Ką reiškia HRC ir kodėl tai svarbu Damasko plienui
HRC reiškia Hardness Rockwell C - – standartizuotą skalę, naudojamą peilių ir įrankių plieno pramonėje, kad išmatuotų medžiagos atsparumą paviršiaus įdubimams. Bandymo metu deimantinis kūgis įspaudžiamas į plieną esant nustatytai apkrovai; įsiskverbimo gylis lemia kietumo reikšmę. Didesni skaičiai reiškia kietesnį plieną.
Peilių pirkėjams HRC numeris atspindi vieną esminės nuolaidos{0}}pusę:
Kietesnis plienas ilgiau išlaiko aštresnį kraštą ir atsparus deformacijai veikiant pjovimo apkrovoms. Neigiamas aspektas yra trapumas - kietesnis plienas yra labiau linkęs įskilti veikiant šoniniam įtempimui ar smūgiui ir sunkiau pagaląsti, kai briaunos nublunka.
Minkštesnis plienas yra kietesnis -, veikiau lankstosi, o ne įtrūksta smūgio metu, todėl jį lengviau pagaląsti. Neigiama yra tai, kad kraštas lengviau deformuojasi (rieda) veikiant pjovimo apkrovoms ir reikalauja dažnesnės priežiūros, kad išliktų aštrus.
Kiekvienas peilis apima kompromisą tarp šių dviejų savybių, o tinkamas kompromisas priklauso nuo plieno tipo, ašmenų geometrijos ir nuo to, kam peilis iš tikrųjų bus naudojamas.
Damasko plienas - šefo peiliu, kišeniniu peiliu ar Damasko taškiniu peiliu - suteikia šiai prekybai sudėtingumo-. Suvirintą-damasko ruošinį sudaro du skirtingi plieno tipai -, paprastai didelio-anglies plieno ir nikelį{7}}nešančio plieno -, kurių kietumas skiriasi. Tinkamai termiškai{10}}apdorojus, gatavo peilio sudėtinis kietumas atspindi abiejų tipų plieną. Sluoksniuota struktūra taip pat reiškia, kad geležtės plyšių plitimo savybės skiriasi nuo monoplieno: sluoksnių sąsajos nutraukia plyšių plitimą, todėl Damaskas turi tokį pat kietumo pranašumą, kokio monoplienas neturi.
Šis kietumo pranašumas yra dalis to, kodėl Damaskas gali būti naudojamas šiek tiek didesniu kietumu nei lygiavertis monoplienas be tos pačios trapumo rizikos -, tačiau tai visiškai nepašalina susirūpinimo dėl trapumo ir nekeičia pagrindinio principo, kad tam tikram pritaikymui yra tinkamas diapazonas.
Tinkamas HRC asortimentas Damasko peiliams
Per minkštas: žemiau HRC 54
A Damasko taškinis peilisarba bet koks Damasko diskas, grūdintas žemiau HRC 54, neturi pakankamai kietumo, kad išlaikytų darbinį kraštą, kai naudojamas realiai. Briauna plastiškai deformuojasi - ji rieda, o ne pjauna. Po lupa valcuotas kraštas atrodo taip, lyg plienas būtų susilenkęs ant pjovimo krašto; naudojant, atrodo, kad pjovimo metu peilis tampa vis mažiau aštrus, o tada, kai jį plieninate, šiek tiek atsigauna, bet niekada nesilaiko.
Tai yra labiausiai paplitęs gedimo būdas nebrangioje Damasko gamyboje, kai terminis apdorojimas apdorojamas paketiniu-mastu, o atskirų ašmenų kietumas nėra tikrinamas. Taip pat kyla pavojus, kai mažiau patyręs gamintojas netinkamai termiškai apdoroja - peiliukai atrodo tinkamai, o raštas išliko po terminio apdorojimo, tačiau tikrasis kietumas nepasiektas.
Per sunku: virš HRC 64
Kai HRC 64 ir aukštesnė, dauguma Damasko plieno derinių tampa pakankamai trapūs, todėl naudojant realų{1}}pasaulį kyla skaldos problemų. Lustas skiriasi nuo ritinio -, o ne deformuojasi kraštas, mažas krašto gabalėlis lūžta ir atitrūksta. Tai akivaizdžiausia, kai ašmenys kampu liečiasi su kaulu, pjaustymo lentos kraštu ar bet kokiu kietu paviršiumi.
