Mida HRC tähendab ja miks see on Damaskuse terase jaoks oluline?
HRC tähistab Hardness Rockwell C - standardskaalat, mida kasutatakse noa- ja tööriistaterasetööstuses, et mõõta, kui vastupidav materjal on pinna vajumise suhtes. Katse pressib teemantkoonuse terasesse kindlaksmääratud koormuse all; läbitungimissügavus määrab kõvaduse väärtuse. Suuremad numbrid tähendavad kõvemat terast.
Nugade ostjate jaoks kajastab HRC-number põhilise vahetuse{0}}osa:
Kõvem teras hoiab teravamat serva kauem ja talub lõikekoormuse korral deformeerumist. Negatiivne külg on rabedus - kõvem teras on külgpinge või löögi korral rohkem lõhenenud ning seda on raskem teritada, kui serv muutub tuhmiks.
Pehmem teras on sitkem, - see pigem paindub kui praguneb löögi mõjul ja seda on lihtsam uuesti teritada. Negatiivne külg on see, et serv deformeerub (rullub) lõikekoormuste mõjul kergemini ja vajab teravana püsimiseks tihedamat hooldust.
Iga nuga hõlmab nende kahe omaduse vahelist kompromissi ja õige kompromiss sõltub terase tüübist, tera geomeetriast ja sellest, milleks nuga tegelikult kasutatakse.
Damaskuse teras - kas kokanoas, taskunoas või Damaskuse teraviknoas - lisab sellele kaubandusele-keerukust. Mustriga-keevitatud Damaskuse toorik sisaldab kahte erinevat tüüpi terast -, tavaliselt kõrge-süsinikterasest ja erineva kõvaduspotentsiaaliga niklit-kandvat terast -. Nõuetekohase kuumtöötlemise korral on valmis tera komposiitkaredus, mis peegeldab mõlemat tüüpi terast. Kihiline struktuur tähendab ka seda, et teral on monoterasest erinevad pragude levimisomadused: kihtide liidesed katkestavad pragude levimise, andes Damaskusele samaväärse kõvaduse sitkuse eelise, mida monoterasel ei ole.
See sitkuseeelis on osa sellest, miks Damaskuse kõvadusega saab töötada veidi kõrgemal kõvadusega kui samaväärset monoterast ilma sama rabedusriskita -, kuid see ei kõrvalda rabedusprobleemi täielikult ega muuda aluspõhimõtet, et antud rakenduse jaoks on õige vahemik.
Õige HRC sari Damaskuse nugadele
Liiga pehme: alla HRC 54
A Damaskuse terav nugavõi mis tahes Damaskuse tera, mis on karastatud alla HRC 54, ei ole piisavalt kõvadus, et säilitada reaalses kasutuses töötav serv. Serv deformeerub plastiliselt - pigem veereb kui lõikab. Luubi all näeb valtsitud serv välja nii, nagu teras oleks lõikeservas enda peale volditud; kasutamisel on tunne, et nuga muutub lõikamisel järk-järgult teravamaks, seejärel taastub terastamisel veidi, kuid ei pea kunagi päriselt kinni.
See on kõige levinum tõrkerežiim Damaskuse odavtootmises, kus kuumtöötlemine toimub partiidena-ja tera kõvadust ei testita. Samuti on oht, kui kuumtöötlemist on valesti teinud vähemkogenud tegija - tera näeb õige välja ja muster säilis kuumtöötluse, kuid tegelik kõvadus jäi saavutamata.
Liiga raske: üle HRC 64
HRC 64 ja kõrgemal muutub enamik Damaskuse terasekombinatsioone piisavalt hapraks, et tegelik{1}}kasutamine tekitab killustumisprobleeme. Laast erineb rullist - selle asemel, et serv deformeerub, väike tükk servast puruneb ja puruneb. See on kõige ilmsem, kui tera puutub nurga all kokku luu, lõikelaua serva või mis tahes kõva pinnaga.
Üle HRC 65 ei takista isegi kihilise Damaskuse struktuuri vastupidavuse eelis rabedusel domineerimast. Need kõvadustasemed sobivad mõnele spetsiaalsele lõikeriistale, kuid mitte üldotstarbelistele{2}}nugadele.
