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ナイフ鋼材の種類

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ナイフ鋼材の成分と特性

ナイフはブレードに使用される鋼材で、その性能が大きく変わります。

ナイフ鋼材の性質を決定するのは鋼材に含まれる含有物の割合が大きなウエイトを占めており、最も代表的なものがカーボンとクロムです。

ブレード鋼材はクロムの含有量13％を境に大きくステンレス鋼と炭素鋼の2つに分けられ、ステンレス鋼は炭素鋼に比べてサビに非常に強くメンテナンスが容易なことから現在のナイフブレードの主流です。

一般にナイフは鋼材の硬度が高ければ切れ味が良くなりますが靭性が落ちて粘りがなくなります。

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鋼材に含まれる元素と作用

炭素（C）

ナイフの硬度と対摩耗性が向上するが1.5％以上の含有で脆さが目立つようになる。

ケイ素（Si）マンガン（Mn）クロム（Cr）

ナイフの耐食性が向上する。クロムを13％以上含む鋼材をステンレススチールと呼ぶ。

バナジウム（V）

ナイフの金属の組成が細かく均一化され、研ぎやすく刃持ちがよくなる。

モリブデン（Mo）

ナイフが粘り強く、刃こぼれしにくくなる。研ぎ上がりが良い。

コバルト（Co）タングステン（W）

ナイフの硬度が高くなる。

炭素鋼

 

白紙2号

白紙は日立金属が製造する炭素鋼の不純物の少ないナイフ用の高炭素鋼（ハイカーボンスチール）で、日本古来の鍛造刃物に一般的に使われているナイフ鋼材。高純度の炭素を含有しており実用硬度が高く切れ味が良い。

炭素 マンガン リン シリコン
1.05-1.15 0.20-0.30 0.025 0.10-0.20

青紙・青紙スーパー

日立金属のナイフ鋼材の白紙にクローム・タングステンを添加して熱処理特性及び対磨耗性を改善した炭素合金鋼が青紙です。主に高級な和式刃物及び和包丁に使用されており、白紙に比べより切れ味が鋭く永切れするのが特徴です。

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン タングステン バナジウム
1.40-1.50 0.30-0.50 0.20-0.30 0.30-0.50 0.025 0.10-0.20 2-2.50 0.50

1095高炭素鋼

炭素を多く含むハイカーボン鋼で硬度が高く、切れ味が良くて刃持ちが良いナイフ鋼材。

炭素 マンガン リン 硫黄
0.90-1.03 0.30-0.50 0.04 0.05

D-2工具鋼

金型用鋼材として知られる耐摩耗性に優れる工具鋼で野外でのハードユースに適したナイフ鋼材。D2鋼はセミステンレスとも呼ばれ、12％クロムを含むがクロームの含有率が13%以下の為にステンレス鋼には分類されない。俗にダイス鋼に分類されます。

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル タングステン バナジウム
1.40-1.60 11-13 0.60 0.70-1.20 0.30 0.60 1.10

O-1工具鋼

炭素 クロム マンガン ニッケル シリコン バナジウム
0.85-1 0.40-0.60 1-1.40 0.30 0.50 0.30

W-1

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル シリコン タングステン バナジウム
0.70-1.50 0.15 0.10-0.40 0.10 0.20 0.10-0.40 0.50 0.10

A-2

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル シリコン バナジウム
0.95-1.05 4.75-5.50 1 0.90-1.40 0.30 0.50 0.15-0.50

八イス鋼(M2)

この鋼材はハイスピードドリルなどの高速で回転するパワーツールの刃先に使用される工具鋼。高い硬度と耐摩耗性に優れるが通常のステンレス鋼材に比べて防錆性には劣るが刃物に使用した場合非常に鋭い切れ味の鋭いエッジのナイフとなり、高い硬度と対磨耗性を持つ高級ナイフ鋼材です。M2の短所は錆びやすいことですが、通常のメンテナンスをし ていれば問題ありません。ハイス鋼には、モリブデンを多量に含むモリブデン系とタングステンを多量に含むタングステン系の２種類があります。実用硬度61～63。

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル シリコン タングステン バナジウム
0.95-1.05 3.75-4.50 0.15-0.40 4.75-6.50 0.30 0.20-0.45 5-6.75 2.25-2.75

