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青鋼の特性と添加元素の効果 青鋼(青紙鋼)は、炭素(C)を多く含む白鋼をベースに、クロム(Cr)とタングステン(W)という二つの合金元素を少量添加した、非常に高性能な刃物鋼です クロム(Cr)の効果 クロムは、青鋼の耐摩耗性と焼入れ性に貢献します 耐摩耗性(切れ味の持続性): クロムは鋼の中の炭素と結びつき、非常に硬いクロム炭化物を作ります この硬い炭化物が刃の組織中に分散することで、摩擦に対する抵抗力が向上し、切れ味が長く持続するようになります 「切れ味長持ち」に繋がります 焼入れ性: 焼入れの工程において、鋼をより深く、均一に硬くするための効果(焼入れ性)を高めます これにより、青鋼はより高い硬度を持つことが可能になります タングステン(W)の効果 タングステンは、主に耐摩耗性と焼き戻し軟化抵抗に貢献します 耐摩耗性(切れ味の持続性): タングステンもまた炭素と結合し、クロム以上に硬いタングステン炭化物を形成します これにより、青鋼の耐摩耗性はさらに高まります 焼き戻し軟化抵抗: タングステンは、熱を加えても(焼き戻しをしても)、せっかく獲得した硬さが失われにくい性質を鋼材に与えます これは、包丁が研磨などで熱を持っても硬さが維持されやすいという効果です タングステンと靭性(欠けにくさ)の関係 タングステンは、鋼の結晶粒を微細化する作用も持ち、これによって靭性(粘り強さ、欠けにくさ)を向上させる側面もあります しかし、青鋼は、クロムとタングステンが作る硬すぎる炭化物の量が多く、また高硬度に調整されるという主目的があるため、総合的に見ると、靭性が犠牲になり、純粋な白鋼よりも欠けやすいとされる傾向があります 青鋼とステンレス鋼、欠けやすさの比較 切れ味の長持ち(耐摩耗性)について クロムを多く加えたステンレス鋼(例えば、一般的な錆びにくい鋼)が、青鋼より切れ味が長持ちするかというと、そうではありません 青鋼は、ステンレス鋼よりはるかに多くの炭素(C)を含んでいます 切れ味の持続性は、クロムやタングステンが炭素と結合してできた硬い炭化物の総量に強く依存します 青鋼は大量の炭素と、クロム・タングステンの両方を持っているため、極めて硬い炭化物を大量に生成し、ステンレス鋼より優れた耐摩耗性(切れ味の持続性)を発揮します 欠けやすさ(脆さ)の序列 欠けやすさは、基本的に硬度が高いほど脆くなるという法則に従います 青鋼・白鋼のグレード(1号、2号)は炭素量で決まります 欠けやすい順(脆い順)は、一般的に以下の傾向があります 青紙1号: 炭素量が多いうえ、Cr・Wで硬い炭化物が多く、最も硬く、最も欠けやすい傾向があります 白紙1号: 青紙1号と同程度の炭素量ですが、合金元素がない分、わずかに粘りがあります 青紙2号: 1号より炭素量が少ないため、硬度が下がり、比較的粘りが増します 白紙2号: 最も炭素量が少なく、合金元素もないため、最も柔らかく、最も粘り強く(欠けにくい)とされます あなたの挙げられた序列「青1→白1→青2→白2」は、この硬度と靭性の一般的なバランスを反映しており、概ね正しい傾向を示しています 青鋼は、同じ炭素量でも合金元素の分、白鋼よりも硬く、欠けやすいという特徴があるからです
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質問者からのお礼コメント
凄まじく分かりやすく丁寧な解説ありがとうございます!! 他の回答を待つことなくベストアンサー選ばせていただきます。 ありがとうございました!!
お礼日時:10/5 4:01