Sweet Spot: HRC 58–62
Enamiku Damaskuse nugade - kööginugade, taskunugade, fikseeritud-teraga välinugade ja kompaktsete vormingute (nt Damaskuse punktnoa) - sihtvahemik on HRC 58–62. Selles vahemikus:
Serva kinnihoidmine sobib suurepäraselt praktiliseks kasutamiseks
Teras on piisavalt sitke, et taluda tavapärase lõikamise pingeid ilma killustamata
Teritamine on saavutatav tavaliste viilukivide ja abrasiividega
Kihiline Damaskuse struktuur aitab oluliselt kaasa vastupidavusele
Alumises otsas (58–59 HRC) on Mini Damascus Tanto Knife tera veidi lihtsam teritada ja see talub paremini külgpingeid -, mis sobib põllunugade, jahiterade ja rakenduste jaoks, kus löögikindlus on oluline. Ülemises otsas (61–62 HRC) paraneb servade kinnipidamine pisut suurenenud rabeduse hinnaga -, mis sobib paremini kööginugade ja täppislõiketööde jaoks, kus kontrollitud lõiked on normiks.
Tanto otsa kaalumine
Damaskuse teraga nuga, millel on tantootsa geomeetria -, mille ots on tugevdatud nurgelise kahe-kaldnurgaga konstruktsiooniga -, saab vahemiku ülemise otsaga paremini hakkama kui sihvakama teraviku geomeetriaga nuga. Tanto ots hoiab punktis rohkem terast, mis vähendab pinge kontsentratsiooni ühes kohas. HRC 62 väga õhuke{5}}langemisots on otsa murdumise suhtes haavatavam kui sama kõvadusega tantootsak.
Iga kompaktse, tanto-formaadis Damaskuse punktnoa jaoks on HRC 59–61 hästi-tasakaalustatud spetsifikatsiooni - ülemine-vahemiku keskmine, mis sobib tugevdatud geomeetriaga.
Kuidas terastüüp mõjutab sihtkõvadust
Damaskuse tooriku terasekombinatsioon määrab saavutatava kõvaduse ja selle saavutamiseks vajaliku kuumtöötluse.
1095 / 15N20 - kõige levinum Damaskuse kombinatsioon maailmas. 1095 on otsekohene kõrge-süsinikteras, millel on suurepärane kõvaduspotentsiaal (võib sõltuvalt töötlemisest olla HRC 58–65). 15N20 on niklit-kandev teras, mis söövib heledaks ja muudab kihilise struktuuri tugevamaks. Nõuetekohase kuumtöötlemise korral saavutab toorik 1095/15N20 standardtöötlusaknas - täpselt sihtvahemikus HRC 58–62.
1075/15N20 - sarnane 1095/15N20-ga, kuid veidi madalam süsinikusisaldus suures -süsinikusisalduses. 1075 on kuumtöötlemise ajal pisut andestavam ja toodab tera, mis kaldub veidi vahemiku karmima ja pehmema otsa poole (tavaliselt HRC 57–60). Sobib hästi välinugadele ja rakendustele, kus sitkus on prioriteet.
O1 / L6 - esmaklassiline kombinatsioon, milles kasutatakse õli-karastavat tööriistaterast (O1) ja nikkel-kroomist tööriistaterast (L6). Nõudlikum õige kuumtöötlemise jaoks, kuid suudab HRC 59–62 juures suurepäraselt toimida. Vajalike oskuste tõttu vähem levinud Damaskuse tootmises.
Niklisisaldusel 15N20-s on kaks mõju: see tekitab pärast söövitamist Damaskuse mustris heledad jooned ja parandab sama kõvadusega terase tugevust. See on osa sellest, miks 15N20 on enamiku Damaskuse toodangu jaoks eelistatud heleda{5}}terase kiht - on mustri eelised ja jõudluse eelised ühtivad.
