58 hrc сталь характеристики
Обновлено: 18.04.2024
Разновидности сталей (полезно прочитать при покупке ножей)
————————— III-й сорт (Не брак) ————————
12С27 – Швеция (59 HRC). 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.
420J2 – Япония (52 HRC). 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.
3Cr13 – Китай (52-55 HRC). 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.
420HC — США (52-55 HRC). 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.
1055 — США (53-55 HRC). Углеродистая сталь с хорошими прочностными характеристиками и низкой коррозионной устойчивостью. Углерод:0.50-0.60; Марганец:0.60-0.90. Сочетание ряда факторов при производстве позволило сделать одну из самых сложных сталей, при этом в ней достаточно мартенсита, без избыточного содержания карбидов. Эта сталь особенно подходит для тех работ, где прочность и ударная вязкость оценивается выше всех других качеств.
——————————- ТОП-3 ————————————
4116 Krupp – Германия (55-57 HRC). Высококачественная нержавеющая сталь, сделанная на предприятиях Thyssen Krupp. Эту сталь используют в отраслях с повышенными гигиеническими требованиями (для изготовления медицинского оборудования и оборудования для фармацевтической промышленности, в пищевой и перерабатывающей отраслях), таким образом, эта сталь – отличный выбор материала для изготовления кухонных ножей. Оптимальное процентное соотношение углерода и хрома в этой стали обеспечивает ей высокую степень коррозионной стойкости, а также прекрасную механическую прочность и стойкость режущей кромки. Стойкость режущей кромки в тестах на разрезание превысила аналогичные характеристики клинков изготовленных из нержавеющих сталей 420 и 440 серий. Другие легирующие элементы, способствуют увеличению прочности клинков и позволяют сделать их более тонкими без потери прочностных свойств, а также затачивать их на меньший угол.
440А — США (56 HRC). Является очень устойчивой к ржавчине, является качественным сплавом, хорошо выдерживающим нагрузки.
AUS-6 — Япония (56-57 HRC). Углеродистая коррозионностойкая сталь. Углерод:0.55-0.65; Марганец:1.00; Хром:13.00-14.50; Никель:0.49; Ванадий:0.10-0.25. Сталь, примерно сопоставимоя с 440A. (AUS-6 0.65% углерода). Сталь содержит до четверти процента ванадия, что позволяет повысить износостойкость.
SK5 — Япония (57-58 HRC). Высокоуглеродистая сталь с отличной износостойкостьюи и низкой коррозионной устойчивостью. Углерод:0.80-0.90; Марганец:0.10-0.50. Инструментальная сталь, являющаяся эквивалентом американской стали 1080, с содержанием углерода между 0,75% -0,85% и марганца между 0,60% -0,90%. Благодаря этим характеристикам, стали этого класса традиционно используются для изготовления различных ручных инструментов, а также для изготовления долот и механических пил в деревообрабатывающей промышленности. Сталь эта выдержала испытание временем и используется в течение многих лет во многих странах.
440B — США (58 HRC). Хорошо сопротивляются коррозии, является качественным сплавом, хорошо выдерживающим нагрузки.
H-1 — Япония (58 HRC). Сталь в которой всего лишь 0.15% углерода, но 0.1% Азота позволяют закалять её на 58 HRC и делают её практически абсолютно нержавеющей. 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.
——————————- ТОП-2 ————————————
1095 – США (60 HRC). Высокоуглеродистая сталь с отличной износостойкостьюи и низкой коррозионной устойчивостью. Углерод:0.90-1.03; Марганец:0.30-0.50.
440C — США (60 HRC). Является отличной высоко-технологичной нержавеющей сталью. Хорошо сопротивляются коррозии. Долгое время являлась стандартом качественной нержавеющей стали для ножей, она распространена и имеет заслуженную репутацию. Является качественным сплавом, хорошо выдерживающим нагрузки.
AUS-10 — Япония (60 HRC). Имеет примерно такое же содержание углерода, как и 440C, но содержит меньше хрома, поэтому является чуть менее коррозийно-стойкой. Сталь, примерно сопоставимоя с 440C ( AUS-10, 1,1% углерода). Сталь содержит до четверти процента ванадия, что позволяет повысить износостойкость.
ATS-34 — Япония (60 HRC). Одна из самых современных высоко-технологичных нержавеющих сталей. Является продуктом корпорации Hitachi и по своим показателям очень близка к 154СМ. