Залог прочности
Хочется приобрести такой нож, чтобы он долгие годы служил "верой и правдой", как можно реже тупился. В этой связи следует обратить внимание на высоко углеродистую сталь, ведь именно из неё можно изготовить самый крепкий нож.
Отличные ножи получаются из низколегированной высоко углеродистой нержавеющей стали. Чтобы она получилась желаемой микроструктуры, работники производства на стадии плавки задают необходимую температуру и показатели. После того, как сталь отлита, при помощи микроскопов проверяется её химический состав, чистота и структурное качество. У крепкого изделия клинок должен быть прочным. Поэтому его нарезают в направлении, которое параллельно направлению проката листа. В заключение осуществляются приёмы горячей обработки для данного вида стали.
Нержавеющая сталь. Понятие «нержавеющая сталь» не совсем верно, так как сталь всех марок со временем или из-за длительного воздействия агрессивной среды теряет цвет и ржавеет. Но сталь можно сделать нержавеющей, если добавить в неё хром и снизить уровень содержания углерода в материале в процессе плавления. Это благотворно отражается на способности стали сопротивляться окислению. Но возникает резонный вопрос: «Возможно ли изготовить крепкий нож, если в стали занижается уровень углерода? Можно.
Технологии повышают прочность
Производители придумали делать лезвие трёхслойным. В виде своеобразного бутерброда. При этом посередине располагается прочная высоко углеродистая сталь. А с двух сторон к ней примыкает сталь с хромом и заниженным показателями углерода. Данный материал будет предохранять сердцевину изделия от порчи, ржавления и ещё больше повышать надёжность и прочность ножа. Эта технология получила название «San Mai III», что значит в переводе 3 слоя.
Однако есть одно «но». Усложняется затачивание клинка из такой стали, к тому же он быстрее тупится. Поэтому большинство ножей из «нержавейки» редко бывают очень острыми. Чтобы исправить такое положение вещей, в производстве крепких ножей используют нержавеющую сталь марки«AUS 8A». Она - высокоуглеродистая и содержит небольшое количество хрома. Это прекрасный компромисс между прочностью, сопротивляемостью коррозии и способностью сохранения заточки.
Методика закалки
Закалка для придания прочности.
Большое значение для придания прочности изделия имеет его закалка. В связи с этим, необходима технология резкого охлаждения выплавленного клинка ниже нуля. Этот процесс был известен еще с древности. Многие видели в исторических кинофильмах, как кузнецы, выковав железное оружие, затем резко опускают его в холодную воду. Изделие при этом приобретает дополнительную прочность. Это процесс крайне важен для того, чтобы нож из стали получился прочным, но сейчас его часто забывают, а зря.
Лучшая сталь
Марка 5150 стали.
Марка 5150 представляет собой низколегированный средне углеродистый сплав стали. Он особенно хорош для процесса горячей ковки. Эта марка стали прекрасно затвердевает, поэтому она идеальна для изготовления крепкий ножей, а также томагавков, топоров и т. д. После ковки изделие резко охлаждают, а затем закаляют при 55-60°. В результате получается высокопрочный клинок.
Самый крепкий нож можно изготовить из высоко углеродистой стали марок 5150 и AUS 8A. Такое изделие будет отличаться особой прочностью, долго останется острым и прослужит долгие годы.
При выборе охотничьих, туристических, кухонных и ножей для повседневного использования (EDC), топоров или мачете, следует поближе познакомиться с материалом для изготовления режущей части этих изделий.
Очень важно знать, какими свойствами обладает марка стали, который используется в изделии. К таким свойствам относятся, в первую очередь, упругость, вязкость, способность держать заточку, устойчивость к коррозии, твердость и способность к доводке режущей кромки. При этом не следует также упускать из виду такие факторы, как пригодность стали для обработки и ее стоимость.
Ни одна сталь не может объединять в себе все положительные свойства. Углеродистая сталь, например, за счет мелкозернистой структуры легко затачивается, но при этом не очень устойчива к коррозии. Клинки из стали, изготовленной с применением метода порошковой металлургии, мало подвержены коррозии и хорошо сохраняют режущие свойства, но одновременно трудно поддаются доводке режущей кромки, поэтому процесс обработки такой стали очень трудоемок и стоит довольно дорого.
Стали, используемые для производства ножей, можно грубо разделить на две группы: углеродистые и легированные стали.
Углеродистые стали
В принципе, любая сталь, предназначенная для изготовления ножей, должна поддаваться закалке, для чего содержание углерода в ней должно быть не менее 0,5%. При содержании углерода свыше 1,7% сталь уже не поддается обработке ковкой. В углеродистых сталях практически отсутствуют другие составные элемента сплава, как, например, марганец, хром, ванадий, молибден.
Одним из свойств углеродистой стали является ее простота при термической обработке, то есть, имея относительно широкий температурный диапазон нагрева, эта сталь легко «прощает» погрешности мастера в процессе ковки и закалки. Углеродистая сталь хорошо поддается различным видам обработки в не закаленном состоянии (опиливание, сверление, шлифовка и т.д.), кроме того, легко затачивается. Благодаря мелкозернистой структуре карбидов железа лезвие из такой стали в результате заточки может быть очень острым.
Основным недостатком углеродистой стали является отсутствие коррозионной стойкости, что, правда, можно свести до минимума с помощью полировки поверхности изделия до блеска и, конечно, тщательного ухода. На практике это означает следующее: после эксплуатации ножа, его клинок необходимо очистить от грязи и слегка смазать маслом. Но даже самый лучший уход не может предотвратить образование на поверхности углеродистой стали серого налета и пятен, если клинок ножа входит в контакт с кислотами, например, с фруктовой кислотой при резке томатов или яблок, а также при соприкосновении с жирными кислотами, например, при резке жареного мяса.
Легированные стали
Легированные инструментальные стали являются идеальным материалом для изготовления ножей.
Все легированные стали имеют следующие положительные свойства: устойчивость к коррозии (если содержание хрома свыше 13%), твердость и способность сохранять режущие свойства. Выбор правильной стали зависит, в первую очередь, от того, для каких целей предназначен будущий нож.
