作者：Marty Weiser

 

介绍

 

许多初学者和经验丰富的盆景从业者在决定使用碳钢（黑色）工具或通常更昂贵的闪亮不锈钢工具时，往往处于两难境地。

 

我一直认为，购买质量更高的碳钢工具比使用同等或更昂贵的不锈钢工具更好，更经济。但辩论将永远激烈。

 

冶金学家和盆景从业者Marty Weiser提供以下关于不锈钢和碳钢之间差异的讨论，以帮助您自己决定。

 

什么是不锈钢？

 

通常，不锈钢（SS）通过向铁中添加至少10％的铬（Cr）来制造。然后，SS形成基于铬倍半氧化物的表面氧化物，其粘附到SS并防止进一步腐蚀。这将材料锁定在铁素体相中，该铁素体相是体心立方（BCC）并且具有中等强度并且不具有极好的延展性。

 

通常将镍（Ni）添加到SS中以将结构转化为更加延展的奥氏体相并增加对高温氧化的抵抗力。最常见的SS级别之一含有18％的Cr和8％的Ni，可用于从工业管道到勺子和叉子的各种产品。在美国，这被称为303型或304型SS。

 

碳在钢中的作用

 

通常将碳添加到钢中以增加其硬度。添加低至0.5％的碳可以使钢的硬度产生巨大差异。然而，增加的硬度具有缺点 - 延展性小得多。仔细控制热处理可以控制硬度和延展性之间的权衡 - 但是如果你犯了一个错误，你最终可能会得到一个不会抓住边缘的刀片，或者如果你放下它就会破碎的刀片。非常高品质的日本钢制工具通常将一块高延展性，低碳钢层压成一层薄的低延展性，高碳钢，使刀片具有坚硬的切削刃和合理的延展性车身。

列为具有2％至5％碳的铸铁通常太脆而不能制造出良好的切削工具。然而，它们确实制造了出色的机床，因为它们在尺寸上非常稳定。

 

不锈钢中碳的问题

 

但是，我们正在讨论SS。如果你查看钢的定义，你会发现“含有超过0.1％碳的铁合金”。如果你查看大多数SS的成分，你会发现碳含量限制在0.1％以下。因此，SS在技术上不是钢铁。为什么SS的碳含量有限？好吧，如果你搞砸了热处理，那么碳就喜欢与Cr结合形成碳化铬，其配方为Cr23C6。该化合物沿晶界形成（此处未定义）并沿Cr的晶界剥离区域。但是，在材料中添加Cr使其具有耐腐蚀性，因此如果将其取下，则SS不再是不锈钢。这就是SS的碳浓度有限的原因。

因此SS不含大量碳，以确保它仍然是不锈钢。结果是什么？碳足够使钢材变硬，因此它们具有非常好的前沿性。因此，SS不是很硬并且制造糟糕的切削工具。

 

好吧不是真的。冶金学家认为，一种既不锈钢又具有良好切削刃的金属也会很棒，所以他们开发了一种具有相当好的切削刃的SS。在美国，这些是400系列SS。关键是通过仔细控制成分和热处理，您可以创造出一种在耐腐蚀性和硬度之间良好折衷的金属。但是，如果你最终得到的材料太硬（脆）或太软（不会保持和弯曲），你会犯错误。通常便宜的SS工具（例如刀具）过于柔软，而高质量的工具通常是在太硬的一侧或错误的一侧。

 

最后

 

总之，SS是用词不当（它既不是钢也不是完全不锈钢）。良好的SS盆景工具很昂贵，因为它们很难制造。我建议优质的碳钢工具将拥有更好的优势，并且比价格更高的SS工具更长或更长。