Baja D2 adalah baja perkakas berkadar karbon dan kromium tinggi dengan komposisi yang membuatnya menjadi salah satu baja paling populer untuk pembuatan pisau. Komposisinya biasanya mencakup 1,5-2,35% karbon, 10-13% kromium, 0,5-1,0% molibdenum, 0,5% vanadium, dan sejumlah silikon, mangan, fosfor, dan belerang.
Kandungan karbon pada baja D2 berkontribusi pada kekerasan dan ketahanan aus, sedangkan kandungan kromium yang tinggi memberikan ketahanan korosi yang sangat baik.
Molibdenum meningkatkan ketangguhan dan kemampuan mesin baja, sementara vanadium berkontribusi pada ketahanan aus dan kekerasannya. Silikon dan mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan fosfor serta belerang ditambahkan untuk meningkatkan kemampuan mesin.
Baja adalah jantung dari sebuah pisau. Raw material / bahan baku baja, heat treatment (perlakuan panas) baja, geometri pisau, geometri handle, semuanya mempengaruhi bagaimana sebuah pisau menjadi baik bagi pekerjaan tertentu.
Pertanyaan tentang “apakah baja yang paling bagus?” atau “ Coba buat urutan baja-baja pembuat pisau dari yang paling bagus ke yang paling jelek !”.
Jawabannya tidak pernah benar-benar akurat, karena tergantung dari tugas yang akan diemban oleh pisaunya (misal apakah untuk hiasan, pisau tactical / utility, pisau sayat ataukah untuk pisau olahraga/ hobby pisau lempar), geometri bilah pisau, dan kualitas heat treatment.
Apa yang “terbaik” dan apa yang “paling jelek” bisa sangat beragam. Jika anda ingin mengambil keputusan terpelajar tentang baja, cobalah belajar mengenai kandungan baja dan jadikan itu sebagai titik tolak.
Apa yang Membuat Sebuah Baja Berperforma ?
A. Pendahuluan
Baja adalah jantung sebuah pisau. Pencarian baja bermutu terus berkembang sehingga menghasilkan baja-baja terbaik beberapa tahun ini. Baja sendiri bukanlah satu-satunya faktor bagi sebuah pisau yang baik.
Heat treatment, geometri pisau, geometri handle, dan material semuanya mempengaruhi bagaimana sebuah pisau menjadi baik bagi pekerjaan tertentu. Hanya saja beberapa kualitas sangat sulit dinilai dengan mata.
Anda tidak bisa menilai heat treatment hanya dengan melihatnya saja, dan anda hanya menebak secara terlatih mengenai bagaimana bagusnya bilah pisau dan geometri handle dapat berfungsi baik.
Berkaitan dengan baja anda dapat membuat daftar lengkap mengenai daftar campuran/paduan.nya, sesuatu yang bisa diukur sehingga kadang lebih memuaskan.
Sebagai akibatnya, sangat mudah orang terjebak dalam penekanan yang belebihan terhadap baja itu sendiri.
Pisau lebih penting daripada bajanya, dan hal penting ini jangan pernah dilupakan. Dan lagi baja-baja modern sangat berkualitas, sehingga keputusan-keputusan mengenai pisau didasarkan atas faktor-faktor lain daripada perbedaan-perbedaan tipis kualitas baja.
Sering kali muncul pertanyaan tentang “apakah baja yang paling bagus” atau “coba buat urutan baja-baja ini dari yang paling bagus ke yang paling jelek”.
Jawabannya tidak pernah benar-benar akurat, karena tergantung dari tugas yang akan diemban oleh pisaunya, geometri bilah pisau, dan kualitas heat treatment, apa yang “terbaik” dan apa yang “paling jelek” bisa sangat beragam.
Jika anda ingin mengambil keputusan terpelajar tentang baja, cobalah belajar mengenai kandungan baja dan jadikan itu sebagai titik tolak.
B. Mengasah Demi Performa
Itu tidak berarti bahwa hal yang terbaik tidak diperoleh dari pemilihan baja yang tepat untuk tugas tertentu. Malah kenyataannya memilih baja justru mempengaruhi performa sebuah pisau. Tetapi untuk meningkatkan kualitas sebuah baja tertentu, anda perlu mengambil kesempatan dari kualitas baja itu dalam perencanaan mengasah.
Jika sebuah baja yang lemah dan getas dapat berperforma baik pada 25 derajat tiap sisi, maka sebuah baja yang kuat dan tangguh bisa ditingkatkan sedikit kualitasnya jika dia juga diasah pada 25 derajat tiap sisi.
Hanya saja untuk sungguh-sungguh bisa meningkatkan kualitas baja yang lebih baik, mengapa tidak menurunkannya sedikit ke 20 derajat tiap sisi, atau malah kurang lagi.
Keuntungan dari baja yang lebih baik adalah dia cukup kuat dan tangguh menahan sudut ketajaman yang kecil – dan derajat ketajaman yang lebih kecil akan mengalahkan sudut derajat ketajaman yang lebih besar.
Sangat mudah mengambil keuntungan peningkatan kualitas daya potong tertentu dengan mengurangi 5 derajat dari sudut pengasahan anda.
Ini membawa kita pada satu hukum umum :
Untuk sungguh-sungguh bisa melihat kelebihan baja yang lebih bagus, eksploitasi baja tersebut dalam program pengasahan anda. Jika anda mengasah semua pisau anda dengan sudut yang sama, maka anda mengabaikan pemilihan baja yang anda tentukan.
Di internet, sering seseorang posting mengenai keinginan meng-upgrade pisau lipat ATS-34 mereka ke jenis lain yang menggunakan S30V, dan dalam posting yang berbeda, mereka menyatakan bahwa mereka mengasah semua pisau mereka pada 20 derajat tiap sisi.
Kenapa harus mengeluarkan uang lebih banyak untuk S30V, hanya untuk mendapatkan keuntungan wear resistance yang sedikit lebih baik tapi tidak mempertimbangkan keuntungan performa lainnya?
Jika seorang pengguna yang sama mengambil keuntungan dari kelebihan S30V yang jauh lebih tangguh dan menurunkan sudut ketajaman menjadi 15 derajat tiap sisi, maka mereka akan melihat lompatan besar dalam daya potong, bersamaan dengan wear resistance yang lebih baik.
Karena dengan memilih sudut pengasahan yang benar, maka pisau S30V yang lebih mahal akan memberikan nilai investasi yang lebih besar.
C. Desain Demi Performa
Dalam bagian pembahasan di atas, kita menggarisbawahi apa yang dapat dilakukan pengguna untuk menonjolkan performa terbaik dalam sebuah baja yang berperforma tinggi. Namun pengguna hanyalah mendapat setengahnya, sekarang kita akan melihat apa yang bisa dilakukan oleh pembuat pisau dengan baja berperforma lebih tinggi.
Dengan bergesernya pembuat pisau dari satu baja ke baja lainnya, kadang lebih mungkin memodifikasi desain pisau tertentu untuk mengambil keuntungan dari baja yang lebih baru, dan meningkatkan performanya.
Semisal, bisa saja membuat sebuah pisau tactical / utility yang bisa digunakan dengan keras dari ATS-34. Untuk memastikan bahwa ATS-34 bisa melewati stress dalam lingkungan seperti itu, maka edge bisa dibuat agak lebih tebal (mengorbankan daya potong), atau menurunkan sedikit kekerasannya (mengorbankan kekuatan dan wear resistance), atau malah keduanya.
Jika pembuat yang sama beralih ke baja S30V yang lebih tangguh, ia dapat menipiskan edge, menipiskan seluruh bilah pisau, dan menaikkan kekerasannya, sehingga menambah keseluruhan performa pisau tersebut.
Bergerak ke arah 5160 yang di-temper diferensial memungkinkan pembuat pisau melakukan perubahan profil lebih jauh lagi demi performa.
Bila kita bicara tentang fighter (salah satu kategori model pisau), bergeser dari 1095 ke 3V memungkinkan pembuatnya untuk menghasilkan pisau yang lebih tipis, ringan, dan cepat, sementara secara signifikan meningkatkan daya potong dan mempertahankan integritas ketajaman. Jadi untuk sungguh-sungguh mengambil keuntungan dari baja-baja yang lebih berperforma tinggi, kita ingin pembuat pisaunya menyesuaikan desain pisaunya sesuai bajanya, di mana menurutnya perlu.
Jika seorang pembuat pisau menawarkan pisau yang sama dalam berbagai baja, maka tanyakan karakteristik dalam setiap bajanya, tanyakan bagaimananya dan kenapanya di mana desain berubah untuk mengakomodasi setiap baja yang ditawarkan. Ingat akan ada saja alasan yang bagus sehingga seorang pembuat pisau tidak mengubah profil bilah pisau meskipun bajanya telah berubah. Bisa jadi dia sangat khusus menguasai heat treatment baja tertentu atau lainnya, sehingga perbedaan kecil di antara baja tersebut bisa diminimalisasi.
Bisa jadi juga baja berkualitas yang lebih baik tidak tersedia dalam ketebalan yang diharapkan. Mungkin juga daripada daya potong yang lebih tinggi, sang pembuat lebih memilih daya potong yang sama namun dengan pisau yang dapat lebih bisa menerima penggunaan kasar.
Mungkin saja pelanggannya cenderung hanya membeli pisau yang tebal tanpa memperhatikan performa. Jadi bekerjasamalah dengan pembuatnya untuk memahami pilihan yang diputuskan berkaitan dengan berbagai jenis baja yang ditawarkan. Jika anda mengerti jenis performa yang anda inginkan, anda akan dapat membuat pilihan yang bijak.
D. Kandungan Baja Yang Baik
Apa yang sebenarnya kita cari dalam sebuah jenis baja? Apa yang kita cari adalah kekuatan, ketangguhan/keuletan, wear resistance, dan kemampuan menjaga ketajaman. Kadang kita juga mencari ketahanan terhadap bercak (stainless).
1. Wear resistance adalah kemampuan untuk menahan abrasi.
Secara umum, jumlah, jenis, dan distribusi carbida di dalam bajalah yang menentukan wear resistance.
2. Kekuatan : Kemampuan menerima beban tanpa terjadi perubahan bentuk secara permanen.
Bagi banyak tugas, kekuatan sangatlah penting. Kadang sesuatu yang sangat keras harus dipotong, atau terdapat stress lateral yang terjadi pada edge, kekuatan menjadi faktor kritikal. Pada baja, kekuatan berhubungan langsung dengan kekerasan – makin keras sebuah baja, makin kuatlah dia. Ingatlah saat kekerasan Rockwell digunakan untuk mengukur kekerasan pada baja, maka kekerasan matriks bajalah yang diukur, bukan carbida.
Karenanya, bisa jadi baja yang lebih empuk, baja yang lemah (yang terukur rendah pada skala Rockwell) justru memiliki wear resistance lebih baik daripada baja yang lebih keras.
S60V, meski pada 56Rc, masih memiliki carbida yang lebih banyak dan lebih keras dibanding ATS-34 pada kekerasan 60Rc, sehingga S60V lebih wear resistance, sementara ATS-34 akan lebih kuat.
3. Keuletan : Kemampuan untuk menerima benturan tanpa kerusakan, yang dimaksud seperti gompal, retak, dst.
Keuletan sangat jelas penting untuk tugas-tugas menetak, namun juga penting pada saat pisau membentur ketidakmurnian bahan yang dipotong (semisal, kardus, yang kadang memiliki ketidakmurnian menetap).
Pembuat pisau akan membuat tawar menawar antara kekuatan versus keuletan. Secara umum, di dalam rentang kekerasan di mana baja akan berperforma baik, karena pada saat kekerasan berkembang, kekuatan juga berkembang, tetapi keuletan justru turun. Hal ini tidak selamanya serta-merta benar, tapi secara umum dapat dianggap hukum.
Sebagai tambahan, bisa saja bagi formula heat treatment yang berbeda menghasilkan baja dengan kekerasan yang sama, tetapi dengan properti seperti keuletan, wear resistance, ketahanan terhadap bercak, secara jelas tetap baik.
4. Stain resistance (ketahanan bercak / karat) : Kemampuan untuk menghadapi karat (oksidasi).
Secara jelas, properti ini akan sangat menolong dalam kondisi lingkungan korosif seperti air laut. Tambahan lagi, beberapa jenis material mengandung asam (semisal, beberapa jenis makanan), dan mikro oksidasi akan bisa menyebabkan hilangnya ketajaman pada bagian terkecil dari edge dalam jangka waktu tertentu.
Dalam baja-baja pisau stainless, kemampuan menahan karat sangat dipengaruhi oleh chromium bebas yaitu, chromium yang tidak diikat oleh carbida. Sehingga, semakin banyak chromium terikat di dalam carbida, semakin sedikitlah chromium bebas, yang berarti semakin wear resistance namun semakin kurang tahan terhadap karat.
5. Edge holding : Kemampuan sebuah pisau mempertahankan ketajaman.
Banyak orang berbuat kesalahan dengan berpikir bahwa wear resistance dan edge holding adalah hal yang sama. Namun sebenarnya tidak; atau tepatnya, tidak selalu. Edge holding sangat berorientasi kerja. Yaitu, edge holding adalah fungsi dari wear resistance, kekuatan, dan keuletan. Tetapi tugas yang berbeda menuntut properti edge holding yang berbeda.
Contoh, memotong kardus, keuletan menjadi sangat penting, karena gompal mikro kadang menjadi alasan rontoknya ketajaman. Mengupas kayu yang sangat keras, kekuatan menjadi sangat penting untuk edge-holding, karena alasan utama degradasi ketajaman adalah edge rolling dan benturan.
Wear resistance akan menjadi sangat penting untuk edge holding pada saat memotong material yang sangat abrasif seperti karpet. Dan bagi banyak tugas, di mana material penghasil karat disentuh (seperti menyiapkan makanan), karat akan mempengaruhi ketajaman secara cepat, sehingga kemampuan menahan karat juga memainkan peranan juga.
Ada beberapa properti lain yang secara jelas mempengaruhi bagaimana sebuah baja berperforma dengan baik :
1. Kemampuan menjadi tajam :
Beberapa baja kelihatannya akan lebih tajam ketimbang baja lain, meskipun diasah dengan cara yang sama. Baja yang memiliki butiran lebih halus kelihatannya akan mudah ditajamkan sampai mengerikan daripada baja yang memiliki butiran lebih kasar, dan hal ini tentu saja sangat mempengaruhi performa.
Menambahkan sedikit vanadium adalah cara termudah untuk menghasilkan baja yang lebih berbutir halus. Sebagai tambahan, tujuan utama proses penempaan adalah untuk menghasilkan baja dengan butiran yang lebih halus. Sehingga, pemilihan baja, dan cara penanganan baja, keduanya dapat mempengaruhi daya potong.
2. Proses pabrikan :
Baja yang lebih bersih dan lebih murni, akan lebih baik ketimbang baja yang kotor dan tidak murni. Baja yang lebih bersih biasanya akan lebih kuat dan ulet, karena sangat sedikitnya pencemaran. Proses berkualitas tinggi yang digunakan untuk menghasilkan baja yang berperforma tinggi biasanya melibatkan proses Argon /
Oxygen / Dekarburisasi (AOD), dan untuk menghasilkan baja yang lebih murni lagi, dilakukan proses Pencairan Induksi Vakum / Pencairan ulang Vakum Arc (VIM/VAR), kadang juga disebut sebagai double vacuum melting atau vacuum re-melting.
3. Edge toothiness :
Beberapa baja kadang memotong lebih agresif bahkan saat dipoles halus. Bagi baja-baja ini, meski mereka dipoles untuk push-cutting, carbida mereka membentuk semacam “gerigi mikro” dan memotong sangat agresif.
E. Apakah “baja terbaik” untuk bahan pembuat pisau?
Memahami properti-properti ini akan membawa anda mulai mengerti baja secara mendasar dan bagaimana pemilihan baja dapat mempengaruhi performa. Saya sering mendapati orang bertanya, “apakah baja terbaik”? Jawabannya lebih banyak tergantung pada untuk apa kegunaan baja tersebut, dan bagaimana dia di-heat treating, sehinga jawabannya tidak akan pernah bisa akurat.
Bagi pecinta pisau, sangat layak untuk meluangkan waktu memahami properti baja — hanya dengan demikianlah ia dapat mengerti apakah “baja terbaik” bagi kebutuhannya. Secara keseluruhan, anda akan bisa melihat bagaimana properti ini menentukan baja yang anda pilih. Kita pakai S60V dan ATS-34 lagi sebagai kasus, kelihatannya ada perasaan bahwa S60V lebih “bagus” dibanding ATS-34.
Namun S60V kadang dibiarkan sangat lembek, sekitar 55-56Rc, untuk mengimbangi sangat kurangnya keuletan. Meskipun dia sangat lembek, melimpahnya carbida vanadium yang terdistribusi baik membuat S60V jauh lebih wear resistance dibanding ATS-34, dengan tingkat keuletan yang lumayan.
Namun demikian, apakah berarti S60V lebih “bagus” dibanding ATS-34? Banyak pengguna menemukan bahwa edge rolling dan benturan menjadi penyebab utama rontoknya ketajaman dalam penggunaan sehari-hari.
Bagi para pengguna tersebut, meski S60V lebih wear resitant, S60V juga lembek dan lemah sehingga mereka menemukan wear-resistant yang lebih baik dengan ATS-34. Para pengguna S60V juga dapat membuat edge yang lebih tebal (menaikkan sudut pengasahan) untuk menaruh metal lebih banyak di belakang edge untuk membuatnya lebih kokoh, namun sekarang S60V akan menderita kerugian daya potong yang besar berhadapan dengan ketajaman ATS-34 yang lebih tipis.
Jadi, hukum umum berikutnya adalah :
Mengetahui kegunaan sebuah pisau, dan bagaimana persisnya penggunaan tersebut dapat menyebabkan degradasi ketajaman, akan memungkinkan anda membuat keputusan untuk memilih baja yang lebih baik, jika saja anda memahami properti baja.
Kandungan berbagai jenis baja akan dideskripsikan di bawah. Tetapi dalam upaya anda mencari baja “terbaik” untuk kebutuhan anda, saya selalu mengusulkan anda menanyakan kepada pembuat pisaunya berkaitan dengan baja yang akan mereka gunakan. Pembuat pisau biasanya mengetahui baja mana yang akan beperforma terbaik.
Baja D2
Dan sebagaimana ditekankan di atas, heat treatment sangatlah penting dalam memunculkan hal terbaik dari suatu baja.
Seorang pembuat pisau yang sangat menguasai satu jenis baja (semisal Bob Dozier dengan Baja D2-nya) mampu menghasilkan baja yang sangat cocok untuk berbagai aplikasi berbeda.
Jadi jangan hanya berpatokan pada tabel dan kandungan, yakinkan juga apa yang bisa dilakukan pembuat pisau dengan baja tersebut. Joe Talmadge
III. Elemen-elemen Sebuah Baja
Secara sangat sederhana, baja adalah besi yang ditambahkan carbon ke dalamnya. Campuran lainnya ditambahkan untuk membuat baja berperforma berbeda. Inilah baja campuran dalam urutan alfabet, dan beberapa contoh baja yang mengandung campuran tersebut:
Carbon :
Terdapat dalam semua baja, dialah elemen terpenting yang membuat keras. Carbon juga menambah kekuatan baja, namun menambahkannya secara terisolasi, mengurangi keuletan. Kita biasanya menginkan baja yang grade – pisau untuk memiliki carbon >0,5%, yang membuatnya menjadi baja “berkarbon tinggi”
Chromium :
Ditambahkan untuk wear resistance, kemampuan dikeraskan, dan (yang terpenting) untuk ketahanan terhadap karat. Sebuah baja dengan setidaknya 13% chromium biasanya dianggap sebagai baja stainless, meski definisi lainnya mengatakan bahwa 11,5% chromium “bebas” (beda dengan yang terikat di dalam carbida) cukup untuk menyebut sebuah baja sebagai stainless. Apapun namanya, semua baja akan berkarat jika tidak dirawat semestinya. Menambahkan chromium dalam jumlah banyak akan menurunkan keuletan. Chromium adalah pembentuk carbida, itulah sebabnya dia mengembangkan wear resistance.
Manganese:
Sebuah elemen yang penting. Mangaan membantu struktur butiran, dan menyumbang terhadap kemampuan untuk dikeraskan. Juga kekuatan dan wear resistance. Meningkatkan kualitas baja (semisal, deoksidasi) selama proses pabrikan (proses panas dan penggulungan). Hadir dalam hampir semua baja kecuali A-2, L-6, dan CPM 420V.
Molybdenum:
Sebuah pembentuk carbida, mencegah kegetasan dan menjaga kekuatan baja dalam temperatur tinggi. Hadir dalam banyak jenis baja, dan baja keras di udara (air hardening steel) semisal, A-2, ATS-34 selalu memiliki 1% atau lebih molybdenum—molybdenum lah yang membuat baja-baja tersebut mampu mengeras menggunakan udara.
Nickel:
Menambahkan keuletan. Hadir dalam L-6 dan AUS-6 dan AUS-8. Nickel dipercaya luas juga memainkan peran penting dalam kemampuan menghadapi karat, tapi nampaknya hal ini kurang tepat.
Phosphorus:
Hadir dalam jumlah kecil pada sejumlah baja, phophorus sebenarnya adalah sebuah pencemar yang mengurangi keuletan.
Silicon:
Menyumbang terhadap kekuatan. Seperti layaknya mangaan, ia membuat baja lebih baik dalam proses pabrikan.
Sulfur:
Sebenarnya tidak terlalu diharapkan kehadirannya dalam baja alat potong, sulfur menambah kemudahan dalam proses permesinan namun mengurangi keuletan.
Tungsten:
Sebuah pembentuk carbida, dia menambahkan wear resistance. Saat dikombinasikan tepat dengan chromium atau molybdenum, tungsten akan menghasilkan baja berkecepatan-tinggi. Baja berkecepatan-tinggi M-2 memiliki sejumlah besar tungsten. Pembentuk carbida paling kuat setelah vanadium.
Vanadium:
Menyumbang kepada wear resistance dan kemampuan untuk dikeraskan, dan sebagai pembentuk carbida (faktanya, carbida vanadium adalah carbida paling keras) menyumbang kepada wear resistance. Ia juga memperbaiki butiran baja, yang menyumbang terhadap keuletan dan memungkinkan sebuah baja menjadi sangat tajam. Sejumlah baja memiliki vanadium, namun M-2, Vascowear, dan CPM T440V dan 420V (dalam urutan jumlah yang berkurang) memiliki vanadium yang banyak. Perbedaan besar antara BG-42 dengan ATS-34 adalah ditambahkannya vanadium.