Kuidas teha kindlaks, kas teie Damaskuse nuga on õige kõvadusega
Te ei vaja spetsiaalset varustust, et saada mõistlikult aru, kas tera on õiges kõvaduse vahemikus.
Faili test. Tavaline käsiviil, mis on karastatud kuni HRC 60-ni, peaks vaevu hambuma korralikult karastatud Damaskuse terasse -, viil peaks liikuma või tekitama ainult peeneid kriimustusi. Kui viil lõikab kergesti tera sisse ja eemaldab nähtava materjali, on tera pehme. Kui viil uisutab puhtalt ilma hammustuseta, on tera tõenäoliselt üle{5}}kõvanud. Viil, mis lihtsalt püüab, kuid ei kaeva, on sobiva kõvaduse näitaja.
Serva käitumine kasutusel. Õigesti karastatud Damaskuse tera:
Hoiab tööserva mõistliku lõikes, ilma et oleks vaja pidevalt{0}}puudutada
Kui see tuhmub, tuhmub see pigem järk-järgult kui äkki
Kui tekib väike laast, on kiip väike ja ümbritsev serv terve
On a Damaskuse taskunuga,veerev serv (muutub lõikamise ajal järk-järgult tuhmimaks, reageerib hästi terastamisele) viitab alam-kõvenemisele. Lõikelauale või luude kontaktile ilmuvad laastud viitavad üle-kõvenemisele või ebapiisavale karastamisele.
Teravustamiskindlus. Korralikult karastatud teraga on vaja pingutada, et uuesti teritada viilkivil - võite tunda vastupanu, kui kivi lõikab terast. Kui tera teritab väga lihtsalt, peaaegu nagu pehmet terast teritades, on see tõenäoliselt liiga pehme. Kui isegi jämeda kiviga on muru üles tõstmine äärmiselt raske, võib see olla üle-kõvenenud.
Professionaalne Rockwelli testimine. Suure-hinnaga ostude või hulgimüügihinnangute jaoks annab kaasaskantav Rockwelli kõvaduse tester (saadaval metroloogia tarnijatelt) tera tasasel alal täpse näidu ±1 HRC piires. See on lõplik vastus. OEM- või hulgimüüjatele, kes hindavad Damaskuse noatootmise partiid, tasub{5}}kaasaskantava testeriga partii kohta mitme tera kohapealt testimine mõõdukat investeeringut väärt.
Rakenduse kõvadus
Siht kõvadus peaks peegeldama seda, milleks nuga tegelikult on:
Damaskuse kööginuga (koka, gyuto): HRC 60–62. Kontrollitud lõiked, kõva plaadi kontakt, eelistatud peen serv. Vahemiku ülemine ots sobiv.
Damaskuse taskunuga / EDC kaust: HRC 58–61. Segatud kommunaaltööd, igapäevaste kandmistöödega kaasnevad külgmised pinged. Eelistatakse kesk-vahemikku.
Damaskuse jahi- / põllunuga: HRC 57–60. Löögikindlus, luukontakt, välitingimused. Vahemiku alumine ots vastupidavuse tagamiseks.
Damaskuse terav nugatanto formaadis: HRC 59–61. Tugevdatud otsa geomeetriaga kompaktne tera. Keskmine- kuni-ülemine vahemik töötab hästi tugevama punkti geomeetriaga.
Kompaktsed tanto formaadid (Mini Damascus Tanto): HRC 58–60. Väga kompaktne tera, mille otsa purunemine on tõsine probleem. Kallutage karmima otsa poole.
Mida uuringud näitavad
Ajakirjas avaldatud uurimustööMaterjaliteaduse ajakiri(2018)-keevitatud Damaskuse terase muster kinnitas, et 1095/15N20 Damaskuse kihiline struktuur tagab mõõdetavalt parema vastupidavuse pragude levimisele võrreldes monoterase ekvivalentidega samaväärse kõvaduse tasemel -, mis kinnitab Damaskuse konstruktsiooni praktilist sitkuse eelist vahemikus HRC 58–62.
