Bejelentkezés
Fémkulcs




Penge anyagok


A pengék anyagai alapvetően két fő kategóriába sorolhatóak- szén acél és rozsdamentes acél. Mindkét típust széles körben használják napjainkban egyedi tulajdonságai miatt. Általánosságben az a jellemző, hogy a szén acél jobb éltartással, de a rozsdamentes acél jobb korrózióállósággal rendelkezik.

Szén acél : Összetevője acél és kis mennyiségű szén. A szén acélt alapvetően négyféle kategóriába szokták sorolni az acél széntartalma alapján- alacsony széntartalmú acél, közepes széntartalmú acél, magas széntartalmú acél és nagyon magas széntartalmú acél. Az alacsony széntartalmú acél 0.05%-tól to 0.3%-ig tartalmaz szenet. A közepes széntartalmú acél 0.3%-tól 0.5%-ig tartalmaz szenet, a magas széntartalmú acél 0.5%-tól 0.95%-ig tartalmaz szenet nagyon magas széntartalmú acél 0.96%-tól 2.1%-ig tartalmaz szenet. A pengék készítésére gyakran a magas széntartalmú acélt használják, mert megfelelő hőkezelési eljárással nagyon tartós és strapabíró.

Rozsdamentes acél Összetevője acél, kis mennyiségű szén és nagyon kis mennyiségű egyéb ötvözöanyag mint például króm, vanádium, molibdén, volfrám vagy nikkel. Ezeknek az anyagoknak az acélhoz való hozzáadásával az acél korrózióállósága megnő. Ezen anyagok szén mellett történő változó mennyiségű hozzáadásával különfle ötvözeteket kapunk. A széntartalom itt is fontos a pengék készítésénél az éltartás fokozása miatt.

Porkohászati acél A cél nagy kopásállóságú, nagy keménységű acél létrehozása ennél az eljárásnál. Az acélt hirtelen szilárdítják meg ellentétben a hagyományos eljárással, amikor nagy öntvényként hagyják lassan lehűlni. Ezt követően magas hő és nyomás alatt formázzák. Ez a folyamat csökkenti az átlagos karbid és szemcseméretet, növeli a keménységet, az éltartást és a csiszolhatóságot a hagyományos úton előállított acélhoz képest.


Fontos pengeacél tulajdonságok

Éltartás:
az a paraméter amely mértékben a penge az éles élét képes megtartani.

Korrózióállóság: az a paraméter amely mértékben az acél ellenáll a rozsdásodásnak (oxidációnak).

Keménység: az a paraméter amelyen belül az acél képes ellenállni a végleges deformálódásnak. A pengeanyagoknál ezt a Rockwell skálával mérik (pl: Rc 56-58, 56 HRC).

Edzhetőség: az a paraméter amely mértékben az acél hőkezelési eljárással edzhető.

Erő: az a paraméter amelynél alkalmazott erőhatásnak az acél ellenáll.

Szívósság: az a paraméter, amit az acél kibír törés előtt.

Hajlékonyság: az a paraméter amely mértékben az acél hajlítható törés előtt.

Kopásállóság: az a paraméter amely mértékben az acél kibírja a kopást és a használatot.

Feldolgozhatóság: az a paraméter amely jellemzi az acél előállíthatóságát, csiszolhatóságát, hőkezelhetőségét.


Penge keménység

A keménység és a szívósság között ellentétes irányú hatás érvényesül. Minél keményebb egy penge annál kevésbé szívós. A kemény penge jobb éltartással rendelkezik, viszont könnyebben tud törni. A penge keménységét a Rockwell (Rc) skálával mérik. A pengék anyagait a hőkezelési eljárás során keményítik. Az átlagos keménységi szint a magas széntartalmú acél pengék esetében Rc 52-58. Az átlagos keménységi szint a rozsdamentes acél pengék esetében Rc 56-60. 52 HRC keménység alatt a pengét „puhának” nevezik. 60 HRC fölött a pengét „nagyon keménynek (törékenynek)” nevezik.


Ötvöző anyagok

Szén:
Nem ötvöző anyag, mivel minden acélban jelen van bizonyos mértékben viszont a legfontosabb keményítő anyag. A széntartalom növekedésével az acél keménysége is nő. Növeli az acél erejét is viszont a szívósságát csökkenti. Pengék anyagaihoz leginkább magas széntartalmú acél pengéket használnak legalább 0.5% széntartalommal.

Króm: növeli a korrózióállóságot, a kopásállóságot és a keményíthetőséget. A legalább 13% krómtartalommal rendelkező acélokat rozsdamentes acélnak nevezik. Nagyobb mennyiségű króm hozzáadása a szívósságot csökkenti.

Kobalt: növeli az acél erejét és keménységét. Kiemeli az egyéb ötvözőelemek hatásait.

Réz: növeli a korrózióállóságot.

Magnézium: növeli az edzhetőséget, az erőt és a kopásállóságot.

Molibdén: javítja az edzhetőséget és a korrózióállóságot. segít az acél erejének a megtartásában magas hőfokon.

Nikkel: növeli a szívósságot, az edzhetőséget és némileg a korrózióállóságot.

Nitrogén: amennyiben a szén helyett használják, növeli a korrózióállóságot. A nitrogén hasonló funkciót tölt be, mint a szén, de a korrózióállóságban rendkívüli képességekkel rendelkezik.

Foszfor:
növeli az erejét, feldolgozhatóságát és a keménységét az ötvözetnek, de nagy koncentrációban törékennyé teheti a fémet.

Szilícium: növeli az erejét az acélnak. Akárcsak a magnézium, szintén növeli a fém szilárdságát a feldolgozási folyamat során.

Kén: kismértékű hozzáadásával a feldolgozhatóság javítható.

Volfrám: a kopásállóságot javítja. Karbidképző. Megfelelő arányban krómmal és molibdénnel ötvözve a volfrám segítségével gyorsacél hozható létre.

Vanádium: a kopásállóságot és az edzhetőséget növeli, sima szemcsestruktúrát biztosít, amely javítja a szívósságot és jó minőségű él készítését is elősegíti. Karbidképző. A vanádium karbidok a legkeményebb karbidok.

Néhány jellemző pengeanyag

1045, 1050, 1055, 1060, 1084, 1095:
1045-től kezdődően egészen 1095-ig növekszik az acélok széntartalma. Minél magasabb a szám az acél annál kopásállóbb, viszont annál kevésbé szívós (törékenyebb). Az 1050 és 1060 acélokat elsősorban kardokhoz szokták használni. 1095 a sorozat legnépszerűbb alapanyaga a késgyártók számára. Megfelelő hőkezeléssel egy elég jó kopásálló pengét kapunk, amely jó éltartó képességgel rendelkezik, és viszonylag könnyen élezhető. Mindazonáltal elég könnyen rozsdásodik, így az ilyen penge folyamatos és kötültekintő ápolást igényel. Egyszerű acél ötvözet, csak szén és magnézium tartalommal.

12C27: Hasonló a 440A-hoz. 12C27 Skandináv Sandvik rozsdamentes acél gyakran bukkan fel a finn és a norvég kések alapanyagaként. Nagy tisztaságú acél amely megfelelő hőkezeléssel kiváló tulajdonságokkal rendelkezik. Kiválóan edzhető és jó kopásállóságú. Jobb a szívóssága és a korrózióállósága, mint a 13C26 és az AEB-L acélnak. Rosszabb a kopásállósága, de jobb az éltartása min a 440C acélnak.

13C26: Az AEB-L –hez hasonló. Skandináv Sandvik rozsdamentes acél. Jobb az edzhetősége és a kopásállósága, de gyengébb a szívóssága és a korrózióállósága, mint a 12C27-nek.

154CM: Amerikai acél ötvözet hasonló feldolgozhatósági és csiszolhatósági tulajdonságokkal, mint a 440C, de keménységben és szívósságban is felülmúlja azt. Viszonylag nehezebben élezhető. Álltalában 60 HRC keménységűre szokták edzeni. Kiváló éltartó képességgel rendelkezik, sokan többre tartják, mint az S60V-t, és még nagy keménységnél is viszonylag szívós. Nem annyira rozsdaálló, mint a 400-as sorozat. Rendkívüli éltartó képességének köszönhetően elsősorban olyan késeknél alkalmazzák, amelyek nagy igénybevételnek vannak kitéve.