IV. BAJA
A. Baja Non-stainless (carbon, alloy, dan baja perkakas):
Baja-baja ini adalah baja-baja yang paling banyak ditempa. Baja stainless bisa saja ditempa (Sean McWilliams menempa stainless), tetapi sangat sulit. Tambahan lagi, baja carbon dapat di-temper sebagian, untuk menghasilkan ketajaman yang bertahan lama dan punggung pisau yang ulet.
Baja stainless tidak bisa diperlakukan demikian. Memang baja carbon akan lebih cepat berkarat dibanding stainless, dalam derajat tertentu. Baja karbon juga kadang agak lebih sedikit yang jelek daripada baja stainless — saya yakin semua baja yang disebut di bawah ini akan berperforma cukup baik saat di-heat treament dengan tepat.
Dalam sistem penamaan AISI, 10xx adalah baja karbon, baja lainnya adalah baja2 alloy. Semisal, seri 50xx adalah baja-baja chromium.
Dalam sistem penamaan SAE, baja dengan penggunaan huruf (semisal W-2, A-2) adalah baja perkakas.
Terdapat pula sistem klasifikasi ASM, namun sangat jarang terlihat dalam diskusi mengenai baja alat potong, jadi saya abaikan dulu sekarang.
Kadang angka terakhir dari nama-nama baja sangat mendekati kandungan carbon baja tersebut. Jadi 1095 mengandung ~,95%. 52100 adalah ~1,0% karbon. 5160 adalah ~,60% Karbon.
Baja D2
D-2 kadang disebut semi stainless. Ia cukup memiliki kandungan chromium tinggi (12%) namun kurang cukup tinggi untuk mengklasifikasikannya sebagai baja stainless. Tetapi cukup tahan bercak dibanding baja carbon yang disebut di atas.
Memiliki wear resistance yang sangat bagus. D-2 juga jauh lebih tangguh dibanding baja premium seperti ATS-34, namun masih tidak setangguh baja-baja non-stainless yang disebutkan di sini. Kombinasi antara wear resistance yang bagus, semi stainless, dan ketangguhan yang cukup membuatnya menjadi pilihan terbaik untuk beberapa model pisau. Bob Dozier adalah pembuat pisau yang menggunakan D-2. Benchmade juga menggunakan D-2 dalam Axis AFCK.
M-2
Sebuah baja “kecepatan tinggi”, ia dapat menahan temper-nya bahkan pada suhu yang sangat tinggi, seperti layaknya dalam penggunaan pada industri pemotongan yang melibatkan suhu sangat tinggi. Dia agak lebih ulet, dan agak lebih wear resistant dibanding D-2. Namun M-2 sangat mudah berkarat. Benchmade juga menggunakan M-2 dalam salah satu varian AFCK 710 mereka.
A-2
Baja keras – di udara yang sangat baik, dia lebih ulet dari D-2 dan M-2, namun dengan wear resistance yang lebih kecil. Sebagai baja yang dikeraskan udara, jangan berharap dia bisa di-diferensial temper. Keuletannya yang bagus membuatnya menjadi pilihan yang lumrah untuk pisau combat. Chris Reeve dan Phil Hartsfield keduanya menggunakan A-2.
O-1
Ini adalah baja yang populer di kalangan penempa, karena dia memiliki reputasi sebagai “pemaaf”. O-1 adalah baja yang sangat baik, yang akan menerima dan mempertahankan ketajaman sangat hebat, dia juga ulet (walaupun tidak seulet katakanlah, 5160). Dia juga mudah berkarat. Randall Knives menggunakan O-1, demikian pula Mad Dog Knives.
W-2
Cukup ulet dan mempertahankan ketajaman dengan baik dikarenakan adanya kandungan 0,2% vanadium.
Kebanyakan kikir dibuat dari W-1, yang sama dengan W-2 kecuali karena adanya kandungan vanadium (W-1 tidak mengandung vanadium)
Seri 10xx—1095 (dan juga 1084, 1070, 1060, 1050, dll).
Banyak yang menggunakan seri 10xx sebagai bahan untuk pembuatan alat potong, meski 1095 adalah yang paling populer untuk bahan pisau. Saat anda melihat berurutan dari 1095-1050, anda secara umum melihat dari yang banyak carbon ke yang sedikit carbon, dari yang lebih wear resistant ke yang kurang wear resistant, dan dari yang ulet, lebih ulet dan sangat ulet. Sehingga anda bisa melihat, 1060 dan 1050, kadang digunakan untuk pedang.
Untuk pisau, 1095 sudah menjadi semacam baja karbon “standar”, tidak terlalu mahal dan berperforma baik. Dia cukup ulet dan mempertahankan ketajaman dengan baik, serta mudah diasah. Dia juga mudah berkarat. Ini adalah jenis baja sederhana, di mana hanya mengandung dua elemen campuran: ,95% karbon dan ,4% mangaan. Berbagai jenis Ka-Bar menggunakan 1095 dengan lapisan hitam.
Carbon V
Carbon V adalah merek dagang yang digunakan Cold Steel, dan tidak mengartikan sebagai sebuah jenis baja khusus tertentu; malah bisa jadi apa saja yang kebetulan digunakan oleh Cold Steel, dan ada indikasi mereka mengubah penggunaan baja dari waktu ke waktu. Carbon V berperforma antara 1095 dan O-1, menurut pendapat saya, dan juga mudah berkarat seperti O-1.
Saya mendengar gosip bahwa Carbon V adalah O-1 (yang saya pikir tidak demikian) atau 1095. Beberapa pihak dalam industri menekankan bahwa itu adalah 0170-6. Sebuah tes yang dilakukan seorang pengamat pisau menunjukkan arah kepada 50100-B. Dan karena 50100-B dan 0170-6 adalah baja yang sama (lihat di bawah), kelihatannya ini lebih pas sebagai Carbon V.
0170-6/50100-B
Ini adalah penamaan yang berbeda untuk baja yang sama: 0170-6 adalah klasifikasi dari pembuat baja, sementara 50100-B adalah penamaan AISI. Sebuah baja chrome-vanadium yang baik yang hampir sama dengan O-1, tetapi jauh lebih murah.
Pisau-pisau Blackjack beberapa menggunakan 0170-6, dan Carbon V bisa jadi 0170-6. 50100 pada dasarnya adalah 52100 dengan sekitar 1/3 chromium 52100, dan B dalam 50100-B menandakan bahwa baja tersebut telah dimodifikasi dengan vanadium, menjadikannya sebagai baja chrome-vanadium.
L-6
Sebuah bahan gergaji baja (band saw) yang sangat ulet dan mempertahankan ketajaman dengan baik, namun mudah berkarat. Seperti O-1, L-6 adalah baja yang sangat memaafkan bagi para penempa. Jika anda bersedia mengimbanginya dengan perawatan, ini mungkin salah satu baja terbaik untuk alat potong, terutama saat keuletan sangat diharapkan.
Dalam sebuah polling lewat email terhadap para pembuat pisau di sekitar tahun 1990-an, saat ditanyakan baja apa yang akan digunakan oleh mereka sebagai pisau pribadi, L-6 muncul sebagai pilihan teratas.
5160
Sebuah baja yang populer di kalangan penempa, dia juga populer untuk berbagai jenis pisau, namun biasanya untuk pisau-pisau besar yang sangat menuntut keuletan. Sesungguhnya dia adalah baja pegas/per yang sederhana dengan tambahan chromium untuk peningkatan kekerasan. Dia memiliki wear resistance yang baik, tapi lebih dikenal karena keuletannya yang luar biasa. Baja ini berperforma baik dalam rentang kekerasan yang cukup luas, menunjukkan keuletan luar biasa dalam kekerasan rendah sekitar 50Rc untuk pedang, dan dikeraskan mendekati 60Rc untuk pisau-pisau yang lebih membutuhkan ketahanan ketajaman.
52100
Sebelumnya adalah bola baja, dan yang pada awalnya hanya digunakan oleh para penempa, saat ini sudah tersedia dalam bentuk lembaran kecil. Dia sama dengan 5160 (meski memiliki sekitar 1% karbon vs 5160 ~,60), namun mempertahankan ketajaman lebih baik. Agak kurang ulet dibanding 5160. Dia kadang digunakan untuk pisau berburu dan pisau lain di mana penggunanya rela melepaskan keuletan 5160 untuk mendapatkan wear resistance yang lebih baik.
Namun peningkatan perkembangan heat treatment makin menunjukkan keuletan 52100 dalam pisau-pisau besar. 52100 yang dimodifikasi pernah digunakan Jerry Busse dalam produksi berbudget rendahnya, dan pisau-pisau berperforma tinggi yang dihasilkan Ed Fowler sangat menekankan kehebatan 52100.
CPM10V
Produk dari Crucible yang cukup tahan bercak, memberikan wear resistance yang luar bisa dengan keuletan setara D-2. Ini adalah pilihan yang sangat tepat saat menginginkan wear resistance maksimum, tetapi tidak keuletan super.
CPM 3V
3V milik CPM memberikan wear resistance yang sangat baik dan juga tahan bercak, meski saat dia akhirnya berkarat, dia akan mendesak masuk bukannya cuma karat di permukaan. Saat keuletan maksimum diinginkan, dengan wear resitance yang sangat baik, maka 3V adalah pilihan terbaik.
INFI
INFI saat ini hanya digunakan oleh Jerry Busse. Di tempat yang harusnya berisi carbon (INFI mengandung ,5% carbon), INFI memiliki nitrogen. Hasilnya adalah sebuah baja non-stainless yang setidaknya sangat tahan bercak (secara tidak formal dilaporkan mendekati D-2, atau malah lebih baik lagi), sangat ulet luar biasa untuk sebuah baja ingot bercampuran tinggi, dan dengan wear resistance yang sangat baik.
Vascowear
Sebuah baja yang sangat sulit ditemukan dengan kandungan vanadium yang tinggi. Sangat sulit dikerjakan dan sangat wear resistant. Saat ini sudah tidak diproduksi lagi. Joe Talmadge
B. Baja Stainless
Ingat bahwa semua baja bisa berkarat. Namun baja-baja berikut ini, dengan kelebihan mereka akan chromium > 13%, akan lebih baik bertahan terhadap karat dibanding baja-baja yang disebut di atas. Saya akan menekankan bahwa nampaknya belum ada kesepakatan mengenai seberapa persentase chromium untuk dapat menganggap sebuah baja sebagai stainless.
Dalam industri alat potong, standar de-facto adalah 13%, tetapi ASM Metal Handbook mengatakan “lebih dari 10%”, dan buku lain menyatakan angka lainnya. Mungkin akan lebih masuk akal jika kita mengukur ketahanan terhadap bercak melalui jumlah chromium bebas (chromium yang tidak terikat carbida), karena chromium bebas lah yang membentuk chromium oksida di atas permukaan pisau yang memberikan ketahanan terhadap bercak.
Elemen-elemen campuran memiliki pengaruh kuat pada jumlah chromium yang diperlukan; chromium yang rendah dengan elemen-elemen campuran yang tepat tetap dapat memperoleh performa stainless. Karena beberapa baja stainless tertentu di-heat treating pada kekerasan dalam rentang yang sama (semisal, 440C biasanya sekitar 57Rc, ATS-34 sekitar 59-61Rc, S60V terdapat konsensus pada sekitar 56Rc, dll) bahkan oleh pabrik, maka lebih mudah untuk memberikan gambaran umum mengenai performa yang akan kita peroleh dari perbedaan kelas baja stainless, tanpa menimbulkan terlalu banyak ketidakakuratan.
