برای انتخاب بهترین فلز برای ساخت چاقو، تبر و شمشیر و قبل از اینکه حتی کار ساخت یک تیغه را شروع کنیم، ابتدا باید برخی از مزایا و معایب هر نوع فولاد را درک کنیم. همچنین باید درک کرد که چه چیزی آن‌ها را از یکدیگر متفاوت می‌کند. اشاره به فلز به عنوان فولاد در واقع فقط به این معنی است که در درجه اول از آهن و کربن تشکیل شده است. افزودن آلیاژهای دیگر یا ترکیبات آلیاژها میتواند تفاوت چشمگیری در مشخصات بسیاری از انواع فولاد ایجاد کند. در حقیقت، دو نوع فولاد می‌توانند تقریباً به اندازه آلومینیوم و برنج متفاوت باشند.
برای اطمینان از اینکه تولیدکنندگان فولاد هر بار نوع خاصی از فولاد را تهیه می‌کنند، یک "دستورالعمل" دقیق را دنبال می‌کنند، به هر نوع یک نام یا طبقه بندی طبق دستور آن داده می‌شود. این مشخصات اطمینان می‌دهد که مصرف کننده دقیقاً می داند کدام ترکیبات در فولاد و به چه نسبت هایی وجود دارد.
- SAE / AISI : به طور معمول، هنگامی که فولاد با یک عدد 4 رقمی طبقه بندی می‌شود، مانند قراردادهای نامگذاری SAE یا AISI، دو رقم اول مواد استفاده شده را نشان می‌دهد در حالی که دو رقم آخر مقدار کربن در فولاد را به عنوان درصد کسری مشخص می‌کند.
- سری فولاد زنگ نزن: فولادهای زنگ نزن مشخصات سری خاص خود را دارند که معمولاً به صورت سه رقمی بیان می‌شوند .هر عدد مشخصات ترکیب خود را نشان می‌دهد. از همه قابل توجه تر، اولین رقم نوع آهن موجود در آن را نشان می‌دهد، سری 400 بیشتر در ساخت تیغه استفاده می‌شود.
مهمترین ویژگی های فولاد برای ساخت تیغه
برای انتخاب فولاد برای ساخت تیغه، خواص خاصی وجود دارد که باید به دنبال آن‌ها بود. دانستن نام (و بنابراین ترکیب) فولاد میتواند اطمینان دهد که انتخاب درستی انجام شده است. برای یک تیغه با کیفیت بالا، فولاد باید دارای خواص زیر باشد:
- سختی: معیار توانایی فولاد در مقاومت در برابر تغییر شکل پایدار است که در مقیاس Rockwell اندازه گیری شده است (مقیاس سختی بر اساس سختی تورفتگی یک ماده)
- قابلیت سخت شدن: قابلیت سخت شدن فولاد توسط عملیات عملیات حرارتی
- استحکام: ظرفیت فولاد برای مقاومت در برابر قدرت اعمال شده
- الاستیسیته: قابلیت خم شدن یا انعطاف پذیری فولاد بدون شکستگی
- چقرمگی: مقاومت فولاد برای جذب نیرو قبل از خرد شدن.
- وضوح: وضوح اولیه تیغه قابلیت استفاده و عملکرد لبه تیغه
- ظرفیت تیغه فولادی برای نگه داشتن لبه بدون تغییر دوباره
- مقاومت در برابر خوردگی: توانایی فولاد در برابر مقاومت در برابر انحطاط در اثر واکنش با محیط اطراف.
- مقاومت در برابر سایش: قابلیت مقاومت در برابر سایش و خوردگی در طول استفاده.
- بهره وری: سادگی ساخت که فولاد را با ماشینکاری، شکل گیری سرد، خالی شدن، فورج، اکسترود و عملیات حرارتی تهیه می‌کند.
برای ساخت تیغه با فولاد به عناصرآلیاژی زیر (علاوه بر آهن و کربن) احتیاج است:
- کروم: باعث می‌شود فولادهای زنگ نزن "زنگ نزن" باشند یا در برابر خوردگی مقاوم باشند.
- کبالت: قدرت را افزایش می‌دهد.
- منگنز: فولاد را سخت می‌کند.
- مولیبدن: مقاومت، سختی پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد.
- نیکل: سختی اضافه می‌کند.
- تنگستن: مقاومت در برابر سایش را اضافه می‌کند.
- وانادیوم: سختی، مقاومت در برابر نیروها و مقاومت در برابر سایش را افزایش می‌دهد.
برای اطلاعات کاملتر مقاله تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد را مطالعه کنید.
معرفی فولادهای مناسب ساخت چاقو، تیغه، شمشیر و تبر
فولاد ابزار مناسب برای ساخت چاقو، تیغه، شمشیر و تبر
فولاد ابزار یکی از معمولی‌ترین گزینه‌ها برای ساخت تیغه است. فولادهای ابزار به طور کلی، فولادهای کربنی هستند که دارای عناصر آلیاژی اضافی هستند که ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها را تقویت می‌کنند. این عناصر آلیاژی اغلب مقاومت در برابر خوردگی فولاد را نیز بالا می‌برند، البته تا سطح فولاد زنگ نزن نیست. عیار فولادی ابزار استاندارد که به عنوان ماده تیغه استفاده شده است، فولاد A2 است (1٪ کربن، 5٪ کروم، فولاد سخت کننده هوا). گرچه نمی‌تواند سختی آن به اندازه برخی دیگر از فولادهای ابزار محدوده داشته باشد، اما از مقاومت بالایی برخوردار است.