W-2

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル シリコン タングステン バナジウム
0.85-1.50 0.15 0.10-0.40 0.10 0.20 0.10-0.40 0.15 0.15-0.35

5160

炭素 クロム マンガン リン シリコン
0.56-0.64 0.70-0.90 0.75-1 0.035 0.15-0.30

52100

炭素 クロム マンガン リン シリコン 硫黄
0.98-1.10 1.30-1.60 0.25-0.45 0.025 0.15-0.30 0.025

CPM-10V

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン 硫黄 バナジウム
2.45 5.25 0.50 1.30 0.90 0.07 9.75

CPM-3V

炭素 クロム モリブデン バナジウム
0.80 7.50 1.30 2.75

Vascowear

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン タングステン バナジウム
1.12 7.75 0.30 1.60 1.20 1.10 2.40

ステンレス鋼

 

銀紙1号

日立金属の特殊ステンレス鋼でクロム含有率が高くモリブデンも添加することで耐食性を向上したナイフ鋼材。

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン
0.80-0.90 15-17 0.45-0.75 0.30-0.50 0.030 0.35

H-1

錆びない鋼材”として紹介されスパイダルコが様々なナイフに採用し、海水に対しての圧倒的な防錆性能とナイフ材として十分な靭性及び硬度を併せ持つ。

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル ニトロゲン リン シリコン 硫黄
0.15 14-16 2 .50-1.50 6-8 0.10 0.04 3-4.50 0.03

20-CV

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン タングステン バナジウム
1.90 20 0.30 1 0.30 0.60 4

420J2

炭素 クロム マンガン リン シリコン 硫黄
0.15 12-14 1 0.04 1 0.03

425Modified

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄 バナジウム
0.40-0.54 13.50-15 0.50 0.60-1 0.035 0.80 0.03 0.10

440A

耐食性を高める為、クロムを多く含有するステンレス鋼材。かつてカスタム・ファクトリーナイフ用にメインに使用されてきたナイフ鋼材で、現在は主にダイバーナイフやフィッシングナイフに使用される。特徴は18クロム鋼材であるため、錆に強く、包丁やダイバーナイフ等に適した鋼材です。

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
0.65-0.75 16-18 1 0.75 0.04 1 0.03

440B

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
0.75-0.95 16-18 1 0.75 0.04 1 0.03

440C

ナイフの耐腐性を高めるためにクロムを多く、切れ味を良くするためにカーボンを多く含有してあり代表的なナイフ用鋼材の一つです。アメリカで開発された鋼材で440Cの名称はアメリカで使用されているSUS基準により炭素の含有率に応じて、Ａ、Ｂ、Ｃのランクに分けられたもの。含有率の高いものがＣとなる。錆にも強く実用硬度はHRC57～59。

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
0.95-1.20 16-18 1 0.75 0.04 1 0.03

440XH

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル シリコン バナジウム
1.60 16 0.50 0.80 0.35 0.40 0.45

AUS-6

炭素 クロム マンガン ニッケル リン シリコン 硫黄 バナジウム
0.55-0.65 13-14.50 1 0.49 0.04 1 0.03 0.10-0.25

AUS-8

440Bに近い組成をもつ愛知製鋼で作られているナイフ用ステンレス鋼材。クロム成分の含有率がやや低いが、研ぎやすく、扱いやすいナイフ鋼材としてファクトリーナイフに広く使用されている。実用硬度56～58。

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル リン シリコン 硫黄 バナジウム
0.70-0.75 13-14.50 0.50 0.10-0.30 0.49 0.04 1 0.03 0.10-0.26

AUS-10

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル リン シリコン 硫黄 バナジウム
0.95-1.10 13-14.50 0.50 0.10-0.31 0.49 0.04 1 0.03 0.10-0.27

GIN-1

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
0.90 15.50 0.60 0.30 0.02 0.37 0.03

154CM

非常な強度を要求される航空機のタービンブレードの羽に使用するため開発された、米国製ステンレス鋼材。粉末ステンレス鋼材が登場する以前、米国のファクトリーナイフメーカーでメインに使用されていたナイフ鋼材。

