AISI 1095 är ett stål med högt kolinnehåll och hög hårdhet och slitstyrka. Dessa stål är lämpliga för tillverkning av olika typer av dolkar och knivar på grund av utmärkt kanthållning och slitstyrka. Stål med högt kolinnehåll har en faktor av sprödhet på grund av det starka cementitnätverket i matrisen, men det hindrar inte att det är det bästa knivstålet. Kolstål är benäget att rosta och därför används den variant som kallas 1095 cro-van-stål för tillverkning av dolkar på grund av dess utmärkta korrosionsbeständighet.
I nedanstående diskussion diskuteras 1095 ståls egenskaper, värmebehandling, metallbearbetning. Dessutom måste vi dela med oss av våra insikter om cro-van 1095 stål. Jämförelsen av denna stålsort med andra stål har också gjorts för att underlätta för dig i valet av bladstål.
UNS-nummer
G10950
Andra beteckningar
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 kolstål Sammansättning
Elementar | 1095 slätt 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 | Bas | Bas |
1095 kolstålsegenskaper
Fysikaliska egenskaper
Egenskaper | Enheter (metriska) |
---|---|
Smältpunkt | 1530 C |
Densitet | 7.85 g/cm3 |
Mekaniska egenskaper
För hårdhetstest kan du granska;
- Brinell hårdhetstest
- Vicker hårdhetstest
- Rockwell hårdhetstest
Egenskaper | Enheter (Metriskt) |
---|---|
Brottstyrka | 525 Mpa |
UTS | 685 Mpa |
Poissonkvot | 0.29 |
Elastisk modul | 205 GPa |
Hårdhet (Brinell) | 197 |
Hårdhet (Vicker) | 207 |
Hårdhet (Rockwell C) | 13 |
Bearbetningsbarhet (Baserat på AISI 1212-stål som 100 mahinability) | 0.45 |
Brytningsförlängning | 0,1 |
Reduktion av area | 0,4 |
De mekaniska egenskaperna som anges ovan gäller för sfäroderat stål för att förbättra bearbetbarheten. Följ länkarna nedan för att se egenskaperna hos detta stål med högt kolinnehåll efter smidning, släckning och normalisering;
- Oil släckt från 800°C (1475°F), härdat vid 480°C (900°F) – (Länk)
- Som valsat – (Länk)
- Glödgad vid 790°C (1450°F) – (Länk)
- Oil släckt från 800°C (1475°F), härdat vid 540°C (1000°F) – (Länk)
- oljeskyddad från 815°C (1500°F), härdat vid 480°C (900°F) – (Länk)
Thermiska egenskaper
W1 stål | egenskaper |
---|---|
Thermisk konduktivitet (W/m. K) | 49.8 |
Specifik värmekapacitet | 0.461 J/g – C |
W1 stål | CTE Liner (µm/m. C) |
---|---|
100 C | 11 |
300 C | 12.4 |
500 C | 13.5 |
Elektriska egenskaper
W1 Stål | Elektrisk resistivitet (ohm – cm) |
---|---|
0 C | 1.8E-5 |
1095 stål Smide
För knivtillverkning är de två vanligaste metoderna borttagning av material och smide. Smidning innebär att stålet värms och slås för att minska tvärsnittet och formen till den halvfärdiga produkten samtidigt som de mekaniska egenskaperna förbättras.
I avancerade processer skärs knivar av i kanten för att uppnå högre hårdhet eller sprödhet i kantområdet, vilket gör att resten av kniven blir hårdare jämfört med kanten. Detta ger kniven förmåga att motstå slag- och stötbelastning och motståndskraft mot brott.
Rekommenderad smidetemperatur för högkolstål är 955oC till 1177oC.
Värmebehandling
Detta högkolstål har vanligtvis ett cementitnätverk i sin matris. Om glödgning av stål utförs i ett temperaturområde högre än 910oC kan det leda till en mycket spröd mikrostruktur. Glödgning i austenitområdet benämns som Full – glödgning. Du kan studera effekten av mikrostrukturen vid full glödgning på egenskaperna hos stål med högt kolinnehåll i avsnittet Glödgning.