Virš HRC 65, net sluoksniuotos Damasko struktūros tvirtumo pranašumas netrukdo dominuoti trapumui. Šie kietumo lygiai tinka kai kuriems specializuotiems pjovimo įrankiams, bet ne bendrosios paskirties{2}} peiliams.
Sweet Spot: HRC 58–62
Daugumos Damasko peilių - virtuvinių peilių, kišeninių peilių, fiksuotų-ašmenų peilių ir kompaktiškų formatų, pvz., Damasko taškinio peilio -, tikslinis diapazonas yra HRC 58–62. Šiame diapazone:
Kraštų sulaikymas puikiai tinka praktiniam naudojimui
Plienas yra pakankamai kietas, kad atlaikytų įprasto pjovimo įtempius be įtrūkimų
Galandimas pasiekiamas naudojant standartinius šlifavimo akmenis ir abrazyvines medžiagas
Sluoksniuota Damasko struktūra reikšmingai prisideda prie tvirtumo
Apatiniame gale (58–59 HRC) „Mini Damascus Tanto“ peilio ašmenis šiek tiek lengviau pagaląsti ir jis labiau atleidžia šoninį įtempį -, tinka lauko peiliams, medžiokliniams peiliams ir reikmėms, kuriose svarbus atsparumas smūgiams. Viršutinėje dalyje (61–62 HRC) briaunų išlaikymas pagerėja dėl šiek tiek padidėjusio trapumo, - labiau tinka virtuvės peiliams ir tikslaus pjovimo darbams, kai kontroliuojami pjūviai yra norma.
Tanto antgalio svarstymas
Damasko taškinis peilis su tanto antgalio geometrija -, kurio antgalis yra sustiprintas kampine dviejų-kampių konstrukcija -, gali geriau susidoroti su viršutine diapazono riba nei peilis, kurio galas yra plonesnis. Tanto antgalis taške išlaiko daugiau plieno, o tai sumažina įtempių koncentraciją vienoje vietoje. Labai plonas HRC 62 kritimo{5}}galiukas yra labiau pažeidžiamas antgalio lūžimui nei tokio paties kietumo tanto antgalis.
Bet kuriam kompaktiškam tanto formato Damasko taškiniam peiliui HRC 59–61 yra gerai-subalansuota specifikacija - viršutinė-diapazono vidurinė dalis, tinkama sustiprintai geometrijai.
Kaip plieno tipas veikia tikslinį kietumą
Plieno derinys Damasko ruošinyje lemia, kokį kietumą galima pasiekti ir kokio terminio apdorojimo reikia jį pasiekti.
1095 / 15N20 - pasaulyje labiausiai paplitęs Damasko derinys. 1095 yra paprastas didelio-anglies plienas, turintis puikų kietumo potencialą (gali būti HRC 58–65, priklausomai nuo apdorojimo). 15N20 yra nikelio-nešantis plienas, kuris išgraviruoja ir suteikia sluoksnio tvirtumo. Tinkamai termiškai{11}}apdorojus, 1095/15N20 ruošinys pasiekia HRC 58–62 standartiniame apdorojimo lange - tiksliai pagal tikslinį diapazoną.
1075/15N20 - panašus į 1095/15N20, bet šiek tiek mažesnis anglies kiekis daug -anglies komponente. 1075 yra šiek tiek atlaidesnis terminio apdorojimo metu ir gamina ašmenis, kurie šiek tiek pasvira link kietesnės, minkštesnės diapazono dalies (paprastai HRC 57–60). Puikiai tinka lauko peiliams ir darbams, kur tvirtumas yra prioritetas.
O1 / L6 - aukščiausios kokybės derinys, naudojant aliejinį-kietėjantį įrankių plieną (O1) ir nikelio-chrominį įrankių plieną (L6). Reikalingesnis tinkamas terminis apdorojimas, bet gali puikiai veikti HRC 59–62. Rečiau gamyboje Damaskas dėl reikalingų įgūdžių.
Nikelio kiekis 15N20 turi du efektus: po ėsdinimo jis sukuria ryškias Damasko rašto linijas ir pagerina plieno kietumą esant lygiaverčiui kietumui. Dėl šios priežasties 15N20 yra pageidaujamas šviesus-plienas, naudojamas daugumoje Damasko produkcijos - modelio pranašumai ir našumo pranašumai.