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン
1.05 14 0.50 4 0.30

ATS-34

日立金属がナイフ用鋼材として154CMをベースに開発した特殊ステンレス鋼。ナイフ鋼材に求められる耐食性、靭性、耐磨耗性をバランス良く備えている。現在はファクトリーナイフの高級モデルに使用されることが多い。高炭素鋼に耐腐性を高めるためにクロームを多く、切れ味を良くするためにカーボンを多く含有させたもので、ナイフ鋼材に求められる様々な要素を、バランス良く備えている。

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
1.05 14 0.40 4 0.03 0.35 0.02

ATS-55

ATS-34の性能を更に高め耐食性を持ち、海水でもさびにくい。ATS-34と比べ、硬さや耐磨耗性は低めですが、加工がしやすく、粘りが強いナイフ鋼材。

炭素 クロム コバルト 銅 マンガン モリブデン シリコン
1 14 0.40 0.20 0.50 0.60 0.40

VG-1

武生特殊鋼材の特殊鋼で耐腐食性、切れ味、研ぎやすさをそれぞれ高ラベルで両立させている理想のステンレス刃物鋼です。これにさらにサブゼロ処理を施し、より鋭い切れ味と高い持続性を実現し、ナイフのほか包丁によく使われています。

炭素 クロム コバルト マンガン モリブデン リン シリコン バナジウム
0.95-1.05 14.50-15.50 1.30-1.50 0.50 0.90-1.20 0.03 0.60 0.10-0.30

VG-10（V金10号）

武生鋼材の13クロームステンレス鋼、切れ味はとても良いが研磨とは刃付がとても難しいのが難点ですが靱り強く、加工性、鍛造性にすぐれ、有害不純物に起因する腐食性もなく、耐摩耗性にすぐれたナイフ鋼材です。

炭素 クロム コバルト マンガン モリブデン リン シリコン バナジウム
0.95-1.05 14.50-15.50 1.30-1.50 0.50 0.90-1.20 0.03 0.60 0.10-0.30

BG-42

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン バナジウム
1.15 14.50 0.50 4 0.30 1.20

MBS-26

炭素 クロム マンガン モリブデン リン シリコン 硫黄
0.85-1 13-15 0.30-0.60 0.15-0.25 0.04 0.65 0.01

MRS-30

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン バナジウム
1.12 14 0.50 0.60 1 0.25

CPM-S30V

米国クルーシブル社が刃物用に開発した粉末ステンレス合金。バック社を始め世界のトップのナイフファクトリーメーカーが相次いで採用しており、刃持ちの良さと防錆性に優れる。また研ぎ直しの容易な事でも知られる非常にバランスのとれたナイフ鋼材です。

炭素 クロム モリブデン ニトロゲン バナジウム
1.45 14 2 0.20 4

CPM-S60V

炭素 クロム マンガン モリブデン シリコン バナジウム
2.15 17 0.40 0.40 0.40 5.50

CPM-S90V

炭素 クロム モリブデン バナジウム
2.30 14 1 9

サンドビック12C27

炭素 クロム マンガン リン シリコン 硫黄
0.60 13.50 0.40 0.025 0.40 0.01

サンドビック12C27 Mod

炭素 クロム マンガン リン シリコン 硫黄
0.52 14.50 0.60 0.25 0.40 0.01

X-15TN

炭素 クロム マンガン モリブデン ニッケル ニトロゲン リン シリコン バナジウム
0.42 15.55 0.46 1.70 0.30 0.21 0.017 0.23 0.29

ZDP-189

粉末治金技術により日立金属が開発した粉末刃物鋼。不純物の少ない均一な成分組織とロックウェル硬度66-68と高硬度を持つナイフ素材の為、刃付け性と刃持ちの良さに定評のある鋼材。スパイダルコ社の世界的レベストセラーモデル、デリカ.エンデューラにも採用された。日立金属株式会社が粉末冶金技術により製造した新しいタイプの刃物鋼。驚異的な高硬度、高耐磨耗性が得られ耐食性も良好なため、切れ味がよく、刃持ちも優れている。

