Kun puukkomastari tuntee asiakkaan tarpeet, hän voi valita tarpeeseen
sopivan materiaalin. Alla olevat vertailut sopivat puukkojen, puutyökalujen,
miekkojen ja muiden teräesineiden (terä)materiaalin valitsemiseen.
Miekkoja varten on lisäksi miekkamateriaali sivu.

Terästen luokittelu
Hiiliteräkset vs. seostetut
Teräsrengin teräkset on ryhmitelty maailmanlaajuisesti tunnettuihin ryh-
miin. Hiiliteräkset saavat ominaisuutensa hiilen määrästä ja ne eivät sisäl-
lä -raudan lisäksi- muita aineita (merkittävässä määrin).
Seostettuihin teräksiin on lisätty seosaineita, jotka parantavat teräksen
ominaisuuksia. Seostettuja teräksiä ovat esim. hopeateräs ja kuulalaake-
riteräs (joissa on kromia 0.7% ja 1.5%) ja kaikki teräkset niistä ylöspäin.

Hiili asettaa myös seostetulle teräkselle ominaisuuksia. Mutta kun mate-
riaalissa on seosaineita, niin huomio kiinnitetään niihin - ei enää hiileen.
Mahdollisia 'lisä'aineita on yli 20 erilaista. Tämän takia esimerkiksi 2.1%
hiiltä sisältävää D-3 terästä ei kutsuta hiiliteräkseksi vaan (korkeasti)
seostetuksi sen kromimäärän takia.

Matalasti- ja korkeasti seostetut
Raja matalasti- ja korkeasti seostettujen terästen välillä asettuu käyttö-
kohteesta riippuen 2.0 - 3.8%:n välille. Se tarkoittaa, että jos minkään
yksittäisen seosaineen pitoisuus ei ylitä tuota rajaa, niin materiaali luoki-
tellaan matalasti seostetuksi.

Rajatapauksia joudutaan katsomaan kokonaisuutena. Kokonaistarkaste-
lussa hiiltä ja eräitä muita aineita, esim. mangaania, ei lasketa merkittä-
viksi 'lisä'aineiksi.
Teräsrenki sijoittaa Renki-Shock materiaalin korkeasti seostettujen mate-
riaalien joukkoon. Tämä tehdään seoskokonaisuuden ja teräksen omi-
naisuuksien pohjalta. Muita korkeasti seostettuja teräksiä ovat esim.
Renki-Knife (Cr 8.0%, C 0.5%, ym.), D-2 (Cr 12.0%, ym.), Renki-Wear
(Cr 6.6-7.3 , C 1.1%, V 1.8, ym.) ja muut.

Matalasti seostettujen terästen käyttäytyminen voidaan löyhästi rinnas-
taa hiiliteräksiin. Korkeasti seostettujen terästen käytös poikkeaa mer-
kittävästi.

Raja ruostumattomien ja ruostuvien terästen välille vedetään noin 13%
kromipitoisuuden kohdalle. Ruostumattomien luokittelu on esitetty täällä.


Korkeasti seostettujen puukkoterästen vertailua

Laatujen keskinäinen vertailu
Teräsrengin seosterästen 'kunkku' on M-3 ver2 pulveriteräs. Sen kulutus-
kestävyys on parempi kuin muiden laatujen. Se on sitkeämpi kuin M-1
ja D-2 ja siitä saa (tarvittaessa) kovemman terän kuin muista materiaa-
leista. Muihin verrattuna sillä on rasitteena vain hinta.

Renki-Wear ja Renki-Knife ovat tasapainoisia yleismateriaaleja teriin:
Renki-Wear teräksessä yhdistyy M-1 ja D-2 terästen hyvät puolet. Kun
halutaan tehdä seostettu puukko jonka terä kestää, onnistuu työ varmim-
min juuri Renki-Wear materiaalista. Materiaalin korkea päästölämpötila
(n. 500 C) mahdollistaa terän päällystämisen erilaisilla menetelmillä, ku-
ten esim. nitrauksella.