Kaip sužinoti, ar jūsų Damasko peilis yra tinkamo kietumo
Jums nereikia specialios įrangos, kad galėtumėte pagrįstai suprasti, ar ašmenys yra tinkamo kietumo diapazone.
Failų testas. Standartinė rankinė dildė, sukietinta iki maždaug HRC 60, turėtų vos vos įsirėžti į tinkamai sukietintą Damasko ašmenį -, dildė turėtų čiuožti arba įbrėžti tik smulkius. Jei dildė lengvai įsirėžia į ašmenis ir pašalina matomą medžiagą, ašmenys yra minkšti. Jei dildė čiuožia švariai, be įkandimo, ašmenys tikriausiai per{5}}sukietėję. Failas, kuris tik gaudo, bet nekasa, yra tinkamo kietumo rodiklis.
Krašto elgsena naudojant. Tinkamai grūdintas Damasko peiliukas:
Išlaiko darbinį kraštą per protingą pjovimo kiekį, nereikia nuolat{0}}palieti
Kai jis nuobodu, jis blanksta palaipsniui, o ne staiga
Kai atsiranda mažas lustas, lustas yra mažas, o aplinkinis kraštas yra nepažeistas
Ant a Damasko kišeninis peilis,riedėjimo kraštas (pjaunant tampa vis nuobodesnis, gerai reaguoja į plienavimą) rodo, kad -kietėja. Ant pjaustymo lentos ar kaulų kontakto atsiradusios drožlės rodo per-kietėjimą arba netinkamą grūdinimą.
Atsparumas galandimui. Tinkamai grūdintas peiliukas reikalauja pastangų, kad iš naujo pagaląstų šlifavimo akmenį -, galite pajusti pasipriešinimą, kai akmuo pjauna plieną. Jei ašmenys pagaląsta labai lengvai, beveik kaip galandant švelnų plieną, jis tikriausiai per minkštas. Jei net ir su šiurkščiavilniu akmeniu pakelti šlaunį labai sunku, jis gali būti per-sukietėjęs.
Profesionalus Rockwell testavimas. Didelės vertės pirkiniams ar didmeniniam įvertinimui nešiojamasis Rockwell kietumo matuoklis (galima įsigyti iš metrologijos tiekėjų) pateikia tikslų rodmenį ±1 HRC lygiu ašmenų plotu. Tai yra galutinis atsakymas. OĮG arba didmeniniams pirkėjams, vertinantiems Damasko peilių gamybos partiją, verta nedideles investicijas{5}}išbandyti kelis peilius vienoje partijoje su nešiojamu testeriu.
Kietumas pagal pritaikymą
Tikslinis kietumas turėtų atspindėti, kam iš tikrųjų skirtas peilis:
Damasko virtuvinis peilis (šefo, gyuto): HRC 60–62. Kontroliuojami pjūviai, kietos lentos kontaktas, pageidautina smulkus kraštas. Tinkama viršutinė diapazono riba.
Damasko kišeninis peilis / EDC aplankas: HRC 58–61. Mišrios komunalinės užduotys, tam tikras šoninis stresas dėl kasdienių nešiojimo užduočių. Pageidautina vidutinė- diapazonas.
Damasko medžioklės / lauko peilis: HRC 57–60. Atsparumas smūgiams, kaulų kontaktas, lauko sąlygos. Apatinė diapazono riba, skirta tvirtumui.
Damasko taškinis peilistanto formatu: HRC 59–61. Kompaktiškas peiliukas su sustiprinta antgalio geometrija. Vidutinis-–-viršutinis diapazonas gerai veikia naudojant stipresnę taško geometriją.
Kompaktiški tanto formatai (Mini Damascus Tanto): HRC 58–60. Labai kompaktiškas peiliukas, kurio antgalio lūžimas yra realus susirūpinimas. Pasilenkite į kietesnį galą.
Ką rodo tyrimas
Tyrimas, paskelbtasMedžiagų mokslo žurnalas(2018) apie suvirintą Damasko plieną- patvirtino, kad 1095/15N20 Damasko sluoksninė struktūra užtikrina žymiai didesnį atsparumą įtrūkimų plitimui, palyginti su lygiaverčio kietumo lygiu - monoplienu, ir tai patvirtina praktinį Damasko konstrukcijos tvirtumo pranašumą HRC 58–62 diapazone.