炭素 クロム
3 20

カウリX

大同特殊鋼が開発した刃物用粉末合金鋼。金属組織が均一で驚異的な切れ味を実現、吸い込まれる様な鏡面仕上げにする事が可能。ステンレス系の粉末鋼でありながら炭素鋼と同等の硬度を持つ。刃持ちはATS-34の10倍とも言われている。

炭素 クロム モリブデン
3 20 1

カウリY

大同特殊鋼が開発した刃物用粉末合金鋼。金属組織が均一で驚異的な切れ味を実現、吸い込まれる様な鏡面仕上げにする事が可能。ステンレス系の粉末鋼でありながら炭素鋼と同等の硬度を持つ。刃持ちはATS-34の10倍とも言われている。

炭素 クロム モリブデン
1.2 14 3

最終更新日　2014年12月20日

24 COMMENTS

トライボロジスト

　島根県安来市に巨大な工場を構える日立金属が開発した新型冷間工具鋼　SLD-MAGIC（S-MAGIC）は微量な有機物の表面吸着により、金属では不可能といわれていた自己潤滑性能を実現した。この有機物の種類は広範囲で生物系から鉱物油に至る広い範囲で駆動するトライボケミカル反応を誘導する合金設計となっている。潤滑機械の設計思想を根本から変える革命的先端材料いうものもある。
　このトライボケミカル反応にもノーベル物理学賞で有名になったグラフェン構造になるようになる機構らしいが応用化の速度にはインパクトがある。

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金型屋

　先月の、「プレス技術」を読みましたが、日立金属の高性能冷間工具鋼、SLD－MAGICのトライボロジー特性は凄いですね。微量の油をぬったセミドライ状態で、摩擦させるとまるで先端技術のDLCのような自己潤滑性が出るなんて。耐摩耗性も高いのでコーティング費用分コストパフォーマンスが良く、耐荷重能も2500MPaぐらいに高強度でいろんな転動・摩擦・摺動部品にも使えそうだ。

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電子材料屋

　最近、有機化学屋が金属やセラミックスが最もノウハウが海外に流れにくいと豪語している。理由は内製志向のプラント設計の重層物が化学工場であるからだという。しかし、最も理解しにくい産業が生き残るとしたら高級特殊鋼だろう。そういった、蒸留により多彩に生産物が分岐する工程と、直列型の分岐を原則としない鉄鋼、自動車のような世界の合成物、しかも手で持てるものが技術として流出しやすいが、物理的パワーが必要な大規模機械があるところでは手軽に中間サンプルは採取できない。そういった単純化しにくいものが生き残れる。しゃべることが難しいものが最も生き残るので、ニュースなどはあてにならない。

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カーボンオフセット

　それにしても日立金属の高性能冷間工具鋼SLD-MAGICのトライボロジー特性は凄いですね。先月の、日刊工業新聞社の「プレス技術」で読みましたが、微量の油を塗ったセミドライ状態で、摩擦させると先端技術のDLCのような自己潤滑性(摩擦係数が下がる）が出るなんて。耐摩耗性もたかいのでコーティング費用分コストパフォーマンスがよく、耐荷重能も相当応力で2500MPaと高強度でベアリング・金型などのいろんな機械の転動・摩擦・摺動部品に使えそうだ。まさにノーベル賞級の発明だ。

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グリーンスチールインパクト

ふつう金型機械加工やっているところで難削材となるのはSKD11なんだけど、日立金属の工具鋼SLD-MAGICに変えると工具費が１/４～１/１０になることが日刊工業新聞社の「プレス技術」に載っていた。画期的な材料だと思う。

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ファインマンに憧れる物理屋

先日、その高性能工具鋼の自己潤滑性とかいう話を日本トライボロジー学会で聞いたが、モリブデンとかカーボン、それにDLCコーティングなどの怪しげな論説とも整合し、油中添加剤の極圧効果にも拡張できる話は面白かった。そのメカニズムをひらたくいえば世界初の本格的ナノマシンであるボールベアリング状の分子性結晶が金属表面に自己組織化されて、フリクションが良くなるということらしい。

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ハイテンプレス屋

そのベアリング物質ってグラファイト層間化合物らしいですね。読みましたよ。

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塑性加工業

そういうことだったのか。この材料、ハイテン用のプレス金型に広がっていて、カジリはなぜ抑えられるか業界中の謎だった。このようなナノメカニズムが働いていたんですね。しかしながら、固体材料の頂点である工具鋼に自己潤滑性があるとはなんとも無敵な話ですね。