17-7 PH: - Kimondottan korrózióálló rozsdamentes acél. Nagyobb arányban tartalmaz krómot, nikkelt és alumíniumot. Olyan eszközökhöz használják ahol nagy az igénybevétel és fontos a korrózióállóság, beleértve a sós víz okozta korrodálódást is. Jó kompromisszum az edzhető és a nehezen edzhető rozsdamentes acélok között.

4116 Krupp: Finomszemcsés rozsdamentes acél, amelyet a ThyssenKrupp gyárt Németországban. Magas krómtartalmának köszönhetően gyakran használják higéniai és élelmiszer feldolgozó eszközök gyártása során alapanyagként, beleértve a konyhakéseket és evőeszközöket is. Magas széntartalma erőt és éltartóságot kölcsönöz neki, amely a tesztek alapján felülmúlja a 420-as és a 440-es acélokat. Az egyéb ötvöző anyagok a szemcsék finomságát segítik elő. Ez növeli a penge erejét és szívósságát és lehetővé tesz egy minőségibb élesebb pengét.

420, 420HC, 420J, 420J2: A 420-as sorozat a rozsdamentes acélok alsó kategóriáját képezik. Szívósak, viszont puhák. Kimondottan rozsdaállóak, de rossz az éltartóságuk és a kopásállóságuk. Olcsó rozsdamentes acél, könnyen feldolgozható. A 420-as rozsdamentes acélt gyakran használják alapanyagként olcsó, díszkésekhez, díszkardokhoz. A 420J2 acélt gyakran használják a pengék befoglalására jó korrózióállósága miatt, szintén gyakorta előfordul búvár és filéző késeknél. A 420HC, acélt módosított vagy magas széntartalmú rozsdamentes acélnak is szokták nevezni, tulajdonságaiban lényegében a 440A acélnak felel meg. A többi 420-as acéllal összehasonlítva jobb éltartással rendelkezik, viszont a kopásállósága továbbra is a gyengébb kategóriába sorolható.

425M: Nagyon hasonló a 440A acélhoz.

440A, 440B: A 440A és 440B rozsdamentes acél jobban edzhető, mint a 420-as sorozat, így erősebb is. Kopásállósága is sokkal jobb megfelelő hőkezeléssel, mindazonáltal még mindig csak az elfogadható szintet éri el a késpengék között. A 440B magasabb széntartalmú és jobban edzhető változat, mint a 440A. Mindkettő korrózióállóbb a 440C-nél.

440C: A rozsdamentes acélok között kimondottan a felsőbb kategóriába sorolható, álltalában 56-58 HRC-re edzik. Kimondottan szívós és jó éltartással rendelkezika 440-es sorozat többi tagjához viszonyítva magas széntartalmának köszönhetően. Viszont nem annyira rozsdaálló, mint a többi 440-es rozsdamentes acél. Szívósabb és rozsdaállóbb, mint az ATS-34 de roszabb az éltartása. Szívóssága tovább növelhető a mínusz fokos edzési eljárással. Ez az acél volt a késgyártók által elsőként széles körben elfogadott rozsdamentes acél. A ‘high-tech’ rozsdamentes acélok megjelenéséig a legnépszerűbb rozsdamentes acél volt a késgyártók körében. Jobban darabolható, mint a szénacél, és sokkal jobban csiszolható, mint az O-1. Viszonylag alacsony hőfokon lágyul.

440V: Hasonló a 440C-hez, de nem annyira kemény. Mindazonáltal sokkal jobb az éltartása és nehezebb csiszolni.

50100-B: Az AISI jelölés alapján 0170-6 acélként is ismert. AzO-1-hez hasonló kiváló króm-vanádium acél, viszont sokkal olcsóbb. Krómtartalma körülbelül harmada, mint az 52100 acélnak. A ‘B’ jelentése, hogy vanádium hozzáadásával módosított, így króm-vanádium acélról beszélünk.

5160: Az 1060-hoz hasonló rugóacél, de egy százalék króm tartalommal az edzhetőség fokozásáért. Gyakran használják kardokhoz és nagy késekhez. Kiváló az éltartása, kopásállósága és szívóssága, de viszonylag nehezen csiszolható. Különböző keménységi fokokra edzve is jó teljesítményt nyújt. Népszerű alapanyag kovácsoláshoz.