ASM International Heat Treating Society (2020 m.) tyrime, tiriančio komerciškai prieinamų Damasko peilių ašmenų kietumą, nustatyta, kad maždaug 31 % išbandytų peilių nepateko į HRC 57–63 diapazoną, o nepakankamai sukietėję peiliai (žemiau HRC 55) sudaro daugumą - rezultatų-. Šie duomenys rodo, kad kietumo specifikacija ir patikrinimas yra reikšmingas skirtumas tarp Damasko peilių gamintojų.
ESTA dėl ašmenų kokybės standartų
Pramogų paslaugų ir technologijų asociacija (ESTA) savo gairėse, skirtose gaminamiems komponentams ir įrankiams, naudojamiems profesionalioje aplinkoje, atsižvelgia į medžiagų kokybės standartus. ESTA kokybės sistemoje pažymima, kad kietumo specifikacija ir patikrinimas yra pagrindinis kokybės reikalavimas bet kokiam pjovimo įrankiui, naudojamam profesionalioje ar gamybinėje aplinkoje -, ir kad tvirtinimai dėl kietumo be patvirtinančių bandymų dokumentų nėra tinkami profesionaliems pirkimams. Šis standartas tiesiogiai taikomas Damasko peilių kokybės vertinimui: nurodytas HRC be patikrinamų bandymų duomenų yra pretenzija, o ne specifikacija.
Damasko taškinio peilio gamybos ciklo kietumo specifikacija
Peilių mažmenininkas kreipėsi į „Sunhingstones“, kad pateiktų 200 „Damascus Point“ peilių ašmenų tanto formato seriją. Mažmenininkas susidūrė su problemomis su ankstesniu tiekėju: maždaug 15 % ankstesnės partijos ašmenų per du mėnesius po to, kai klientas naudojosi, atsirado briaunos, o pirkėjų grąžinimai kenkė jų reputacijai.
Sunhingstones peržiūrėjo ankstesnio tiekėjo specifikaciją. Partija buvo termiškai -apdorota, kai nominalus tikslas buvo HRC 60, bet nebuvo nurodytas joks peilių kietumo bandymas, - tiekėjas išbandė tris peilius ir užregistravo rezultatus kaip „apytiksliai HRC 58–62“. Išbandyti peiliukai atsitiktinai pataikė į diapazoną; neišbandyta dauguma, matyt, to nepadarė.
Sunhingstones gamybos protokolas pakeitimuiMini Damascus Tanto peilis paleisti:
1095/15N20 ruošinys 73 sluoksniais
Atskirų ašmenų kietumas patikrintas kalibruotu nešiojamu Rockwell testeriu po terminio apdorojimo
Tikslas: HRC 59–61 tanto formatui
Bet koks peilis, nepriklausantis HRC 58–62, pakartotinai-termiškai-apdorotas arba išmestas
HRC rodmenys užregistruoti kiekvienam peiliui ir pateikiami mažmenininkui kartu su siunta
Rezultatai: 194 peiliai išlaikė pirmąjį{1}}kietumo testą (97 %). Šeši peiliukai buvo pakartotinai-termiškai-apdoroti; keturi iš jų buvo gydomi antrą kartą. Du buvo išmesti. Nuliniai peiliai pristatomi už nurodyto diapazono ribų.
Mažmeninės prekybos klientas grąžina „Sunhingstones“ partiją po 6{1}}mėnesių peržiūros: nulis dėl kietumo-susijusių priežasčių. Mažmenininkas pažymėjo, kad tai buvo pirmoji Damasko partija per dvejus metus be skundų dėl krašto kokybės.
Dažnai užduodami klausimai
Kl .: Kokį HRC turėtų turėti geras Damasko peilis?
A: Daugeliui Damasko peilių HRC 58–62 yra tinkamas diapazonas. Virtuviniai peiliai gali būti link viršutinio galo (60–62 HRC), kad geriau išlaikytų kraštą. Lauko peiliai ir kišeniniai peiliai pasižymi vidutiniu kietumu (58–60 HRC). Tanto formato kompaktiškas Damasko taškinis peilis paprastai skirtas HRC 59–61.
Kl .: Kaip patikrinti, ar mano Damasko peilis pakankamai kietas?