Стали, изготовленные метолом порошковой металлургии (ПМ), отличаются значительно более высокой износостойкостью по сравнению со стандартными сталями, кроме того, они прекрасно поддаются закалке и одновременно сохраняют хорошую вязкость — три свойства, которые можно только пожелать ножевой стали. В последнее время эти стали все больше используются в ножевом производстве.
Технология изготовления стали с применением порошковой металлургии достаточно дорогостоящая. В ходе технологического процесса расплавленные составные элементы сплава распыляются в вакууме ИЛИ инертном газе, после чего, находясь в тестообразном состоянии, спрессовываются под высоким давлением и при высокой температуре. Благодаря этому процессу элементы сплава легко соединяются друг с другом, тогда как просто в расплавленном состоянии и при достаточно высокой концентрации смешать их уже невозможно. Это можно сравнить с солью и водой: соль хорошо растворяется в том или ином объеме воды до определенного предела насыщения; если добавлять соль далее, то растворяться она уже не будет. Кроме того, в ходе данного процесса твердые карбиды принимают форму мелких шариков почти одинакового размера, поэтому благодаря мелкозернистой структуре сталь, изготовленная с помощью данной технологии, хорошо полируется.
За счет большой вязкости и высокого сопротивления разрыву сталь ПМ имеет больший предел прочности лезвия на излом, чем обычные марки сталей. Это свойство позволяет подвергать такую сталь более высокой степени закалки, а это значит, что лезвие ножа может быть тоньше.
Совершенно очевидно, что сталь ПМ за счет ее трудоемкого производства дороже, чем сталь, созданная обычным литьем.
Вязкость и износостойкость данной марки стали в значительной степени затрудняют ее обработку, что приводит к повышенному износу инструментов и абразивных лент. Все эти факторы, соответственно, сказываются на стоимости ножа, изготовленного из этой супер стали.
С какой целью к железу добавляются легирующие элементы? Объясняется это довольно просто: железо подвергается закалке только в соединении с углеродом, поэтому, для того чтобы получить ту или иную марку стали, к железу добавляется углерод в различных количествах.
Существует ряд элементов, которые облагораживают сталь и коренным образом меняют ее свойства.
Углерод придает стали жесткость и вместе с железом и другими элементами образует карбиды — чрезвычайно твердые метало-углеродистые соединения.
Хром придает сплаву коррозионную стойкость: при содержании хрома не менее 13% сталь становится нержавеющей. Кроме того, хром повышает твердость и износостойкость стали.
Марганец придает материалу клинков зернистую структуру, которая, в свою очередь, способствует прочности ножа или инструмента из стали.
Кремний , также как и марганец, при ковке клинка ножа используется для придания ему крепости.
Ванадий , так же, как и тантал , никель , молибден , кобальт и вольфрам , повышает износостойкость и жесткость стали.
Ниже приводится подробное описание популярных марок стали, используемых для производства клинков туристических и охотничьих ножей, топоров, тяпок и мачете, а также складных ножей.
Российские стали для производства ножей:
Сталь Х12МФ. Из стали изготавливают профилировочные ролики сложных форм, секции кузовных штампов сложных форм, сложные матрицы при формовке листового металла, эталонные шестерни, накатные плашки, волоки, матрицы и пуансоны вырубных просечных штампов со сложной конфигурацией рабочих. Сталь Х12МФ хорошо зарекомендовала себя в изготовлении клинков для ножей. Неприхотливая, но удобная в работе сталь для изготовления ножевого инструмента. Сталь х12МФ отлично держит заточку, обладает высокой прочностью, хорошо держит режущую кромку. При попадании в агрессивную среду может покрыться налетом или на клинке ножа могут появятся темные пятна, поэтому нож из стали Х12МФ требует ухода. Нужно отметить, что многие производители льют булат на основе Х12МФ.
Состав стали марки Х12МФ: Углерод (С) 1,45 – 1,65 %, Марганец (Mn) 0,15 – 0,45 %, Хром (Cr) 11 – 12,5 %, Кремний (Si) 0,10 – 0,40 %, Молибден (Мо) 0,4 – 0,6 %, Ванадий (V) 0,15 – 0,3 %, Никель (Ni) 0,35 %, Фосфор (Р) 0,03 %.
Х12МФ по шкале Роквелла: 60 – 62HRc.
Х12МФ в других странах: SLD (Япония), X155CrMo12.1 (Германия), SKD-11 (Швеция), D2 (США).
Сталь 95Х18. 95Х18 — высоколегированная нержавеющая сталь для ножевого производства, обладающая высокой твердостью, стойкостью режущей кромки, высокой коррозионной стойкостью. Сталь 95Х18 считается одним из лучших материалов для изготовления клинковых изделий. В целом — одна из лучших сталей, применяемых для производства ножей по соотношению цена-качество. Промышленное предназначение стали 95Х18 — детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости и работающие при температуре до 500С или подвергающиеся действию умеренных и агрессивных сред.
Состав стали марки 95Х18: Углерод (С) 0,90 – 1,00 %, Марганец (Mn) 0,80 %, Хром (Cr) 17 – 19 %, Кремний (Si) 0,80 %, Фосфор (Р) 0,025 %.
Типичная твердость стали для ножей из 95Х18 по шкале Роквелла: 57 – 59Hrc.
Аналоги стали для ножей марки 95Х18 в других странах: AUS-8 (Япония), X90CrMoV18/1L4112 (Германия), 123C26 (Швеция), 440B (США).
Сталь 110Х18МШД. Это нержавеющая сталь мартенситного класса. Российская сталь производимая методом электрошлакового (ЭШП) и вакуумно-дугового (ВДП) переплава, с соответствующей маркировкой: 110Х18М-Ш и 110Х18М-ШД. Эта сталь нашла применение в подшипниках специального назначения и в ответственном хирургическом инструменте, так как к ней предъявляются требования высокой прочности и износостойкости. Наличие вредных примесей, таких как сера и фосфор меньше по сравнению с другими сталями для ножевого производства. При использовании стали 110Х18 в клинках ножей достигается превосходное сочетание режущих и прочностных свойств и коррозионной стойкости.
Состав стали марки 110Х18МШД: Углерод (С) 1,10 – 1,20 %, Марганец (Mn) 0,10 – 0,50%, Хром (Cr) 16,5 – 18 %, Молибден (Мо) 3,0 %, Никель (Ni) 0,5 %.
