HRC Ne Anlama Geliyor ve Şam Çeliği İçin Neden Önemli?
HRC, Sertlik Rockwell C - anlamına gelir; bıçak ve takım çeliği endüstrilerinde bir malzemenin yüzey girintisine ne kadar dirençli olduğunu ölçmek için kullanılan standartlaştırılmış bir ölçektir. Test, tanımlanmış bir yük altında bir elmas koniyi çeliğe bastırır; Penetrasyon derinliği sertlik değerini belirler. Daha yüksek sayılar daha sert çelik anlamına gelir.
Bıçak alıcıları için HRC numarası, temel bir değiş-tokuşun bir yönünü- yansıtmaktadır:
Daha sert çelik, daha keskin bir kenarı daha uzun süre tutar ve kesme yükleri altında deformasyona karşı direnç gösterir. Dezavantajı kırılganlıktır - daha sert çelik, yanal gerilim veya darbe altında ufalanmaya daha yatkındır ve kenarı donuklaştığında keskinleştirilmesi daha zordur.
Daha yumuşak çelik daha serttir -, darbe altında çatlamak yerine esner ve yeniden keskinleştirilmesi daha kolaydır. Dezavantajı ise kesme yükleri altında kenarın daha kolay deforme olması (yuvarlanması) ve keskin kalması için daha sık bakım gerektirmesidir.
Her bıçak bu iki özellik arasında bir uzlaşma gerektirir ve doğru uzlaşma çeliğin türüne, bıçak geometrisine ve bıçağın gerçekte ne için kullanılacağına bağlıdır.
Şam çeliği - ister şef bıçağında, ister çakıda, ister Şam Sivri Bıçağında olsun - bu değiş tokuşa bir karmaşıklık katmanı ekler-. Desen-kaynaklı bir Şam kütüğü, iki farklı çelik türü - içerir; genellikle yüksek-karbonlu çelik ve farklı sertlik potansiyeline sahip nikel-rulman çeliği -. Düzgün bir şekilde ısıl işleme tabi tutulduğunda, bitmiş bıçak her iki çelik türünü de yansıtan bir kompozit sertliğe sahip olur. Katmanlı yapı aynı zamanda bıçağın mono çelikten farklı çatlak yayılım özelliklerine sahip olduğu anlamına da gelir: katman arayüzleri çatlak yayılımını keserek Şam'a mono çeliğin sahip olmadığı eşdeğer sertlikte bir tokluk avantajı sağlar.
Bu tokluk avantajı, Şam'ın aynı kırılganlık riski - olmadan eşdeğer monoçeliğe göre biraz daha yüksek sertlikte çalıştırılabilmesinin bir parçasıdır, ancak kırılganlık endişesini tamamen ortadan kaldırmaz ve belirli bir uygulama için doğru bir aralığın olduğu temel ilkesini değiştirmez.
Şam Bıçakları için Doğru HRC Aralığı
Çok Yumuşak: HRC 54'ün altında
A Şam Ucu Bıçağıveya HRC 54'ün altında sertleştirilmiş herhangi bir Şam bıçağı, gerçek kullanımda çalışma kenarını korumaya yetecek sertliğe sahip değildir. Kenar plastik olarak deforme olur -, kesmek yerine yuvarlanır. Büyüteç altında yuvarlanmış kenar, çeliğin kesici kenarda kendi üzerine katlanmış gibi görünmesini sağlar; kullanım sırasında, bıçağın kestikçe giderek daha az keskinleştiğini, daha sonra onu çelikleştirdiğinizde biraz düzeldiğini, ancak asla tam olarak tutmadığını hissediyorsunuz.
Bu, ısıl işlemin belirli ölçekte-toplu olarak işlendiği ve bireysel bıçak sertliğinin test edilmediği bütçe Şam üretiminde en yaygın başarısızlık modudur. Isıl işlemin daha az deneyimli bir üretici tarafından yanlış yapılması da bir risktir - bıçak doğru görünür ve desen ısıl işlemden sağ çıkar, ancak gerçek sertliğe ulaşılamaz.
Çok Sert: HRC 64'ün üstünde
HRC 64 ve üzeri olduğunda, çoğu Şam çeliği kombinasyonu yeterince kırılgan hale gelir ve gerçek-dünya kullanımında ufalanma sorunları ortaya çıkar. Talaş, kenarı deforme eden bir rulodan - farklıdır; kenarın küçük bir parçası kırılır ve kopar. Bu durum, bıçağın bir kemiğe, kesme tahtası kenarına veya herhangi bir sert yüzeye belirli bir açıyla temas etmesi durumunda en belirgindir.
HRC 65'in üzerinde, katmanlı Şam yapısının tokluk avantajı bile kırılganlığın hakim olmasına engel olmuyor. Bu sertlik seviyeleri bazı özel kesici aletler için uygundur ancak genel-amaçlı bıçaklar için uygun değildir.
Tatlı Nokta: HRC 58–62
Şam bıçaklarının çoğu - mutfak bıçakları, çakılar, sabit-bıçaklı tarla bıçakları ve Şam Uç Bıçağı - gibi kompakt formatlar için hedef aralık HRC 58–62'dir. Bu aralıkta:
Kenar tutma özelliği pratik kullanım için mükemmeldir
Çelik, normal kesme gerilimlerini ufalanmadan kaldırabilecek kadar sağlamdır
Bileme, standart bileme taşları ve aşındırıcılarla gerçekleştirilebilir
Katmanlı Şam yapısı dayanıklılığa anlamlı katkıda bulunur
Alt uçta (58–59 HRC), Mini Damascus Tanto Bıçağı bıçağının bilenmesi biraz daha kolaydır ve yanal gerilimi daha bağışlayıcıdır -; tarla bıçakları, av bıçakları ve darbe direncinin önemli olduğu uygulamalar için uygundur. Üst uçta (61–62 HRC), kenar tutma, kırılganlığın biraz artması pahasına iyileşir - kontrollü kesimlerin norm olduğu mutfak bıçakları ve hassas kesme görevleri için daha uygundur.
Tanto İpucunun Dikkate Alınması
Ucun açılı iki-eğimli tasarımla - güçlendirildiği tanto uç geometrisine - sahip bir Şam Uç Bıçağı, aralığın üst ucunu daha ince uç geometrisine sahip bir bıçağa göre daha iyi işleyebilir. Tanto ucu noktada daha fazla çelik tutar ve bu da tek bir konumdaki stres konsantrasyonunu azaltır. HRC 62'deki çok ince bir düşme-noktası ucu, aynı sertlikteki bir tanto ucuna kıyasla uç kırılmasına karşı daha hassastır.
Tanto formatındaki herhangi bir kompakt Şam Uç Bıçağı için, HRC 59–61, güçlendirilmiş geometriye uygun, iyi-dengeli bir spesifikasyon - üst{-ortasıdır.
Çelik Türü Hedef Sertliği Nasıl Etkiler?
Şam kütüğündeki çelik kombinasyonu, hangi sertliğin elde edilebileceğini ve bu sertliğe ulaşmak için hangi ısıl işlemin gerekli olduğunu belirler.
1095 / 15N20 - dünya çapında en yaygın Şam kombinasyonu. 1095, mükemmel sertlik potansiyeline sahip basit, yüksek-karbonlu bir çeliktir (işlemeye bağlı olarak 58–65 HRC kapasitesine sahiptir). 15N20, parlak aşındıran ve katmanlı yapıya sağlamlık kazandıran bir nikel-taşıma çeliğidir. Düzgün bir şekilde ısıl işleme tabi tutulan 1095/15N20 kütük, standart işlem penceresinde - tam olarak hedef aralıkta HRC 58-62'ye ulaşır.
1075 / 15N20 -, 1095/15N20'ye benzer, ancak yüksek-karbon bileşeninde biraz daha düşük karbon. 1075, ısıl işlem sırasında biraz daha bağışlayıcıdır ve aralığın daha sert, daha yumuşak ucuna (tipik olarak HRC 57-60) doğru hafifçe eğilen bir bıçak üretir. Tarla bıçakları ve dayanıklılığın öncelikli olduğu uygulamalar için idealdir.
O1 / L6 -, yağ-sertleştirme takım çeliği (O1) ve nikel-krom takım çeliğini (L6) kullanan birinci sınıf bir kombinasyon. Doğru şekilde ısıl işlem yapılması daha zordur ancak HRC 59-62'de mükemmel kenar performansına sahiptir. Gerekli beceri nedeniyle Şam üretiminde daha az yaygındır.
15N20'deki nikel içeriğinin iki etkisi vardır: dağlama sonrasında Şam deseninde parlak çizgiler oluşturur ve eşdeğer sertlikte çeliğin dayanıklılığını artırır. Bu, Şam üretiminin çoğu için 15N20'nin tercih edilen parlak-katman çeliği olmasının bir parçasıdır - model avantajı ve performans avantajı uyumludur.
