廚刀 1.3.1 微量元素的作用

鉬(Molybdenum;Mo)

鉬的熔點超過2600度C,在高溫狀態下穩定延展性良好,常常加入鋼鐵中成為合金添加物,很多鋼材都會添加鉬元素,合金裡加入鉬可以避免鋼材變脆,在高溫時保持鋼材的強度,常被用來做為高速鋼,添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,含鉬越高則耐蝕性越強。

釩(Vanadium;V)

增加抗摩能力、硬度與延展性,在碳鋼中加釩可以降低鋼材的耗損量並加強鋼的耐衝性,讓鋼材的晶粒更細緻,顯著改善鋼的性能,在鋼材中加入0.1%左右的釩,可明顯鋼材提高強度,減輕結構重量,進而降低成本。

除此之外,釩加在不同鋼材中,會有許多不同的特殊的作用,例如在熱處理中增加抗回火的能力,在高速鋼,熱強鋼中均能改善提升重要性能,又在鋼材耐蝕性中改善抗蝕能力,用途廣泛,所以在許多合金鋼材中都含有釩。

錳(Manganese;Mn)

還記得玄鐵重劍嗎?就是金庸筆下那把神奇的玄鐵重劍,當年楊過偶然間在獨孤求敗墓中得到這把劍,根據當時目擊者描述,此劍重劍無鋒,大巧不工,江湖中形容得此劍半兩數錢,即可鑄成絕世寶劍。如果以上呈堂供詞屬實,用現代眼光推論,南宋山裡面發現的玄鐵重劍,約莫就是現在的高錳鋼劍。

重劍無鋒,因為高錳鋼堅硬難以打磨加工,要磨出刀鋒也折騰人,所以不開鋒頗合情合理的;大巧不工,作者應該是要表達的是,成大事者不拘小節,就如玄鐵劍法一樣簡單夠力,而高錳鋼堅硬的特性,連金剛鑽,白玉,寶石等高硬度石頭組成的金龍鞭都刮不出一絲痕跡,像玄鐵劍這麼好的高錳鋼,製作時表面會由奧斯田鐵形成一層硬殼,受擠壓研磨時會自硬,遇強則強,強度極高,通常一次成型,後續加工不易,推算以南宋時期冶金煉鋼技術,要做細部加工也就難上加難,所以只能做出雛形,無法細部加工雕琢,自然大巧不工。

半兩數錢,凡鐵變寶劍,中國古時鐵礦品質不佳,含硫量高,煉鐵技術普普,打造的兵器脆裂易斷,如果遇上高錳玄鐵,當然斬金斷玉所向披靡。一般冶金時加入錳,可以脫硫,剛好去掉硫的缺陷,所以南宋時期的凡鐵,加入一些玄鐵劍可以變精鋼,正好符合冶金技術的敘述。所以,如果是鋒利切削就用碳鋼,如刀劍,而要粗猛砍劈就選錳鋼,如斧頭。

有的時候融入小說情節後,每個人都可以是武林至尊,真真假假,假假真真,言歸正傳,錳有助於增加鋼材結構堅固性,耐磨與強度,製程中抗氧化,除雜質也有貢獻,但是過多錳會讓鋼材變脆,很多的鋼材中都會添加錳元素來讓鋼材更適用。

鎳(Nickle;Ni)

鎳在室溫下氧化緩慢,加入合金可保持強度與韌性,提升低溫狀態下性能表現,也可能提高耐蝕程度,卻也增加各項加工的困難度,另外就是閃閃亮眼的特性,在鍛造花紋鋼時也經常會添加鎳,呈現明暗對比中鮮亮的部分。

鈷(Colbat;Co)

先別緊張,這不是醫院用來作放射線治療的鈷60,而是常運用在醫藥、陶瓷或鋰電池的鈷,更常被用來製作合金,不過先不用擔心放射線的問題,因為二者不是一樣的東西,要擔心的是少了鈷,您的手機或電動車可能就停擺了。鈷可以增加鋼材的強度及硬度,並讓晶體結構細緻化,可以用更高溫度焠火處理並強化合金內其他元素作用。

矽(Silicon;Si)

矽是半導體,地表元素的大宗,廣泛運用在陶瓷,混凝土,半導體零件器材生產,當然還有合金鋼,矽添加於鋼材中可以增加鋼材的強度、耐磨抗氧化能力,並在冶煉鎔融狀態下有除氧的功能。

鈦(Titanium;Ti)

鈦在地球上的存量豐富,從18世紀末被發現以來,曾因存在分散,難以提取而認為是稀有金屬,鈦有很多特殊性格,其中兩個最明顯的特性,第一是耐蝕性,鈦在常溫下表面形成一層穩定性高附著力強的氧化膜,即使受傷也能快速再生修補,所以對鹽,水及一般氧化都有優異的抗蝕條件;第二是金屬中最佳的強度重量比,也就是與鋼相同的強度狀況下,重量只有鋼的一半,還有就是在高溫與低溫狀況下整體強度好表現穩定,這幾項特性在二次大戰後讓鈦金屬嶄露頭角,大量運用在航空,太空與軍事科技。一般來說合金加入鈦可以控制鋼材晶體大小,進而增強材料強度與延展性,質輕,耐蝕,耐高溫是鈦合金的特性,但是純鈦硬度約30HRC左右,很多鈦合金的硬度跟碳鋼比起來也不算高,再加上鈦合金有上百種產品,各有巧妙不同,如果您很看重硬度的話,哪一種鈦合金才能符合您廚刀需要的特性呢。

鎢(Tungsten;W)

先介紹一下鎢的熔點超過3400度C,這數字大概是甚麼概念,相較鋁的熔點660度C,鐵的熔點超過1500度C,鎢是目前熔點最高的金屬,抗拉強度高延展性好,可以用來做燈絲發光發亮也不鎔化,鎢本身硬度高,耐蝕耐磨又耐高溫,所以在合金鋼裏加入鎢,可以增加高溫下耐磨性與耐衝擊性,不知道這些特性是不是您身處的用刀環境與需求。

磷(Phosphornus;P)

目前存在於絕大多數鋼材中的微量元素之一,磷本質上不是受歡迎的一種有害物質,會降低鋼材的韌性,但非常小量的該元素可以提高鋼材的強度,加工性和硬度,含量應該限制在0.05%以下。

硫(Sulfur;S)

與磷元素類似,是刀具鋼中另一個比較不受歡迎的元素,或是稱作雜質,雖然硫能提高鋼材的加工性,但卻降低了韌性。


鋼材種類特性非常多,會影響一把新廚刀性能表現的,一般來說會有選材,形狀設計,熱處理,製程,硬度與強度,耐鏽蝕度,持鋒度,易磨度,完工組合等因素,很難用單一標準來評斷刀子好壞。選擇用來製刀的材料眾多,大家也知道各材料特性,但要實際製刀販售,各刀廠會各有用料考量,鋼材選擇是先天因素,卻不一定能直接決定刀子好壞,後天的冶煉與製作技術佔了更重要的份量,或許因為這些隱性的功夫難以張顯,廠家也只能在使用的鋼材上多作標榜。

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