52100: Golyóscsapágy acél, mint a 0170-6 de háromszoros króm mennyiséget tartalmaz. Hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint az 5160, de jobb az éltartása. Megfelelő hőkezeléssel a szívóssága az 5160 acéléval vetekszi.

6A, 8A, 10A: Az AUS szériánál a leírás.

A-2: Egy kivételes légedzésű, hidegen feldolgozott szerszámacél. Rendkívül ellenálló a lágyulással és a csavarodással szemben, de az eltérő hőkezelése nehezebben kivitelezhető. Szívósabb, mint a D-2 és az M-2, de roszabb a kopásállósága. Kicsit nehezebben csiszolható, mint az 0-1. Rendkívül flexibilis.

AEB-L: A 13C26 –hoz hasonló. Elsősorban konyhakések esetében használják előszeretettel. Hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a 440B. Hasonlóan hőkezelhető mint a 440C és megfelelő hőkezelés után jó az éltartása. Viszonylag könnyen csiszolható. Polírozása és fényesítése egyszerű.

ATS-34: Nagyon hasonló a 154CM-hez, de kicsit kevesebb benne a magnézium és kicsit több a foszfor, szilikon és kén. Japánban készíti a Hitachi Corporation. Nagyon szívós acél. Még 60 HRC-re edzve is nagyon jó az éltartása. Mindonáltal nem annyira rozsdaálló, mint a 400-as sorozatú rozsdamentes acélok. Nagyon tiszta acél, de a kemény fekete bevonatát el kell távolítani csiszolás előtt. Ennek egyik módja az ecetben történő áztatás.

ATS-55: Hasonló az ATS-34-hez, de kevesebb molibdén tartalommal, foszfort és ként nem tartalmaz, kobalt és réz hozzáadásával. Kimondottan jó acél, de nem annyira éltartó mint az ATS-34. kevésbé rozsdaálló is. Teljesítményében az AUS-8-hoz lehet hasonlítani.

AUS-6, AUS-8, AUS-10 : Néha úgy is hivatkoznak rá mint 6A, 8A és 10A rozsdamentes acél. Az AUS-6 körülbelül a 440A-hoz hasonlítható, és a 420J-vel versenyez. Az AUS-8 körülbelül a 440B-hez hasonlítható és az ATS-55 és a Gin-1 versenytársa. Az AUS-10 a 440C-hez hasonltható, de valamivel szívósabb és kevésbé korrózióálló. Az ATS-34 és a 154CM versenytársa. Az AUS rozsdamentes acél széria vanádiumot is tartalmaz, ellentétben a 440 szériával, amely megnöveli a kopásállóságát és az éltartását. A vanádium lehetővé teszi az élesebb él kialakítását a pengén.

AUS-8A : Magasabb szén és alacsonyabb króm tartalmú rozsdamentes acél amely szívósabb, de kevésbé korrózióálló mint az AUS-8. Az AUS-8 –nál jobb az éltartása, de roszabb mint a 440C-nek.

BG-42 : Nagy teljesítményű, csapágy minőségű, rozsdamentes acél amelyet a Timken Latrobe Steel gyárt. Gyakorta használják a repülőgépgyártásnál. Hasonló, de szívósabb és korrózió állóbb, mint az ATS-34. Több benne a magnézium, mint az ATS-34-ben és tartalmaz vanádiumot is ellentétben az ATS-34-el. Ennek köszönhetően jobb az éltartása mint az ATS-34-nek. Nagyon jó a kopásállósága, ebből kifolyólag az élezése is nehezebb. Földolgozhatóság is nehezebb emiatt. Nagy ereje és kiváló edzhetősége miatt az extrém terhelhelést is jól bírja.

Boye Dendritic Cobalt (BDC) : Kobalt tartalmú rozsdamentes acél, amely kiváló kopás és korrózióállósággal rendelkezik. Nagy a szívóssága, de az ereje alacsony. David Boye készíti.

Carbon V : Magas széntartalmú acél, melyet a Cold Steel jegyez tulajdonosként. Az összetétele titkos, de karakterisztikájában az 50100-B-re hasonlít.

Cowry X : Hasonló ZDP-189-hez.