Renki-Knife ei aivan yllä Renki-Wear'in tasolle. Se on edullisempaa, erin-
omaista terästä kulutuskestävyyttä vaativiin teräesineisiin. Se on sitke-
ämpää kuin D-2. Jos kulutuskestävyyttä arvostetaan, silloin D-2 menee
Renki-Knifen edelle - mutta D-2 jää jälkeen Renki-Wearista.

A-2 on hyvä vaihtoehto Renki-Knife materiaalille. Se on perinteinen mate-
riaali, ja varsin hyvä sellainen. Sitä on Terärengiltä saatavana myös
52 mm leveänä palana. Se on hyvin sitkeää, ja kestaa kulutusta enem-
män kuin Renki-Shock.

Renki-Shock on sitkeä vaihtoehto Renki-Knife materiaalille. Jos Renki-
Knifen sitkeys ei riitä, valitaan Renki-Shock. Terä tylsyy silloin vähän no-
peammin. Sen korrosion kesto on heikompi kuin muiden tämän ryhmän
terästen - samaa tasoa kuin matalasti seostettujen. Täydelliseen 'sitkeys-
optimointiin' Teräsrenki suosittelee Renki-Shock tai 15N20 laatujen käyt-
tämistä (vertailu tässä).

Kustannustehokkaisiin erikoisratkaisuihin päästään M-1 materiaaliilla
(ks. alla). Ominaisuuksien säilymistä kuumassa (150 - 400 C) tar-
joavat M-1 ja M-3 ver2 materiaalit.

M-3 versio2 (PM): Erittäin kulutusta kestävä ja sitkeä myös kovana
Tämä pulverimetalli on erittäin hienorakeinen teräs. Vaikka sen vanadiini-
pitoisuus on korkea 3.1%, se on hiottavissa. Teräsrenki suosittelee terän
valmistamista mahdollisimman pitkälle pehmeässä tilassa, ennen lämpö-
käsittelyä.

Tämä pulverimenetelmällä tehty M-3 ver2 (PM) on sitkeämpää kuin M-1
teräs. Pienirakeisuus estää erityisesti pienten palojen lohkeamisen.
Tämä on kulutuskestävyydeltään Teräsrengin paras materiaali (touko-
kuussa 2001). Sopiva kohde on työpuukko, jonka terotusväli halutaan
saada mahdollisimman pitkäksi. Sopii siis kovan puun vuoluun tai teol-
lisuusteräksi.

Materiaalille sopii muita teräksiä korkeampi käyttökovuus. Siitä voidaan
tehdä teriä HRC 58 - 66 alueella. Puukon terä sopii asettaa välille HRC
59 - 64. Materiaalin karkea vertailu muihin on täällä.
Analyysi: C 1.3%, Cr 4.2 , Mo 5.0, V 3.1, W 6.4, Si 0.5

Renki-Wear: Sitkeä ja kulutusta kestävä.
Renki-Wear teräs on optimoitu alle 100 Celsius asteen lämmösssä tapah-
tuvaan työhön. Näissä olosuhteissa sillä on korkeampi kulutuskestävyys
kuin D-2 teräksellä ja korkeampi sitkeys kuin M-1 teräksellä.

Renki-Wear säilyttää leikkuuterän terävänä, kestää iskuja ja puristusta.
Puukkojen lisäksi se on sopiva materiaali esimerkiksi puuntyöstötyöka-
luihin. Renki-Wear on lähellä tunnettuja Cru-Wear ja Lescowear erikois-
materiaaleja. Sen sitkeyteen on kuitenkin kiinnitetty enemmän huomiota
kuin mainituissa merkeissä - sopii myös iskeviin työkaluihin. Vanadiinin
takia vaativa hiottava. Teräsrenki suosittelee terän valmistamista mahdol-
lisimman pitkälle pehmeässä tilassa, ennen lämpökäsittelyä.

