tak til David Abbot for at blive knivstål nørder Patreon tilhængere!

5160 er et lavlegeret stål kendt for sin fremragende sejhed. Det er blevet brugt af mange smedebladsmede på grund af dets gode egenskaber og også bred tilgængelighed, især i form af bladfjedre. Oplysninger om, hvordan man maksimerer stålets egenskaber med varmebehandling, er imidlertid ringe. Så sammen med min far, Devin Thomas, lavede vi en lille undersøgelse af sejheden på 5160.

forudgående behandling

stålet skulle smedes ned til den størrelse, der var egnet til sejhedstest, så det tilføjes i flere trin og har en signifikant effekt på stålets respons på den givne varmebehandling. Mens de varmebehandlinger, vi udførte, kan gælde for en bredere vifte af 5160 givet en anden forudgående smedning og udglødning, varmebehandlingen er mest sandsynligt at give det samme resultat, når smedet, normaliseret og udglødet på samme måde.

Smedningstemperatur = 1800 liter F

normalisering = 1600 liter F i 20 minutter efterfulgt af en pladesluk

udglødning = 1250 liter F i 2 timer

Austenitering = 15 minutters hold ved den angivne temperatur. Temperaturer på 1475, 1500, 1525, 1550 og 1575 liter F blev testet.

sluk = Parker 50 olie efterfulgt af 15 minutter i flydende nitrogen

temperering = 1 time udført to gange (afkølet til stuetemperatur mellem temperament). Temperaturer på 350, 375, 400 og 450 liter F blev anvendt.

Sejhedstest

Vi brugte den samme testprocedure som i alle vores andre sejhedstest med fulde specifikationer for testprøverne på denne side. De er 2,5 10 55 mm prøver uden hak (unnotched) og testet med en charpy impact tester. Sejheden måles af den energi, der kræves for at bryde prøven. Du kan læne dig om, hvordan charpy fungerer i denne artikel om sejhed. Ved hjælp af denne standard prøver giver os mulighed for at sammenligne sejhed 5160 til alle de andre knivstål vi har testet.

hårdhed

den laveste hårdhed blev målt med den laveste austeniterende temperatur (1475 liter F) som forventet. Hårdheden var imidlertid relativt flad fra 1500-1575 liter f, hvilket indikerer, at mere hårdmetal blev opløst ved at stige fra 1475 til 1500 liter f austeniterende temperatur, men at der ikke var en signifikant ændring over denne temperatur.

for at øge tempereringstemperaturen blev hårdheden reduceret som forventet. Lidt over 60 Rc blev nået med en relativt lav tempereringstemperatur på 350 liter F, og kun 57,3 Rc med 450 liter F.

sejhed

en top i sejhed blev nået med en austeniterende temperatur på 1525 liter f, skønt sejheden er relativt flad mellem 1475-1525 liter F. sejheden falder over 1525 liter f, enten på grund af overskydende kulstof i opløsning eller på grund af kornvækst. Fordi hårdheden var flad over 1500 liter F, er kornvækst mere sandsynligt. 1525 liter F er den anbefalede temperatur for varmebehandling i ASM – Varmebehandlerens vejledning.

med temperering var der en top i sejhed med en temperatur på 400 liter f, med lidt mindre ved hjælp af et 375 liter f-temperament. Der er et overraskende stort fald i sejhed, når tempereringstemperaturen reduceres fra 375 til 350 liter F. Dette store fald er overraskende, fordi vi ved test af CruForgeV og AEB-L ikke så tilsvarende store fald i sejhed, selv når vi tempererede så lavt som 300 liter F. der var også et fald i sejhed, når tempereringstemperaturen steg fra 400 til 450 liter F, på trods af reduktionen i hårdhed. Faldet i sejhed ved temperering ved 450 liter F skyldes “hærdet martensit-skørhed”, som er beskrevet i denne artikel.

Hårdheds-Sejhedsbalance

med hensyn til temperering er hårdheds-sejhedsbalancen højest med 375 eller 400 liter F. Brug af 350 liter f førte til en stigning i hårdhed på kun 0,7 Rc, men sejheden blev drastisk reduceret, så hårdheds-sejhedsbalancen er meget dårligere. Forøgelse af tempereringstemperaturen fra 400 til 450 liter f førte til et fald i både hårdhed og sejhed. Derfor temperering over 400 eller under 375 liter F anbefales ikke.

forøgelse af austenitiseringstemperaturen mellem 1475 og 1525 liter f førte til stigninger i både hårdhed og sejhed for en top i hårdhed-sejhedsbalancen ved 1525 liter F. Austenitering højere end 1525 førte til et lille fald i hårdhed og en signifikant reduktion i sejhed, så de austeniterende temperaturer anbefales ikke.

På grund af faldet i sejhed med lave eller høje tempereringstemperaturer og den relativt flade hårdhed med forskellige austeniterende temperaturer ser 5160 ikke ud til at være meget fleksibel med hensyn til dens mulige egenskabskombinationer. Austenitering i området 1500-1525 liter F og temperering i området 375-400 liter F giver den bedste kombination af egenskaber, og justering derfra giver enten et fald i sejhed, hårdhed eller begge dele. Måske ville fjernelse af cryo-trinnet føre til en forbedring af sejhed sammen med et tilsvarende fald i hårdhed. Ellers skal du ikke blive for kreativ i varmebehandling 5160.

5160 vs andre knivstål

for vores optimerede varmebehandling er 5160 sejhed meget høj sammenlignet med andre stål. Dette er i tråd med, hvad vi ville forvente baseret på den meget lave hårdmetalfraktion i varmebehandlet 5160. 5160 var bedre end noget andet stål bortset fra 8670. Imidlertid blev 8670-stålet varmebehandlet uden en cryo-behandling, så jeg er ikke sikker på, om 8670 i sagens natur har bedre sejhed, måske på grund af dets nikkeltilsætning, eller hvis højere bevaret austenit fra mangel på cryo forbedret sejhed.

sammenfatning og konklusioner

5160 har meget god sejhed med en varmebehandling ved hjælp af en austeniterende temperatur på 1500-1525 liter F og hærdet ved 375-400 liter F. Det resulterer i 58,5-59.5 Rc og meget høj sejhed, når varmebehandlet med en cryo trin. Spring over cryo kan forbedre sejheden lidt med et fald i hårdhed, men dette blev ikke testet. Den tidligere behandling, der blev brugt i denne undersøgelse (smedningstemperatur, normalisering og udglødning) anbefales for at sikre de samme resultater, men varmebehandlingen kan stadig fungere med udglødet barstock, der bruges til fjernelse af lager.