Типичная твердость стали для ножей из 110Х18МШД по шкале Роквелла: 58 – 61Hrc.
Аналоги стали для ножей марки 110Х18МШД в других странах: SUS440C (Япония), X105CrMo17/1,4125 (Германия), 19C27 (Швеция), 440C Crusible Metals (USA).
Сталь 65X13. Высоколегированная коррозионно-стойкая сталь. Весьма распространенная сталь для производства недорогих ножей, режущего инструмента, кухонных ножей, пил, съемных лезвий, скальпелей, лезвий бритв. Изначальное её предназначение — режущий инструмент, кухонные ножи, пилы, съёмные лезвия, скальпели, лезвия бритв. Поскольку из неё часто делают скальпели и другие медицинские инструменты, её ещё часто называют «медицинской». В общем, сталь 65Х13 — достаточно неплохой вариант для недорогого рабочего и подарочного ножа.
Состав стали марки 65X13: Углерод (С) 0,65 %, Марганец (Mn) 0,40 %, Хром (Cr) 13 – 15 %, Кремний (Si) 0,30 %, Молибден (Мо) 0,02 – 0,1 %, Ванадий (V) 0,02 – 0,10 %, Никель (Ni) 0,25 – 0,40 %.
Типичная твердость стали для ножей из 65X13 по шкале Роквелла: 56 – 58HRc.
Аналоги стали для ножей марки 65X13 в других странах: 440A (США), AUS6 (Япония), X55CrMo14 (Германия), AEB-L (Швеция).
Сталь 9ХС. Инструментальная легированная сталь российского производства, используется для изготовления различного рода инструментов. Из стали 9ХС производят: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штемпели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами. Сталь 9ХС относительно недавно сыскала большую популярность в охотничьих ножах ручной ковки. Нож из кованой стали 9ХС обладает хорошими режущими качествами и отлично держит заточку.
Состав стали марки 9ХС: Углерод (С) 0,85-0,95 %, Марганец (Mn) 0,30-0,60 %, Хром (Cr) 0,95 – 1,25 %, Кремний (Si) 1,20-1,60 %, Молибден (Мо) 0,20 %, Ванадий (V) 0,15 %, Никель (Ni) 0,35 %, Фосфор (Р) 0,03 %, Вольфрам (W) 0,2 %
Типичная твердость стали для ножей из 9ХС по шкале Роквелла: 60 – 63HRc.
Сталь ХВ5. Хромовольфрамовая инструментальная легированная сталь. ХВ5 – одна из самых твердых инструментальных сталей. Из-за повышенной твердости ХВ5 называют «алмазной сталью». Применяется сталь ХВ5 для инструментов, работающих с малыми скоростями резания при обработке металлов повышенной твердости (отбеленного чугуна, стекла, фарфора), а также при срезании стружки малого сечения. Кроме того из этой стали получаются прочнейшие ножи , которые по свои характеристикам, режущим свойствам и твердости оставляют далеко позади ножи из других углеродистых и легированных сталей. При правильной термообработке клинок из алмазной стали может иметь твердость до 69-70 HRc.
Состав стали марки ХВ5: Углерод (С) 1,3-1,35 %, Марганец (Mn) 0,10-0,30 %, Хром (Cr) 0,4 – 0,7 %, Кремний (Si) 0,10-0,30 %, Ванадий (V) 0,2 %, Вольфрам (W) 5%
Типичная твердость стали для ножей из ХВ5 по шкале Роквелла: 63 – 67HRc.
Сталь У10. Инструментальная углеродистая сталь. Используется для производства инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки. Из стали У10 производят: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, топоры. Сталь У10 можно отнести к «классическому» клинковому материалу.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 1,16 — 1,23 %, Марганец (Mn) 0,17 — 0,280,17 — 0,33
Типичная твердость стали для ножей из У10 по шкале Роквелла: 59 – 61HRc.
Сталь У8. Инструментальная углеродистая сталь. Используется для производства инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки. Из стали У8 производят: фрезы, зенковки, стамески, долота, пилы продольные и дисковые, накатные ролики, керны, отвертки, комбинированные плоскогубцы, боковые кусачки, топоры. Сталь У8, как и другие марки стали У можно отнести к «классическому» клинковому материалу.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 0,76 — 0,83%, Марганец (Mn) 0,17 — 0,28 %, Хром (Cr) 0,2 %, Кремний (Si) 0,17 — 0,33 %, %, Никель (Ni) 0,2 %, Фосфор (Р) 0,02 %,
Типичная твердость стали для ножей из У10 по шкале Роквелла: 58 – 60HRc.
Сталь 65Г. Пружинно-рессорная сталь, легированная марганцем. Из стали 65Г производят: пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, а также детали, работающие без ударных нагрузок. Сталь 65Г не стойка к коррозии, недолго держит режущую кромку, но обладает высокой ударной вязкостью. В основном из этой стали изготавливают метательные ножи.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 0,62 — 0,7 %, Марганец (Mn) 0,9 — 1,2 %, Хром (Cr) 0,25 %, Кремний (Si) 0,17 — 0,33 %, %, Никель (Ni) 0,25 %, Фосфор (Р) 0,02 %,
Типичная твердость стали для ножей из 65Г по шкале Роквелла: 55 – 58HRc.
Аналоги стали для ножей марки 65Г в других странах: 1066, 1566, G15660 (США), 66Mn4, Ck67 (Германия).
Посмотреть ножи из 65Г.
Импортные стали для производства ножей:
Сталь UDDEHOLM ElMAX . Elmax Superclean - порошковая инструментальная коррозионно-стойкая сталь концерна Bohler Uddeholm. Сталь ELMAX довольно давно присутствует на рынке и достаточно популярна при производстве клинков для ножей. По стойкости эта сталь для ножей несколько уступает стали M390 и приближается по свойствам к стали CPM S30V. Elmax безусловно можно отнести к передовым мировым сталям, изготовляемым методом порошковой металлургии. Имея повышенную чистоту, вязкость и карбиды небольшого размера сталь Elmax прекрасно держит заточку, устойчива к агрессивным средам.
