnaCut(简称为 Magnacut)专为制刀而制造,是一种在美国使用 CPM(粒子金属)工艺制造的不锈钢。拉丁语中的“Magna”意为伟大或令人敬畏。而“cut”则让人想起钒合金钢公司 (VASCO),该公司率先使用类似的命名约定制造了其他高速钢。

坩埚数据表中的 CPM Magnacut 合金图表
谁开发了 MagnaCut?
CPM MagnaCut 的开发者是 Larrin Thomas 博士。 他对刀具世界并不陌生。Larrin Thomas 的父亲是著名的大马士革钢匠Devin Thomas,童年时期与刀具相关的经历激励 Larrin 成为了一名职业冶金学家。Larrin
最初对钢材和刀具只是一时的兴趣,但在与父亲一起去看了一场定制刀具展后,他的看法发生了改变。各种刀匠都声称他们的钢材是“最好的”。但真相到底是什么?他评论道:“我想知道谁在说实话!” Larrin Thomas
想要更多地了解为什么某些热处理和钢材比其他的更好,因此在科罗拉多州戈尔登的科罗拉多矿业学院获得了冶金与材料工程博士学位。他目前全职从事汽车钢铁行业,并运营一个网站(knifesteelnerds.com),以令人印象深刻的技术细节探索刀具钢材的世界。
托马斯对我们说:“我从十几岁起就对刀具和钢材产生了兴趣,因为我的父亲德文·托马斯以制作不锈钢大马士革钢和厨刀而闻名。我对 S30V 等钢材的开发感到非常兴奋,S30V 是一种为刀具行业开发的钢材。我最终获得了冶金学博士学位,并专业开发汽车钢材。但作为我的业余爱好,我研究和撰写有关刀具钢材、热处理和刀具工程的文章。我对改进刀具钢材有一些想法,并成功说服了 Crucible 和 Niagara Specialty Metals 进行尝试。”
他还写了一本畅销书,名为《刀具工程:钢材、热处理和几何》。托马斯博士在定制刀具和学术冶金背景方面独特的跨学科方法对他的工作来说是一笔重要的财富,也是开发 Magnacut 的关键原因。
MagnaCut 的开发原因和方式是什么?
Thomas 博士开发 MagnaCut 的想法是利用不锈钢颗粒冶金钢制造高性能钢。他表示,任何人都可以有使用某些元素的想法,但正是其背后的研究和科学使他能够创造出一些特别的东西。
据 Larrin 说,“这种钢设计的主要目标是比以前的粉末冶金不锈钢具有更高的韧性。”我认为 Magnacut 在满足更高的韧性和极强的耐腐蚀性方面非常成功。
谁制造了 MagnaCut 以及使用了什么工艺? Magnacut 由美国钢铁工人联合会在纽约锡拉丘兹的 Crucible Industries
制造。虽然 Crucible 通常使用内部工程师,但当 Thomas 与他们联系时,他们很感兴趣。考虑到他是世界领先的刀具钢专家之一,他们对这项研究印象深刻,并看到了新合金的潜力,于是他们建立了合作关系,MagnaCut 投入生产。就工艺而言,MagnaCut 有很大不同。主要成分是,经过最终热处理后,合金混合物中铬含量相对较少。这具有独特的作用 - 它使钒和铌在切削刃的精细微观结构中形成更多的碳化物,并使铬更多地存在于钢基体中,从而具有抗污性。

CPM Magnacut 对比图显示了与类似刀具钢的相对性能。(来源:Crucible 数据表)
MagnaCut 属性
托马斯博士表示:“MagnaCut 比以前的不锈钢刀具钢具有更高的韧性、耐磨性和耐腐蚀性。这使得它非常灵活,可以用于各种刀具。高韧性和潜在硬度使其 非常适合制作薄折刀和厨刀。同样的韧性也适用于“高强度使用”刀片。出色的耐腐蚀性意味着低维护,即使偶尔接触盐水,钢材也能保持良好状态。”
韧性
这种不锈钢的韧性可与一些最令人印象深刻的工具钢相媲美,如 CruWear、CPM 3V 和 CPM 4V。这种不锈钢可以承受只有 3V 和 4V 等小众钢材才能承受的冲击。托马斯表示:“新设计消除了铬碳化物,使 MagnaCut 比以前的 PM 不锈钢具有更好的边缘保持韧性平衡,性能与最好的非不锈钢 PM 钢相似。”更小更硬的钒/铌碳化物与 CPM 工艺相结合,可提高强度,同时消除更大更易碎的铬碳化物。Thomas评论道:“MagnaCut 的主要创新之一是,它旨在模仿 Vanadis 4 Extra 和 CPM-4V 等最佳非不锈钢的微观结构。铬含量降低,碳含量平衡,因此所有铬都“溶解”在溶液中,具有耐腐蚀性,同时避免形成铬碳化物。其他粉末冶金不锈钢中含有大量的铬碳化物,这会降低韧性和耐腐蚀性。相反,MagnaCut 仅具有小而高硬度的钒和铌碳化物,从而实现了韧性和耐磨性的更好平衡。”
边缘保持
由于 MagnaCut 硬度高,边缘保持性极佳。根据行业标准化 CATRA 刀刃保持力测试,Magnacut 的刀刃介于 S35VN 和 S45VN 钢之间。MagnaCut 在韧性和耐腐蚀性方面轻松超越了这两种类型的钢。也有传闻证据表明 Magnacut 更容易打磨,这可能是由于更细的钒切削碳化物。
耐腐蚀性
Magnacut 的一大惊喜和额外好处是极强的防锈性。在我看来,它是刀具市场上性能最高的不锈钢。Magnacut 应该是潮湿、潮湿或沿海环境的首选钢材。它为用户提供了一流的刀刃保持力和惊人的韧性,并且是一种高度防锈的材料。如果您住在海岸或热带地区,Magnacut 将是我的重用刀具钢选择。根据 Thomas 的说法,“铬是使不锈钢不锈的原因,它会在表面形成一层氧化铬层,从而防止生锈。”
热处理
由于其韧性,MagnaCut 的推荐热处理硬度达到刀具钢的最高水平。硬度范围在 60-64 HRC 之间。根据 Crucible 钢材数据表,韧性平衡的最佳平衡热处理硬度为 62.5 HRC。对于一些不太看重刀刃韧性的日本厨刀,Thomas 表示 MagnaCut 可热处理至 62-64 HRC。
MagnaCut 是不锈钢吗?
是的!CPM MagnaCut 有很多优点,其中之一就是它具有惊人的防锈、防污和防腐蚀性能。MagnaCut 具有极强的耐腐蚀性,但铬含量相对较低,为 10.7%。这是因为钢基体中的铬含量很高,而不是碳化物形式。这释放了可用的铬,在钢表面形成保护性氧化铬层。所有这些特性意味着它非常适合各种用途,包括户外活动、生存、潮湿和沿海环境。
CPM代表什么?
CPM 代表坩埚颗粒冶金。这是特定工艺的专有商标名称,称为粉末冶金 (PM) 钢。CPM 使钢成为非常均匀的钢。这是使用复杂且昂贵的制造工艺完成的。该工艺允许碳化物均匀分布。CPM 炼钢工艺使钢更坚固,最终产品发生故障或变化的可能性更小。这意味着它不太可能在钢的微观结构中的薄弱点处碎裂、断裂或断裂。Magnacut非常适合潮湿、潮湿或沿海环境,在这些环境中,您还需要出色的性能和韧性。过去,刀具用户在选择高度防锈的刀具时必须牺牲性能,而现在使用 Magnacut 刀具,用户可以获得非常高质量的切削工具的好处,而无需牺牲出色的防锈性能。
MagnaCut 与 S45VN 钢
比较两者时,MagnaCut 在韧性和耐腐蚀性方面胜过 S45VN 钢。在刀刃保持力方面,S45VN 钢略有优势,但 Magncut 的表现应优于 S35VN(上一代 S45)。请记住,MagnaCut 的碳化钒比例较大,而碳化钒是刀具钢中最细、最硬的碳化物。在 S45VN 中,比例最高的是碳化铬。与 S45VN 相比,Magnacut 更容易磨锋利,很少生锈,而且非常坚韧。不锈钢性能更强,抗碎裂性更强,但刀刃保持力略逊于 S45VN。
MagnaCut与 M390
就韧性而言,MagnaCut 坚韧得多。但在刀刃保持力方面,M390 略胜(双关语)MagnaCut。两者都具有很强的耐腐蚀性,但 Magnacut 的防锈性更胜一筹。如果您打算让刀具经受重负荷、高强度的使用,我推荐 Magnacut。与 M390 相比,Magnacut 可以通过减少刀刃厚度来提高切割能力……详情见下文。MagnaCut
呼吁更薄的刀刃几何形状
由于 MagnaCut 具有如此高的韧性,因此刀片可以做得更薄,而不必担心故障。在刀刃处使用更薄的库存厚度意味着您可以制造出比其他刀具更轻的刀具,并且切割时所需的力更小。当您能够制造出重量更轻、材料更少的产品时,您可以为最终用户带来显著的利益。
MagnaCut与碳纤维一样,具有非常高的强度重量比。正是出于这个原因,我们提倡使用碳纤维作为刀具的结构部件。如果材料更坚固更轻,就可以节省能源并使刀具更适合日常携带。虽然人们经常误以为重量等于质量,但对于高级材料而言,更轻但更坚固应该是一个指导原则。
根据 Crucible 的数据表,“出色的韧性结果表明 CPM MagnaCut 非常耐崩裂和断裂。在制刀方面,高韧性使其特别适合制作更大的刀片。精细切割刀可以具有更薄的刀刃,从而具有更好的切割能力,同时降低崩裂风险。”
Magnacut 为制刀者提供 - 热处理和精加工
托马斯对我们说:“我关于刀具钢材专家的文章和数据表都提供了热处理建议。数据表有一个“推荐”热处理,这是相对万无一失的推荐温度循环,很难搞砸。如果刀匠在低温处理方面经验丰富,并且追求更高的硬度,那么你可以从那里修改循环以获得高性能刀片。研磨和抛光 MagnaCut 与其他 CPM S 系列钢材(如 S35VN)和非不锈钢(如 CPM-4V)类似。抛光比 CPM-154 和 AEB-L 等钢材更难;精加工和抛光的简易性是这两种钢材在定制刀具制造商中非常受欢迎的部分原因。”
结论
CPM MagnaCut 技术凝聚了一位跨学科专家 (Thomas) 和一家美国钢铁制造商 (Crucible) 多年的心血。由于这种协作的辛勤工作和专业知识,我们可以利用 Magnacut,它具有令人难以置信的韧性、出色的边缘保持力和高度耐腐蚀性。Magnacut 是下一代平衡刀具钢,将在 2022 年及以后得到广泛采用。