اگر مراقبت انجام نشود، فولاد A2 میتواند در برابر زنگ زدگی حساس باشد. فولاد D2 (کربن بالا، کروم بالا، فولاد ابزار سخت شدن هوا) راه حل دیگری است که دارای مقاومت به خوردگی و حفظ لبه بالاتر از A2 است. اما، این راه حل مقاومت کمتری را ارائه می‌دهد. فولاد M2 (بر پایه مولیبدن) یک ابزار فولادی برتر است که در حفظ لبه تیغه بسیار مناسب است، اما برای خواسته‌های خاص میتواند بسیار شکننده باشد.
اگر مفهوم عناصر آلیاژی برای شما مبهم است مقاله فولاد آلیاژی چیست را مطالعه کنید.
فولاد کربنی مناسب برای ساخت چاقو، تیغه، شمشیر و تبر
گریدهای فولاد کربن با مقدار زیاد کربن برای ساخت تیغه جذاب هستند، زیرا سختی تیغه و مقاومت لازم برای مقاومت در برابر ضربه و سایش را فراهم می‌کند. عملیات حرارتی مناسب باید روی فولادهای پر کربن انجام شود. اگر خیلی سریع کوئنچ استفاده شود، تیغه خیلی شکننده است و ممکن است شکستگی ایجاد کند، اگر فلز نرمال شود یا آن را باز کنید، خیلی نرم خواهد بود و تیغه لبه تیز را خیلی طولانی نگه نمی دارد. تیغه‌هایی که از فولاد کربنی تشکیل شده‌اند نیز می‌توانند به زنگ زدگی متمایل شوند. به این دلیل که فولاد کربنی شامل عناصر آلیاژی زیادی نیست که از آن در برابر خوردگی محافظت کند. باید مطمئن شد که تیغه فولاد کربن زنگ نمی‌زند. درجه های معمولی فولاد کربن برای ساخت تیغه شامل C1045 (فولاد کربن متوسط)،C1075 (فولاد کربن بالا) و C1090 (فولاد کربن مقاوم در برابر سایش) است.
فولاد زنگ نزن مناسب برای ساخت چاقو، تیغه، شمشیر و تبر
فولاد زنگ نزن اغلب از نوع فولادهای تیغه ساز است و بهترین فولاد برای تیغه هایی است که بدون مقاومت هستند. مزیت اضافی استفاده از فولاد زنگ نزن شامل کروم و سایر عناصر آلیاژی است که مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد. تیغه های فولاد زنگ نزن معمولاً از فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا مارتنزیتی تشکیل شده‌اند. اگر به تیغه‌هایی نیاز باشد که دارای لبه نگهدارنده مناسبی باشد، درجه های مارتنزیتی و فریتی از جنس استنلس استیل باید دارای درجه کربن کافی بالا باشد، تا بتواند به سختی بالا دست یابد.
دسته هایی مانند 420 (فولاد پر کربن با حداقل 12 درصد کروم) و 440 (فولاد پر کربن با بیشترین سختی و مقاومت در برابر سایش) معمولاً برای ساخت تیغه استفاده می‌شوند. گریدهای آستینیتی مانند 316 (فولاد زنگ نزن استاندارد مولیبدن) ممکن است بعضی اوقات برای ساخت تیغه استفاده شود. هنوز هم، گریدهای آستنیتی به طور معمول قادر به سخت شدن نیستند تا یک لبه ماندگار را فراهم کنند. هنگام ساخت تیغه باید از فرم‌های کم کربن فولاد زنگ نزن آستنیتی مانند304L (فولاد زنگ نزن کربن بسیار کم) صرف نظر شود، به جز در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی از عمر تیغه مهم‌تر است.
مقاله فولاد ضد زنگ استنلس استیل و انواع آن را مطالعه کنید.
فولاد دمشق مناسب برای ساخت چاقو، تیغه، شمشیر و تبر
فولاد دمشق با فورج دو درجه مختلف فولاد در کنار هم و استفاده از یک فرآیند اچ با اسید برای ایجاد الگوهای زیبا و منحصر به فرد تولید می‌شود. تیغه‌های استیل دمشق اگرچه بیشتر به دلیل زیبایی ظاهری شناخته شده‌اند، اما بسته به مواد استفاده شده و مهارت فورج می‌توانند مقاوم و بادوام نیز باشند.
برای اطلاعات کاملتر مقاله فولاد دمشقی چیست را مطالعه کنید.
کدام فولاد برای ساخت چاقو، شمشیر و تیغه بهترین است؟
در نهایت، هیچ نوع فولادی وجود ندارد که به طور قطعی بهتر از نوع دیگر باشد. بهترین فولاد مورد استفاده برای تیغه به ترکیبی از تنظیمات شخصی مصرف کننده، اولویت مشتریان و نوع تیغه ای که تولید می‌شود بستگی دارد.
سوالات متداول
1. از چه فولادهایی برای ساخت چاقو و شمشیر استفاده می شود؟ فولاد ابزار - فولاد دمشق - فولاد زنگ نزن - فولاد کربنی
2. مزیت استفاده از فولاد زنگ نزن در تیغه ها چیست؟ مزیت اضافی استفاده از فولاد زنگ نزن شامل کروم و سایر عناصر آلیاژی است که مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد
3. از چه فولادهای ابزاری برای ساخت تیغه استفاده می شود؟ فولاد A2 (1٪ کربن، 5٪ کروم، فولاد سخت کننده هوا). فولاد D2 (کربن بالا، کروم بالا، فولاد ابزار سخت شدن هوا) فولاد M2 (بر پایه مولیبدن)
