ナイフ鋼オタクPatreonサポーターになるためのルイス、デビッド*アボット、ニック*シャバズ

5160は、その優れた靭性で知られている低合金鋼です。 それは多くの鍛造材のbladesmithsによって葉ばねの形でよい特性そしてまた広い供給による、特に使用されました。 しかし、熱処理で鋼の特性を最大化する方法に関する情報は乏しい。 だから私の父、デビン*トーマスと一緒に、私たちは5160の靭性に関する小さな研究をしました。

前処理

鋼は、いくつかのステップで追加され、与えられた熱処理に対する鋼の応答に大きな影響を与えるように、靭性試験に適したサイズに鍛造 我々が行った熱処理は、異なる以前の鍛造および焼鈍を与えられた5160のより広い範囲に適用することができるが、熱処理は、鍛造、正規化、および同じ方法で焼鈍されたときに同じ結果を与える可能性が最も高い。

鍛造温度=1800°F

正規化=1600°F20分間、プレートクエンチに続いて

アニーリング=1250°F2時間

オーステナイト化=15分間、示された温度で保持します。 1475、1500、1525、1550、および1575°Fの温度を試験した。

クエンチ=公園50油、液体窒素で15分に続いて

テンパリング=1時間（気性の間に室温に冷却）二回行いました。 350、375、400、および450°Fの温度を使用した。私たちは、このページのテストサンプルの完全な仕様で、他のすべての靭性テストで使用されているのと同じテスト手順を使用しました。

靭性テス それらはノッチなしに2.5x10x55のmmの標本（unnotched）で、charpyの影響のテスターによってテストされる。 靭性は、試験片を破壊するのに必要なエネルギーによって測定される。 あなたは靭性に関するこの記事でcharpyがどのように機能するかについて傾くことができます。 この標準的な標本を使用して私達は私達がテストした他のナイフの鋼鉄すべてと5160の靭性を比較することを可能にする。

硬度

最低硬度は、予想通り、最低オーステナイト化温度（1475°F）で測定した。 しかし、硬度は1500-1575°Fから比較的平坦であり、より多くの炭化物が1475から1500°Fのオーステナイト化温度に増加することによって溶解したが、その温度を超える有意な変化はなかったことを示している。

焼戻し温度を上げるために、期待どおりに硬度が低下しました。 ちょうど60Rcに350°Fの比較的低い和らげる温度と、および57.3Rcだけ450°F.と達されました。

靭性

靭性のピークは1525°Fのオーステナイト化温度で達しましたが、靭性は1475-1525°Fの間で比較的平坦ですが、靭性は1525°F以上に低下します。 硬度が1500°Fの上で平らだったので、結晶粒成長は本当らしいです。 1525°FはASM熱Treaterのガイドの熱処理の推薦された温度です。

テンパリングでは、400°Fの温度で靭性にピークがあり、375°Fのテンパを使用するとわずかに少なくなりました。 CruForgeVとAEB-Lの試験では、300°Fまで焼戻ししても同様に大きな靭性の低下が見られなかったため、この大きな低下は驚くべきことです。硬度の低下にもかかわらず、焼戻し温度を400°Fから450°Fに上昇させると靭性の低下もありました。 450°Fで焼戻しするときの靭性の低下は、この記事で説明されている”焼戻しマルテンサイト脆化”のためです。

硬度-靭性バランス

焼戻しの面では、硬度-靭性バランスは375または400°Fで最も高く、350°Fを使用すると硬度がわずか0.7Rcに増加しましたが、靭性が大幅に低下したため、硬度-靭性バランスははるかに悪くなりました。 焼戻し温度を400から450°Fに上げると、硬度と靭性の両方が低下しました。 従って400の上でまたは375°Fの下で和らげることは推薦されません。

1475と1525°Fの間のオーステナイト化温度を増加させると、硬度と靭性の両方が増加し、1525°Fでの硬度と靭性バランスのピークが1525°Fよりも高いオーステナイト化は、硬度のわずかな低下と靭性の有意な低下をもたらしたため、これらのオーステナイト化温度は推奨されない。

低または高焼戻し温度で靭性の低下、および異なるオーステナイト化温度で比較的平坦な硬度のため、5160は、その可能な特性の組 1500-1525°Fの範囲でAustenitizingおよび375-400°Fの範囲で和らげることは特性の最もよい組合せを提供し、そこから調節は靭性、硬度、または両方の低下を提供します。 おそらく、クライオ工程を除去することは、硬度の対応する低下とともに靭性の改善につながるであろう。 さもなければ、5160を扱う熱で余りに創造的に得てはいけない。

5160vs他のナイフ鋼

私たちの最適化された熱処理のために、5160靭性は他の鋼に比べて非常に高いです。 これは私達が熱-扱われた5160の非常に低い炭化物の一部分に基づいて期待するものをと一直線にあります。 5160は8670以外のどの鋼よりも優れていました。 しかし、8670鋼はクライオ処理なしで熱処理されたので、8670が本質的に優れた靭性を持っているのか、おそらくニッケル添加のために、またはクライオ改

要約と結論

5160は、オーステナイト化温度を用いた熱処理で非常に良好な靭性を有する。1500-1525°fおよび375-400°f.で和らげられてそれは58.5-59で起因する。5Rcおよびcryoのステップと扱われる熱がとき非常に高い靭性。 Cryoをスキップすると、硬度が低下すると靭性がわずかに改善される可能性がありますが、これはテストされていませんでした。 この研究で使用される前の処理（鍛造温度、正規化、およびアニーリング）は、同じ結果を確実にするために推奨されますが、熱処理はまだ在庫除去に使用されP>