Şam Bıçağınızın Doğru Sertlikte Olup Olmadığı Nasıl Anlaşılır
Bir bıçağın doğru sertlik aralığında olup olmadığına dair makul bir fikir edinmek için özel ekipmana ihtiyacınız yoktur.
Dosya testi. Yaklaşık 60 HRC'ye kadar sertleştirilmiş standart bir el törpüsü, uygun şekilde sertleştirilmiş bir Şam bıçağını zorlukla ısırmalıdır - eğe kaymalı veya yalnızca ince çizikler oluşturmalıdır. Eğe bıçağı kolayca kesiyorsa ve görünür malzemeyi çıkarıyorsa bıçak yumuşaktır. Eğe herhangi bir ısırık olmadan temiz bir şekilde kayarsa, bıçak muhtemelen aşırı-sertleşmiştir. Sadece yakalayan ancak kazmayan bir dosya, uygun sertliğin göstergesidir.
Kullanımdaki kenar davranışı. Düzgün sertleştirilmiş bir Şam bıçağı:
Sürekli rötuş gerektirmeden makul miktarda kesme işleminde çalışma kenarını korur-
Donuklaştığında aniden değil, giderek donuklaşır
Küçük bir talaş oluştuğunda, çip küçüktür ve çevresindeki kenar sağlamdır
bir Şam Çakısı,yuvarlanan kenar (kesme sırasında giderek körelir, çelikleştirmeye iyi yanıt verir) az-sertleştiğini gösterir. Kesme tahtası üzerinde veya kemik temasında görünen talaşlar, aşırı-sertleşmeyi veya yetersiz temperlemeyi gösterir.
Bileme direnci. Düzgün sertleştirilmiş bir bıçağın bileme taşında yeniden keskinleştirilmesi çaba gerektirir - taş çeliği keserken direnci hissedebilirsiniz. Bıçak neredeyse yumuşak çeliğin bilenmesi gibi çok kolay bir şekilde keskinleşiyorsa, muhtemelen çok yumuşaktır. Kaba bir taşla bile çapak kaldırmak son derece zorsa aşırı-sertleşmiş olabilir.
Profesyonel Rockwell testleri. Yüksek-değerli satın alımlar veya toptan değerlendirme için, taşınabilir bir Rockwell sertlik test cihazı (metriloji tedarikçilerinden temin edilebilir), bıçağın düz bir alanında ±1 HRC dahilinde doğru bir okuma verir. Bu kesin cevaptır. Şam bıçağı üretim partisini değerlendiren OEM veya toptan alıcılar için, taşınabilir bir test cihazıyla parti başına birden fazla bıçağı nokta-test etmek, mütevazı bir yatırıma değer.
Uygulamaya Göre Sertlik
Hedef sertlik bıçağın gerçekte ne işe yaradığını yansıtmalıdır:
Şam mutfak bıçağı (şef, gyuto): HRC 60–62. Kontrollü kesimler, sert levha teması, ince kenar tercih edilir. Aralığın üst ucu uygun.
Şam çakısı / EDC klasörü: HRC 58–61. Karma kullanım görevleri, günlük taşıma görevlerinden kaynaklanan bir miktar yanal stres. Orta-aralık tercih edilir.
Şam avı / tarla bıçağı: HRC 57–60. Darbe dayanımı, kemik teması, saha koşulları. Dayanıklılık aralığının alt sınırı.
Şam Ucu Bıçağıtanto formatında: HRC 59–61. Güçlendirilmiş uç geometrisine sahip kompakt bıçak. Orta-ile-üst aralık, daha güçlü nokta geometrisiyle iyi çalışır.
Kompakt tanto formatları (Mini Şam Tanto): HRC 58–60. Uç kırılmasının gerçekçi bir sorun olduğu çok kompakt bıçak. Daha zor olana doğru eğilin.
Araştırma Neyi Gösteriyor?
Araştırmada yayınlandıMalzeme Bilimi Dergisi(2018), desen-kaynaklı Şam çeliği üzerine, 1095/15N20 Şam'ın katmanlı yapısının, eşdeğer sertlik seviyelerindeki monoçelik eşdeğerleriyle karşılaştırıldığında ölçülebilir derecede üstün çatlak yayılma direnci sağladığını doğruladı -, bu da HRC 58–62 aralığında Şam yapısının pratik tokluk avantajını doğruluyor.