ASM International Heat Treating Society (2020) uuringus, milles uuriti tera kõvadust müügilolevate Damaskuse nugade valimi põhjal, leiti, et ligikaudu 31% testitud teradest jäi HRC 57–63 vahemikku väljapoole, kusjuures ala-karastatud terad (alla HRC 55) moodustasid enamuse-tulemustest-. Need andmed viitavad sellele, et kõvaduse spetsifikatsioon ja kontrollimine on Damaskuse noatootjate oluline eristav tegur.
ESTA lõiketerade kvaliteedistandardite kohta
Meelelahutusteenuste ja tehnoloogia assotsiatsioon (ESTA) käsitleb materjalide kvaliteedistandardeid oma professionaalsetes keskkondades kasutatavate komponentide ja tööriistade juhendis. ESTA kvaliteediraamistik märgib, et kõvaduse spetsifikatsioon ja kontrollimine on kõigi professionaalsetes või tootmiskontekstis kasutatavate lõikeriistade kvaliteedinõuded - ja et kõvaduse väited ilma tõendavate testdokumentideta ei ole professionaalsete hangete jaoks piisavad. See standard kehtib otse Damaskuse noa kvaliteedi hindamisele: märgitud HRC ilma kontrollitavate katseandmeteta on väide, mitte spetsifikatsioon.
Damaskuse teraviknoa tootmistsükli kõvaduse spetsifikatsioon
Nugade jaemüüja pöördus Sunhingstonesi poole, et tarnida 200 tanto-formaadis Damascus Point Knife'i tera. Jaemüüjal oli probleeme eelmise tarnijaga: ligikaudu 15% eelmise partii teradest ilmnesid kahe kuu jooksul pärast kliendi kasutamist veerevad servad ja klientide tagastamine kahjustas nende mainet.
Sunhingstones vaatas eelmise tarnija spetsifikatsiooni üle. Partii oli kuum-töödeldud nominaalse eesmärgiga HRC 60, kuid ühtegi tera kõvaduse katset ei olnud määratud - tarnija testis kolme lõiketera ja registreeris tulemused "ligikaudu HRC 58–62". Katsetatud terad juhtusid tabama vahemikku; testimata enamus ilmselt seda ei teinud.
Sunhingstonesi tootmisprotokoll asendamiseksMini Damaskuse Tanto nuga jooksma:
1095/15N20 toorik 73 kihiga
Üksiku tera kõvadust testiti pärast kuumtöötlust kalibreeritud kaasaskantava Rockwelli testeriga
Sihtmärk: HRC 59–61 tanto formaadi jaoks
Kõik tera, mis ei ole HRC 58–62, on taas-kuumutatud-töödeldud või kasutuselt kõrvaldatud
HRC näidud registreeritakse lõiketera kohta ja edastatakse jaemüüjale koos saadetisega
Tulemused: 194 tera läbisid esimese-korra kõvaduse testi (97%). Kuus tera taas-kuum{5}}töödeldud; neli neist läbisid teise ravikuuri. Kaks visati ära. Nullterasid tarnitakse väljaspool määratud vahemikku.
Jaemüüja klient tagastab Sunhingstonesi partii 6-kuulise ülevaatuse ajal: null kõvadusega-seotud põhjustel. Jaemüüja märkis, et see oli esimene Damaskuse partii kahe aasta jooksul, ilma servakvaliteedi kaebusteta.
Korduma kippuvad küsimused
K: Milline HRC peaks ühel heal Damaskuse noal olema?
V: Enamiku Damaskuse noarakenduste jaoks on sobiv valik HRC 58–62. Kööginoad võivad asetada ülemise otsa poole (60–62 HRC), et serv paremini kinni hoida. Põllu- ja taskunugade vastupidavus on vahemikus 58–60 HRC. Tanto-formaadis kompaktne Damaskuse otsnuga on tavaliselt suunatud HRC 59–61.
K: Kuidas ma saan testida, kas mu Damaskuse nuga on piisavalt kõva?
V: Damaskuse otsnoa viilitest on kõige ligipääsetavam kodune meetod: tavaline karastatud viil peaks vaevu üle tera ilma süvenemata uisutama. Kui viil lõikab kergesti, on tera liiga pehme. Kasutatav serva käitumine on praktiline näitaja - veerev serv viitab alam-kõvenemisele, lõhestumine viitab üle-kõvenemisele või ebapiisavale karastamisele.
