AISI 1095 er stål med højt kulstofindhold med høj hårdhed og slidstyrke. Disse ståltyper er velegnede til fremstilling af forskellige former for dolke og knive på grund af fremragende kantfasthed og slidstyrke. Stål med højt kulstofindhold har en faktor af sprødhed på grund af det stærke cementitnetværk i matrixen, men det forhindrer det ikke i at være det bedste knivstål. Kulstofstål er tilbøjeligt til at ruste, og derfor anvendes den variant, der kaldes 1095 cro-van stål, til fremstilling af dolke på grund af den fremragende korrosionsbestandighed.
I nedenstående diskussion diskuteres 1095 ståls egenskaber, varmebehandling, metalbearbejdning. Vi er også nødt til at dele vores indsigt i cro-van 1095 stål. Sammenligningen af denne stålkvalitet med andre stålkvaliteter er også blevet foretaget for at lette dig i valget af bladstål.
UNS-nummer
G10950
Andre betegnelser
AMS 5121 | AMS 5121 | ASTM A29 (1095) | ASTM A713 (1095) | MIL S-7947 |
---|---|---|---|---|
AMS 5122 | ASTM A510 (1095) | ASTM A830 | MIL S-8559 | |
AMS 5132 | ASTM A576 (1095) | DIN 1.1274 | QQ S700 (C1095) | |
AMS 7304 | ASTM A682 (1095) | MIL S-16788 (C10) | SAE J1397 (1095) | |
AMS 5132D | SAE J403 (1095) | SAE J412 (1095) | AMS 5121C |
1095 kulstofstål Sammensætning
Elementer | 1095 glat stål | 1095 cro-van stål | |
---|---|---|---|
C | 0.90 – 1,03 | 0,90 – 1,03 | |
Mn | 0,30 – 0,50 | 0,25-0,45 | |
S | < 0,050 | < 0.025 | |
P | < 0.040 | < 0.025 | |
Si | NIL | 0,15-0,30 | |
Cr | NIL | 0,40-0.60 | |
Fe | Base | Base |
1095 kulstofstål egenskaber
Fysiske egenskaber
Egenskaber | Enheder (metriske) |
---|---|
Smeltepunkt | 1530 C |
Densitet | 7.85 g/cm3 |
Mekaniske egenskaber
For hårdhedstest, kan du gennemgå;
- Brinell-hårdhedstest
- Vicker-hårdhedstest
- Rockwell-hårdhedstest
Egenskaber | Enheder (metrisk) |
---|---|
Blødstyrke | 525 Mpa |
UTS | 685 Mpa |
Poissonforhold | 0.29 |
Elastisk modul | 205 GPa |
Hårdhed (Brinell) | 197 |
Hårdhed (Vicker) | 207 |
Hårdhed (Rockwell C) | 13 |
Bearbejdbarhed (baseret på AISI 1212 stål som 100 maskinbearbejdelighed) | 0.45 |
Brydningsforlængelse | 0,1 |
Afkortning af areal | 0,4 |
De mekaniske egenskaber, der er angivet ovenfor, er for sfærodiseret stål for at forbedre bearbejdeligheden. Følg nedenstående links for at se egenskaberne for dette stål med højt kulstofindhold efter smedning, nedkøling og normalisering;
- Oliehærdet fra 800°C (1475°F), anløbet ved 480°C (900°F) – (Link)
- Som valset – (Link)
- Glødbehandlet ved 790°C (1450°F) – (Link)
- Oliehærdet fra 800°C (1475°F), hærdet ved 540°C (1000°F) – (Link)
- olieskæret fra 815°C (1500°F), hærdet ved 480°C (900°F) – (Link)
Thermiske egenskaber
W1 stål | egenskaber |
---|---|
Thermisk ledningsevne (W/m. K) | 49.8 |
Specifik varmekapacitet | 0.461 J/g – C |
W1 stål | CTE Liner (µm/m – C) |
---|---|
100 C | 11 |
300 C | 12.4 |
500 C | 13.5 |
Elektriske egenskaber
W1 Stål | Elektisk resistivitet (ohm – cm) |
---|---|
0 C | 1.8E-5 |
1095 stål Smedning
Til fremstilling af knive er de to mest almindelige metoder, der anvendes, materialefjernelse og smedning. Smedning indebærer opvarmning og slagning af stålet for at reducere tværsnittet og formen til det halvfærdige produkt og samtidig forbedre de mekaniske egenskaber.
I avancerede processer er knive kanthærdede for at opnå højere hårdhed eller sprødhed i kantområdet og kun lade resten af knivene være mere hårdføre end kanten. Dette giver kniven mulighed for at modstå stød og chokbelastning og modstandsdygtighed over for brud.
Anbefalet smedetemperatur for højkulstofstål er 955oC til 1177oC.
Varmebehandling
Dette højkulstofstål har normalt et cementitnetværk i sin matrix. Hvis udglødning af stål udføres i et temperaturområde højere end 910oC, kan det føre til en meget skør mikrostruktur. Udglødning i austenitområdet betegnes som fuld – udglødning. Du kan studere virkningen af fuldglødningsmikrostruktur på egenskaberne ved kulstofstål med højt kulstofindhold i afsnittet om udglødning.
Glødning
Glødning, der anvendes til stål med højt kulstofindhold, er interkritisk glødning for at undgå udvikling af kontinuerlige cementitnetværk ved afkøling. Dette kan undersøges nærmere i afsnittet om udglødning af mikrostruktur.
Glødetemperaturen, der vælges for 1095 stål med højt kulstofindhold, ligger mellem 810oC og 890oC.
Normalisering
Normaliseringstemperaturen for stål med højt kulstofindhold er den samme som glødetemperaturen. Ved normalisering af stål kan cementitnetværk undgås i langt højere grad, hvilket giver en finere mikrostruktur med mindre sprødhed.
Sammenligningen af normaliserede og udglødede mikrostrukturegenskaber kan ses nedenfor;
1095 stål | As-Valset | Normaliseret | Glødet | ||
---|---|---|---|---|---|
Trækkestyrke (MPa) | 965 | 1015 | 615 | ||
Styrke (MPa) | 585 | 525 | 380 | ||
Styrkeudslag i % | 0.12 | 0.11 | 0.247 | ||
Arealindskrænkning % | 0.17 | 0.17 | 0.21 | 0.45 | |
Hårdhed HB | 293 | 293 | 174 | ||
Izodslagstyrke (J) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Hærdning
Hærdning er en hurtig afkølingsproces, der indebærer omdannelse af cementit og perlit til martensite og tilbageholdt austenit.
Hærdningsprocessen for stål afhænger af opvarmningstemperaturen og afkølingsmediet. Ved 195-hærdningsbehandling foretrækkes temperatur over A3-linjen og vandafkøling for mindre støbegods. For store støbegods foretrækkes olieafkøling for at undgå afblødningsrevner, som kan findes i varmebehandlingsfejl.
Temperering af 1095-stål
Udviklingen af martensit i strukturen resulterer i store termiske spændinger i materialet sammen med bevaret austenitdannelse. Ingen nedkølingsproces kan helt fjerne tilbageholdt austenit. Årsagen kan studeres i TTT-diagrammet i stål.
Denne tilbageholdte austenit og martensite omdannes til carbider for at undgå sprødhed og bedre bearbejdelighed. Følg Tempereringsprocessen i stål for de faser, der forårsager omdannelsen af tilbageholdt austenit og martensite til carbider.
Tempereringstemperaturen for dette stål er mellem 372 og 705oC.
Svejsning af 1095
1095 har en indbyrdes forbundet matrix af cementit, som er vanskelig at smelte. Derfor er denne stålkvalitet ikke at foretrække til svejsning.
1095 kulstofstål Anvendelser
Fælles anvendelser af almindeligt kulstofstål af denne kvalitet er;
- Fjedre
- Skærende værktøjer
- Græsskærende værktøjer
- Græsskærende værktøjer
- Knive
- Dekorationssværd
- Japansk Katana
- KaBar Becker 1095 Cro-Van VS 1095 stål
1095 cro-van stål har en lille tilsætning af krom og vanadium i det, hvilket giver det en højere slid- og korrosionsbestandighed. Der er ikke meget forskel på de to stålkvaliteter, bortset fra at der kan forventes højere hårdhed og modstandsdygtighed med 1095 Cro-van stål. Chromholdigt stål kan også betragtes som langtidsholdbart med hensyn til korrosionsbestandighed på grund af tilstedeværelsen af krom i små mængder.
- D2 VS 1095
D2 er koldbearbejdet værktøjsstål, der anvendes til fremstilling af store smedestempler og specialiserede skærende værktøjer. D2-stål er en legering af højt kulstofindhold og krom, hvilket giver det en meget overlegen hårdhed, slid- og korrosionsbestandighed sammenlignet med 1095-stål. Med hensyn til omkostninger er kulstofstål altid billigere end legeret stål, men til lang og robust brug er D2-stål at foretrække.
- 1075 VS 1095 stål
I 1095 angiver 1 kulstof som det vigtigste legeringselement, og 0 angiver fravær af andre legeringselementer. 95 angiver den procentvise andel af kulstof i stålet. Det er altså almindeligt stål uden legeringselementer og med en kulstofprocent på 0,95 %. Mens 1075 er almindeligt kulstof med en kulstofprocent på 0,75 %.