Состав стали марки ElMAX : Углерод (С) 1,72 %, Хром (Cr) 17,8 %, Кремний (Si) 0,8 %, Молибден (Мо) 0,99 %, Ванадий (V) 2,99 %, Никель (Ni) 0,15 %, Вольфрам (W) 0,11 %, добавки редкоземельных металлов.
Типичная твердость стали для ножей из ELMAX по шкале Роквелла: 60 – 61HRc.
Сталь UDDEHOLM VANADIS 10. Vanadis 10 - известная порошковая сталь от концерна Bohler Uddeholm с высоким содержанием ванадия, обладающая уникальным сочетанием отличной абразивной износостойкости и хорошей устойчивости к образованию сколов. Эта сталь производится с использованием процесса порошковой металлургии, что обеспечивает очень низкое содержание неметаллических включений. Uddeholm Vanadis 10 обладает хорошей обрабатываемостью и полиpуемостью, что, в сочетании с хорошей pазмеpной стабильностью при термообработке, обеспечивает неоспоримые преимущества для изготовителей режущего инструмента.
Uddeholm Vanadis 10 — это сталь, легированная
хромом, молибденом и ванадием, и обладающая
следующими характеристиками: чрезвычайно высокой абразивной
износостойкостью, высокой прочностью на сжатие, очень хорошей сквозной пpокаливаемостью, хорошей вязкостью, очень хорошей стабильностью при закалке, хорошей устойчивостью к вторичному отпуску.
Ножи из Vanadis 10 отличает высокая стойкостью к абразивному воздействию, высокая ударная прочность и вязкость, повышенная устойчивостью к образованию трещин сколов и заминов. Режущая кромка клинка очень долго не садиться и нож отлично держит заточку.
Состав стали марки VANADIS 10: Углерод (С) 2,9 %, Хром (Cr) 8 %, Кремний (Si) 0,5 %, Молибден (Мо) 1,5 %, Ванадий (V) 9,8 %, Вольфрам (W) 0,33 %, добавки редкоземельных металлов.
Типичная твердость стали для ножей из VANADIS 10 по шкале Роквелла: 62 – 64HRc.
Сталь BOHLER M 390 MICROCLEAN . Это коррозионностойкая мартенситная хромистая сталь получаемая методом порошковой металлургии. Большое содержание маленьких хорошо диспергированных карбидов Cr и Vв основном материале, содержащем, по крайней мере 12% хрома, дает следующие преимущества: наивысшая коррозионная стойкость, оптимальная износостойкость, превосходная полируемость. Благодаря своему составу и технологиям порошковой металлургии ножи из стали Böhler M390 имеют очень агрессивный рез, высокую износостойкость и отличную коррозийную устойчивость.
Состав стали марки B Ö HLER M 390 MICROCLEAN . : Углерод (С) 1,9 %, Хром (Cr) 20 %, Кремний (Si) 0,7 %, Молибден (Мо) 1 %, Марганец (Mn) 0,3 %, Ванадий (V) 4 %, Вольфрам (W) 0,6 %, добавки редкоземельных металлов.
Типичная твердость стали для ножей из M 390 по шкале Роквелла: 61 – 64HRc.
Сталь BOHLER N695. Это мартенситная, хромистая нержавеющая сталь с высокой твердостью, износостойкостью и хорошей коррозионной стойкостью. Сталь N695 производится с использованием электрошлакового переплава. Является хорошей сталью для ножей, которым необходимо иметь не только стойкую режущую кромку, но и способность выдерживать ударные и боковые нагрузки на поворот и на излом.
Типичная твердость стали для ножей из N 695 по шкале Роквелла: 57 – 60HRc.
Аналоги стали для ножей марки N 695 в других странах: 440C, Z100CD17, SUS 440C, X105CrMo17, 5618, 5630.
Сталь BOHLER K 340. Холодноштамповая инструментальная сталь концерна Böhler Uddeholm. Производится с использованием метода электрошлакового переплава (ЭШП). ЭШП обеспечивает уменьшение количества микро и макро сегрегации, а также чистоту и гомогенность структуры. Преимущества стали K340: гомогенная структура по всему объему заготовки; равномерные и минимальные изменения размеров; высокая вязкость, обеспечивающая широкий спектр областей применения; повышенный предел прочности на сжатие, особенно важный для тяжелонагруженных инструментов; улучшенная обрабатываемость, благодаря гомогенной структуре.
Состав стали марки K340: Углерод (С) 1,1 %, Хром (Cr) 8,3 %, Кремний (Si) 0,9 %, Молибден (Мо) 2,1 %, Ванадий (V) 0,5 %, Марганец (Mn) 0,4 % , добавки редкоземельных металлов.
Типичная твердость стали для ножей из K 340
Сталь
D
2.
Это высокоуглеродистая хромистая инструментальная штамповая сталь. Сталь D2 имеет высокую стойкость к износу, компрессионным нагрузкам и абразивным воздействиям. Это одна из лучших и известнейших мировых сталей для производства ножей. Из стали D2 изготавливают ножи известные кампании из США и Японии. Ножи из этой стали отлично держат режущую кромку и имеют высокую коррозионную стойкостью. После термообработки твердость клинка из стали D2 находится в пределах 60-62 HRC.
Ножи из D2 практически не ржавеют, но поскольку сталь немного не дотягивает до нержавеющей (от 13% хрома), рекомендуется протирать клинки ножей и не оставлять на долго во влажных местах.
Состав стали марки D 2: Углерод (С) 1,55 %, Марганец (Mn) 0,35 %, Хром (Cr) 11 – 12,5 %, Кремний (Si) 0,45 %, Молибден (Мо) 0,8 %, Ванадий (V) 0,8 %.
Типичная твердость стали для ножей из D 2 по шкале Роквелла: 59 – 62HRc.
Аналоги стали для ножей марки D 2 в других странах: Х12МФ (Россия), SLD (Япония), X155CrMo12.1 (Германия), SKD-11 (Швеция).
Cталь - это сплав железа с углеродом. Если последнего вещества слишком много, то образуется чугун. Если наоборот мало, то получается жесть. А сталью называется сплав с одинаковым количеством обеих компонентов. Различные типы стали определяются в первую очередь не пропорциям углерода и железа, а легированием добавками и примесями, которые наделяют заготовку различными свойствами.
