Topham Knife Co

Bohler K110 (AISI D2 / JIS SKD11, DIN 1.2379) jest jedną z głównych stali, których używam do produkcji moich noży kuchennych. Jest ona sklasyfikowana jako hipereutektoidalna stal narzędziowa do pracy na zimno, która jest zwykle używana do produkcji wykrojników, noży do cięcia wzdłużnego, ostrzy do nożyc, matryc formujących, radełek, przymiarów (wtykowych i gwintowych), stempli, noży do przycinania itp.

Wydajność narzędzia (w tym przypadku ostrza noża) zależy od projektu narzędzia, dokładności, z jaką narzędzie jest wykonane, wyboru stali i wyboru obróbki cieplnej.

Bohler K110 Skład chemiczny (średni %)

C: 1,55, Mn: 0,30 , Si: 0,30, Cr: 11.30%. V: 0,75, i Mo: 0,75.

Dlaczego ją lubię

• Wysoka zawartość węgla dla wysokiej twardości: 60+HRC
• Wysoka odporność na ścieranie. Około 8 razy większa niż w przypadku zwykłych stali węglowych dzięki obecności węglików.
• Bezbarwny. Dobrze prawie. Ze względu na wysoki procent węgla w stali, to nie wyciągnąć większość z 12% chromu na węgliki chromu, który pozostawia około 5,8% pozostały na odporność na plamy.
• Stabilność podczas obróbki cieplnej.
• D2 została użyta w wielu nożach, znanych przez twórców takich jak Bob Dozier.
• Dobre trzymanie krawędzi: Lepsze niż N690, ATS-34/154CM, i 440C.

Wątpliwości

• Wysokie temperatury Autinising zwiększy / coarsen rozmiar ziarna. co nie jest pożądane w ostrzach noży, ponieważ zmniejsza twardość.
• Ochrona podczas obróbki cieplnej jest niezbędna, ponieważ otwarta atmosfera daje do .014″(.35mm) warstwy dekarbonizacji i zauważalną utratę pierwiastków stopowych.
• Dłuższe czasy trzymania zwiększą rozpuszczanie węglików, co spowoduje wzrost twardości w stanie ugotowanym. Ale zmniejszona ciągliwość.

Przepis na obróbkę cieplną:

• Celem jest zmniejszenie rozmiaru ziarna, równomierne rozmieszczenie węglików w matrycy i uzyskanie 60+ HRC, przy jednoczesnym zminimalizowaniu zachowanego austenitu.

PreQuench:

• Wyżarzanie śródkrytyczne poprzez nagrzewanie do, i utrzymywanie w, temperaturze pomiędzy Ac1 i Ac3 (830°C) w celu uzyskania częściowej austenityzacji. Następnie następuje powolne chłodzenie w piecu lub zastosowanie wermikulitu albo innego środka izolującego, co prowadzi do uzyskania końcowej mikrostruktury węglików sferoidalnych rozmieszczonych równomiernie w matrycy ferrytowej.
• Podkrytyczna / sferoidyzacja: przez ogrzewanie w niższych temperaturach (690-720°C) i dłuższe czasy utrzymywania (15 min).

Austynowanie

1. Należy unikać wysokiej temperatury austenityzowania.
2. Powłoka ochronna/folia powinna być używana w celu uniknięcia dekarbonizacji, ponieważ rdzeń o wyższej zawartości węgla może się rozszerzyć i stawia warstwę zewnętrzną pod napięciem.

• Temperatura austenityzowania: 1025°C (idealna temp. jeśli nie używamy krio)
• Czas namaczania: 15-30 min

Quench:

Mam tendencję do używania płyt aluminiowych do hartowania ostrza. Dzięki temu ostrza są proste i równe. Hartowanie na płycie jest nieco szybsze niż chłodzenie w powietrzu (pomimo tego, że stal jest „hartowana powietrzem”), ale nadal jest na tyle powolne, że nie powoduje nadmiernych naprężeń w stali i ryzyka pęknięcia.

Możesz hartować na płycie, gdy folia nierdzewna nadal pokrywa ostrze.

Zimno / Kriogeniczne leczenie.