CPM 10V : Nagyon magas vanádiumtartalmú szerszámacél, melyet a Crucible gyárt. Létrehozásánál az elsődleges cél a kiemelkedő kopásállóság volt, a D2 és az M2 szívósságának és feldolgozhatóságának a megőrzése mellett. Kopásállósága kiemelkedő, de a korrózióállósága alacsony.

CPM 3V: Vanádium tartalmú szerszámacél, melyet a Crucible gyárt. Létrehozásánál az elsődleges cél a kiemelkedő törés és csorbulással szembeni ellenállóság volt egy nagy kopásállóságú acél formájában. Kiváló a kopásállósága és a szívóssága. A korrózióállósága is jónak számít mindazonáltal, amennyiben mégis korrodál, a felszíni rozsda megjelenése helyett gyakorta kimaródik felülete.

CPM S30V: Magas szén és vanádium tartalmú rozsdamentes acél, melyet a Crucible gyárt. Ezt a rozsdamentes acélt Dick Barber hozta létre a Crucible Materials Corporation keretein belül kimondottan a késipar számára. Létrehozásánál a cél a tökéletes kombináció megtalálása volt a szívósság, a kopásállóság és a korrózióállóság szempontjából. Szívósabb, mint a D-2 és a 440C, és ebben a tekintetben leginkább az A-2 –re hasonlít. Kiváló a kopásállósága és az edzhetősége. Korrózióállósága a 440C-vel vetekszik. Csiszolhatóság és feldolgozhatóság szempontjából a D-2 –re hasonlít, sokkal könyebben csiszolható, mint az S60V vgy az S90V. A BG-42 –nél jobb a kopásállósága és az éltartása magasabb szén és sokkal magasabb vanádium tartalmának köszönhetően. Ez az egyik legkivállóbb mindenes kés acél.

CPM S60V: Magas szén és vanádium tartalmú rozsdamentes acél, melyet a Crucible gyárt részecske kohászati folyamattal. Kopásállósága és éltartása kemelkedő, viszont nehéz csiszolni és élezni. Hőkezelése is bonyolult. Keménységét csökkentették, hogy a szívósságát elfogadható szinten tudják tartani.

CPM S90V: Hasonló az S60V -hez, de valamivel magasabb a vanádium és a szén tartalma. Ezért extrém maga a kopásállósága és az éltartása - talán a legjobb a rozsdamentes acélok között a késiparban. Szívósabb és kopásállóbb, mint az S60V. Néhány tulajdonsága hasonló a BG-42 -höz. Nagyon nehéz a csiszolása élesítése és a hőkezelése.

D-2: Kiváló levegőn szilárdított, hidegen feldolgozott szerszámacél. Az A-2 –nél magasabb a szén és a króm tartalma, amly nagy kopásállóságot eredményez. Szerszámacélnak megfelelő, jó korróziósága van. A D-2 –t gyakorta a fél-rozsdamentes jelzővel illetik, magas króm tartalmának és jó korrózióállóságának köszönhetően. A D2 sokkal szívósabb, mint a prémium rozsdamentes acélok, beleértve az ATS-34 és a 154CM rozsdamentes acélokat is. Nehéz csiszolni, de jól bírja a nagy terhelést. Tükörfényezése nem lehetséges ‘narancshéj’ megjelenése miatt.

GIN-1: Nagyon jó rozsdamentes acél, néha G-2 –ként is hivatkoznak rá. Valamivel kisebb az ereje és roszabb a kopásállósága, mint az ATS-34 -nek. Jobb a kopásállósága, mint az ATS-55 -nek. Gyakorta az ATS-34 vagy a 154CM olcsóbb alternatívájaként használják.

INFI: Szerszámacél, melyet a Busse Combat jegyez tulajdonosként. Széntartalmának egy részét nitrogénnel helyettesítették. Korrózióállósága a D2 –höz hasonlítható. A szívóssága elég jó. Kopásállósága kiemelkedően jó. Egy nagyon jó szerszámacél, kiváló egyensúlyban egyesíti a korrózióállóságot, a szívósságot és az éltartást. Kiváló alapanyag nagy pengékhez, vagy olyan pengékhez, amelyek extrém igénybevételnek vannak kitéve.