Harap dicatat, bahwa tindakan mengelompokkan baja berbeda di dalam kelas-kelas memang sangat menyederhanakan, dan beberapa dari baja ini mungkin lebih pas masuk di antara kelasnya sendiri, dan kelas berikutnya (atau malah kelas sebelumnya).
Tambahan lagi, heat treatment yang baik dapat meningkatkan performa sebuah baja secara signifikan.
Catatan terakhir: tidak semua orang setuju dengan pengelompokkan yang saya buat di sini.
Berikut adalah kategori baja stainless:
1. 420 dan 420J mewakili baja stainless terendah.
Mereka sangat tahan bercak, dan ulet karena sangat lembek. Namun mereka sangat lemah, dan sangat tidak wear resistant. Pokoknya, wajar bahwa baja-baja ini akan kehilangan ketajaman mereka sangat cepat melalui gesekan dan benturan. Mereka digunakan dalam pisau-pisau yang sangat murah karena kemudahannya di dalam proses pengerjaan oleh mesin.
2. 440A dan teman-temannya, 425M, 420HC, 12C27 dan 6A adalah kelompok berikutnya.
Mereka ini dapat dikeraskan lebih dari kelompok sebelumnya, untuk menghasilkan kekuatan yang lebih, dan mereka lebih wear resistant, meski wear resitance sampai pada batas gampang diterima. 440A dan 12C27 adalah pemimpin kelompok ini, dengan heat treatment yang solid mereka akan berperforma baik.
12C27 dikatakan lebih murni dan dapat berperforma sangat baik saat di-heat treatment dengan semestinya.
6A mengikuti dua baja sebelumnya, meski terdapat kandungan vanadium di dalamnya, dia juga dapat diasah dengan sangat tajam.
425M dan 420HC mengikuti sisanya, meski 420HC dengan versi carbon tingginya bisa bersaing dengan kelompok berikut ini.
3. Gin-1, ATS-55, 8A, dan 440C ada dalam kelompok berikut.
Baja-baja ini biasanya lebih kuat daripada kelompok sebelumnya, dan lebih wear resistant. Secara umum, mereka memiliki ketahanan terhadap bercak yang sangat baik, meski ATS-55 menonjol di sini sebagai tidak terlalu tahan bercak.
8A juga layak disebut di sini, dengan kandungan vanadium, dia dapat diasah dengan sangat tajam, namun ia juga yang terlemah dan kurang wear resistant dalam kelompok ini.
4. ATS-34/154CM, VG-10, dan S60V ada dalam kelompok berikutnya.
Sulit membuat generalisasi tentang ATS-34 dan 154CM, mereka digunakan secara luas dan di-heat treatment secara luas pula. Baja-baja ini secara luas dijadikan tolok ukur baja stainless papan atas, dan mempertahankan ketajaman dengan baik, dan cukup kuat dalam berbagai jenis penggunaan (walaupun tidak sejajar dengan dengan baja non-stainless yang bagus). Tetapi mereka tidak terlalu tahan bercak.
VG-10 dapat dianggap seperti ATS-34 dan 154CM, namun dengan segala sesuatunya lebih baik sedikit. Dia agak sedikit tahan bercak, lebih ulet, dan mempertahankan ketajaman sedikit lebih baik. Dan VG-10 mengandung vanadium di dalamnya, butirannya halus dan paling tajam di kelasnya.
S60V memiliki wear resistance terbaik jauh di dalam kelasnya, meski ada konsensus bahwa dia harus memiliki kekerasan yang sama dengan 440C (sekitar 56Rc), yang berarti dia relatif lemah dibanding ATS-34, 154CM, dan VG-10, dan karenanya akan kehilangan ketajaman dengan cepat saat kekuatan diperlukan. S60V adalah pemenang di sini saat ketahan terhadap gesekan murni lebih dipentingkan daripada kekuatan edge.
5. BG-42, S90V, dan S30V mewakili kelompok berikutnya.
BG-42 memiliki wear resistance lebih baik daripada baja-baja di kelompok sebelumnya kecuali S60V. BG-42 lebih ulet dari ATS-34, dan lebih tahan bercak. Wear resistance-nya mencapai tahap di mana dia sulit diasah. S90V mewakili yang terhebat soal wear resistance dalam semua baja yang telah dibahas sejauh ini.
Juga lebih ulet daripada ATS-34, dan lebih tahan bercak. Namun bisa sangat sulit memberikan ketajaman kepadanya. Lumayan sulit juga untuk dikerjakan sehingga lebih banyak digunakan secara eksklusif dalam pisau custom, bukan pisau produksi.
Dalam keputusan anda dalam membeli, anda harus memperhitungkan kesulitan untuk mengasah baja-baja ini. S30V memang tertinggal soal wear resistance dibanding S90V, tetapi secara signifikan lebih ulet dan lebih mudah diasah. S90V lebih wear resistant daripada BG-42. Namun keduanya BG-42 dan S90V sedikit lebih keras (dan kuat) daripada S30V.
Berikut adalah detail baja2:
420
Kandungan karbon yang rendah (<,5%) dibanding seri 440 membuat baja ini sangat lembek, dan sangat kurang baik dalam mempertahankan ketajaman. Biasanya digunakan dalam pisau menyelam, karena sangat tahan terhadap karat. Juga digunakan untuk pisau-pisau sangat murah. Selain penggunaan di perairan asin, ia sangat lembek untuk dijadikan sebagai pisau utility.
420HC
420 yang dimodifikasi dengan tambahan sedikit carbon, secara kasar sebanding dengan 440A.
440A-440B-440C
Kandungan carbon (dan kemampuan dikeraskan) dari kelompok baja stainless ini meningkat berurutan dari A (,75%) ke B (,9%) dan C (1,2%). 440C adalah stainless steel bagus, yang biasanya dikeraskan sekitar 56-58Rc, sangat ulet dan cukup baik mempertahankan ketajaman dalam kekerasan seperti itu. 440C adalah raja baja stainless dalam dunia pisau pada tahun 1980-an, sebelum ATS-34 mengambil posisinya pada tahun 1990-an.
Ketiganya menahan karat dengan baik, dengan 440A sebagai yang terbaik, dan 440C yang paling kurang. SOG Seal 2000 menggunakan 440A, dan Randall menggunakan 440B untuk pisau-pisau berbaja stainless mereka. 440C cukup seimbang, dan secara umum dianggap baja stainless yang umumnya baik, lebih ulet dan lebih tahan bercak daripada ATS-34 namun dengan kemampuan menahan tajam yang lebih rendah dan lebih lemah. Apabila pisau anda hanya ditandai “440”, kemungkinan ia adalah 440A yang jauh lebih murah; jika sebuah pabrik menggunakan 440C, mereka pasti ingin mempromosikannya.
Secara umum bahwa 440A (dan baja sejenis, lihat di bawah) cukup lumayan untuk penggunaan sehari-hari, utamanya dengan heat treatment yang baik (kami mendengar laporan yang baik mengenai pisau-pisau 440A dari SOG, tidak diketahui siapa yang mengerjakannya untuk mereka). 440-B berperforma solid sementara 440-C sangat baik.
425M-12C27
Keduanya sangat mirip dengan 440A. 425M (0,5% carbon) digunakan oleh pisau-pisau Buck. 12C27 (0,6% Carbon) adalah sebuah baja Scandinavia yang banyak digunakan untuk pisau puuko Finlandia dan pisau-pisau Norwegia. 12C27 dilaporkan berperforma sangat baik saat di heat treating dengan hati-hati, disebabkan oleh tingginya kemurnian. Bila dikerjakan dengan benar, dia bisa jadi pilihan yang sedikit lebih baik dari 440A dan setaranya.
AUS-6; AUS-8; AUS-10 (alias 6A, 8A, 10A)
Baja stainless Jepang yang secara kasar setara dengan kandungan carbon 440A (AUS-6, .65% carbon) dan 440B (AUS-8, .75% carbon) dan 440C (AUS-10, 1.1% carbon). AUS-6 digunakan oleh Al Mar, dan bersaing dengan baja kelas rendah seperti 420J. Penggunaan AUS-8 dalam produk-produk Cold Steel membuatnya populer, seperti yang di-heat treating oleh Cold Steel maka ia tidak akan mempertahankan ketajaman seperti ATS-34, namun agak sedikit lembek (dan karenanya lemah) namun ulet.
8A adalah pesaing di baja kelas menengah seperti ATS-55 dan Gin-1. AUS0-10 kasarnya mengandung carbon yang sama dengan 440C namun dengan chromium yang lebih sedikit, maka ia akan agak kurang tahan karat mungkin agak sedikit ulet daripada 440C. Ia bersaing dengan baja yang berkelas lebih tinggi seperti ATS-34 dan di atasnya.
Ketiga baja tersebut memiliki tambahan vanadium (yang kebetulan tidak dimiliki seri 440), yang akan meningkatkan wear resistance dan memperbaiki butiran yang keduanya baik untuk keuletan, dan kemampuan untuk ditajamkan sampai maksimal. Banyak orang melaporkan bahwa mereka sanggup menajamkan baja-baja yang mengandung vanadium seperti 8A lebih daripada baja-baja yang tidak mengandung vanadium seperti ATS-34.
Gin-1 alias G-2
Sebuah baja dengan agak kurang sedikit carbon, agak lebih sedikit chromium, dan banyak berkurang molybdenum daripada ATS-34, dulunya sering digunakan oleh Spyderco dalam pisau-pisau mereka yang kurang mahal.
Sejak itu Spyderco beralih ke ATS-55 dan 8A, namun sekarang Benchmade menggunakan Gin-1 dalam pisau-pisau mereka yang murah. Sebuah baja stainless yang sangat baik, dengan sedikit kurang wear resistance dan kekuatan dibanding ATS-34.
ATS-34; 154CM
ATS-34 adalah baja papan atas paling hot di era 1990-an. 154CM adalah versi Amerikanya, tetapi dalam waktu yang lama tidak diproduksi sesuai dengan standar mutu yang tinggi seperti yang diharapkan pembuat pisau, sehingga para pembuat pisau beralih ke ATS-34. CPM membuat lagi 154CM yang berkualitas tinggi, dan beberapa perusahaan yang memilih bertahan pada produk Amerika (seperti Microtech) menggunakan baja ini.
ATS-34 adalah produk Hitachi yang sangat-sangat mirip dengan 154CM. Biasanya dikeraskan sampai sekitar 60Rc, ia mempertahankan ketajaman dengan sangat baik dan cukup ulet bahkan pada kekerasan setinggi itu. Tidak setahan karat seperti seri 400 di atas. Banyak pembuat pisau custom menggunakan ATS-34, dan Spyderco (dalam produksi pisau papan atas mereka) serta Benchmade adalah sebagian dari produsen pisau yang menggunakannya. Berlawanan dengan anggapan umum, kedua baja tersebut diproduksi menggunakan proses Argon/Oxygen/Decarburization, dan bukan vacuum remelted.
ATS-55
Sama dengan ATS-34, namun dengan dibuangnya molybdenum dan ditambahkannya elemen lainnya. Ini adalah baja alat potong yang baik namun ada satu level di bawah ATS-34 dan pesaing terdekatnya (baja lainnya di kelas ATS-55 mungkin adalah Gin-1 dan AUS-8). Dengan dihilangkannya molybdenum, ATS-55 nampaknya tidak akan mempertahankan ketajaman seperti ATS-34, dan dilaporkan juga agak sedikit kurang tahan terhadap karat. Dugaan saya dengan hilangnya molybdenum, makin banyak chromium terikat dalam carbida — yang berarti makin sedikit chromium bebas untuk ketahanan karat, dan carbida chromium yang lebih lembek menggantikan carbida molybdenum untuk kurangnya wear resistance.
VG-10
Salah satu baja stainless papan atas yang mengandung vanadium. Dikarenakan kandungan vanadium, VG-10 dapat ditajamkan sangat hebat, seperti layaknya baja vanadium lainnya semisal BG-42 dan AUS-8. VG-10 juga lebih ulet dan lebih tahan karat dibanding ATS-34, dan nampak mempertahankan ketajaman lebih baik.
BG-42
BG-42 sesungguhnya mirip ATS-34, dengan dua perbedaan utama: Ia memiliki dua kali lipat mangaan daripada ATS-34, dan memiliki 1,2% vanadium (ATS-34 tidak memiliki vanadium), sehingga berharaplah untuk kemampuan mempertahankan ketajaman yang lebih baik ketimbang ATS-34. Tambahan vanadium dan proses pabrikan yang lebih bersih (VIM/VAR) juga memberikan BG-42 keuletan lebih daripada ATS-34. Chris Reeve beralih ke BG-42 untuk Sebenza-nya, namun sekarang berpindah kepada S30V.
S60V (CPM T440V); S90V (CPM T420V)
Dua buah baja yang mempertahankan ketajaman dengan sangat menakjubkan, kemampuan mempertahankan ketajaman kelas dunia, tetapi di awalnya justru sangat sulit meletakkan ketajaman di sana.
Baja-baja ini dibuat dengan proses particle metallurgi dari Crucible, dan proses tersebut memungkinkan baja-baja ini dikemas dengan lebih banyak campuran daripada yang dimungkinkan oleh pembuatan baja tradisional pabrikan. Kedua baja terakhir sangat banyak mengandung vanadium, yang menjadi faktor penentu kemampuan wear resistance mereka yang luar biasa. Spyderco paling tidak menawarkan satu model yang menggunakan CPM S60V. Spyderco, sebagai pengguna utama S60V, telah mengurangi kekerasan sampai serendah 55-56Rc, dalam rangka untuk mempertahankan keuletan yang wajar, namun hal itu mengorbankan kekuatan jadi selalu ada tarik menarik. S90V adalah lanjutan CPM terhadap 440V, dan dengan chromium sedikit kurang dan hampir dua kali lipat vanadium, lebih wear resistant daripada S60V—dan kenyataannya, bisa jadi lebih wear resistant dibanding semua baja stainless yang digunakan oleh industri alat potong. Kelihatannya S90V setaraf dengan baja seperti BG-42 sebagai baja-baja stainless terbaik di antara baja-baja yang umum digunakan oleh industri alat potong; namun S90V lebih sulit dikerjakan dan lebih mahal daripada BG-42, maka saat ini tetap berada di alam para pembuat pisau custom.
CPM S30V
Baja terbaru dari Crucible, sengaja didesain sebagai baja alat potong. Baja ini memberikan keuletan A-2 dan hampir sekelas dengan kemampuan wear resistance S90V, dengan kekerasan wajar (~59-60Rc). Kombinasi atribut ini membuat S30V salah satu baja stainless terpopuler, dengan beralihnya pembuat pisau seperti Chris Reeve dari BG-42 kepada S30V. Apakah baja ini akan jadi raja alat potong penggunaan umum? Kita akan mengetahuinya beberapa tahun ke depan.
400 Seri Stainless
Sebelum Cold Steel beralih ke AUS-8, banyak produk stainless mereka dipasarkan sebagai “stainless seri 400”. Perusahaan pisau lainnya mulai menggunakan istilah yang sama. Apakah sesungguhnya stainless seri 400? Saya selalu membayangkan itu adalah 440A, namun tidak ada yang menghalangi perusahaan-perusahaan tersebut untuk menggunakan baja 4xx, seperti 420 atau 425M, dan menyebutnya stainless seri 400. Joe Talmadge
C. Baja Damaskus (lihat www.dfoggknives.com untuk lebih detail)
Baja damaskus dibuat dengan melakukan las – tempa terhadap dua atau lebih metal berbeda (biasanya baja). Lempengan dipanaskan dan dilas; untuk mendapatkan gambaran prosesnya, lihat URL yang dicantumkan Don Fogg dalam bibliografinya. Damaskus kemudian di-etching menggunakan asam. Metal berbeda akan di-etching dengan kecepatan berbeda, dan kedalaman serta kontrasnya akan keluar.
Damaskus dapat dibuat dengan/dan tujuan performa atau atau keindahan semata. Secara keindahan, pemilihan material sangatlah penting. Satu baja yang bercahaya dan satu baja yang gelap setelah etching akan mengeluarkan pola yang sangat menonjol. Bila pembuatnya lebih menginginkan keindahan daripada performa, ia dapat saja memilih nikel, yang sangat terang namun tidak akan berperforma bagus dalam aplikasi alat potong. Faktor lain yang mempengaruhi keindahan adalah tentunya pola pengelasannya. Banyak pola damaskus tersedia hari ini, dari pola acak, bintang, sampai tangga, dan masih banyak lagi.
Baja-baja berikut akan menghasilkan garis-garis terang:
– L-6 dan 15N20 (versi L-6 dari Swedia) — kandungan nikel
– O-1—kandungan chromium
– ASTM 203 E – kandungan nikel
– Nikel
Baja-baja berikut akan menghasilkan garis gelap:
– 1095
– 1084
– 5160
– 52100
– W-2
D. Non-Baja Yang Digunakan Sebagai Alat Potong
– Talonite-Stellite 6K-Boye Dendritic Cobalt (BDC)
Campuran cobalt ini memiliki wear resistance yang sangat luar biasa, dan praktis tahan karat. Stellite 6K sempat beredar beberapa tahun, tetapi sangat mahal dan sangat sulit dikerjakan, sehingga sangat jarang terlihat. Talonite lebih mudah dikerjakan, sehingga nampak lebih populer, khususnya bagi para pembeli pisau di internet. David Boye menggunakan proses casting untuk menghasilkan Boye Dendritic Cobalt.
Bahan ini sangat ulet dan sangat wear resistance, namun relatif lemah. Material-material ini sebenarnya adalah carbida yang sangat keras yang digantung dalam matrix yang sangat lembek (40Rc), yang memberinya wear resistance yang bagus namun kekurangan kekuatan kerja.
– Titanium
Campuran titanium terbaru bisa dikeraskan mendekati 50Rc, dan dengan kekerasan seperti itu nampaknya bisa mendekati ketajaman yang berguna. Dia sangat-sangat tahan karat, dan non-magnetik pula. Populer sebagai pisau selam yang sangat mahal hari-hari ini, karena SEAL menggunakannya sebagai pisau mereka saat bertugas di sekitar ladang ranjau yang digerakkan magnet. Mission menggunakan titanium. Tygrys membuat sebuah pisau dengan tajamnya dari baja yang diapit dua lembar titanium.
– Keramik
Sejumlah pisau ditawarkan dengan menggunakan bahan keramik. Biasanya pisau tersebut sangat-sangat getas, dan tidak bisa diasah oleh pemakainya; namun pisau-pisau tersebut cukup mampu menahan ketajaman. Boker dan Kyocera membuat pisau dari keramik jenis ini. Kevin McClung menghasilkan pisau dengan komposit keramik yang lebih ulet dari keramik sebelumnya, cukup kuat untuk bertahan sebagai pisau dalam berbagai penggunaan. Ia juga bisa ditajamkan oleh penggunanya, dan mepertahankan ketajaman dengan sangat baik.
SUMBER :
http://www.yaminsetiawan.com/steel.shtml
SUMBER ASLI (ENGLISH) : http://zknives.com/knives/articles/knifesteelfaq.shtml
Interactive Knife Steel Composition Chart Kitchen Knife Steel FAQ
Knife Steel Chart Mobile:
Author: Joe TalmadgeLast Updated: October 2005
Table of Contents:
I. What makes a steel perform?
Introduction
Sharpen for performance
Design for performance
Properties of performance steels
What’s the “best steel”?
II. Elements of Steel
III. Steels
Non-stainless Steels
Stainless Steels
Damascus Steel
Non-steel used for cutlery
IV. Selected URLs for steel information
V. Bibliography
I. What Makes A Steel Perform?
A. Introduction
Steel is the heart of the blade. The search for higher-performance steels has to a number of wonderful materials in recent years. Steel by itself isn’t the sole determiner of knife performance, of course. Heat treatment, blade geometry, handle geometry and materials all effect how a knife performs for a particular job. However, those other qualities can be difficult to measure. You can’t tell by looking at it how well a blade has been heat-treated, and you can only make educated guesses on how well the blade and handle geometry will work. With steel, however, you can get a full listing of its alloying elements, something measureable and somehow satisfying.
As a result, it’s easy to fall into the trap of putting too much emphasis on the steel itself. A knife is more than steel, and it’s important not to forget that. In addition, many modern steels perform so well, that knife decisions can often be made based on other factors than marginal increases in steel performance.
The question of “what’s the best steel” or “rank the following steels in order from best to worst” often comes up. The resulting replies can never be totally accurate, because depending on the jobs the knife will be used for, the blade geometry, and the quality of the heat treat, what is “best” and what is “worst” can be very fluid. If you want to make an educated decision about steels, try to learn the basics of steel properties, and go from there.
B. Sharpening for performance
That doesn’t mean that significant performance advantages can’t be had by choosing the right steel for the job. In fact, choosing a steel can significantly impact the performance of a knife. But, to really bring out the performance of a particular steel, you need to take advantage of the better steel in your sharpening plan. If a weak, brittle steel can perform the job when sharpened at 25-degrees-per-side, a strong, tough steel might give you some marginal performance improvements if it, too, is sharpened at 25-degrees-per-side. However, to really bring out the performance of the better steel, trying bringing it down to 20-degrees per side, or less.
The advantage of the better steel is that it is strong and tough enough to hold up with a small edge angle — and smaller edge angles radically out-perform bigger edge angles. It’s easy to get a 10-to-1 perform advantage for certain cutting jobs by cutting 5 degrees off your sharpening angle.
This leads to the general rule: To really see the advantages of a better steel, exploit that steel in your sharpening program. If you’re going to sharpen all your knives at the same angle regardless of steel, you might de-emphasize steel choice somewhat.
On the internet, I’ll often see someone posting about wanting to upgrade from their ATS-34 folder to one that has S30V, and then in a different post, declare that they sharpen all their knives at 20° per-side. Why spend all that extra money for S30V, just to get some marginal wear resistance advantages but no other performance advantages? If that same user would take advantage of S30V’s superior toughness and drop the edge angle to 15° per-side, they would see a large leap in cutting performance, along with the extra wear resistance. Because of choosing the right sharpening angle, the more expensive S30V knife now gives an impressive return on investment. *Now* you can see what all the fuss is about!