История производство ножевой стали исчисляется веками, так как хороший клинок во все времена служил не только для защиты и нападения, но и своеобразным вложением капитала, стоимость которого росла год от года. Широко востребованная современная ножевая сталь для успешного производства требует серьёзных знаний характеристик металлических сплавов и целого ряда передовых технологий.
Качества ножевой стали
Дело в том, что жёсткость, твёрдость и прочность железу придаёт углерод, который одновременно охрупчивает внутреннюю структуру стальных сплавов. То есть, основная задача технологов, изготавливающих ножевую сталь, состоит в том, чтобы оптимально подобрать состав легированного сплава, который должен воплотить в конечных изделиях (клинках) следующие, порой весьма противоречивые качества:
прочность и износостойкость;
упругость, пластичность и жёсткость;
удержание заточки;
коррозийную стойкость
Свойство сплавов ножевой стали
Чтобы добиться вышеперечисленных результатов, ножевая сталь производится из высоколегированных сплавов, которые содержат в себе следующие элементы с соответствующими свойствами:
до 1% углерода, обеспечивающего клинку твёрдость и прочность;
хром, который с помощью оксидной плёнки противостоит разрушительному действию коррозии, а также повышает износостойкость и способность к закаливанию;
никель - дополнительный заслон на пути к коррозии, также повышающий твёрдость и вязкость сплава;
вольфрам - отвечает за износостойкость и в сочетании с молибденом и хромом делает сталь «быстрорежущей»;
марганец - увеличивает износостойкость и твердость сплава;
кремний - примерно аналогичен свойствам марганца в стали;
молибден - придает стойкость стали к нагреву, снижает ее хрупкость;
ванадий - элемент повышенной твердости, способствует износостойкости и прочности. Придает сплаву мелкозернистую структуру.
Ножевые марки стали
Каждая сталь обладает комплексом свойств, который отвечает тем или иным условиям. Мастерство металлургов и сталеваров заключается в том, чтобы достигнуть максимальных показателей, стремясь сохранить баланс качеств. Поскольку добиться максимума во всем невозможно, приходиться выбирать. Например, мягкая сталь относительно быстро теряет заточку, но позволяет легко и быстро заточить нож. Излишне твердая сталь склонна к сколам. Если химический состав слишком сложен, возникают сложности с обработкой стали, усложняется ее производство, а значит и цена - и так далее. Те сплавы, в которых удается достигнуть значительных достижений сразу по нескольким показателям, как правило представляют собой значительное технологическое достижение и существенно влияют на цену самого ножа.
В зависимости от материала клинка нож может ржаветь, быстро тупиться, трудно затачиваться, легко гнуться или ломаться при малейших нагрузках. Марка стали тут не играет единственной определяющей роли. Качество термообработки - это очень важный фактор, в зависимости от него клинок может быть слишком мягким, гнуться и быстро тупиться (недокален) или хрупким и ломким (перекал). Например, из дешёвой и популярной во всём мире стали 420 делают клинки многие мировые производители: швейцарские Victorinox и Wenger, бразильские Tramontina, немецкие Magnum и Beker, китайские всевозможные, австрийские (Fortuna), американские SOG и Buck и т.д. У каждого производителя получается добиться разных показателей этой одной стали в зависимости от технологии обработки.
Одной лишь остроты для хорошего клинка явно недостаточно. Чрезвычайно большое значение при оценке качества режущей кромки имеет износостойкость. Это свойство напрямую связано с процентным содержанием углерода. В обычной углеродистой стали максимальная твёрдость достигается при содержании С 0,7% (примерно 64 НС), а при дальнейшем повышается преимущественно износостойкость. Огромное значение для повышения механических свойств стали имеют легирующие добавки: хром, молибден, вольфрам, ванадий, никель, кремний, марганец. Поэтому легированная инструментальная сталь имеет серьёзные преимущества перед обычной углеродистой сталью, в том числе и в отношении твёрдости и износостойкости. Следует иметь ввиду, что легирующие элементы улучшают прочность и вязкость при небольшой концентрации и ухудшают их при повышении концентрации. Одним из наиболее ценных легирующих элементов является молибден, добавка которого вызывает повышение прочности и вязкости одновременно. Видимо, именно высоким содержанием молибдена (до 7-8%) в японских катанах определяются в значительной степени их выдающиеся качества. Такие элементы, как хром, вольфрам, ванадий, увеличивая твёрдость и прочность, в то же время способствуют повышению хрупкости. Высокое содержание хрома (начиная с 13%) не только увеличивает твёрдость и износостойкость, улучшая тем самым режущие свойства лезвия, но и придаёт стали антикоррозийные свойства. Однако такая сталь становится несколько более хрупкой, чем обычная углеродистая. Нержавеющая сталь 440 С (её отечественный аналог - 95х18) считается одной из лучших ножевых сталей. Она хорошо затачивается и довольно долго держит заточку. Вместе с тем она значительно уступает по сочетанию твёрдости, износостойкости, вязкости и упругости таким маркам, как 154 СМ, АТS-34, ВG-42, которые содержат меньшее количество хрома, но зато имеют в своём составе около 4% молибдена и некоторые другие легирующие элементы. Все вышеперечисленные марки, включая и 440 С, относятся к классу современных шарикоподшипниковых нержавеющих или малоржавеющих сталей. И это, разумеется, не случайно: именно для них непременным качеством является высокая степень износостойкости. Очень перспективным материалом для изготовления ножей является и близкая к ним по составу отечественная малоржавеющая сталь Х14М4Ф1.
Сталь 40Х13
- из нее делают дешёвые отечественные кухонные ножи. Эта сталь подходит для кухни, так как не ржавеет ни при каких условиях, ножи из неё легко точатся и не требуют дополнительного ухода. Более того, если Вы привыкли работать на кухне "в европейской манере", постоянно поправляя нож мусатом, нож из 40Х13 является неплохим выбором. Из этой также делают медицинские скальпели и другие инструменты, поэтому часто эту сталь значительно называют "хирургической" или "медицинской". Иностранным аналогом этой стали считается популярная 420ая сталь.