L-6: Szén acél, mely alapanyaga a szalag és a körfűrészeknek. Közepes széntartalmú acél, melynél lehetőség van az olajszilárdításra. Valamivel jobb a kopásállósága, mint a normál szénacéloknak. Hasonló a svéd szalagfűrész alapanyag acélhoz a 15n20 -hez. Nagyon jó a szívóssága, de nagyon alacsony az edzhetősége és a korrózióállósága.

M-2 : Nagy sebességű szerszámacél (HSS), amely azt jelenti, hogy nem veszíti el a stabilitását hőt eredményező munka vagy vágás közben. Ez a képesség nem releváns a késiparban. Az M-2 gyakran használt alapanyag például az esztergák esetében. Nagyon magas a kopásállósága és a finom szemcsestruktúrája szívósságot eredményez. Edzhetősége kiemelkerő és korrózióállósága is meghaladja a legtöbb szerszámacélét.

O-1: Kiváló olaj szilárdított, hidegen feldolgozott szerszámacél. Kiemelkedő a szívóssága, de nehéz csiszolni és alacsony a korrózióállósága. Mindazonáltal nagyon népszerű a kovácsolók körében is mivel nagyon megbocsátó, hiba esetén akár többször is hőkezelhető.

O-6: Felülmúlja az O-1 -et. Szívósabb és az éltartása is jobb mint az O-1 -nek. Nagyon jó a kopásállósága. Könnyen hőkezelhető, de nehezen csiszolható.

San Mai III: Prémium minőségű rétegzett acél, melyet a Cold Steel használ. IHárom rétegből áll – közepe egy magas széntartalmú acél réteg, amelyet alacsonyabb széntartalmú acél rétegek vesznek körbe. Ez jó éltartást eredményez a középső rétegnél, és a szívósság is megfelelő mard a külső rétegeknek köszönhetően. Az acél pontos összetétele üzleti titok.

SK-5: Japánban gyártott magas széntartalmú acél. Az 1080 acél japán megfelelője. Nagyon jól edzhető. Összetétele karbidokban gazdag, amelyek föloldatlan formában maradnak jelen, így jelentősen megnövelik a kopásállóságot. Ez segít abban, hogy megjelenjen az egyensúly a szívósság és az éltartás között. Ezt az acélt gyakorta használják kézi szerszámok készítésére.

Stellite 6-K: Nem tartalmaz vasat, így a hőkezelésére nincs szükség. Kemény szemcséket tartalmaz egy viszonylag puha ötvözetben. Kicsi az ereje, de viszonylag jó a kopásállósága. Nehezen megmunkálható.

Talonite: Kobalt szuper-ötvözet. Nagyon puha, 42-47 HRC, nagyon kicsi az ereje viszont nagyon könnyen megmunkálható.

Vasco Wear: Ezt az acélt már nem gyártják. Magas a vanádium tartalma. A vanádium nagyon jó éltartást és kopásállóságot biztosít a pengének, viszont nehezen csiszolható.

VG-1: A Cold Steel saját tulajdonú rozsdamentes acél ötvözete. Összetétele üzleti titok. Egy olcsóbb alternatívája a San Mai III acéljuknak.

VG-10: Magas szén és vanádium tartalmú rozsdamentes acél. Nagyon jó az éltartása hasonló, mint a BG-42 –nek és az AUS-8 -nak. Jóbb a korrózió állósága, mint az ATS-34 –nek és a 154CM -nek. Nagyon jó a kopásállósága, majdnem olyan jó, mint a 154CM -nek. Összességében véve egy nagyon jó, prémium minőségű pengeacél.

W-1, W-2: Hasonló, mint az 1095 acél. Közepesen szívós, nagyon jó éltartással rendelkező acél, viszont a kopásállósága alacsony. A W-2 vanádiumot is tartalmaz, ennek köszönhetően jobb az éltartása, mint a W-1 -nek. Mindkettő jól edzhető. A W-1 gyakran reszelők vagy ráspolyok alapanyaga.


ZDP-189: Rozsdamentes acél magas szén és nagyon magas króm tartalommal. Kiemelkedően nagy a kopásállósága, a CPM S90V –hez hasonlítható. kiválóan edzhető. A szívóssága és az éltartása azonban elég alacsony. A korrózióállósága szintén elég alacsony. Elég nehezen csiszolható és élezhető.


Az egyes acélok összetevőiről itt található részletes információ:


www.boker.de/stahl.html