Terän säilyminen terävänä saadaan aikaan suurella vanadiinimäärällä:
1.8%. Huippukovat vanadiinikarbidit määräävät terän kulumisnopeuden.
Materiaalin optimikäyttökovuus on HRC 60 - 63, mutta sitä käytetään
HRC 56 alkaen.
Analyysi: C 1.1%, Cr 6.6-7.3 , Mo 1.3, V 1.8, W 1.0, (ja muita)

M-1: Kulutusta kestävä, sitkeä kovana.
Teräsrenki on valinnut lukuisista pikateräksista M-1 laadun sopivimmaksi
puukko- ja teräesineisiin. Sen edut ovat tavallisempaan M-2 laatuun seu-
raavat: M-1 on 5 - 10 % sitkeämpää ja sitä on yli 20% helpompi hioa kuin
M-2:ta. Kovissa terissä terän sitkeys (katkeamattomuus) on ensiarvoisen
tärkeää. Pikateräkset ovat vaativia hioa - hiomisen suhteellinen helppous
on etu.

M-1:n kovuus tuo terään kulutuskestävyyttä. Puukon terä ei saa olla kui-
tenkaan liian kova: M-1 saavuttaa huippusitkeytensä noin HRC 61.5 ko-
vuudessa. (M-2:n huippu sijoittuu HRC 63 kohdalle.) M-1 on laatu, jonka
sitkeys ja leikkuuominaisuudet säilyvät myös korkeissa lämpötiloissa.
Analyysi: C 0.84%, Cr 3.96 , Mo 8.39, V 1.21, W 1.63.

D-2: Kulutusta kestävä, kova, sitkeä.
D-2 on voimakkaasti kulutusta kestävä laatu. Sen on sitkeä ja puukon-
tekijöiden kestosuosikki. Se on joustava kompromissi kulutuskestä-
vyyden ja sitkeyden välillä. Se päästetään yleensä kovuuteen
HRC 58 - 61, mutta se on käyttökelpoinen välillä HRC 50 - 64.
Korkea kromipitoisuus tekee siitä 'ruostetta hylkivän', mutta ruostu-
maton se ei ole.
Analyysi: C 1.5%, Cr 12.0, Mo 0.8, V 0.8, Si 0.3

Renki-Knife: Sitkeä, kulutusta kestävä.
Renki-Knife on kulutusta kestävä laatu. Se on Renki-Wear teräksen
tavoin optimoitu alle 100 C asteen käyttöön ja kuten nimikin kertoo, se
on tarkoitettu erilaisiin leikkaaviin teriin. Tämä terästyyppi on saanut
kiitosta puukontekijöiden keskuudessa. Se on sitkeämpää kuin D-2,
kulutusta se kestää vähemmän kuin D-2 mutta enemmän kuin A-2.
Materiaalista voidaan valmistaa kulutusta kestäviä ja sitkeitä puukon teriä.
Analyysi: C 0.52%, Cr 8.0 , Mo 1.5, V 0.5.

A-2: Hyvin sitkeä, kulutusta kestävä.
A-2:n kulutuskestävyys ei yllä aivan yllä lueteltujen materiaalien tasolle.
Sitä käytetään, kun terään halutaan enemmän sitkeyttä kuin yllä luetellut
materiaalit tarjoavat.
Se on sitkeämpää puukon kovuuksissa kuin matalasti seostettu O-1 teräs
ja vähän sitkeämpää kuin M-3 ver2 pulveriteräs. Se kestää kulutusta paljon
enemmän kuin O-1 teräs, mutta vähemmän kuin yllä luetellut teräkset.
A-2 terottuu erittäin teräväksi. Sitkeyden lisäksi sillä on tämä etu suhtees-
sa D-2 materiaaliin.