C. Design for performance
In the section above, we highlighted what the user can do to bring out the best performance in a high-performance steel. But the user is only half the equation; now we will look at what the knifemaker might do with a higher-performance steel. As the knifemaker moves from one steel to another, it is often possible to modify the design of a particular knife to take advantage of the newer steel, and raise performance.
For example, it is possible to make a hard-use “tactical/utility” knife from ATS-34. To make sure the ATS-34 will take the kind of stresses it might see in this environment, the edge might be left a bit thick (sacrificing cutting performance), or the hardness brought down a touch (sacrificing strength and wear resistance), or both. If the same maker moves to much-tougher S30V, he might be able to thin out the edge, thin out the entire knife, and raise the hardness, bringing up performance as a whole. Moving to differentially-tempered 5160 might allow the maker to re-profile even more for performance. If we’re talking about a fighter, moving from 1095 to 3V might allow the maker to make the knife much thinner, lighter, and faster, while significantly increasing cutting performance and maintaining edge integrity.
So to really take advantage of the higher-performance steel, we want the knifemaker to adjust the knife design to the steel, wherever he thinks it’s appropriate. If a knifemaker offers the same knife in multiple steels, ask about what the characteristics are in each steel, and the how’s and why’s of where the design has changed to accomodate each steel offered.
Note that there can be good reasons that a knifemaker might not change the blade profile even though the steel has changed. Maybe he’s particularly good at heat-treating one steel or another, so that the differences between disparate steels are minimized. Maybe the higher-performance steel is not available in the next stock thickness down. Maybe instead of higher cutting performance, the maker would rather offer the same cutting performance but in a knife that can take more abuse. Maybe his customers tend to only buy thicker knives regardless of performance.
So work with the maker to understand the choices being made with the different steels being offered. If you understand the kind of performance you need, you’ll be able to make a wise choice.
D. Properties of performance steels
What is it we’re looking for in a steel, anyway? Well, what we are looking for is strength, toughness, wear resistance, and edge holding. Sometimes, we’re also looking for stain resistance.
Wear resistance : Just like it sounds, wear resistance is the ability to withstand abrasion. Generally speaking, the amount, type, and distribution of carbides within the steel is what determines wear resistance.
Strength : The ability to take a load without permanently deforming. For many types of jobs, strength is extremely important. Any time something hard is being cut, or there’s lateral stress put on the edge, strength becomes a critical factor. In steels, strength is directly correlated with hardness — the harder the steel, the stronger it is. Note that with the Rockwell test used to measure hardness in a steel, it is the hardness of the steel matrix being measured, not the carbides. This, it’s possible for a softer, weaker steel (measuring low on the Rockwell scale) to have more wear resistance than a harder steel. S60V, even at 56 Rc, still has more and harder carbides than ATS-34 at 60 Rc, and thus the S60V is more wear resistant, while the ATS-34 would be stronger.
Toughness : The ability to take an impact without damage, by which we mean, chipping, cracking, etc. Toughness is obviously important in jobs such as chopping, but it’s also important any time the blade hits harder impurities in a material being cut (e.g., cardboard, which often has embedded impurities).
The knifemaker will be making a tradeoff of strength versus toughness. Generally speaking, within the hardness range that the steel performs well at, as hardness increases, strength also increases, but toughness decreases. This is not always strictly true, but as a rule of thumb is generally accurate. In addition, it is possible for different heat treat formulas to leave the steel at the same hardness, but with properties such as toughness, wear resistance, and stain resistance significantly differing.
Stain resistance (rust resistance) : The ability to withstand rust (oxidation). Obviously, this property can be helpful in corrosive environments, such as salt water. In addition, some types of materials are acidic (e.g., some types of foods), and micro-oxidation can lead to edge loss at the very tip of the edge, over a small amount of time. In “stainless” cutlery steels, stain resistance is most affected by free chromium — that is, chromium that is not tied up in carbides. So, the more chromium tied up in carbides, the less free chromium there is, which means more wear resistance but less stain resistance.
Edge holding : The ability of a blade to hold an edge. Many people make the mistake of thinking wear resistance and edge holding are the same thing. Most assuredly, it is not; or rather, it usually is not. Edge holding is job-specific. That is, edge holding is a function of wear resistance, strength, and toughness. But different jobs require different properties for edge holding. For example, cutting through cardboard (which often has hard embedded impurities), toughness becomes extremely important, because micro-chipping is often the reason for edge degradation. Whittling very hard wood, strength becomes very important for edge-holding, because the primary reason for edge degradation is edge rolling and impaction. Wear resistance becomes more important for edge holding when very abrasive materials, such as carpet, are being cut. And for many jobs, where corrosion- inducing materials are contacted (such as food prep), corrosion can affect the edge quickly, so corrosion resistance has a role to play as well.
There are other properties that significantly effect how a steel performs:
Ability to take an edge : Some steels just seem to take a much sharper edge than other steels, even if sharpened the exact same way. Finer-grained steels just seem to get scary sharp much more easily than coarse-grained steels, and this can definitely effect performance. Adding a bit of vanadium is an easy way to get a fine-grained steels. In addition, an objective of the forging process is to end up with a finer-grained steel. So both steel choice,and the way that steel is handled, can effect cutting performance.
Manufacturing process : Cleaner, purer steels perform better than dirtier, impure steels. The cleaner steel will often be stronger and tougher, having less inclusions. High quality processes used to manufacture performance steel include the Argon/Oxygen/Decarburization (AOD) process, and for even purer steel, the Vacuum Induction Melting/Vacuum Arc Remelting (VIM/VAR) process, often referred to as double vacuum melting or vacuum re-melting.
Edge toothiness : Some steels seem to cut aggressively even when razor polished. For these steels, even when they’re polished for push-cutting, their carbides form a kind of “micro serrations” and slice aggressively.
E. What’s the “best steel”.
Understanding these properties will get you started to fundamentally understanding steels and how choice of steel can effect performance. I often see people asking, what’s the best steel? Well, the answer depends so much on what the steel is being used for, and how it’s heat-treated, that the questioner can never possibly get an accurate answer. For a knife lover, it’s worth spending a little time understanding steel properties — only by doing so well he really understand what the “best steel” might be for his application.
Putting it all together, you can see how these properties might determine your steel choice. To pick on S60V and ATS-34 again, there seems to be a feeling that S60V is “better” in some absolute sense than ATS-34.
But S60V is often left very soft, around 55-56 Rc, to make up for a lack of toughness. Even left that soft, an abundance of well-distributed vanadium carbides gives S60V superior wear resistance to ATS-34, at acceptable toughness levels. However, does that mean S60V is “better” than ATS-34? Well, many users will find edge rolling and impaction the primary causes of edge degradation for everyday use. For those users, even though S60V is more wear-resistant, S60V is also so soft and weak that they will actually see better edge retention with ATS-34! The S60V user can leave the edge more obtuse (raise the sharpening angle) to put more metal behind the edge to make it more robust, but now the S60V will suffer serious cutting performance disadvantages versus the thinner ATS-34 edge.
So, the next general rule:Knowing the uses you’ll put your knife to, and exactly how those uses cause edge degradation, will allow you to make a much better choice of steel, if you generally understand steel properties.
The properties of different steels will be laid out below. But in your search for the knife with the “best steel” for your uses, I always suggest you ask the makers of the knives you’re considering which steels they would use. The knifemaker will usually know which steels he can make perform the best. And as pointed out above, heat treat is absolutely critical to bringing out the best in a steel. A maker who has really mastered one particular steel (e.g., Dozier and D2 steel) might be able to make that steel work well for many different uses. So never go just by charts and properties; make sure you also consider what the knifemaker can do with the steel.
III. ELEMENTS OF STEEL
At its most simple, steel is iron with carbon in it. Other alloys are added to make the steel perform differently. Here are the important steel alloys in alphabetical order, and some sample steels that contain those alloys:
Carbon (C) : Present in all steels, it is the most important hardening element. Also increases the strength of the steel but, added in isolation, decreases toughness. We usually want knife-grade steel to have >.5% carbon, which makes it “high-carbon” steel.
Chromium (Cr) : Added for wear resistance, hardenability, and (most importantly) for corrosion resistance. A steel with at least 13% chromium is typically deemed “stainless” steel, though another definition says the steel must have at least 11.5% *free* chromium (as opposed to being tied up in carbides) to be considered “stainless”. Despite the name, all steel can rust if not maintained properly. Adding chromium in high amounts decreases toughness. Chromium is a carbide-former, which is why it increases wear resistance.
Manganese (Mn) : An important element, manganese aids the grain structure, and contributes to hardenability. Also strength & wear resistance. Improves the steel (e.g., deoxidizes) during the steel’s manufacturing (hot working and rolling). Present in most cutlery steel except for A2, L-6, and CPM 420V.
Molybdenum (Mo) : A carbide former, prevents brittleness & maintains the steel’s strength at high temperatures. Present in many steels, and air-hardening steels (e.g., A2, ATS-34) always have 1% or more molybdenum — molybdenum is what gives those steels the ability to harden in air.
Nickel (Ni) : Adds toughness. Present in L-6 and AUS-6 and AUS-8. Nickel is widely believed to play a role in corrosion resistance as well, but this is probably incorrect.
Phosphorus (P) : Present in small amounts in most steels, phosphorus is a essentially a contaminant which reduces toughness.
Silicon : Contributes to strength. Like manganese, it makes the steel more sound while it’s being manufactured.
Sulfur (S) : Typically not desirable in cutlery steel, sulfur increases machinability but decreases toughness.
Tungsten (W : Wolfram) : A carbide former, it increases wear resistance. When combined properly with chromium or molybdenum, tungsten will make the steel to be a high-speed steel. The high-speed steel M2 has a high amount of tungsten. The strongest carbide former behind vanadium.
Vanadium (V) : Contributes to wear resistance and hardenability, and as a carbide former (in fact, vanadium carbides are the hardest carbides) it contribute to wear resistance. It also refines the grain of the steel, which contributes to toughness and allows the blade to take a very sharp edge. A number of steels have vanadium, but M2, Vascowear, and CPM T440V and 420V (in order of increasing amounts) have high amounts of vanadium. BG-42′s biggest difference with ATS-34 is the addition of vanadium.
IV. STEELS
A. Non-stainless Steels (carbon, alloy, and tool steels):
These steels are the steels most often forged. Stainless steels can be forged (guys like Sean McWilliams do forge stainless), but it is very difficult. In addition, carbon steels can be differentially tempered, to give a hard edge-holding edge and a tough springy back. Stainless steels are not differentially tempered. Of course, carbon steels will rust faster than stainless steels, to varying degrees. Carbon steels are also often a little bit less of a crap shoot than stainless steels — I believe all the steels named below are fine performers when heat treated properly.
In the AISI steel designation system, 10xx is carbon steel, any other steels are alloy steels. For example, the 50xx series are chromium steels.
In the SAE designation system, steels with letter designations (e.g., W-2, A2) are tool steels.
There is an ASM classification system as well, but it isn’t seen often in the discussion of cutlery steels, so I’ll ignore it for now. Often, the last numbers in the name of a steel are fairly close to the steel’s carbon content. So 1095 is ~.95% carbon. 52100 is ~1.0% carbon. 5160 is ~.60% carbon.