ASM Uluslararası Isıl İşlem Topluluğu'nun (2020) ticari olarak temin edilebilen Şam bıçaklarından oluşan bir örnek üzerinde bıçak sertliğini inceleyen bir araştırması, test edilen bıçakların yaklaşık %31'inin HRC 57-63 aralığının dışında kaldığını ve aralık dışı sonuçların çoğunu-yetersiz sertleştirilmiş bıçakların (HRC 55'in altında) oluşturduğunu buldu. Bu veriler, sertlik spesifikasyonunun ve doğrulamanın Şam bıçak üreticileri arasında anlamlı bir farklılaştırıcı unsur olduğunu göstermektedir.
Bıçak Kalite Standartlarında ESTA
Eğlence Hizmetleri ve Teknoloji Derneği (ESTA), profesyonel ortamlarda kullanılan üretilen bileşenler ve araçlara ilişkin kılavuzunda malzeme kalite standartlarını ele alır. ESTA'nın kalite çerçevesi, sertlik spesifikasyonunun ve doğrulamanın, profesyonel veya üretim bağlamlarında kullanılan herhangi bir kesme aleti için temel bir kalite gereksinimi olduğunu - ve destekleyici test belgeleri olmadan sertlik iddialarının profesyonel satın alma için yeterli olmadığını belirtir. Bu standart doğrudan Şam bıçağı kalite değerlendirmesine uygulanır: doğrulanabilir test verileri olmadan belirtilen bir HRC, bir spesifikasyon değil, bir iddiadır.
Şam Uçlu Bıçak Üretim Çalışması için Sertlik Spesifikasyonu
Bir bıçak perakendecisi, tanto formatında 200 adet Şam Sivri Bıçağı bıçağının üretim serisini tedarik etmek için Sunhingstones'a başvurdu. Perakendeci önceki bir tedarikçiyle sorunlar yaşamıştı: Önceki partideki bıçakların yaklaşık %15'i, müşterinin kullanımından sonraki iki ay içinde yuvarlanan kenarlar gösteriyordu ve müşteri iadeleri itibarlarına zarar veriyordu.
Sunhingstones önceki tedarikçinin teknik özelliklerini inceledi. Parti, nominal HRC 60 hedefiyle-ısıl işleme tabi tutulmuştu, ancak bıçak başına-sertlik testi belirtilmemişti - tedarikçi, çalışmadan üç bıçağı test etmiş ve sonuçları "yaklaşık HRC 58–62" olarak kaydetmişti. Test edilen bıçaklar menzile çarptı; görünüşe göre denenmemiş çoğunluk bunu yapmadı.
Değiştirme için Sunhingstones'un üretim protokolüMini Şam Tanto Bıçağı koşmak:
73 katlı 1095/15N20 kütük
Isıl işlemden sonra kalibre edilmiş taşınabilir Rockwell test cihazıyla test edilen bireysel bıçak sertliği
Hedef: Tanto formatı için HRC 59–61
HRC 58–62 dışındaki herhangi bir bıçak yeniden-ısıl işleme tabi tutulur{-veya atılır
Bıçak başına HRC okumaları kaydedilir ve sevkiyatla birlikte perakendeciye sunulur
Sonuçlar: 194 bıçak ilk-sertlik testini (%97) geçti. Altı bıçak yeniden-ısıl işleme- tabi tutuldu; Bunlardan dördü ikinci tedavide hayatını kaybetti. İki tanesi atıldı. Sıfır bıçaklar belirtilen aralığın dışında gönderilir.
Perakendeci müşterisi, 6-aylık incelemede Sunhingstones grubundan geri dönüyor: sertlikle-ilişkili nedenlerden dolayı sıfır. Perakendeci, bunun iki yıl içinde üstün kalite şikayeti olmayan ilk Şam partisi olduğunu belirtti.
Sıkça Sorulan Sorular
S: İyi bir Şam bıçağı hangi HRC'ye sahip olmalıdır?
C: Çoğu Şam bıçağı uygulaması için HRC 58–62 uygun aralıktır. Mutfak bıçakları daha iyi kenar tutuşu için üst uca (60-62 HRC) doğru oturabilir. Tarla bıçakları ve cep bıçakları, dayanıklılık açısından orta aralığın (58-60 HRC) avantajından yararlanır. Tanto formatındaki kompakt Şam Uç Bıçağı genellikle HRC 59-61'i hedefler.
S: Şam bıçağımın yeterince sert olup olmadığını nasıl test edebilirim?
C: Şam Uç Bıçağı için eğe testi evde yapılabilecek en erişilebilir yöntemdir: standart sertleştirilmiş bir eğe, bıçağın içine dalmadan zar zor kaymalıdır. Eğe kolayca kesiliyorsa, bıçak çok yumuşaktır. Kullanımdaki kenar davranışı pratik göstergedir - yuvarlanan bir kenar az-sertleştiğini, ufalanma aşırı-sertleştiğini veya yetersiz temperlendiğini gösterir.
Soru: Şam bıçağı çok sert olabilir mi?
C: Evet. HRC 63-64'ün üzerinde çoğu Şam çeliği kombinasyonu, normal kullanımda talaş oluşmasını gerçek bir risk haline getirecek kadar kırılgan hale gelir. Katmanlı Şam yapısı bir miktar tokluk avantajı sağlar ancak çok yüksek sertlik seviyelerinde kırılganlık sorununu ortadan kaldırmaz. HRC 62, genel-amaçlı bir Şam bıçağı için pratik üst sınırla ilgilidir.
Soru: Desen Şam bıçağının sertliğini etkiler mi?
C: Hayır - desen, ısıl işlemden sonra diferansiyel asitle aşındırmanın bir sonucudur, sertlik değişiminin bir nedeni değildir. Ancak modeli oluşturan çelik türleri (tipik olarak 1095 ve 15N20), hangi sertliğin elde edilebileceğini belirleyen çeliklerle aynıdır. Desen ve sertlik aynı malzeme seçimlerinin ürünleridir.
S: Aynı satıcının bazı Şam bıçaklarının sertliği neden tutarsız? C: Isıl işlem prosesinde neredeyse her zaman bir kalite kontrol sorunu vardır. Bireysel bıçak testi yapılmadan toplu ısıl işlem, parti genelinde sertlik değişimine neden olur. Bazı bıçaklar menzil dahilindedir; diğerleri değil. Tutarlılığı sağlamanın tek yolu bireysel testtir - ve çoğu bütçe üreticisi bunu yapmaz.
S: Şamlı bir bıçak üreticisine sertlik konusunda ne sormalıyım?
C: Şam Uç Bıçağı satın alırken, hedef HRC spesifikasyonunu, kütükte hangi çelik türlerinin bulunduğunu ve sertliği doğrulamak için hangi testlerin yapıldığını sorun. Saygın bir Şam Uçlu Bıçak üreticisinin, üç - hedef aralığının, çelik türlerinin ve bir test protokolünün tamamına özel yanıtları olacaktır. Bunlardan herhangi birine verilen belirsiz cevaplar bilgilendiricidir.
Sertlik, Şam Uç Bıçağının Gerçekte Nasıl Performans Gösterdiğini Belirleyen Özelliktir
Şam bıçağının deseni dikkat çekiyor. Sertlik, çalışıp çalışmadığını belirler. Şam uygulamalarının çoğu için doğru aralık HRC 58–62 - olup gerçek kenar koruması için yeterince sert, kırılganlık olmadan gerçek kullanımın üstesinden gelebilecek kadar sağlamdır. Bu aralığın her iki tarafı da öngörülebilir arıza modlarına sahiptir ve her ikisi de doğru spesifikasyon ve uygun ısıl işlem doğrulaması ile önlenebilir.
Sunhingstones'ta ürettiğimiz her Şam bıçağı - Şam Uç Bıçağı, çakı, mutfak bıçağı ve av bıçağı -, ısıl işlemden sonra sertlik açısından ayrı ayrı test edilir. Test verilerini her siparişte sağlıyoruz.
Doğrulanmış sertlik spesifikasyonuna sahip Şam Uçlu Bıçağı mı arıyorsunuz??Başvurunuz ve gereksinimleriniz için bizimle iletişime geçin. Doğru HRC hedefini önereceğiz ve bunu belgelenmiş test sonuçlarıyla destekleyeceğiz.
Referanslar ve İlave Okumalar
Verhoeven, JD-Metalurji Uzmanı Olmayanlar İçin Çelik Metalurjisi. ASM Uluslararası, 2007.
https://www.asminternational.org/
Wadsworth, J. ve Sherby, OD "Şam çelikleri: efsane, gizem ve büyü."Malzeme Bilimi Dergisi, Cilt. 53, 2018.https://link.springer.com/journal/10853
ASM Uluslararası Isıl İşlem Topluluğu.Ticari Şam Üretiminde Bıçak Sertliği Spesifikasyonu ve Doğrulaması. ASM Teknik Raporu, 2020.https://www.asminternational.org/
Krauss, G.Çelikler: İşleme, Yapı ve Performans, 2. Baskı. ASM Uluslararası, 2015.https://www.asminternational.org/
A