A: Damasko taškinio peilio dildės bandymas yra labiausiai prieinamas būdas namuose: standartinė grūdinta dildė turi vos čiuožti per ašmenis neįgisdama. Jei dildė pjauna lengvai, ašmenys yra per minkšti. Naudojamų briaunų elgesys yra praktiškas indikatorius - riedantis kraštas rodo nepakankamą-kietėjimą, skilimas rodo per-kietėjimą arba netinkamą grūdinimą.
K: Ar Damasko peilis gali būti per kietas?
A: Taip. Virš HRC 63–64 dauguma Damasko plieno derinių tampa pakankamai trapūs, todėl įskilimas normaliai naudojant yra tikras pavojus. Sluoksniuota Damasko struktūra suteikia tam tikrą kietumo pranašumą, tačiau nepašalina trapumo problemos esant labai dideliam kietumo lygiui. HRC 62 yra apie praktinę viršutinę ribą bendrosios paskirties Damasko peiliui.
K: Ar modelis turi įtakos Damasko peilio kietumui?
A: Ne - raštas yra diferencinio ėsdinimo rūgštimi rezultatas po terminio apdorojimo, o ne kietumo kitimo priežastis. Tačiau plieno tipai, kurie sukuria modelį (paprastai 1095 ir 15N20), yra tie patys plienai, kurie lemia pasiekiamą kietumą. Raštas ir kietumas yra tų pačių medžiagų pasirinkimo produktai.
Kl .: Kodėl kai kurie to paties pardavėjo Damasko peiliai yra nevienodo kietumo? A: Beveik visada terminio apdorojimo proceso kokybės kontrolės problema. Serijinis terminis apdorojimas be atskirų ašmenų bandymo sukuria kietumo pokyčius visoje partijoje. Kai kurie peiliukai yra diapazone; kiti ne. Individualus bandymas yra vienintelis būdas užtikrinti nuoseklumą - ir daugelis biudžetinių gamintojų to nedaro.
K: Ko turėčiau paklausti Damasko peilių gamintojo apie kietumą?
A: Pirkdami Damasko taškinį peilį, paklauskite tikslinės HRC specifikacijos, kokių plieno rūšių yra ruošinyje ir kokie bandymai atliekami kietumui patikrinti. Gerbiamas Damasko taškinio peilio gamintojas turės konkrečius atsakymus į visus tris - tikslinius diapazonus, plieno tipus ir bandymo protokolą. Neaiškūs atsakymai į bet kurį iš jų yra informatyvūs.
Kietumas yra specifika, kuri nusako, kaip iš tikrųjų veikia Damasko taškinis peilis
Damasko peilio raštas traukia akį. Kietumas lemia, ar jis veikia. Tinkamas diapazonas daugeliui Damasko pritaikymų yra HRC 58–62 -, pakankamai kietas, kad išliktų tikras kraštas, pakankamai tvirtas, kad būtų galima praktiškai naudoti be trapumo. Abi šio diapazono pusės turi nuspėjamus gedimo režimus, kurių abiejų galima išvengti, jei yra tinkamos specifikacijos ir tinkamai patikrintas terminis apdorojimas.
„Sunhingstones“ kiekvienas mūsų gaminamas Damasko peilis - „Damascus Point“ peilis, kišeninis peilis, virtuvinis peilis ir medžioklinis peilis - po terminio apdorojimo yra individualiai išbandomas dėl kietumo. Bandymo duomenis pateikiame su kiekvienu užsakymu.
Ieškau Damasko taškinio peilio su patikrinta kietumo specifikacija?Susisiekite su mumis dėl savo paraiškos ir reikalavimų. Mes rekomenduosime tinkamą HRC tikslą ir pateiksime dokumentais patvirtintus bandymų rezultatus.
Literatūra ir tolesnis skaitymas
Verhoevenas, JDPlieno metalurgija ne{0}}metalurgui. ASM International, 2007 m.
https://www.asminterational.org/
Wadsworth, J. ir Sherby, OD „Damasko plienas: mitas, paslaptis ir magija“.Medžiagų mokslo žurnalas, 2018 m. . 53 tomas.https://link.springer.com/journal/10853
ASM tarptautinė šiluminio apdorojimo draugija.Ašmenų kietumo specifikacija ir patikra komercinėje Damasko gamyboje. ASM techninis dokumentas, 2020 m.https://www.asminterational.org/
Krausas, G.Plienas: apdorojimas, struktūra ir veikimas, 2-asis leidimas. ASM International, 2015 m.https://www.asminterational.org/
A