Сталь 65Х13
считается самой распространённой ножевой сталью на отечественном рынке. Достоинство этой стали - она действительно никогда не ржавеет. Из нее делается почти весь отечественный ножевой ширпотреб. Ближайшим аналогом отечественной 65Х13 можно считать американскую сталь марки 425mod.
Сталь 95Х18
- неплохая отечественная нержавеющая сталь, но нет худа без добра - она довольно капризная в закалке и обработке. При правильной термообработке имеет высокую твердость, хорошую гибкость и достаточную прочность. Нож из этого материала не так просто хорошо заточить, как обычный кухонный, но держать остроту клинок будет хорошо. При длительном контакте с влагой и тем более с солью может проявляться коррозия. При всем этом - одна из лучших сталей отечественного проивзодства, с которой работают как крупные производители, так и уважаемые частные мастера. Импортным аналогом считается сталь 440С
Сталь 65Г
- это ржавеющая пружинно-рессорная сталь, популярная для кустарно изготовленных ножей. Из нее делают большинство метательных ножей, и довольно редко - кухонные ножи. Потому что на кухне ржавому ножу делать нечего. Склонность к коррозии иногда пытаются нейтрализовать различными покрытиями клинка или оксидированием/воронением, но любое покрытие когда-нибудь стирается и в любом случае не дает гарантии от коррозии. Впрочем, сталь 65Г - это один из самых дешевых ножевых материалов, и достаточно хорошо режущий, так что ножи из этой стали будут делать еще долго
420 сталь
- считается самой дешёвой и популярной. Правда среди ножеманов сталь считается низкопробной. Возможно потому что из нее делают ножи многие китайские производители. Достоинством 420й стали является то, что это абсолютная "нержавейка". В Японии - из 420й делают вполне качественные изделия. В "западном" исполнении 420-ая сталь также считается нормальным недорогим ножевым материалом. Испанские ножи из 420-ой стали получаются мягкие. А вот немецкие (Magnum, Beker), швейцарские (Victorinox, Wenger) и австрийские (Fortuna) ножи из 420й отличаются большей твердостью и аккуратным исполнением. Американские фирмы SOG и Buck делают из 420й стали также отличные ножи с твёрдостью клинка до 57 HRс, при этом клинок часто сохраняет упругость и по толщине - тонкий. Бразильские Tramontina также делают ножи из 420й стали достойного качества. Благодаря термообработке с применением азота Tramontina удаётся добиться от стали и твёрдости 53ед, и гибкости и отличной коррозионной стойкости. Это еще раз подтверждает то, что качественная закалка и обработка зачастую важнее, чем марка (химический состав) стали.
8Cr13MoV
- китайская сталь, характерная для линейки ножей Byrd компании Spyderco. Это сталь с достаточно высоким содержанием углерода, хрома, ваннадия и молибдена, она хорошо держит заточку и в то же время легко затачивается.
8Cr14MoV
- китайская сталь, аналогичная предыдущей, в том числе и по химическому составу. Наличие в ней большего, чем в 8Cr13MoV количества хрома позволяет ей сочетать такие же режущие и прочностные качества с улучшенной анти-коррозиной защитой.
420J2
- японская сталь, долгое время использующаяся при производстве ножей разными компаниями. Из-за своей доступности, простоты обработки и значительного распространения производители ножей используют ее как самостоятельно, так и в составе композитных сплавов, где 420J2 играет роль обкладки, заключая внутри более твердую сталь.
420HC
(High Carbone - «высоко-углеродистый») - один из популярных сплавов, используемых для массового производства ножей в последние годы. Многие известные производители предпочитают эту сталь из-за ее низкой стоимости, легкости ее обработки, достаточной для среднего ножа прочности и хорошей анти-коррозийной живучести. Сталь 420HC неплохо держит режущую кромку, однако время от времени нуждается в заточке, уступая в этом сталям более высокого класса, нож из нее легко перетачивать.
12С27
- шведская нержавеющая сталь, по свойствам схожая с 420НС. Она не может похвастаться выдающимися за рамки сплавов такого класса характеристиками, но в своем роде является качественной и подходящей для использования при производстве ножей различного назначения. Также она традиционно известна «чистым составом» - т.е. отсутствием каких-либо посторонних примесей.
3Cr13
- китайская нержавеющая сталь, представляющая собой модифицированную сталь марки 440А, закаленную до твердости примерно 57 HRC. Благодаря повышенному содержанию углерода ее режущие свойства превосходят 420J2, но уступают 420НС. Она используется на ножах средней ценовой категории разных производителей.
440А - 440 B - 440C
- содержание углерода в этих сталях идет по нарастающей, соответственно А (0.75%) , B (0.9%) и С (1,2%). 440C является отличной высоко-технологичной нержавеющей сталью, как правило она закаливается до 56-58 HRC. Все три хорошо сопротивляются коррозии, (440A является наиболее устойчивой к ржавчине). Сталь 440С долгое время являлась стандартом качественной нержавеющей стали для ножей, она распространена и имеет заслуженную репутацию, но она также является и наиболее дорогостоящей из перечисленного ряда. Стали 440А и 440В также являются качественными сплавами, хорошо выдерживающими нагрузки.
AUS-4
- японская сталь, ножи из которой распространены незначительно. Ее можно сравнить со сталью 420J2, однако она по определению не обладает достаточной жесткостью из-за незначительно содержания в сплаве углерода. Нож из такой стали легко править и затачивать, но он также достаточно быстро теряет свою заточку.
AUS-6 - AUS-8 - AUS-10
- это японские нержавеющие стали, примерно сопоставимые с 440A (AUS-6.65% углерода), 440В (AUS-8.75% углерода) и 440C (AUS-10, 1,1% углерода) соответственно. Широкое использование стали AUS-8 сделало ее популярной и, хотя она не держит прочность на уровне ATS-34, многие отмечают ее выдающуюся износоустойчивость. AUS-10 имеет примерно такое же содержание углерода, как и 440C, но содержит меньше хрома, поэтому является чуть менее коррозийно-стойкой. Все перечисленные стали содержат до четверти процента ванадия, что позволяет повысить износостойкость.
