칼 강재의 주기율표
칼날 내부에서 각 원소가 하는 역할과, 이를 활용한 Knives & Stones 취급 강재를 소개합니다.
C 탄소
주된 경화 원소입니다. 탄소가 많을수록 날이 더 단단해지고 오래 유지되지만, 일정 수준을 넘으면 인성과 내식성을 잃게 됩니다.
탄소는 날 성능의 근간입니다. 강재가 높은 경도에 도달하게 하고, 마모에 견디는 탄화물을 형성합니다. 그 대가도 분명합니다. 고탄소강은 다루기가 더 까다롭고, 크롬과 결합하지 않으면 녹이 더 쉽게 습니다.
N 질소
경화 원소로서 탄소를 대신할 수 있으며, 질소강에서는 내식성과 경도를 함께 높입니다.
질소는 경화 면에서 탄소와 매우 비슷하게 작용하면서도 내식성을 높일 수 있어, 현대의 "질소강"을 정의하는 원소가 되었습니다. 아직은 일부에서만 쓰이지만, 쓰인 곳에서는 뚜렷한 개성을 보입니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
Si 규소
강의 기지 조직을 강화하고 탈산제 역할을 하여 경도와 내산화성을 개선합니다.
규소는 기지 조직을 단단하게 하고 뜨임 저항성을 높이며, 망간처럼 용강을 탈산합니다. 거의 모든 칼 강재에 소량 들어 있습니다.
P 인
제강 과정에서 들어오는 불순물입니다. 소량으로도 취성을 키우므로 제강사는 가능한 한 낮게 유지합니다.
인은 제강 과정에서 남는 잔류 원소입니다. 취성을 키우기 때문에 청정한 강재는 인을 많아야 백분의 몇 퍼센트 수준으로 억제합니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
S 황
인성을 떨어뜨리고 취성을 키우는 불순물로, 쾌삭강에만 의도적으로 첨가합니다.
황은 인성을 낮추므로 칼 강재에서는 매우 낮게 유지합니다. 가장 깨끗한 지강 계열(백지강·청지강 등)은 황을 0.004% 안팎으로 억제합니다. 의도적으로 첨가하는 것은 쾌삭강뿐이며, 칼에는 쓰지 않는 강종입니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
V 바나듐
매우 단단한 바나듐 탄화물을 형성해 날 유지력을 크게 높이고, 결정립을 미세하게 해 더 곱고 질긴 날을 만듭니다.
바나듐은 함량에 비해 큰 효과를 냅니다. 소량만으로도 마모에 견디는 매우 단단한 탄화물을 형성하고, 열처리 중 결정립 성장을 억제해 날을 곱게 유지합니다. 그 대가는 숫돌로 갈 때 드는 수고입니다.
Cr 크롬
내식성을 높이며, 유리 크롬이 대략 13% 이상이면 스테인리스강으로 분류됩니다. 경화능과 내마모성도 개선합니다.
크롬은 강재를 "스테인리스"로 만드는 원소입니다. 내마모성에 도움이 되는 단단한 크롬 탄화물도 형성합니다. 주방에서는 크롬 함량이 매우 높으면 자를 때 약간 끌리는 느낌이 생길 수 있는데, 이는 내식성을 얻는 대가입니다.
Mn 망간
경화능과 강도를 높이고 제강 과정에서 탈산제 역할을 합니다. 지나치면 인성이 떨어질 수 있습니다.
망간은 강재가 안정적으로 경화되도록 돕고, 탈산제이자 탈황제로서 용강을 깨끗하게 합니다. 눈에 띄지는 않지만 의도적으로 넣는 합금 원소로, 거의 모든 강재에 들어 있습니다.
Co 코발트
더 높은 경화 온도를 가능하게 해 경도와 내마모성을 높이고, 강의 기지 조직을 강화합니다.
코발트는 스스로 탄화물을 형성하지 않습니다. 기지 조직을 강화하고 도달 가능한 경도를 높이기 때문에 VG-10 같은 일부 고급 스테인리스 강종에 쓰입니다. 함량이 높은 쪽에서는 인성이 조금 낮아집니다.
Ni 니켈
경도를 희생하지 않으면서 인성과 연성을 개선하고, 내식성도 조금 높여 줍니다.
니켈은 강재를 질기게 합니다. 클래드 / 산마이 구조와 일부 스테인리스 강종에서 가장 잘 드러납니다. 탄화물을 형성하지 않고 기지 조직 안에서 작용합니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
Cu 구리
칼 강재에서는 비중이 작은 원소입니다. 내식성을 조금 높여 주며, 의도적으로 첨가하기보다 잔류 원소로만 들어 있는 경우가 많습니다.
구리가 칼 합금의 주역이 되는 일은 드뭅니다. 의도적으로 넣은 경우에는 내식성을 조금 높여 주지만, 용강에서 부수적으로 남은 잔류 원소인 경우가 더 많습니다. 저희는 "장점"을 부풀리기보다 사실대로 적습니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
Nb 니오븀
강재에서 가장 단단한 축에 드는 탄화물을 형성하며, 그 탄화물은 바나듐 탄화물보다도 미세합니다. 내마모성을 높이고 결정립을 크게 미세화합니다.
니오븀은 현대 분말강에 쓰이는 강력한 탄화물 형성 원소이자 결정립 미세화 원소입니다. 탄화물이 매우 단단하고 아주 미세해 날 유지력과 깨끗하고 고운 날을 함께 뒷받침합니다.
이 원소에 대한 K&S 강재 데이터는 수집 중입니다.
Mo 몰리브덴
경화능과 인성을 개선하고 내식성을 높이며, 고온에서도 강재가 경도를 유지하도록 돕습니다.
몰리브덴은 강재가 더 깊이 경화되고 더 질겨지게 하며, 스테인리스 강종에서는 점 부식(공식)에 대한 저항성을 뒷받침합니다. 대표적인 탄화물 형성 원소라기보다는 묵묵히 제 몫을 하는 원소입니다.
W 텅스텐
단단한 탄화물을 형성해 내마모성과 날의 안정성을 높이고, 높은 온도에서도 강재의 경도를 유지해 줍니다.
텅스텐 탄화물은 매우 단단해 내마모성과 날의 안정성을 높입니다. 청지강(아오가미)을 백지강(시로가미)과 구분 짓는 핵심 첨가 원소입니다.