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沃生高强度材料研发中心:什么样的材料能称得上高强度

http://www.vypvr.com 时间: 2019-9-27 潍坊新闻网

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俗话说,好钢用在刀刃上。那什么样的钢材才是好钢呢?沃生高强度材料研发中心经过数万次研究中总结、验证,做厨刀的材料应当有以下几个考量:

1. 足够的硬度,满足锋利度,耐磨性好;

2. 足够的强度,使刀具抗变形、抗断裂,结实;

3. 足够的韧性,刀具在外力冲击下保持完好无损;

4. 优秀耐腐蚀性,经得起厨房环境的侵蚀。

为什么以上提到的几点好钢元素,以 足够 为定语呢?因为,凡事过犹不及,这个道理在此武汉治成人癫痫病的好方法依然适用。

不是硬度越高越好,硬度过高,则刀具韧性变低,易折、易崩口。

不是强度越高越好,强度越高,则刀具成本上升,浪费材料。

不是韧性越高越好,韧性越高,则刀具容易弯曲,不够硬。

每研究一种材料,沃生高强度材料研发中心都要对材料进行评估:

沃生高强度材料研发中心:什么样的材料能称得上高强度

(维度示意图,包含硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、成本)

评估模拟图来自沃生高强度材料研发中心,部分数据已处理

各个性能指标并不能同时获得最大值,有得有失,互相制衡,兼顾多方面性能平衡的材料,才能被制成一把沃生高强度刀具。例如陶瓷刀硬度高,但韧性差,易脆易断裂,并不是理想的厨刀材料。而钢材能在工业加工中,达到多方面性能均衡。

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钢是如何制成?

钢从铁而来。纯铁软,化学性质活泼,不够稳定,易生锈,我们在铁当中添加一些合金元素:碳C、铬Cr、镍Ni、钼Mo、钒V等等,从分子层级把铁变成钢,使钢拥郑州哪里能看癫痫有比铁更好的性能,硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等各方面都得到大大的提升。

加入碳C后,晶粒缩小,结构变得紧密,宏观表现为:钢材变硬,硬度提升,制成的刀具锋利度也会提升。

铬Cr是最硬的金属,加入钢铁后,表面形成抗腐蚀极好的氧化层。秦兵马俑出土的青铜宝剑,历经2400年却无蚀无锈,光洁如新。经现代科学设备检测分析,这些青铜剑表面有一层厚约10微米的含铬氧化膜,是铬Cr保护宝剑千年不锈。

富含铬Cr的原矿

钼Mo能使钢在热处理时,受热更深入,冷却不会变脆,钢的强度、韧性因此得到提升。随着钼Mo逐步应用在核电、新能源等领域,各国政府已经视其为战略性金属。

而钒V常被应用到航空航天领域,钢加入钒V后,晶粒变细,组织变得更均匀,弹性、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒。加入元素镍Ni,能促进钢的结构变化,强度和韧性也得到提升(每增加1%镍Ni,强度提高29.4Pa)。

加入合金元素的种类不同,分量不同,对整个钢的晶粒大小、微观组织形态、固态形变等等,产生一连串的影响,经过一轮又一轮的实验、评估、打样、对比,数百次才能甄选出元素添加的最佳范围。

以德国进口克虏伯DIN1.4116特种钼钒钢(中国旧牌号为5Cr15MoV,新牌号X50CrMoV15)为例,是在铁中加入:0.45%~0.55%的碳C、13%-15%铬Cr、0.5%-0.8%钼Mo、0.1%-0.2%钒V,这些稀有合金元素使5Cr15MoV拥有高强度、硬度高,耐磨、耐蚀性好等优点,用于制造高档刀具和医疗器械,大部分出口到欧美国家。

我们已经将做厨刀的好钢甄选出来,那么下一步,要怎样制作一把刀呢?

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