Suhteellisen helppo lämpökäsitellä. Se on hyvä siirtymäteräs matalasti
seostetuista teräksistä korkeasti seostettuihin. Sen yksi sitkeyshuippu
osuu sopivasti HRC 59 kovuuteen, päästölämpötilan ollessa 315 C astet-
ta. Vankka perusmateriaali. Sitkeä laajalla alueella: HRC 55 - 62.
Suhteellinen sitkeys on täällä, ja numeroina täällä.
Analyysi: C 1.0%, Cr 5.3, Mo 1.1, V 0.2, Si 0.2

Renki-Shock: Erittäin sitkeä.
Renki-Shock on sitkeämpi ja enemmän iskurasitusta kestävä kuin mi-
kään muu Teräsrengin teräslaatu. Se vastaa tunnettua S-5 terästä. Kar-
kea vertailu osoittaa sen olevan todella erikoinen materiaali. Teräsrenki
suosittelee terästä esimerkiksi edullisiin retkeily- ja 'eloonjäämis'puukkoi-
hin joiden on kestettävä katkeamatta iskuja ja muuta äkillistä rasitusta.
Miekkoihin mahdollisesti sopiva materiaali - kysy sopivan palan saata-
vuutta.
Analyysi: C 0.67%, Cr 0.45, V 0.2, Si 1.6


Matalasti seostetut verrattuna muihin teräksiin
Eräs teräksen valmistaja luokitteli tuotteidensa kulutuskestävyyden ja
sitkeyden erot seuraavalla pisteytyksellä. Se kertoo suuruusluokan.

Pitää kuitenkin huomata, että kulumiskestävyydelle on monenlaisia mit-
taustapoja eikä sille ole yhtä laajasti hyväksyttyä suuretta. Kulutuskes-
tävyys joudutaan siis katsomaan tapauskohtaisesti, käyttökohteen ja
lämpökäsittelyn mukaan.

Taulukon tulkinta:
1) Kuinka takojien perinteinen suosikki kuulalaakeriteräs 52100 pärjää ku-
    lutuskestävyyden alueella? - Se on selvästi heikoilla, ollen suuruusluo-
    kaltaan -kaukaa katsottuna- lähellä matalasti seostettua O-1 työkalu-
    terästä. Hiiliteräksiä taulukossa ei ole. Yleinen käsitys lienee, että kuu-
    lalaakeriteräs kestää pidempään kuin 0.5 - 1.0% hiiliteräs.
2) Vaikka Renki-Shock materiaalissa on vain pieni määrä seosaineita, niin
    niiden taitavalla valinnalla teräksen sitkeys on saatu kasvatettua erittän
    korkealle. Sama koskee yksinkertaisempaa 15N20 nikkeliterästä.
3) Yksi risti taulukossa merkitsee melko suurta eroa. Niinpä pidempään
    kestävä O-1 on kauempaa katsottuna vain hienosäätöä matalaseosteis-
    ten sarjassa. Erot voimakkasti seostettuihin (Renki-Wear, M-1, D-2 ja
    Renki-Shock) ja superseoksiin ovat hyvin suuria - on todella merkitystä,
    mistä aineesta puukon terä on tehty.
4) Superseos 2:n kohdalla kiinnittyy huomio siihen, että terän kulutuskes-
    tävyys ei ole sidoksissa terän kovuuteen. Ei siis tarvitse tavoitella kovaa
    terää ja kovaa materiaalia, jotta päästään korkeaan terän kulutuskestä-
    vyyteen. (On yhä totta, että kun saman materiaalin kovuutta nostetaan,
    niin terävyys kestää kauemmin.)

Matalasti seostettujen puukkoterästen vertailua
O-1 on paljon ylistetty, klassikko työkaluteräs. Siinä on juuri riittävä mää-
rä kromia, jotta teräs karkenee syvemmälle kuin hiiliteräkset. Kulumiskes-
tävyydestä huolehtivat vanadiinin ja wolframin karbidit. Helppo takoa sekä
matalat karkaisu- ja päästölämpötilat. Vältettävä teräksen ylikuumenta-
mista. Hehkutettava ennen uudelleenkarkaisua.
Käyttäytyy lämpökäsittelyssä melko suoraviivaisesti, kuten hiiliteräkset.

Kuulalaakeri- ja hopeateräkseen verrattuna se on niitä seostetumpi. Käy-
tetään yleensä kovuudessa HRC 59 - 62. Voidaan käyttää myös kovuuk-
sia HRC 47 - 63, joten siitä voi tehdä myös suuria teriä ja miekkojakin.
Kulutuskestävän terän tarjoava, helppo yleisteräs.
Analyysi: C 0.95%, Mn 1.2, Cr 0.5 , V 0.1 - 0.2, W 0.5 ja

15N20 on hyvin joustava teräs. Tämä teräs on matalaseosteinen, joustava
teräs. Sitä vielä joustavampi laatu on monipuolisesti seostettu Renki-
Shock (ks. vertailu). Tunnettu L6 teräs on ominaisuuksiltaan vastaava.
Teräs on joustavuutensa takia parhaimmillaan miekoissa ja muissa jous-
tavuutta kysyvissä terissä. Kovuuden ja sitkeyden optimi asettuu noin
HRC 57 ja HRC 52 - 54 kovuuksille. Sopii erinomaisesti damaskiin.
Analyysi: C 0.75%, Ni 2.0

Kuulalaakeriteräs on kiitetty yleisteräs. Laaja käytettävissä oleva kovuus-
alue: HRC 50 - 60 (ja yli). Se on sopiva askel ylöspäin 50CrV4:n jälkeen
ja O-1:tä edeltävä askel. Vaativampi lämpökäsitellä kuin 50CrV4, sillä sitä
ei saa ylikuumentaa - se kasvattaa raekokoa ja tekee lisäksi tämän teräk-
sen heikommaksi. Hienorakeinen teräs (siis hyvin lämpökäsiteltynä) joka
karkenee syvälle.
Analyysi: C 1.0%, Cr 1.5

Hopeateräs ei sisällä hopeaa. Se on matalasti seostettujen terästen jou-
kossa korkeahiilisin teräs. Kromi- ja hiilimäärien takia se karkenee ko-
vaksi ja syvälle. Kuulalaakeriteräkseen verrattuna: vanadiini auttaa terän
terävyyden säilyttämisessä.
Analyysi: C 1.2%, Cr 0.7, V 0.1

DIN 50CrV4 on suhteellisen matalahiilinen teräs. Se karkenee vähemmän
kovaksi kuin muut tämän ryhmän teräkset. Se vastaa tunnettua 5160 jou-
siterästä. Sitä on saatavana hyvin monessa koossa: Ø 7 mm - 60 mm.
Hyvän sitkeyden ja edullisuuden takia suosittu miekkateräs.
Analyysi: C 0.51%, Cr 1.0, V 0.1

Teräksen sitkeys ja säätäminen
Tässä verrataan seostettujen teräslaatujen sitkeyttä teräesineille sopivis-
sa kovuuksissa. Vertailu osoittaa kuinka 1) tärkeää on valita oikea teräs-
laatu käyttötarkoituksen mukaan ja 2) asettaa lämpökäsittelyssä sen
ominaisuudet tarkasti paikoilleen. Jos lämpökäsittelyssä käytetään liian
korkeaa lämpötilaa, teräksen luonne muuttuu ratkaisevasti. Säätämi-
sestä esimerkkinä M-1 ja A-2 teräslaadut.

Vertailussa perinteisiä materiaaleja edustaa O-1 matalasti seostettu
teräs. Se käyttäytyy kuten hiiliteräkset ja muut perinteikkäät materi-
aalit: kun kovuus nousee, sitkeys vähenee.
Vertailusta huomataan, vanhemmat materiaalit pärjäävät korkeilla
kovuuksilla vain sepän ansiosta: terän selkä on pehmennettävä osittais-
karkaisulla. M-1 ja M-3 ver2 (PM) teräksistä voidaan tehdä sitkeitä työ-
kaluja kovuuksilla, joissa perinteiset materiaalit ovat lasimaisen hauraita.
Esimerkiksi niiden sitkeys (iskun kesto) kovuudella HRC 64 on parempi
kuin perinteinen O-1 materiaali kovuudella HRC 58.

Huom. Teräsrengin nettisivujen lämpökäsittelyohjeissa käsitellään vain
vähän ominaisuuksien sääätämistä. Ohjeet on pyritty tekemään puukon-
terän sitkeyttä painottaen. Lisätietoja saadaksesi tutustu 'uuteen' tietoon
lämpökäsittelystä ja ota asiassa yhteyttä Teräsrenkiin.

a) HRC 64 - 66. M-3 ver2 pulverimetallista voidaan tehdä HRC 64 - 65 ko-
vuinen terä, joka on suunnilleen yhtä sitkeä kuin D-2:sta tehty HRC 62
kovuinen terä.
M-1 pikateräs on myös käytettävissä tällä kovuudella, mutta A-2 terästä
ei voi käyttää näin kovana. O-1 on käytettävissä. D-2 teräs on rajatapaus:
se voi yltää tähän kovuuteen alhaisessa lämmössä päästettynä.
M-3 ver2 pulverimetallista ei ole numerotietoja, mutta sen sitkeys-
arvot ylittävät terästen M-1: ja A-2:n arvot HRC 64 - 66 kovuusalueella.

M-1 teräs voidaan karkaisulämpötilaa nostamalla virittää kovaksi, välittä-
mättä sitkeydestä. Iskunkestävyys laskee noin 38 yksikköön. Tilanne on
esitetty alemmasa taulukossa. Siinä näkyy myös A-2:n säätäminen.


Puukkokäytössä on totuttu tarkastelemaan terästä vähän matalammalla
kovuudella, sitkeys maksimoituna. Mikä on terästen keskinäinen tilanne
silloin?

   b) HRC 61.5 kovuudessa sekä M-1 että D-2 teräksen iskunkestävyys on
   suunnilleen sama (67 - 68 yksikköä). A-2 teräs on vielä sitkeämpi (82)
   ja se on mahdollisesti tasoissa tai vähän parempi kuin M-3 ver2 (PM)
   superseos.
   Jotta matalasti seostettu O-1 teräs saavuttaisi parempien terästen sit-
   keyden (68), sen kovuutta pitäisi laskea HRC 57 arvoon tai alemmas.

   c) HRC 58 kovuudessa A-2 teräs on sitkein, sitkeämpi kuin M-3 ver2,
   D-2, M-1 ja muut. Kulutuskestävyys onkin sitten toinen juttu: A-2 ei
   'paini samassa sarjassa' kulutuskestävyyden osalta kuin M-3 ver2,
   M-1 ja D-2.

   d) HRC 56 ja alle. Nämä kovuudet ovat liian alhaisia vuolupuukoille, mutta
   iskupuukolle sopii hyvin HRC 54 - 57 kovuudet. A-2:n sitkeyshuippu (95)
   osuu melko lähelle HRC 56 kovuutta. Jos se ei ole riittävän sitkeä, silloin
   sopii käyttää O-1 terästä kovuudessa HRC 55.5 tai sen alle. Näitäkin
   sitkeämpi teräs on Renki-Shock.

Vertailusta voidaan tulkita, että:

A-2 teräksessä painottuu sitkeys kulutuskestävyyden kustannuksella. Se
kestää kulutusta enemmän kuin O-1. (Renki-Shock on tätä sitkeämpää.)
M-1 teräs on sitkeysoptimoitu teräs. Sen sitkeys on optimoitu korkealle
kovuudelle (HRC 61.5) ja kapealle alueelle (ja sen ylivertaisuus vain koros-
tuu korkeissa lämpötiloissa). - M-1 teräksen ominaisuuksia voi säätää kar-
kaisulämpötilaa muuttamalla.
M-3 ver2 (PM) on erittäin kulutuskestävää sekä sitkeää. Siitä saadaan
tarvittaessa kovempia teriä kuin muista materiaaleista.

D-2 on maineensa veroinen yleisteräs puukkoihin. Se on sekä riittävän
sitkeää, että hyvin kulutusta kestävää. (Renki-Knife on sitä sitkeämpää.)
O-1 on 'tavallisesti' käyttäytyvä teräs. Sen ikä tulee esille tässä vertailus-
sa. Sille, kuten myös hiiliteräksille sopii osittaiskarkaisu. Ilman sitä, se
jää sitkeydessä ja varsinkin kutuskestävuuden osalta muista jälkeen.

.