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瑞典粉末钢K390/M390的热处理工艺

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发表于 昨天 18:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
网上查了点资料,作刀具的粉末钢K390/M390比较高端,但是热处理门道不清啊,摘录一点网上的资料。

说在前面:
这文章不讨论性价比,不讨论实用程度,标题就写明了“钢材控”可以参考。
粉末钢和一般熔炼钢材区别:
1、粉末冶金后,元素分部均匀,杂质少,微观结构更加细腻紧密。
(这一点瑞典的数据就比日本数据好很多,说多少含碳量就是多少含碳量)
2、一般用在模具,轴承,工业切削刀具等高附加值的行业,用在厨刀是浪费的。
(所有使用经验来参考工业经验,粉末冶金是钢材发展方向,军用>商用>民用。目前只适合资深发烧友,和土豪。)
3、目前量产少,做厨刀的料都是捡漏弄来的,而且都是热处理好的!没有原厂热处理品质让人担忧。
(不是所有粉末钢都适合做厨刀,能做厨刀的对表面要求不低)
4、一般熔炼钢材20-100一公斤(包括热处理),厨刀用粉末钢400~800一公斤(包括热处理)
(材料便宜,一公斤可以做2~3把刀)
5、加工难度太大,一般师傅1个月最多10把m390(镜面),老刀匠看工具和经验了(群里有人1天三把)。
大部分粉末钢都是先热处理,后线切割,再开V,浪费人力。

m390是保持性中比较极端的,优秀的抗腐蚀能力让他可以做潜水刀,多用在镜面模具,但是韧性堪忧。
一次处理鸡骨头,蹦口3个点,让我磨了2小时~!
k390是另外一种极端,削弱抗腐蚀能力,造就超强韧性和抗磨/保持能力。
没试过,这次买了一块大料,做5~6把看看,看材料商磨成光板放抽屉里10个月也没绣。)
日系的几个粉末钢总感觉盗版m390的老版本....关键还不到位。zdp在高目数下难保持,srs15不如sg2平衡,sg2本身各指标差m390一点。
(让我想起来VG10盗版N690,结果冶金水平不行,不稳定)
最后吐槽:
第一代粉末钢到现在第三代粉末钢已经60多年了。难道全世界冶金行业一起愚蠢了60年?

晚辈抛砖,还请钢材控的前辈指教。
zdp189 srs15可以算一个系列 ( srs15是弱小版),代表日系粉末冶金的中等水平,切削用刃具为主。
m390 是镜面模具钢代表 (不出镜面就是浪费呀~!)
k390 是工业刃具钢代表 (韧性和保持性变态,穿越回中古时代,用来做战斧是不是很无敌。)
關於390的熱處理工序,版主講的可能是部分小作坊的方法,因為量不大,技術掌握度有限,只能這樣做,我買的幾把m390,k390廠商是國際化表準作法,多數金工完成後包爐進原規格的熱處理,然後進行深冷,所以說在粉末鋼階段,作坊的規格就分出差異了,以往鍛打全憑師傅經驗,粉末鋼這種科技產品,要依科學方法來製作才能維持原優勢,不必要的鍛造或工法,只會讓鋼材強度及韌性達不到原始標準,以上僅供大家參考。




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发表于 昨天 19:45 | 显示全部楼层
粉末材料是防止偏析、制造超高硬度的,不一定提高强度与冲击性,

人类的刀剑,不是需要上述性能,而是折中强度、韧性的需要 ,超高硬度对于刀剑没有实际意义 ,

人的劈刺能量下的硬度,你家菜刀就足以了!而人的劈刺能,完全无法穿透凯夫拉,不是刀剑问题 ,而是能量不足,

比如“六片刀”随便就能剁碎苏莱曼尼,扎瓦希里 ,很随便,而人类用再厉害的刀具都无可奈何,是自身速度的问题 ,不是刀具 ,

而六片刀就是弹簧钢,随便切碎苏莱曼尼
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发表于 昨天 20:08 | 显示全部楼层
胡说八道的地方太多了,8爷觉得没必要跟你细说。
这种累活就由我来干了。

粉末钢的核心优势,是彻底解决了传统熔炼钢凝固过程中的碳化物偏析、粗大问题,实现碳化物超细化、均匀分布,而非单纯的 “杂质少”。
传统熔炼钢通过电渣重熔(ESR)工艺,完全可以达到和粉末钢同级的洁净度(杂质含量),但无法解决碳化物偏析的本质问题。