W wysokostopowym austenicie, znaczna część austenitu może być zachowana w mikrostrukturze w temperaturze pokojowej (10% RA), co skutkuje znacznie niższą twardością niż oczekiwana dla bardziej całkowicie przekształconych mikrostruktur.

Obróbka kriogeniczna sprzyja przemianie zachowanego austenitu w martenzyt, udoskonala wielkość węglików wtórnych, zwiększa ich ilość i gęstość populacji oraz prowadzi do ich bardziej równomiernego rozmieszczenia w mikrostrukturach, w temperaturach kriogenicznych, co przypisuje się poprawie twardości i odporności na ścieranie (do 817%) stali.

Nawet obróbka na zimno (4% RA) może przynieść korzystne rezultaty, ale płytkie lub głębokie temperatury kriogeniczne (-196°C) są lepsze (0% RA). D2 ma punkt Mf poniżej temperatury pokojowej -125,1°C, co oznacza, że konieczna jest obróbka w temperaturze poniżej zera.

Czas przebywania w ciekłym azocie lub suchym lodzie nie powinien być dłuższy niż czas potrzebny do osiągnięcia przez nóż niskich temperatur. Innymi słowy 30-60 minut jest wystarczające.

NB! Aby leczenie kriogeniczne było skuteczne, powinno być przeprowadzone jak najszybciej po hartowaniu, a przed odpuszczaniem. Dzieje się tak dlatego, że RA przekształca się w martenzyt nie ulepszony, który jest kruchy i musi być odpuszczony. Ie: Nie rób odpuszczania na K110 (D2), jeśli robisz obróbkę na zimno.

Upuszczanie

Upuszczanie zmniejsza naprężenia szczątkowe, zwiększa plastyczność, ciągliwość i zapewnia stabilność wymiarową.

Upuszczanie w stanie ulepszonym martenzytu wytrąca drobne węgliki, które są nazywane węglikami przejściowymi.

Upuszczanie 3 trzy razy w porównaniu do 2 razy, może zwiększyć ciągliwość nawet o 25%. Wynika to z optymalnego rozkładu pierwiastków stopowych między węglikami a osnową, drobniejszego rozkładu węglików i periodyzacji węglików na granicach międzyfazowych martenzytu.

Moczyć przez co najmniej sześćdziesiąt (60) minut, wycofać z pieca i pozostawić do ostygnięcia na powietrzu. Drugi i trzeci odpuszczanie powinno być powtórzeniem pierwszego. (To znaczy: utrzymywać stałe temperatury i czas trwania)

• Temperatura odpuszczania: 205°C
• Czas: 2 – 3 razy
• Czas trwania: 1 godzina (60 minut)

Podsumowanie:

• 1025°C i 205°C temp. powinno być równe 63HRC (Impact 1.4)
• 1038°C i 205°C temp. powinno być równe 62HRC (Impact 1.9)
• 1065°C i 205°C temp. powinno być równe 60HRC (Impact 1.8)

Linki:

• Bohler K110 Spec Sheet
• Heat Treatment and Toughness Behavior of Tool Steels (D2 and H13) for Cutting Blades by Attaullah. (Ayooq) Arain 1999
• Evaluation of the cryogenic treatment in the destabilization of austenite retained in AISI D2 steel by R. Minaya Huamán, Lauralice de Campos Franceschini Canale 2017
• All About D2 Steel – Development, Use in Knives, and Properties
• How Much More Chromium Does D2 Need to be Stainless?
• Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Part I. Microstructure and hardness 2010
• Comparison of Effects of Cryogenic Treatment on Different Types of Steels: A Review
• Knife Engineering: Steel, Heat Treating, and Geometry by Dr. Larrin Thomas

Zrzeczenie się odpowiedzialności:

Wszystkie powyższe informacje pochodzą z moich lektur prac badawczych, postów na forach i dyskusji z ludźmi. Nie jestem metalurgiem i powyższe informacje są przedstawione tutaj dla dobra wszystkich knifemakerów. Nie musicie się do nich stosować, a ja nie ponoszę odpowiedzialności za jakiekolwiek straty lub uszkodzenia, których możecie doświadczyć.