K: Kas Damaskuse nuga võib olla liiga kõva?
V: Jah. Üle HRC 63–64 muutuvad enamik Damaskuse terasekombinatsioone piisavalt hapraks, et tavakasutusel on killustumine tõeline oht. Kihiline Damaskuse struktuur annab mõningase sitkuse eelise, kuid see ei kõrvalda rabedusprobleemi väga kõrge kõvaduse korral. HRC 62 on praktiline ülempiir üldotstarbelise-damaskuse noa jaoks.
K: Kas muster mõjutab Damaskuse noa kõvadust?
V: Ei, - muster tuleneb diferentsiaalsest happesöövitusest pärast kuumtöötlemist, mitte kõvaduse muutumise põhjus. Kuid mustri loovad terasetüübid (tavaliselt 1095 ja 15N20) on samad terased, mis määravad saavutatava kõvaduse. Muster ja kõvadus on mõlemad sama materjali valiku tooted.
K: Miks on mõne sama müüja Damaskuse noa kõvadus ebaühtlane? V: Kuumtöötlusprotsessis on peaaegu alati kvaliteedikontrolli probleem. Partii kuumtöötlemine ilma individuaalse tera testimiseta põhjustab partii kõvaduse erinevusi. Mõned terad on tööulatuses; teised ei ole. Individuaalne testimine on ainus viis järjepidevuse tagamiseks - ja paljud eelarvetootjad seda ei tee.
K: Mida peaksin Damaskuse noatootjalt kõvaduse kohta küsima?
V: Damaskuse teraviknoa ostmisel küsige HRC spetsifikatsiooni, millist terast toorik sisaldab ja milliseid katseid tehakse kõvaduse kontrollimiseks. Mainekas Damascus Point Knife tootjal on konkreetsed vastused kõigile kolmele - sihtvahemikule, terasetüüpidele ja testimisprotokollile. Ebamäärased vastused ühelegi neist on informatiivsed.
Kõvadus on näitaja, mis määrab, kuidas Damaskuse teraga nuga tegelikult töötab
Pilku tõmbab Damaskuse noa muster. Kõvadus määrab, kas see töötab. Enamiku Damaskuse rakenduste jaoks on õige vahemik HRC 58–62 -, mis on piisavalt kõva, et säilitada tõelist serva, ja piisavalt vastupidav, et tulla toime tegeliku kasutamisega ilma rabeduseta. Selle vahemiku mõlemal poolel on prognoositavad rikkerežiimid ning mõlemat saab vältida õigete spetsifikatsioonide ja nõuetekohase kuumtöötluse kontrollimise korral.
Sunhingstonesis testitakse iga meie toodetud Damaskuse tera - Damascus Point Knife, taskunoa, kööginoa ja jahinoa - kõvadust pärast kuumtöötlemist individuaalselt. Testiandmed esitame iga tellimusega.
Otsin kontrollitud kõvaduse spetsifikatsiooniga Damaskuse teraga nuga?Võtke meiega ühendust oma taotluse ja nõuetega. Soovitame õiget HRC sihtmärki ja kinnitame selle dokumenteeritud testitulemustega.
Viited ja lisalugemine
Verhoeven, JDTerasemetallurgia mitte{0}}metallurgile. ASM International, 2007.
https://www.asminternational.org/
Wadsworth, J. ja Sherby, OD "Damaskuse terased: müüt, mõistatus ja maagia".Materjaliteaduse ajakiri, . 53. köide, 2018.https://link.springer.com/journal/10853
ASM International Heat Treating Society.Tera kõvaduse spetsifikatsioon ja kontroll Damaskuse kaubanduslikus tootmises. ASM-i tehniline paber, 2020.https://www.asminternational.org/
Krauss, G.Terased: töötlemine, struktuur ja jõudlus, 2. väljaanne. ASM International, 2015.https://www.asminternational.org/
A
