قابلیت ایجاد Hamon در فولاد W2
Hamon به خط یا مرز سختی قابلمشاهدهای گفته میشود که در فرآیند سختکاری حرارتی روی تیغه چاقو یا شمشیر شکل میگیرد. این پدیده بیشتر در فولادهای پرکربن مانند W2 نمایان میشود و از دیرباز در ساخت شمشیرهای سنتی ژاپنی (مانند کاتانا) نیز کاربرد داشته است. در فولاد W2، به دلیل ترکیب شیمیایی خاص آن که شامل درصد بالای کربن و مقدار کمی عناصر آلیاژی است، این قابلیت برجستهتر دیده میشود. در عملیات حرارتی فولاد W2، بهویژه در فرآیند کوئنچ در آب، میتوان از تکنیکی به نام سختکاری دیفرانسیلی (Differential Hardening) استفاده کرد. در این روش، لبه تیغه به سرعت خنک میشود تا ساختار مارتنزیتی بسیار سختی ایجاد کند، در حالی که پشت تیغه با خنک شدن آهستهتر، ساختاری نرمتر و انعطافپذیرتر به خود میگیرد. این تفاوت ساختاری میان لبه و پشت تیغه، باعث ایجاد یک مرز حرارتی مشخص و قابل مشاهده میشود که همان Hamon است. این خط معمولاً پس از پولیش یا اسیدکاری روی تیغه ظاهر میشود و جلوهای هنری و خاص به آن میبخشد. زیبایی بصری و جلوه هنری: Hamon نهتنها عملکرد تیغه را نشان میدهد بلکه یک امضای بصری منحصر بهفرد برای چاقوسازان حرفهای است. نشانه عملیات حرارتی دقیق: وجود Hamon معمولاً نشانهای از اجرای موفق عملیات حرارتی و سختکاری دیفرانسیلی است. ترکیب سختی و انعطاف: با سختکردن تنها بخشی از تیغه، میتوان تعادلی میان سختی لبه (برای برش بهتر) و انعطاف پشت تیغه (برای مقاومت در برابر شکست) برقرار کرد. مناسب برای چاقوهای کلکسیونی: بسیاری از کلکسیونرها چاقوهایی با Hamon طبیعی را بهعنوان آثار هنری و نه فقط ابزار صنعتی در نظر میگیرند. در نتیجه، فولاد W2 یکی از بهترین گزینهها برای ایجاد Hamon طبیعی و زیبا در فرآیند ساخت چاقوهای هنری و کاربردی است. این ویژگی بهویژه برای چاقوسازانی که به ترکیب زیبایی و عملکرد اهمیت میدهند، یک مزیت رقابتی بزرگ به شمار میآید.
ترکیب شیمیایی فولاد W2
فولاد W2 یک فولاد پرکربن با مقادیر کم از عناصر آلیاژی است. همین ترکیب باعث افزایش سختی و بهبود قابلیت ماشینکاری آن شده است. جدول زیر مقادیر تقریبی عناصر تشکیلدهنده فولاد W2 را نمایش میدهد:| عنصر | درصد وزنی (%) |
| کربن (C) | 0.85 – 1.50 |
| منگنز (Mn) | 0.10 – 0.40 |
| سیلیسیم (Si) | 0.10 – 0.40 |
| وانادیم (V) | 0.15 – 0.35 |
| فسفر و گوگرد(P,S) | max 0.030 |
| نیکل (Ni) | max 0.20 |
| کروم (Cr) | max 0.15 |
| تنگستن (W) | max 0.15 |
| مس (Cu) | max 0.20 |
| مولیبدن (Mo) | max 0.10 |
خواص فیزیکی فولاد W2
فولاد W2 نه تنها از نظر شیمیایی غنی است، بلکه خواص فیزیکی برجستهای نیز دارد که آن را به یک ماده ایدهآل برای کاربردهای صنعتی تبدیل میکند:| ویژگی | مقدار |
| چگالی | 7.85 g/cm³ |
| ضریب انبساط حرارتی | 11.5 × 10⁻⁶ °C⁻¹ |
| رسانایی حرارتی | 40 W/m·K |
| ظرفیت گرمایی ویژه | 460 – 500 J/kg·K |
| مدول الاستیسیته | 190 – 210 GPa |
| مقاومت الکتریکی | 0.2 – 0.3 µΩ·m |
| نقطه ذوب | 1420 – 1475 °C |
خواص مکانیکی فولاد W2
خواص مکانیکی فولاد W2 آن را به یکی از انتخابهای اصلی برای ابزارهای دقیق و چاقوسازی تبدیل کرده است:| خاصیت مکانیکی | مقدار | توضیحات |
| استحکام کششی نهایی (UTS) | 1500-2000 MPa | در شرایط کوئنچ در 780-820ºC و تمپر شده در 175-300 ºC |
| مدول الاستیسیته | 190-210 GPa | |
| نسبت پواسون | 0.29 | |
| مدول برشی | 72 GPa | |
| سختی راکول C | 62-64 HRC | پس از سختکاری مناسب |
ویژگیهای فولاد W2
- سختی فوقالعاده بالا: فولاد W2 پس از عملیات حرارتی میتواند به سختیهای راکول بالای 60 HRC برسد.
- مقاومت در برابر سایش: درصد بالای کربن این فولاد، مقاومت سایش بسیار بالایی به آن میبخشد.
- قابلیت ایجاد: در فرآیند سختکاری با آب، امکان ایجاد خطوط سختی جذاب روی تیغه فراهم میشود.
- پرداختپذیری بالا: فولاد W2 به خوبی قابل پولیش و شکلدهی است.
- پاسخدهی بالا به عملیات حرارتی: این ویژگی باعث انعطافپذیری زیاد در تنظیم خواص مکانیکی نهایی میشود.
کاربردهای صنعتی فولاد W2
- چاقوسازی و ابزارهای برش
- قالبسازی و سنبهزنی
- ابزارهای صنایع چوب و نجاری
- ابزارهای مهندسی و سوراخکاری
- ابزارهای دستی و ضربهای
- قطعات مقاوم به سایش در مکانیک دقیق
فولاد W2؛ انتخابی ایدهآل برای ابزارهای دقیق، تیز و سختکار
فولاد W2 به عنوان یک فولاد ابزار پرکربن، انتخابی مناسب برای ساخت ابزارهایی است که نیازمند سختی و تیزی بالایی هستند. این فولاد علاوهبر قابلیت سختکاری بالا، مقاومت قابلتوجهی در برابر سایش از خود نشان میدهد و برای ساخت تیغههای حرفهای، ابزارهای برش دقیق و قالبهای سنبهزنی بسیار ایدهآل است. اگرچه چقرمگی آن نسبت به برخی فولادهای دیگر پایینتر است، اما در کاربردهایی که بیشتر به سختی و تیز ماندن نیاز دارند، عملکردی بینظیر دارد.
با توجه به قابلیتهای فنی، هزینه مناسب و انعطافپذیری در عملیات حرارتی، فولاد W2 در دسته فولادهای محبوب برای چاقوسازی و تولید ابزار دقیق قرار میگیرد.