无论是瑞典(山特维克、乌德霍姆)、日本(日立、大同、不二越)、奥地利(博勒尔)的正规钢厂,其产品成分都严格符合 EN、JIS、ASTM 等国际标准,碳含量等核心元素的公差均控制在标准范围内(通常 ±0.05%~±0.1%),不存在 “日本钢厂成分不准、瑞典更准” 的情况。这是主观偏见,而非行业事实。

材料应用的合理性,取决于是否匹配使用场景的核心需求。厨刀(尤其是切片刀)对钢材的核心需求:高硬度、高刃口保持性(耐磨性)、良好的耐腐蚀性、足够的抗崩刃韧性,和高端工业刃具的需求高度重叠。粉末钢的特性恰好能完美匹配这些需求,显著提升厨刀的使用体验,不存在 “浪费” 的说法。


粉末钢的诞生与发展,核心驱动力是工业切削刀具的高端需求(高速加工、难切削材料加工),而非军用。全球首款商业化粉末高速钢 1965 年由美国 Crucible 开发,核心面向工业市场;目前民用刃具(厨刀、户外刀)已是粉末钢的重要应用市场,多家钢厂专门针对厨刀场景开发了专用粉末钢,绝非 “民用垫底”。目前粉末钢厨刀已有大量平价量产产品,早已不是 “仅适合土豪发烧友” 的小众品类。


粉末钢早已实现工业化大规模量产,山特维克、博勒尔、日立等头部钢厂的粉末钢产能,可稳定供应全球模具、刀具、轴承等行业的海量需求,厨刀用粉末钢仅占其产能的极小一部分,不存在 “量产少” 的问题。

热处理后的粉末钢硬度可达 HRC60 以上,耐磨性极强,根本无法进行切割、铣削、打孔等常规金工加工,仅能进行磨削加工。正规厂商(无论量产还是手工),均采购退火态的未热处理粉末钢原材料,加工成刀型后再进行热处理,只有极少数小作坊会用二手热处理模具废料加工,绝非行业普遍情况。

钢厂仅提供钢材的热处理规范(淬火温度、回火参数等),不提供成品零件的热处理服务。只要严格按照钢厂规范执行热处理(包括淬火、深冷、回火),专业热处理厂完全可以达到钢材的设计性能,不存在 “只有原厂热处理才可靠” 的说法。

常规熔炼厨刀用钢(如 440C、9Cr18MoV、12C27),退火态原材料国产约 20-50 元 / 公斤,进口约 50-100 元 / 公斤;主流粉末钢(如 M390)退火态原材料,批量采购价约 200-400 元 / 公斤,400-800 元 / 公斤仅为零售小批量的高价,并非行业通用价格。且上述价格均为原材料价格,不含热处理,热处理成本需单独计算(通常几十元 / 公斤)。

常规家用厨刀的刀身用钢量约 100-200 克 / 把,除去加工损耗,1 公斤钢材可制作 5-10 把常规厨刀,仅大型砍骨刀、长刀才会出现 1 公斤做 2-3 把的情况,该描述不符合普遍场景。


热处理后的 M390 磨削加工难度确实较高(高硬度、高耐磨性),但该描述完全不符合行业实际:
熟练刀匠搭配金刚石磨具、专业砂带机,单日可完成多把 M390 镜面厨刀的加工,“1 个月最多 10 把” 仅为设备、技术不足的个例;
采用数控磨床、自动化抛光设备,单日可完成数百上千把 M390 镜面厨刀的加工,不存在 “加工难度导致产能极低” 的问题。


M390 是博勒尔开发的高端粉末不锈钢刃具钢,核心应用场景是高端切削刀具(医疗手术刀、精密刃具)、民用高端刃具,仅可拓展用于高耐磨高耐腐蚀的镜面塑料模具,绝非 “多用在镜面模具”。

M390 的韧性,在同级别(HRC60-62)高耐磨高铬不锈钢中处于优秀水平,其冲击韧性约 10-15 J/cm²,显著优于同硬度的 440C、ZDP189,完全满足厨刀、潜水刀的使用需求。“韧性堪忧” 是跨品类对比的错误结论:若与低碳低合金工具钢对比,M390 韧性确实偏低,但这类钢材的耐磨性、耐腐蚀性远不如 M390,二者应用场合完全不同,不具备可比性。

