硬度是衡量一把刀的重要标准之一。刀的硬度过低,刀刃的锋利度无法达到要求,并且容易出现卷刃现象;硬度过高,刀片虽然抗磨损能力强,但是太脆,容易在大力使用时发生断裂。真正的一把好刀,应当在硬度合适的情况下,增强韧性,保持锋利性,又不易卷刃。完美的从来都是适当的,而非过量的。刀具硬度常用的指标有三种:洛氏硬度,布氏硬度和维氏硬度。一般情况下,我们所说的硬度指的是洛氏硬度。
洛氏硬度的含意是在规定的外加载荷下,将钢球或金刚石压头垂直压入试件表面,产生压痕,测试压痕深度,利用洛氏硬度计算公式HR=(K-H)/C便可计算出洛氏硬度,用“HRC”表示。总结起来就是压痕越浅,HR值越大,所测刀具的硬度越高。比如HRC60,即代表在试验载荷为150kg下,使用顶角为120度的金刚石圆锥压头时,试件的压痕深度为0.08mm。
刀具的高硬度和刀具耐磨性密切相关(如后刀面磨粒磨损,一般以后刀面磨损作为刀具磨损标准),耐磨性能好了,刀具使用寿命也就高了。刀具材料追求高硬度,源于工件材料性能日益提高,最基本的概念是:刀具的硬度必须高于工件的硬度,否则切不动。
一把性能优异的刀具,仅仅具有高硬度显然是不够的,还要具有优异的综合的性能,包括力学性能、物理性能和化学性能。刀具的力学性能一般包括:高硬度、高韧性、高强度,高的红硬性(高温硬度);刀具的物理性能包括:导热性、热膨胀系数等;化学性能指的是刀具与工件的化学亲和力要低。除此之外还要考虑成本,金刚石刀具和PCBN刀具性能很优异,成本也很昂贵。