Glödgning
Glödgning som används för stål med högt kolinnehåll är interkritisk glödgning för att undvika utveckling av kontinuerliga cementitnätverk vid avkylning. Detta kan studeras närmare i avsnittet om glödgningens mikrostruktur.
Glödgningstemperaturen som väljs för 1095 stål med högt kolinnehåll ligger mellan 810oC och 890oC.
Normalisering
Normaliseringstemperaturen för stål med högt kolinnehåll är densamma som glödgningstemperaturen. I normaliseringsstål kan cementitnätverket undvikas i mycket större utsträckning vilket ger en finare mikrostruktur med mindre sprödhet.
Vid jämförelse mellan normaliserade och glödgade mikrostrukturegenskaper kan man se nedan;
1095 stål | As-Valsad | Normaliserad | Glödgad | ||
---|---|---|---|---|---|
Tåghållfasthet (MPa) | 965 | 1015 | 615 | ||
Skjutstyrka (MPa) | 585 | 525 | 380 | ||
Förlängning % | 0.12 | 0.11 | 0.247 | ||
Förminskning av ytan % | 0.17 | 0.21 | 0.45 | ||
Hårdhet HB | 293 | 293 | 174 | ||
Izod slagstyrka (J) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Härdning
Härdning är en snabb kylningsprocess som innebär att cementit och perlit omvandlas till martensit och bibehållen austenit.
Härdningsprocessen för stål beror på värmetemperatur och släckningsmedium. För 195 härdningsbehandling föredras temperatur över A3-linjen och vattenavkylning för mindre gjutgods. För stora gjutgods föredras oljeavkylning för att undvika avkylningsrevor som kan finnas i värmebehandlingsdefekter.
Temperering av 1095-stål
Utvecklingen av martensit i strukturen resulterar i stora termiska spänningar i materialet tillsammans med bibehållen austenitbildning. Ingen avkylningsprocess kan helt avlägsna bibehållen austenit. Orsaken kan studeras i TTT-diagrammet i stål.
Denna bibehållna austenit och martensit omvandlas till karbider för att undvika sprödhet och bättre bearbetbarhet. Följ processen Temperering av stål för de steg som orsakar omvandlingen av bibehållen austenit och martensit till karbider.
Tempereringstemperaturen för detta stål ligger mellan 372 och 705oC.
Svetsning av 1095
1095 har en sammankopplad matris av cementit som är svår att smälta. Därför är denna stålsort inte att föredra för svetsning.
1095 kolstål Användningsområden
Högre vanliga användningsområden för vanligt kolstål av denna kvalitet är;
- Fjädrar
- Skärverktyg
- Grässkärverktyg
- Kornskärverktyg
- Knivar
- Dekorationssvärd
- Japansk katana
.
- KaBar Becker 1095 Cro-Van VS 1095 stål
1095 cro-van stål har ett litet tillskott av krom och vanadin i sig vilket ger det högre slitstyrka och korrosionsbeständighet. Det finns inte mycket skillnad mellan de båda stålsorterna förutom att högre hårdhet och motståndskraft kan förväntas med 1095 Cro-van stål. Kromhaltigt stål kan också anses vara långvarigt när det gäller korrosionsbeständighet på grund av närvaron av krom i små mängder.
- D2 VS 1095
D2 är kallbearbetat verktygsstål som används för att tillverka stora smidesverktyg och specialiserade skärverktyg. D2-stål är en legering av hög kolhalt och krom som ger det mycket överlägsen hårdhet, slitstyrka och korrosionsbeständighet jämfört med 1095-stål. När det gäller kostnaden är kolstål alltid billigare än legerat stål, men för lång och robust användning är D2-stål att föredra.
- 1075 VS 1095 stål
I 1095 anger 1 kol som det huvudsakliga legeringselementet och 0 anger avsaknad av andra legeringselement. 95 anger den procentuella andelen kol i stålet. Det är alltså vanligt stål utan legeringselement och med en kolprocent på 0,95 %. Medan 1075 är vanligt kol med en kolprocent på 0,75 %.