K390 是莱氏体粉末高速钢,设计定位是高端工业切削刀具,本身就不追求耐腐蚀性(不含高铬,不属于不锈钢),不存在 “削弱抗腐蚀能力” 的说法。其高硬度、高耐磨性来自于高合金含量(高钨、高钒),而非牺牲耐蚀性。

K390 的核心优势是超高的耐磨性、红硬性(高温硬度保持性),可稳定做到 HRC64-66 的高硬度,适配高速切削场景。其韧性在同硬度的高速钢中处于中等偏上水平,但在相同硬度下,韧性显著低于 M390,不存在 “超强韧性” 的特点。

日立 ZDP189 开发于 1996 年,博勒尔 M390 开发于 1998 年,ZDP189 的问世时间早于 M390,不可能 “盗版”。且二者成分差异极大:ZDP189 为 C3.0%、Cr20%、V0.3%,核心碳化物为铬碳化物;M390 为 C1.9%、Cr20%、V4.0%,核心碳化物为高硬度钒碳化物,合金设计路线完全不同,不存在 “盗版” 一说。

ZDP189 是高碳高铬马氏体不锈钢(防锈),SRS15 是大同开发的钨钼系粉末高速钢(不防锈),二者成分、性能、应用场合完全不同,根本不属于同一系列。

ZDP189、SRS15、SG2 均为日系钢厂的高端粉末钢产品,代表了日系粉末冶金的高端水平,绝非 “中等水平”。

ZDP189 可稳定做到 HRC64-66 的高硬度,抛光性能优异,高目数下的镜面保持性、刃口锋利度保持性均处于高端水平,仅因钒含量低,耐磨性弱于 M390,不存在 “高目数下难保持” 的普遍问题。

SRS15 是不防锈的粉末高速钢,SG2 是防锈的粉末不锈钢,二者设计定位完全不同(前者面向工业高速切削,后者面向民用防锈刃具),无法直接对比 “平衡性”。

SG2 与 M390 是不同设计路线的产品,各有优劣,绝非 “各指标差一点”。
SG2 可稳定做到 HRC62-64,硬度、耐磨性略优于常规热处理的 M390,但铬含量更低,耐腐蚀性弱于 M390,二者是应用差异化的产品,而非全面落后。

粉末钢并非不能锻造,符合钢厂规范的热锻工艺,反而可以进一步提升钢材性能。
热锻可进一步提高钢材致密度、细化晶粒、优化碳化物分布,提升钢材的韧性与强度。
只有不当锻造如锻造温度过低、变形量不足、冷却不当,才会导致钢材开裂、性能下降。
高端手工刀匠对粉末钢进行规范锻造是行业常见操作,绝非 “锻造就会破坏性能”。


很多顶级刀匠(如美国的 Chris Reeve, Brad Southard,或日本的一些顶级名匠)在制作粉末钢大马士革(PM Damascus)或复合钢时,会进行规范的热锻。
他们通常采用等温锻造或包套锻造,将钢材包在不锈钢里抽真空或通保护气体,在精确控制的温度下进行大变形量的锻打。
目的不是“成型”,因为粉末钢棒材已经是成品形状,而是为了改善微观结构和冶金结合。

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 楼主| 发表于 昨天 20:40 | 显示全部楼层
寂静回声 发表于 2026-3-11 20:08
胡说八道的地方太多了,8爷觉得没必要跟你细说。
这种累活就由我来干了。

感谢大侠的科普,您的珍贵经验资料我将慢慢品味,后续不怕丢人再发帖咨询
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 楼主| 发表于 昨天 20:48 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2026-3-11 19:45
粉末材料是防止偏析、制造超高硬度的,不一定提高强度与冲击性,

人类的刀剑,不是需要上述性能,而是折中 ...

8爷您吉祥,本身初衷就有实战破甲的考虑,加上短兵相接,大宝剑被砍断砍崩卡骨头就嘎定了,所以材料要求会高一点!古代武举人能抬起几百斤的石墩(试力石),速度与力量也是惊人的。只是不知道从什么方向分析,以一米余长的汉剑考虑,实战性能又有几何呢??
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