ATS-34 и 154CM
- одни из самых современных высоко-технологичных нержавеющих сталей. 154СМ является оригинальной американской сталью, ее выдающиеся показатели делают ее также и достаточно дорогой, она используется далеко не в каждом ноже. ATS-34 является продуктом японской корпорации Hitachi и по своим показателям очень близка к 154СМ. Сталь этих марок обычно закаливается до 60 HRC и при этой твердости ведет себя стабильно, сохраняя высокую жесткость, однако они не так устойчивы к ржавчине, как стали серии 440. Эти стали по праву можно считать одними из наилучших на сегодняшний день.
H-1
- нержавеющая сталь, характерная для ножей компании Spyderco. Благодаря своему необычному химическому составу обладает повышенной коррозийной стойкостью, в том числе в море, где количество соли повышено. Также может похвастаться высокими режущими характеристиками и способностью долго удерживать заточку. Она достаточно сложна в обработке, поэтому применяется относительно редко, чаще всего - при производстве профессиональных ножей для яхтсменов, моряков и пр.
3G
- шведская пакетная (композитная) порошковая сталь последнего поколения, одна из лучших в своем классе. Высокое содержание углерода (1,4%) придает ей необходимую для «ножевого» сплава твердость и жесткость, а дополнительные примеси способствуют высокой сопротивляемости коррозии, хорошей ударной вязкости и износоустойчивости.
S30V
(CPM S30V) является нержавеющей мартенситной порошковой сталью, которая была разработана Диком Барбером в сотрудничестве с известным производителем ножей Крисом Ривом. При изготовлении этой стали формируются карбиды ванадия, свойства которых придает стали большую прочность, чем применение карбидов хрома. Помимо этого карбиды ванадия позволяют добиться более совершенного зерна стали. Эта сталь быстро заслужила популярность и в данный момент широко используется при изготовлении ножей многих компаний.
D-2
- современная инструментальная сталь, которую иногда называют "полу-нержавеющей". Она имеет достаточно высокое содержание хрома (12%), но все же его количество недостаточно для того чтобы классифицировать эту сталь как нержавеющую. Несмотря на это по параметру «коррозийная стойкость» она далеко превосходит любые углеродные стали. Также она обладает высокой прочностью, что позволяет на протяжении долгого времени сохранять режущую кромку.
ZPD-189
- японская порошковая сталь наивысшей категории. Она сочетает в себе крайне высокую твердость, не имеющую на данный момент аналогов среди других марок стали, но вместе с тем обладает значительной прочностью и ударной вязкостью. Такая сталь применяется лишь несколькими компаниями на лучших моделей ножей из ассортимента, по стоимости она также превосходит все аналоги.
ШХ15, Х12МФ, Д2
Прекрасными режущими свойствами отличаются и ножи, изготовленные из обычной шарикоподшипниковой стали ШХ15. Очень высокой износостойкостью, прочностью и упругостью отличаются и клинки из стали Д2 (российский аналог - штамповая сталь Х12МФ). Но обе эти марки стали подвержены коррозии.
Дамаск и булат
Наилучшим материалом для клинков остаются, безусловно, булат и дамаск высших сортов. О булатной и дамасской сталях в последнее время было опубликовано большое количество статей, и поэтому нет особой необходимости в описании их превосходных качеств. Собственно говоря, все примеры исключительной остроты клинков относятся именно к булату или дамаску. Недаром, когда в старину хотели подчеркнуть наивысшее качество клинка, очень часто именовали клинок булатным или просто употребляли слово «булат». Технология выплавки различных сортов булата, в том числе и легированного, восстановлена и освоена российскими металлургами. Что же касается качества изделий из булата, то здесь всё зависит от искусства кузнеца, от правильно выбранного режима термообработки, от тщательной шлифовки и полировки. Высшие сорта дамасской узорчатой стали вряд ли уступят булату по своим режущим свойствам, но при этом нередко превосходят некоторые виды булата в упругости и прочности. Из современных сортов стали с булатом и дамаском может соперничать только шведская сталь СРМ-Т-440 С, изготовленная методом порошковой металлургии. Специально организованные испытания показали, что по износостойкости этот композитный металл в 18(!) раз превосходит сталь 440 С. К сожалению следует отметить, что технология получения всех этих видов сталей и их обработки чрезвычайно сложна и трудоёмка, поэтому изделия из них пока очень дороги.
Как известно, секрет легендарной булатной стали был заново открыт русским металлургом П.И.Аносовым. У «варваров» искусство кузнецов ценилось чрезвычайно высоко и они были людьми очень уважаемыми и почитаемыми. Сабли из златоустовского булата высоко ценились в Средней Азии, а там издавна знали толк в хорошем оружии. Как отмечали специалисты-оружейники, златоустовские клинки превосходили восточные булаты по упругости. Во второй половине XIX века в России славились охотничьи ножи братьев Завьяловых, упругие, как китовый ус, и в то же время настолько твёрдые, что ими можно было строгать железо. Известный знаток охотничьего оружия Л.П.Сабанеев писал, что в его время (в конце XIX веке) лучшими считались ножи работы тульского мастера Егора Самсонова - они были, по его мнению, прочнее и дешевле английских ножей Роджерса - поставщика королевского двора (хрупковаты), золингеновских (слабого закала) и петербургского мастера Шафа, но наилучшими он считал ножи златоустовские (Сабанеев Л.П. Охотничий календарь. М., 1985, т.1, стр. 445). И в настоящее время златоустовские клинки, в том числе и булатные, по превосходному качеству металла справедливо считаются одними из лучших. В конце XX века производство ножей в Советском Союзе пришло в полный упадок, в значительной мере благодаря чрезмерно жёсткому законодательству и целой системе запретов. Вряд ли можно считать сколько-нибудь подходящими для охотника те ножи, которые официально выпускались в то время. Ножи эти во многих отношениях уступали изделиям кустарей-одиночек и мастеров-любителей, действовавших, по существу, нелегально. В этом я убедился на собственном опыте, когда во время охоты один местный охотник срезал своим самодельным ножом лезвие с моего номерного, изготовленного из стали 4х13. Это был весьма убедительный аргумент, свидетельствующий о низком качестве фабричного изделия. Разумеется, и в те времена были в нашей стране умельцы, ковавшие замечательные по качеству ножи.
Сталь определяет рабочие свойства клинка. Это сплав углерода и железа, куда добавляют другие элементы, что позволяет менять свойства стали. Также свойства стали определяются степенью закалки и термообработки (т.е. финишным процессом).