D2
D2 is sometimes called a “semi-stainless”. It has a fairly high chrome content (12%), but not high enough to classify it as stainless. It is more stain resistant than the carbon steels mentioned above, however. It has excellent wear resistance. D2 is much tougher than the premium stainless steels like ATS-34, but not as tough as many of the other non-stainless steels mentioned here. The combination of great wear resistance, almost-stainlessness, and good toughness make it a great choice for a number of knife styles. Bob Dozier is one maker who uses D2. Benchmade has begun using D2 in its Axis AFCK. Ref – D2 Steel Composition.
M2
A “high-speed steel”, it can hold its temper even at very high temperatures, and as such is used in industry for high-heat cutting jobs. It is slightly tougher, and is slightly more wear resistant, than D2. However, M2 rusts easily. Benchmade has started using M2 in one of their AFCK 710 variations. Ref – M2 Steel Composition. Note – Now discontinued.
A2
An excellent air-hardening tool steel, it is tougher than D2 and M2, with less wear resistance . As an air-hardening steel, don’t expect it to be differentially tempered. Its good toughness makes it a frequent choice for combat knives. Chris Reeve and Phil Hartsfield both use A2. Ref – A2 Steel Composition.
O1
This is a steel very popular with forgers, as it has the reputation for being “forgiving”. It is an excellent steel, that takes and holds an edge superbly, and is tough (although not as tough as, say, 5160). It rusts easily, however. Randall Knives uses O1, so does Mad Dog Knives. Ref – O1 Steel Composition.
W-2
Reasonably tough and holds an edge well, due to its .2% vanadium content. Most files are made from W-1, which is the same as W-2 except for the vanadium content (W-1 has no vanadium). Ref – W2 Steel Composition.
The 10-series
1095 (and 1084, 1070, 1060, 1050, etc.) Many of the 10-series steels for cutlery, though 1095 is the most popular for knives. When you go in order from 1095-1050, you generally go from more carbon to less, from more wear resistance to less wear resistance, and tough to tougher to toughest. As such, you’ll see 1060 and 1050, used often for swords. For knives, 1095 is sort of the “standard” carbon steel, not too expensive and performs well. It is reasonably tough and holds an edge well, and is easy to sharpen. It rusts easily. This is a simple steel, which contains only two alloying elements: .95% carbon and .4% manganese. The various Kabars are usually 1095 with a black coating. Ref – 1095 vs. 1084 vs. 1070 vs. 1060 vs. 1050 Steel Composition Comparison.
Carbon V
Carbon V is a trademarked term by Cold Steel, and as such is not necessarily one particular kind of steel; rather, it describes whatever steel Cold Steel happens to be using, and there is an indication they do change steels from time to time. Carbon V performs roughly between 1095-ish and O1-ish, in my opinion, and rusts like O1 as well. I’ve heard rumors that Carbon V is O1 (which I think is unlikely) or 1095. Numerous industry insiders insist it is 0170-6. Some spark tests done by a rec.knives reader seem to point the finger at 50100-B. Since 50100-B and 0170-6 are the same steel (see below), this is likely the current Carbon V.
0170-6 – 50100-B
These are different designations for the same steel: 0170-6 is the steel makers classification, 50100-B is the AISI designation. A good chrome-vanadium steel that is somewhat similar to O1, but much less expensive. The now-defunct Blackjack made several knives from O170-6, and Carbon V may be 0170-6. 50100 is basically 52100 with about 1/3 the chromium of 52100, and the B in 50100-B indicates that the steel has been modified with vanadium, making this a chrome-vanadium steel. Ref – 0170-6 – 50100-B Steel Composition.
L-6
A band saw steel that is very tough and holds an edge well, but rusts easily. It is, like O1, a forgiving steel for the forger. If you’re willing to put up with the maintenance, this may be one of the very best steels available for cutlery, especially where toughness is desired. In a poll on the knifemakers email list back in the 1990s, when asked what the makers would use for their personal knife, L-6 emerged as the top choice. Ref – L6 Steel Composition.
5160
A steel popular with forgers, it is popular now for a variety of knife styles, but usually bigger blades that need more toughness. It is essentially a simple spring steel with chromium added for hardenability. It has good wear resistance, but is known especially for its outstanding toughness. This steel performs well over a wide range of hardnesses, showing great toughness when hardened in the low 50s Rc for swords, and hardened up near the 60s for knives needing more edge holding. Ref -5160 Steel Composition.
52100
Formerly a ball-bearing steel, and as such previously only used by forgers, it’s available in bar stock now. It is similar to 5160 (though it has around 1% carbon vs. 5160 ~.60%), but holds an edge better. It is less tough than 5160. It is used often for hunting knives and other knives where the user is willing to trade off a little of 5160′s toughness for better wear resistance. However, with the continued improvement of 52100 heat treat, this steel is starting to show up in larger knives and showing excellent toughness. A modified 52100 is being used by Jerry Busse in his lower-cost production line, and such high-performance knife luminaries as Ed Fowler strongly favor 52100. Ref – 52100 Steel Composition.
CPM 10V
Crucible’s somewhat-stain-resistant 10V provides incredible wear resistance with D2-class toughness. It is an outstanding choice when maximum wear resistance is desired, but not super toughness. Ref – CPM 10V Steel Composition.
CPM 3V
CPM’s incredibly tough 3V gives excellent wear resistance and good stain resistance as well, although when it does stain, it is said to pit rather than surface rust. When maximum toughness is desired, with very good wear resistance, 3V is a great choice. Ref – CPM 3V Steel Composition.
INFI
INFI is currently only used by Jerry Busse. In place of some of the carbon (INFI contains 0.50% carbon), INFI has nitrogen. The result is a non-stainless steel that is nevertheless extremely stain resistant (informally reported at close to D2, or even better), incredibly tough for a high-alloy ingot steel, and with extremely good wear resistance. Ref – INFI Steel Composition.
Vascowear
A very hard-to-find steel, with a high vanadium content. It is extremely difficult to work and very wear-resistant. It is out of production. Ref – Vascowear Steel Composition.
B. Stainless Steels
Remember that all steels can rust. But the following steels, by virtue of their > 13% chromium, have much more rust resistance than the above steels. I should point out that there doesn’t appear to be consensus on what percent of chromium is needed for a steel to be considered stainless. In the cutlery industry, the de-facto standard is 13%, but the ASM Metals Handbooks says “greater than 10%”, and other books cite other numbers. It probably makes more sense to measure stainlessness by the amount of free chromium (chromium not tied up in carbides), because free chromium is what forms the chromium oxide on the blade surface that offers stain resistance. The alloying elements have a strong influence on the amount of chromium needed; lower chromium with the right alloying elements can still have “stainless” performance.
Because any particular stainless steel is often heat treated to around the same hardness (i.e., 440C is usually around 57 Rc, ATS-34 is 59-61 Rc, S60V is getting consensus at around 56 Rc, etc.) even by different manufacturers, it’s a bit easier to give a general feeling of the performance you’ll get from different classes of stainless steels, without introducing too many inaccuracies. Please note, though, that the act of grouping differing steels in classes definitely does oversimplify, and some of these steels might more properly fit between the class it’s in, and the following (or previous) one. In addition, better heat treat can move a steel up in performance significantly. Last disclaimer: not everyone will agree with the groupings I have here. Whew, all that said, here is a general categorization of stainless steels:
420 and 420J
represent the low end of stainless steels. They are very stain resistant, and are tough due to being very soft. However, they are also very weak, and not very wear resistant. Generally speaking, expect these steels to lose their edge quickly through abrasion and impaction. They are used in less-expensive knives due to their ease of machining. Ref – 420 vs. 420J2 Steel Composition Comparison.
440A
and its relative peers,
425M,420HC,12C27, and 6A are the next group. They can be hardened more than the previous group, for better strength, and they are more wear resistant, though wear resistance is just getting to the point of acceptability. 440A and 12C27 are the leaders of this group, with solid heat treat both perform okay. 12C27 is said to be particularly pure and can perform very well when heat treated properly. 6A trails those two steels, though with its vanadium content, can take a razor edge. 425M and 420HC trail the rest. Ref – 440A vs. 425M vs. 420HC vs. 12C27 vs. AUS-6A Steel Composition Comparison.
Gin-1, ATS-55, 8A, and 440C
comprise the next group. These steels will usually be stronger than the previous group, and more wear-resistant. Generally speaking, they retain excellent stain resistance properties, though ATS-55 sticks out here as not particularly stain resistant. 8A is also worth a mention, with some vanadium content, it can take an extremely sharp edge very easily, but is also the weakest and least wear-resistant of this group. Ref – Gin-1 vs. ATS-55 vs. AUS-8 vs. 440C Steel Composition Comparison.
ATS-34/154CM, VG-10, and S60V
are the next group up. It’s difficult to make generalizations about ATS-34 and 154-CM — they are in such widespread use that heat treat varies widely. These steels provide a high-end performance benchmark for stainless steels, and hold an edge well, and are tough enough for many uses (though not on par with good non-stainlesses). They aren’t very stain resistant, however. VG-10 can be thought of as being like ATS-34 and 154-CM, but doing just about everything a hair better. It’s a little more stain resistant, tougher, holds an edge a little better. And VG-10 has vanadium in it, it’s fine-grained and takes the best edge of this group. S60V has by far the best wear resistance of the group, though consensus is becoming that it should be left around the same hardness as 440C (56ish Rc), which means it will be relatively weak compared to ATS-34, 154-CM, and VG-10, and so it will indent and lose its edge quickly when strength is required. S60V is the winner here when pure abrasion resistance is much more important than edge strength. Ref – ATS-34 vs. 154CM vs. VG-10 vs. CPM S60V Steel Composition Comparison.
BG-42,
S90V
, and
S30V
constitute the next group. BG-42 has better wear resistance than all the previous steels except for S60V. It is tougher than ATS-34, and more stain resistant. It is wear resistant to the point where it can be difficult to sharpen. S90V represents the ultimate in wear resistance in the steels discussed so far.
Also tougher than ATS-34, and more stain resistant. It can be very difficult to put an edge on. It is difficult enough to machine than it is used almost exclusively in custom knives, not production knives. In your buying decisions, you might want to take into account the difficulty of sharpening these steels. S30V backs off on the wear resistance of S90V, but is significantly tougher and easier to sharpen. It is more wear resistant than BG-42.
The jury is still out, but it may end up this week’s ultimate high-end all-around stainless steel, due to high performance coupled with easier machinability and sharpenability than the other steels in this class. Ref – CPM S90V vs. BG-42 vs. CPM S30V Steel Composition Comparison.
Okay, on to the steels in more detail:
420
Lower carbon content (<.5%) than the 440 series makes this steel extremely soft, and it doesn’t hold an edge well. It is used often for diving knives, as it is extremely stain resistant. Also used often for very inexpensive knives. Outside salt water use, it is too soft to be a good choice for a utility knife. Ref – 420 Steel Composition.
420HC
420 modified with more carbon, to be roughly comparable to 440A. Ref – 420HC Steel Composition.
440 A – 440 B – 440C
The carbon content (and hardenability) of this stainless steel goes up in order from A (.75%) to B (.9%) to C (1.2%). 440C is an excellent, high-end stainless steel, usually hardened to around 56-58 Rc, very tough and with good edge-holding at that hardness. 440C was the king of stainless cutlery steels in the 1980s, before ATS-34 took the title in the 1990s. All three resist rust well, with 440A being the most rust resistant, and 440C the least. The SOG Seal 2000 is 440A, and Randall uses 440B for their stainless knives. 440C is fairly ubiquitous, and is generally considered a very good general-use stainless, tougher and more stain resistant than ATS-34 but with less edge-holding and weaker. If your knife is marked with just “440″, it is probably the less expensive 440A; if a manufacturer had used the more expensive 440C, he’d want to advertise that. The general feeling is that 440A (and similar steels, see below) is just good enough for everyday use, especially with a good heat treat (we’ve heard good reports on the heat treat of SOG’s 440A blades, don’t know who does the work for them). 440-B is a very solid performer and 440-C is excellent. Ref – 440A vs. 440B vs. 440C Steel Composition Comparison.
425M – 12C27
Both are very similar to 440A. 425M (.5% carbon) is used by Buck knives. 12C27 (.6% carbon) is a Scandanavian steel used often in Finish puukkos and Norwegian knives. 12C27 is said to perform very well when carefully heat treated, due to its high purity. When done right, it may be a slighter better choice than 440A and its ilk. Ref – 425M vs. 12C27 Steel Composition Comparison.
AUS-6 – AUS-8 – AUS-10
(aka 6A 8A 10A) Japanese stainless steels, roughly comparable in carbon content to 440A (AUS-6, .65% carbon) and 440B (AUS-8, .75% carbon) and 440C (AUS-10, 1.1% carbon). AUS-6 is used by Al Mar, and is a competitor to low-end steels like 420J2. Cold Steel’s use of AUS-8 has made it pretty popular, as heat treated by CS it won’t hold an edge like ATS-34, but is a bit softer (and therefore weaker) and tougher. 8A is a competitor of middle-tier steels like ATS-55 and Gin-1. AUS-10 has roughly the same carbon content as 440C but with slightly less chromium, so it should be a bit less rust resistant but perhaps a bit tougher than 440C. It competes with higher-end steels, like ATS-34 and above. All 3 steels have some vanadium added (which the 440 series lacks), which will improve wear resistance and refines the grain for both good toughness, and the ability to sharpen to a very keen edge. Many people have reported that they are able to get knives using steels that include vanadium, like 8A, sharper than they can get non-vanadium steels like ATS-34. Ref – AUS-6A vs. AUS-8A vs. AUS-10 Steel Composition Comparison.
GIN-1
aka G-2 A steel with slightly less carbon, slightly more chromium, and much less moly than ATS-34, it used to be used often by Spyderco in their less-expensive knives. Spyderco has since switched to ATS-55 and 8A, but Benchmade is now using Gin-1 in their less-expensive knives. A very good stainless steel, with a bit less wear resistance and strength than ATS-34. Ref – Gin-1 Steel Composition.
ATS-34
–
154-CM
ATS-34 was the hottest high-end stainless in the 1990s. 154-CM is the original American version, but for a long time was not manufactured to the high quality standards knifemakers expect, so knifemakers switched over to ATS-34. CPM is again making high-quality 154-CM, and some companies seeking to stick with American-made products (like Microtech) are using it. ATS-34 is a Hitachi product that is very, very similar to 154-CM. Normally hardened to around 60 Rc, it holds an edge very well and is tough enough even at that high hardness. Not as rust resistant as the 400 series above. Many custom makers use ATS-34, and Spyderco (in their high-end knives) and Benchmade are among the production companies that use it. Contrary to popular belief, both steels are manufactured through the Argon/Oxygen/Decarburization process (AOD), not vacuum remelted. Ref – ATS-34 vs. 154CM Steel Composition Comparison.
ATS-55
Similar to ATS-34, but with the moly removed and some other elements added. This steel is a good cutlery steel but a tier behind ATS-34 and its closest competitors (other steels in ATS-55′s class might be Gin-1 and AUS-8). With the molybdenum removed, ATS-55 does not seem to hold an edge quite like ATS-34, and reports are that it’s less rust-resistant. My guess is that with the moly gone, more chromium is tied up in carbides — which means less free chromium for rust resistance, and softer chromium carbides replacing moly carbides for less wear resistance. Ref – ATS-55 Steel Composition.
VG-10
Another vanadium-containing high-end stainless steel. Due to the vanadium content, VG-10 takes a killer edge, just like other vanadium steels like BG-42 and AUS-8. VG-10 is also tougher and more rust-resistant than ATS-34, and seems to hold an edge better. Ref – VG-10 Steel Composition.
BG-42
Bob Loveless announced a while back that he’s switching from ATS-34 to this steel. Keep an eye out for it, it’s bound to catch on, although the higher cost, limited stock-size availability, and added difficulty of manufacturing are holding BG-42′s popularity back. BG-42 is somewhat similar to ATS-34, with two major differences: It has twice as much manganese as ATS-34, and has 1.2% vanadium (ATS-34 has no vanadium), so look for significantly better edge-holding than ATS-34. The addition of vanadium and the clean manufacturing process (VIM/VAR) also gives BG-42 better toughness than ATS-34. Chris Reeve has switched from ATS-34 to BG-42 in his Sebenzas. Ref – BG-42 Steel Composition.
S60V (CPM T440V) – S90V
(CPM T420V) Two steels that hold an edge superbly, world class type edge holding, but it can be difficult to get the edge there in the first place. These steels are made with Crucible’s particle metallurgy process, and that process allows these steels to be packed with more alloying elements than traditional steel manufacturing methods would allow. Both steels are very high in vanadium, which accounts for their incredible wear resistance. Spyderco offers at least one model in CPM S60V. Spyderco, one major user of S60V, has cut back hardness down to 55-56Rc, in order to keep toughness acceptable, but that sacrifices strength so there is a tradeoff. S90V is CPM’s follow-on to 440V, and with less chromium and almost double the vanadium, is more wear-resistant and tougher than S60V — and, in fact, is probably more wear-resistant than any other stainless steel used in the cutlery industry. As such, S90V is in the running with steels like BG-42 as among the best general-purpose stainless steels; however, S90V is even more expensive and difficult to work than BG-42, so it’s strictly in the realm of custom makers currently. Ref – CPM S60V vs. CPM S90V Steel Composition Comparison.
CPM S30V
: The newest stainless steel from Crucible, purpose-designed as a cutlery steel. This steel gives A2-class toughness and almost-S90V class wear resistance, at reasonable hardness (~59-60 Rc). This mix of attributes is making S30V one of the hottest stainless steels going, with makes such as Chris Reeve switching from BG-42 to S30V. Will this be the new king of general-purpose stainless cutlery steels? We’ll know over the next couple of years. Ref – CPM S30V Steel Composition.
400 Series Stainless
Before Cold Steel switched to AUS-8, many of their stainless products were marketed as being of “400 Series Stainless”. Other knife companies are beginning to use the same term. What exactly *is* 400 Series Stainless? I always imagined it was 440-A, but there’s nothing to keep a company from using any 4xx steel, like 420 or 425M, and calling it 400 Series Stainless.
Damascus steels are made by forge-welding two or more different metals (usually steels). The billets are heated and welded; to get an idea of the process, see Don Fogg’s URL listed in the bibliography. The Damascus is then acid-etched. The different metals etch at different rates, and depth and color contrast are revealed.
Damascus can be made with performance and/or aesthetic objectives in mind. Aesthetically, the choice of materials is important. One shiny steel and one darker steel etch out to show the most striking pattern. If the maker is going more for beauty than performance, he might even go with nickel, which is bright but does not perform as well as steel for cutlery applications. The other factor affecting beauty is of course the welding pattern. Many patterns of Damascus are available today, from random to star to ladder, and a whole lot more.
The following steels will provide bright lines:
L-6 and 15N20 (the Swedish version of L-6) — nickel content
O1 — chromium content
ASTM 203 E — nickel content
Nickel
The following steels will provide dark lines:
1095
1084
5160
52100
W-2
D. Non-steels used for cutlery
Talonite
-Stellite 6K
-Boye Dendritic Cobalt
(BDC) These cobalt alloys have incredible wear resistance, and are practically corrosion resistant. Stellite 6K has been around for years, but was expensive and very difficult to work, and so is only rarely seen. Talonite is easier to work, and as a result has been gaining in popularity, especially among web-based knife buyers. David Boye uses his casting process to manufacture Boye Dendritic Cobalt. This material is tough and has great wear resistance, but is relatively weak.
Titanium
Newer titanium alloys can be hardened near 50 Rc, and at that hardness seem to take something approaching a useful edge. It is extremely rust-resistant, and is non-magnetic. Popular as expensive dive knives these days, because the SEALs use it as their knife when working around magnetic-detonated mines. Mission knives uses titanium. Tygrys makes a knife with a steel edge sandwiched by titanium.
Ceramics
Numerous knives have been offered with ceramic blades. Usually, those blades are very very brittle, and cannot be sharpened by the user; however, they hold an edge well. Boker and Kyocera make knives from this type of ceramic. Kevin McClungcame out with a ceramic composite knife blade that much tougher than the previous ceramics, tough enough to actually be useful as a knife blade for most jobs. It is also user-sharpenable, and holds an edge incredibly well.
IV: Selected Urls For Steel Information
In no particular order:
# An extensive list of steel links http://www.metalwork.0catch.com/list.html
# Principal Metals vast database of steel properties & terms http://www.principalmetals.com
# Matweb’s steel database http://www.matweb.com/
# Crucible’s Steel Pages, loaded with info on composition/selection/etc. http://www.crucibleservice.com/cscd/crumain2.htm
# Suppliers Online huge database of steel info http://www.suppliersonline.com
#A.G. Russell’s FAQ Pages http://agrussell.com/faq/index.html
#Spyderco’s Steel Page http://www.spyderco.com/education/steelchart.asp
# Knives.com entire site is interesting, but hit “Tech”, then “Steel” http://www.knives.com
# Metal Mart’s dictionary of metallurgical terms http://www.metal-mart.com/dictlist.htm
# A list of metallurgical sites, schools, organizations, and journals http://www.mlc.lib.mi.us/~stewarca/metallurgy.html
# Titanium Info http://www.halperntitanium.com/
# Don Fogg’s excellent info pages www.dfoggknives.com
# A good steel chart http://www.pizzini.at/steellist.htm
V. BIBLIOGRAPHY
I got the information for this FAQ from my own experience as a collector and amateur knifemaker, and from conversations with custom makers. There are too many people on but I’ve particularly sought out the posts of people like Jerry Hossom and the internet who have taught me about steels for me to name them all,Cliff Stamp. I’ve also read plenty ofBob Engnath’s Blades and Stuff Catalog. Bob’s catalog is aarticles on steels, but here are the ones that I actually had in front of me: must-see for everyone, even for just collectors, as it containsbut if you can find an old copy of his catalog, grab it.a wealth of information on all kinds of great knife subjects.
There is a section on knife steels. Bob passed away in 1998, “The Secrets of Steel,” by Butch Winter, _Tactical Knives_, Spring 1995.
www.dfoggknives.com (information used by permission)”What Alloys Do For Blade Steel,” by Wayne Goddard, _Blade_,June 1994. Email conversation with Wayne Goddard, February 1998. Don Fogg’s article on Damascus steels from his website “Inside Steel: What the Alloying Elements Do For Your Blade”, by Ed Severson with Steve Shackleford, _Blade, August 1999.
Sumber : http://pisaw.wordpress.com/2012/10/30/20/
Mengenal Berbagai Jenis Bahan Logam Pembuat Pisau Terbaik di Dunia.
STEEL FAQ – Posted on October 30, 2012
Oleh: Joe Talmadge
Terjemahan: Frids Laguna Sihombing