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某中小企業アドバイザー

　その材料のPV値、９００MPaｍ/minもあるらしいですね。おかげで環境ビジネス系の企業も活況になってきました。新素材の開発効果はやはり国家レベルなんでしょうかね。

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鍛造超硬金型屋

　それにしても日立金属製の高性能冷間工具鋼SLD-MAGIC（S-MAGIC）の自己潤滑性の評価が高い。塑性加工金型のカジリを防ぐメカニズムが最近わかったようで、摩擦面に吸着している微量なオイルを自動的にナノベアリング状の結晶へ変換されるとのこと。耐カジリ性(耐焼付き性）の指標であるPV値も通常の鉄鋼材料の６倍と世界最高水準と報告されている。
　これはどういうことかというと、例えば自動車のエンジンや動力伝達系部品のしゅう動面積を１/６にすることを意味し、大幅な軽量化による低燃費化が期待できることを意味している。トライボロジー技術にはまだまだ発展する物理・力学的な未知が多いように思われる。

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トライベック

　そのメカニズムCCSC（炭素結晶の競合）モデルとかいうらしいですね。結構画期的だとか。

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表面処理嫌い

　そのメカニズムはCCSCモデル（炭素結晶の競合モデル）といって、すべりの良さばかりでなく、摩擦試験データのバラツキが信頼性工学で言うバスタブ曲線になることや、極圧添加剤の挙動、ギ酸による摩擦特性の劣化挙動など色々と説明ができそうなトライボロジー理論らしいですね。トライボロジー関連の機械の損傷の防止、しゅう動面圧の向上設計を通じた摩擦損失の低減、新規潤滑油の開発など様々な技術的展開が広がっていきそうですね。さすがK博士。

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名古屋特殊鋼流通

　鋼と油の相互作用がポイントなんでしょ？
やはり日本刀やたたらの研究成果がこの
科学的に見た切れ味＝CCSCモデルに
結晶化したんじゃないでしょうか。

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トライボシステム展望（well-to-wheel)

　現在の機械構造材料の最大のネックは摺動面圧。
いくら機械的特性が高くても、材料というものは摩擦に弱い。
そのため潤滑油が存在する。しかしながら、それでも弱いので
コーティングをする。
しかし、日立金属が開発した自己潤滑性特殊鋼SLD-MAGICは
コーティングレスで摩擦に強いことが特徴。そのメカニズムは
潤滑油と鉄鋼材料が相互作用を起こし、グラファイト層間化合物
という高性能な潤滑物質を作るためであることが、日立金属技報
2017で公表された。
　これにより機械設計は小型化され、摩擦損失と軽量化の同時
解決が見込まれ、自動車の燃費向上に大いに寄与することが期待
されている。

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マテリアルズマジック

　しかし、世界初の人工知能応用による合金設計がなされたSLD-MAGICの人気は衰えを知りませんね。

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怒りの流通

いつまでたっても大同特殊鋼はSLD-MAGIC相当品をだせない。鋳造工学が劣っているとしか思えん。

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グリーンデジタル

まああまり悪口をいうものではありません。それにしてもCCSCモデルはタコツボ組織になりがちなトライボロジー分野でボールオンディスクという簡便な試験法で横串力を入れることができるのは高く評価されるべきだと思います。

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未来イノベーション

日立金属ってプロテリアルに名前が変わったんですね。K博士の記事今年の土木学会の５月号に安来たたら製鉄関係で見かけました。

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バイオエンジン

SLD-MAGICのコーティングがハガレン、ハガレンって言っているけど実はトライボフィルム（グラファイト層間化合物GIC）なんだけどな。なくなっても化学反応によるレジリエンスで蘇る。皮膜じゃなくて薄膜。

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エキソエレクトロン

SLD-MAGICはマルテンサイト鋼におけるマテリアルズ・インフォマテクスの世界初の事例でそのあとあんまり聞かないですね。

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シャルピー

カルロスゴーンがぶっ飛びレバノンは庄野真代の飛んでイスタンブール以上に有名になったな。

返信する

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