Свойства сталей определяются следующими характеристиками: visit web page
- Твердость (Hardness) — способность противостоять деформациям и нагрузкам под воздействием внешних сил
- Прочность (Toughness)- устойчивость к сколам или трещинам во время «тяжелого» использования. Также этим характеризуется способность стали гнуться и не ломаться. Чем твердже сталь, тем меньше ее прочность.
- Износостойкость — способность противостоять износу, истиранию во время обычного использования
- Коррозионная стойкость — способность сопротивляться внешним воздействиям среды (ржавчина и т.д.) Высокая стойкость к коррозии, как правило, достигается в ущерб другим свойствам ножа.
- Способность к удержанию заточки.
Самая большая проблема в разработке сталей — это баланс прочности и твердости. Можно создать экстремально твердую сталь, но такой клинок может разлететься на кусочки, если вы уроните его на асфальт. И наоборот, лезвие может быть очень прочным и его можно будет гнуть руками — но оно не будет нормально держать заточку.
Поэтому на вопрос » какая самая лучшая сталь для ножа» ответ может быть только один — «зависит его предназначения». Не зная, как будет использоваться нож, нельзя подобрать оптимальную для него сталь. Стальные кухонные ножи имеют свои требования к ее составу, это может быть и «ламинат», когда твердую сталь заключают в оболочку из более мягкой.
M390
Нержавеющая сталь с хорошей стойкостью к износу и ржавчине благодаря высокому содержанию хрома и ванадия. Сталь хорошо точится и великолепно держит заточку. Одна из лучших современных ножевых сталей. Широко используется фирмой benchmade. Становится популярной во многом благодаря «народному » Benchmade Barrage (один из самых дешевых ножей с M390). Потихоньку начинает использоваться другими производителями.
ZDP-189
Японская сталь, характеризуется большой твердостью но, тем не менее, приемлемой пластичностью. Хорошо полируется, отлично режет. Нежно любима фирмой Spyderco, которая ставит ей в ножи старшего ценового сегмента и некоторые «лимитные» версии. Недостатки стали — хрупкость, склонность к выкрашиванию.
В отличие от бытового, охотничий нож должен выполнять несколько функций. С его помощью можно с легкостью порезать пищу, срубить тонкие ветки или использовать в качестве средства защиты от животного. Поэтому к материалу изготовления предъявляют особые требования. Важно выяснить, какая марка стали лучше всего подходит для охотничьего ножа, и по каким параметрам следует выбрать оптимальную модель.
Требования к материалу изготовления ножа
Условия эксплуатации охотничьего снаряжения часто близки к экстремальным. Постоянное воздействие влаги, высокие нагрузки на лезвие – все это предъявляет особые требования к материалу изготовления. В идеале охотничий нож должен успешно выполнять функции небольшого топора, одновременно с этим иметь бритвенную заточку.
Также он должен отвечать следующим требованиям:
- Значение твердости (HRC ) . Оптимально – 55-60 единиц. Однако она не должна негативно сказываться на повышении хрупкости и снижению пластичности.
- Антикоррозийные свойства . При длительном воздействии влаги, материалов биологического происхождения на поверхности лезвия не должна появляться ржавчина.
- Сохранение изначальной заточки. Она напрямую зависит от твердости и конфигурации режущей части. Для достижения этого могут использоваться два вида сталей при изготовлении — с высокой твердостью для внешней защиты, мягкая – для формирования заточки.
Также нужно уделить внимание конфигурации лезвия и его форме. Учитывается рабочая длина клинка, место заточки. Если охотничий нож используется без лицензии – нужно, чтобы его параметры отвечали нормам действующего законодательства. О .
Анализ свойств стали для охотничьих ножей
Применение для изготовления ножа сложных по структуре сортов сталей нецелесообразно. Они отличаются от стандартных высокой стоимостью. Поэтому производители предпочитают использовать более доступные виды. Важно правильно сделать обработку заготовки, чтобы улучшить ее характеристики.
Для изготовления лезвий чаще всего используют следующие сорта сталей:
- 95х18. Относится к разряду нержавеющих. Используется для изготовления несущих конструкций, втулок, роликовых подшипников. Характеризуется высокой прочностью. Однако могут возникать дефекты при несоблюдении технологии — несвоевременный отпуск или пережог. В этом случае повышается хрупкость.
- Х12мф. Легированная штамповочная сталь с высоким показателем плотности основы. Относится к разряду инструментальных. Последнее становится причиной сложности заточки – необходимо использовать специальные приспособления. Недостаток – материал подвержен коррозии.
- ХВ5. Имеет высокий показатель прочности HRC – 64 единицы. После правильной заточки нож будет хорошо резать. Вероятность появления коррозии на его поверхности минимальна. К недостаткам можно отнести сложность обработки.
- P6M5K5. Это быстрорежущий сорт металла. Он характеризуется износостойкостью, механической прочностью, но имеет малую ударную вязкость. Для повышения последнего качества могут применять вторичную закалку или аналогичную ей термообработку.
- М2. Была разработана для применения в высокотемпературных средах. Износостойкая и достаточно твердая, относительно легко поддается обработке. Недостаток – быстро ржавеет.
Производитель должен указывать марку стали, которую он использовал для изготовления ножа. По этой информации можно составить ожидаемые эксплуатационные и технические свойства изделия.
Из чего можно сделать настоящий охотничий нож
Высокая стоимость заводских моделей и личные требования охотника стали причиной популярности самостоятельного изготовления ножей. Обычно для этого используют подручные средства, чаще всего – инструменты, сделанные из вышеописанных сортов стали.
Возможные варианты заготовок:
- Напильник. Желательно выбирать модель, сделанную еще в СССР. Сталь современных напильников сильно отличается по составу от нормы.
- Нож по дереву для станка по строганию. Хорошо обрабатывается в домашних условиях, можно подбирать заготовку нужной толщины.
- Сверла большого диаметра. Необходим кузнечный инструмент для придания определенной формы.
При выборе важно ознакомиться с составом материала изготовления заготовки.
В видеоматериале подробно рассказывается о марках стали, подходящих для изготовления охотничьего ножа:
