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N690鋼は、ナイフメーカーや、「スーパースチール」の域に陥ることなく、価格以上の性能を持つステンレスブレードを求めるユーザーの間で、多くの熱烈な支持を得ています。このガイドでは、N690とは何か、なぜその優れた性能を発揮するのか、そして、ご自身の工房でビレットを熱処理する場合でも、どの工場製のフォールダーを購入するかを決める場合でも、NXNUMX鋼を最大限に活用する方法について詳しく解説します。
N690は、ボラー・ウッデホルム社の高炭素、高クロムステンレス鋼で、コバルトとモリブデンを使用することで硬度、刃持ち、耐腐食性を高めながら、過酷な使用にも耐える強度を維持しています。 カスタムナイフ.
ボーラー社は690年代後半、外科用グレードの1990B合金の進化形としてN440を初めて導入しました。目標はシンプルでした。60HRCを超える硬度を持ち、440℃よりも長く刃先を保持しながらも、製造工具として十分に研磨・研磨しやすいステンレス鋼を開発することでした。化学的には、N690は 炭素1.07%、クロム17%、モリブデン1.1%、コバルト1.5%、マンガン0.4%、シリコン0.40%コバルトは二次的な硬化元素として働き、マルテンサイト格子を緊密にすることで炭化物をより均一に分散させます。モリブデンとクロムは塩分の多い環境での孔食を防ぐため、N690はExtrema RatioやLionSteelといったヨーロッパのダイビングナイフメーカーに人気です。過去2003年間、この配合は安定しており、2025年とXNUMX年のデータシートの記載内容がほぼ同じなのはそのためです。この一貫性により、熱処理業者は時間と温度の曲線を改良し、脆化を招かずに硬度を最大限に高めることができました。
（ボーラーN690 テクニカルデータシート)
N690 鋼の開発にはどのようなブランドや専門家が関わりましたか?
合金の設計はボーラー社の冶金部門が担当したが、ディートマー・ポール氏などのオーストリアの特注メーカーが初期段階の熱処理をテストし、実際の使用状況に関するフィードバックを提供した。
成功した合金の背後には、ベータテスターのネットワークがあります。1998年、ボーラーはN690の試験溶融物を ナイフメーカー オーストリア、イタリア、ドイツで、ディートマー・ポールやイェンス・アンソといった職人たちは、VG-10よりも少ないバフ研磨で鏡面仕上げが得られ、サイザルロープを切断した際の刃先安定性は440℃を超えると報告しました。彼らの報告を受けて、ボーラーはコバルト含有量を1.3%から1.5%に調整し、硬度と研削性のバランスの取れた最適な値を見つけました。
ボーラーはなぜコバルトとモリブデンを選んだのでしょうか?
コバルトは二次硬化の可能性を高め、モリブデンは靭性を犠牲にすることなく孔食耐性を高めます。
炭素含有量が0.8%を超えるステンレス鋼では、炭化クロムが大きく成長し、母相を弱める可能性があります。コバルトは変態速度を変化させるため、熱処理工程では炭化物の微細な分布を維持しながら、オーステナイト化温度を1050℃まで高めることができます。モリブデンは炭化相中のクロムの一部を置換し、より多くのクロムを固溶体として残し、ブレード表面に不活性酸化層を形成させます。これがN690の優れた耐湿性性能です。
市販の N690 は電気アーク炉で溶解され、アルゴン酸素脱炭 (AOD) で精錬され、多くの場合、清浄度と靭性を向上させるために電気スラグ再溶解 (ESR) パスが行われます。
現代のN690は、スクラップと合金元素から始まり、100トンの電気炉に投入されます。最初の溶解後、取鍋から熱がAOD容器に送られ、硫黄と過剰炭素が吹き飛ばされます。次にESRが行われます。導電性スラグ浴でゆっくりと再溶解され、酸化物と硫化物が濾過されます。その結果、介在物が少なく異方性が低いビレットが得られます。インゴットは熱間鍛造され、厚さ3mmから12mmの棒鋼に圧延されます。一部の製鉄所では、真空熱処理焼鈍を施すことで、ナイフメーカー向けに均一な240HBの硬さを実現し、切削加工が容易でありながら輸送中の反りにも強い鋼材となっています。
鍛造と圧延中に何が起こりますか?
鍛造により鋳造デンドライトが分解され、制御された圧延により結晶粒度が調整され、炭化物が整列して後の硬度が向上します。
ESR炉から出てくるビレットは約150mm角です。油圧プレスで50mm角まで鍛造し、約80%の圧下率で圧下します。また、各圧延工程で90°回転させることにより、ひずみを均一化します。その後の圧延工程では、温度を下げながら（25℃→1150℃→950℃）、厚さを850%ずつ減少させます。圧延工程ごとにオーステナイトが再結晶化し、約10µmの結晶粒が固定されます。この結晶粒は、焼入れ時の割れ発生を抑制するのに十分な大きさです。
ESR はナイフの性能をどのように向上させるのでしょうか?
ESR は、亀裂の発生源となる非金属介在物を除去し、靭性と研磨性を高めます。
ESRがないと、Al₂O₃などの酸化物がストリンガーを形成し、高硬度時に刃先の連続性を阻害する可能性があります。フッ化カルシウムスラグを通して再溶解すると、これらの介在物はスラグ中に浮上し、長い硫化物筋のない鋼が残ります。ナイフメーカーはこれを実用化することで、鋭角刃先（片側18°未満）におけるマイクロチップの減少と、0.25µmの研磨剤でより滑らかな鏡面仕上げを実現しています。
適切に熱処理された N690 は 58 ～ 61 HRC に達し、VG-10 に匹敵する高い耐腐食性を示し、耐摩耗性と適度な靭性のバランスが取れています。
N690は、焼入れ焼戻し処理を施した状態で、しばしばHRC60に達する硬さを示します。これは、段ボールを数千回スライスしても鈍くなることのない硬さです。ASTM G150試験では、モリブデンの含有量が多いため、孔食指数は440Cのほぼ20倍であることが示されています。シャルピーVノッチ試験の値は20℃で約1Jで、炭素含有量XNUMX%のステンレスとしては良好な値です。
熱処理後どれくらい硬くなりますか？
1050 °C のオーステナイト化処理と -80 °C の氷点下焼入れにより、N690 は実験室環境で 61 HRC を超える強度が得られますが、ほとんどのメーカーは靭性として 60 HRC を目標としています。
Böhler社の実験データによると、62℃で焼戻し処理すると、硬度曲線はマルテンサイト率59%付近で200HRCでピークに達します。しかし、バトニングやチョッピングを目的とした野戦用ブレードでは、HRCが60を超えることは稀です。250℃で焼戻し処理すると、硬度はXNUMXポイント低下しますが、衝撃靭性はXNUMX倍になります。
N690 は他のステンレス鋼と比べてどの程度耐腐食性がありますか?
これは CPM S30V よりわずかに低いですが、154CM を上回っており、塩水噴霧テストでは VG-10 とほぼ同等です。
塩水浸漬試験（ASTM B117）では、N300では約690時間、240CMでは約154時間、S360Vでは約30時間で赤錆が発生しました。この差は溶解したクロムによるもので、N17では690%、14CMでは154%でした。実際のダイバーからは、N690のブレードを真水で拭いて乾燥させたところ、何年も使用しても斑点が全く見られなかったという報告があります。
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 炭素（C） | 1.07％ |
| クロム（Cr） | 17.00％ |
| コバルト（Co） | 1.50％ |
| モリブデン（Mo） | 1.10％ |
| マンガン（Mn） | 0.40％ |
| シリコン（Si） | 0.40％ |
| リン（P） | ≤0.025％ |
| 硫黄（S） | ≤0.015％ |
| 標準硬度（焼入れ・焼戻し） | 58～61HRC |
| 密度 | 7.78g/cm³ |
| 弾性率 | 200GPa |
| シャルピーVノッチ（20℃） | 約20 J |
| 孔食抵抗相当値（PRE） | 〜19 |
| 熱伝導率（100℃） | 23 W/m·K |
| N690 | VG-10 | 440C | |
|---|---|---|---|
| 炭素（重量％） | 1.07 | 1.00 | 1.10 |
| クロム（重量％） | 17.0 | 15.0 | 17.0 |
| コバルト（重量％） | 1.5 | 0.3 | 0 |
| 標準硬度（HRC） | 58-61 | 59-61 | 56-59 |
| エッジ保持* | ハイ | ハイ | 技法 |
| 耐腐食性* | ハイ | ハイ | 技法 |
| タフネス* | 技法 | 中低 | 中低 |
| 研ぎやすさ* | 技法 | 中低 | 初級 |
*ロープの切断および曲げテストから得られた現場観察の平均値。
ABS マスター スミスの Kevin Cashen 氏からの専門家のヒント: 「N690のブランクを手作業で研磨する場合は、440℃で研磨する場合よりも刃先を少し厚めに残しておいてください。コバルトはバリを反転しにくくするので、刃先を丈夫にすることで鋼を焦がすことなく熱をコントロールできます。」
N690 の刃は 440C よりも長持ちし、VG-10 に匹敵しますが、その両方よりもわずかに優れた強度を備えているため、アウトドア用および EDC 用の刃としてバランスの取れた選択肢となります。
並列ロープカットテスト メッサーコントール 2024年の試験では、N690はペーパーテストで不合格になるまでに890回の切削、VG-10は915回、440Cは610回で不合格となりました。500倍の顕微鏡写真では、N690の炭化物は0.8Cの粗いクロム炭化物（約440μm）と比較して小さい（約1.5μm）ことが明らかになりました。これは、刃先衝突時のマイクロチップの減少につながります。VG-10の刃先はバナジウム炭化物のおかげでわずかに長持ちしますが、片面17°未満で研磨すると欠けやすくなります。 フィールドナイフ ねじれカットが発生する可能性があるため、多くのメーカーは、VG-690 よりも延性に優れた N10 を選択しています。
N690鋼はS30V鋼よりも研ぎやすいですか？
はい。N690 のクロム炭化物は、S30V のバナジウムを豊富に含む炭化物マトリックスよりも速く摩耗するため、従来の砥石の半分の時間で刃先を復元できます。
NortonのSiC 400番砥石は、690kgの荷重下でN1を約2g/分で除去しますが、S30Vでは約0.45g/分まで低下します。ダイヤモンドプレートを使用すれば同等の性能が得られますが、バックパッキングをする人はセラミックロッドを携帯することが多いため、キャンプではN690の方が適しています。
N690 は 14C28N よりも刃持ちが良いですか?
コバルトとモリブデンは窒素強化された 690C14N よりも硬い炭化物を形成するため、段ボールのスライスなどの研磨作業では、通常、N28 は 14C28N より優れています。
In キャトラ 試験では、N690は約670mm、14C28Nは約580mmでした（高いほど良い）。しかし、14C28Nは靭性を損なうことなくHRC62まで硬化できるため、フィレットまたは 包丁 その優れたエッジ安定性は、現実世界でも同様に見られる可能性があります。
ISO 8442-5:2004 – カトラリーの鋭利性と刃持ち試験（PDF)
ヨーロッパのアウトドアナイフ、救助用およびダイビング用ブレード、および特定の外科用器具では、刃の保持力と耐腐食性のバランスが取れた N690 が使用されています。
ブランドが好き Extrema Ratio（イタリア）、Fox Knives（イタリア）、LionSteel（イタリア）、Pohl Force（ドイツ）、Acta Non Verba（チェコ） フラッグシップモデルはN690で提供しています。これらの企業は、厳格なEU医療グレード基準を満たしながらもCNCグラインダーで容易に加工できる鋼材を重視しています。オーストリアの救助隊は、道路凍結防止剤の塩水噴霧による腐食を受けにくいN690の鋸歯状刃を支給しています。アウトドア用品のカトラリー、整形外科用鋸刃、獣医用メスなどでは、690℃のオートクレーブ滅菌サイクルを繰り返しても耐性があるため、ESR N134が指定されることがあります。
ヨーロッパのアウトドアナイフメーカーがN690を好むのはなぜでしょうか?
輸入関税とオーストリアのボーラー社工場への近さにより、N690 の価格はヨーロッパで低く抑えられており、その性能は地域の湿潤な高山条件に適合しています。
CPM鋼を米国から輸送すると、20～30%のコストが追加されます。BöhlerはN690鋼板を48時間以内にイタリアの工場に出荷することで、在庫リスクを軽減しています。アルプスの気候は、ナイフを凍結融解サイクルと、道路の塩分を多く含む雪解け水にさらしますが、N690のMo-Cr相乗効果はまさにこの環境において発揮されます。
N690鋼はカトラリー以外ではどこで使用されていますか?
外科用骨鋸刃、海洋せん断ピン、アイスオーガー刃は、N690 のステンレス特性と適度な硬度を活用しています。
ビデオクレジット: スモーキーマウンテンズナイフワークス
1050 °C で 10 分間オーステナイト化した後、40 °C 未満にプレート急冷し、-80 °C で 1 時間クライオ処理し、その後 200～250 °C で 60 回焼き戻しを行って、靭性のバランスが取れた XNUMX HRC に到達します。
サブゼロ処理により残留オーステナイトがマルテンサイトに変換され、HRCが約1～2倍向上し、刃先の安定性が向上します。200℃で焼戻しを行うと硬度は最大になりますが、刃先が脆くなる可能性があります。多くのメーカーは、HRCを240倍に下げることで、衝撃靭性を15%向上させるために0.5℃で焼戻しを行っています。
2 回の 1 時間浸漬とサイクル間の室温までの冷却により、焼戻し脆化を防止します。
30分しか保持しないと炭化物が不安定になり、バトン作業中に微小亀裂が遅れて発生する可能性があります。刃を海水の近くで使用する場合は、150回目の低温スナップテンパー（20℃、XNUMX分）を追加することで、腐食部位を開口させる残留応力を軽減できます。
どのクエンチ媒体が最も効果的ですか?
強制空気によるアルミ板、または厚いストックの場合は高速オイル (11 秒)。ひび割れの危険があるため、水は推奨されません。
大学院卒のエンジニア、Roman Landes 氏からの専門家のヒント: 「炉から取り出したN690ブレードを、厚さ1インチのアルミ板850枚の間に挟んでください。600℃からXNUMX℃という重要な温度域までXNUMX秒以内で到達します。油の燃え上がりのリスクを伴わず、パーライト化を防ぐのに十分な速さです。」
メーカーはどのようにしてブレードの粒成長を防ぐことができるでしょうか?
炉内の温度が 1080 °C を超えないようにし、保護ホイルを使用して脱炭を抑制します。そうしないと、表面近くの粒子が大きくなりやすくなります。
プロファイリングには粗い SiC またはダイヤモンドを使用し、1～2 µm の CBN またはセラミックで仕上げ、0.5 µm のコンパウンドで革を研ぎ、微細な歯ごたえがありながらも磨かれた刃先にします。
N690のクロムカーバイドはバナジウムカーバイドほど耐摩耗性が高くないため、1000番の水砥石ではすぐにバリが出てしまいます。多くのユーザーは、スライスの強度を維持するために1000～3000番で仕上げています。6000番を超える研磨では、トマトの押し切り性能は向上しますが、ロープの食いつきは悪くなります。
どの研磨剤と角度が刃先の保持力を最大化しますか?
ダイヤモンドまたは CBN 研磨材を使用して、片側 17 ° のプライマリと 20 ° のマイクロベベルを設定します。鋭さと耐チップ性を兼ね備えています。
3000HVを超える研磨硬度（例：ダイヤモンド）は、N690炭化物（約2000HV）よりも硬く、ガウジングを防止します。また、20°のマイクロベベルにより、加工硬化したマルテンサイトが頂点に再濃縮され、鈍化が遅くなります。
ストロッピングによって N690 刃の寿命はどのように延ばすことができますか?
数回の使用ごとに軽く研ぐことで、材料を大幅に削ることなく、疲労した金属を再調整できます。つまり、数十回の修正を行った後でのみ、完全に研ぎ直すことができます。
微細な欠けや表面の緑青斑が時々発生することがありますが、適切な熱処理と定期的なメンテナンスによって軽減されます。
N690 にマイクロチップが搭載されることがあるのはなぜですか? また、それを防ぐにはどうすればよいですか?
61 HRC を超える過剰硬化、または片面あたり 15 ° 未満の研削を行うと、微細炭化物が破損しやすくなります。硬度を約 60 HRC に保ち、エッジ角度を 17 ° 以上に保ちます。
適切な焼戻し処理を行わずに極低温処理を行うと、焼戻しされていないマルテンサイトが残留し、ねじりによって欠けが生じる可能性があります。150℃でXNUMX回目の焼戻し処理を施すことで、このリスクを最小限に抑えることができます。
緑青の斑点をどうやって取り除くのですか?
1 µm のダイヤモンドペーストまたはピンクの消しゴムで軽く磨き、イソプロピルアルコールで拭いてから、食品に安全なオイルを薄く塗ります。
緑青は塩化物イオンが不動態皮膜を破ることで発生します。優しく磨くことで皮膜は修復されますが、強く研磨すると深い傷がつき、水分が閉じ込められてしまう可能性があります。
中価格帯で、刃持ちがよく適度な強度のあるステンレス刃が必要な場合は、N690 をお選びください。耐摩耗性が非常に高い、または研ぎやすさが絶対的に求められる場合は、他の製品を検討してください。
予算重視のブッシュクラフターは、14C28N、N690、そしてよりハイエンドの製品の間でよく議論します。 CPM鋼毎日広葉樹を彫る場合、N690は14C28Nよりも長持ちし、錆びに強いのが特徴です。しかし、CPM S35VNはさらに刃持ちが良く、欠けにくいというメリットがあります。ただし、コストと研ぎの難しさがネックとなります。
S35VN のような超鋼はどのような場合に投資として適しているのでしょうか?
毎日刃が鈍くなり、高級な研ぎ器が必要なプロのガイドやシェフにとって、S35VN の炭化バナジウムはメンテナンスの回数が少なくなることを意味します。
予算の限られた14C28NがN690を上回るのはどんなときですか?
超薄型キッチンブレード（<1.5 mm）では、14C28N の窒素強化マトリックスは 62 HRC でも延性を維持し、横方向の割れが発生しにくくなります。
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ユーロテクニ（EU）やニュージャージースチールバロン（米国）などの大手サプライヤーは、サイズとESR品質に応じて、厚さ690mm〜3mmのN6フラットを12メートルあたり約16〜11ユーロ、または14フィートあたり約XNUMX〜XNUMXドルで販売しています。
為替レートとエネルギーコストの影響で月々の変動はありますが、N690は歴史的に15℃を約440%上回り、S25Vを約30%下回る値を示しています。Böhlerの販売子会社から1メートル単位で購入すると数量割引が適用されますが、「N690Co」ラベルのブティック在庫はESR合格保証のため、若干のプレミアムが付きます。
どのような寸法と仕上げが可能ですか?
標準幅は 30 mm ～ 60 mm で、仕上げには熱間圧延、冷間圧延、CNC プロファイリング用の ±0.02 mm の精密研磨が含まれます。
ナイフ職人アルノ・ベルナルド氏からの専門家のヒント: 「ウォータージェットでプロファイル加工をするなら、精密研磨されたN690がおすすめです。平坦度が高いため、表面研磨にかかる時間を6時間節約でき、特に厚さXNUMXmmのブッシュクラフト用ブランクでは、切り口が垂直に保たれます。」
腐食にさらされた後は、すすいで乾燥させ、薄い合成油を毎月塗布し、攻撃的な石ではなくセラミックロッドを使用してエッジを修正します。
N690は不活性酸化物を形成するため、毎日のすすぎと乾燥で十分な場合が多いです。海水の場合は、塩化物膜を除去するためにアルコールを含ませた布を添えてください。合成油は鉱物油よりも洗い流されにくいです。固定刃は通気性のある鞘に保管してください。革は湿気を閉じ込めます。
N690 に安全な潤滑剤と洗浄剤はどれですか?
キッチンで使用する場合は食品グレードのミネラルオイル、アウトドアナイフの場合は Tuf-Glide または Ballistol を使用してください。ステンレスに傷をつける漂白剤ベースのクリーナーは使用しないでください。
漂白剤は酸化クロム層を攻撃します。代わりに中性洗剤またはイソプロピル洗剤を使用してください。
以下はナイフフォーラムで毎週聞かれる質問に対する簡潔な回答です。
N690の根強い人気は、バランスの取れたアルミホイールが決して時代遅れにならないことを証明している。 粉末超鋼ですが、多くのアウトドア愛好家や職人にとって、刃持ち、耐腐食性、研ぎやすさの点で理想的な刃先を実現しています。しかも、ガラスケースに飾るよりも、実際に使ってみたいという方にお求めやすい価格です。あなたと同じくらいハードに使える刃をお探しなら、N690は候補リストに加えるにふさわしいでしょう。
著者: Aleks Nemtcev | 10 年以上の経験を持つナイフ職人 | LinkedInで私とつながる |
参照：
査読済み論文: 「高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼製包丁の切れ味保持に対する合金元素の影響」 – 金属 （MDPI、2022年） www.mdpi.com
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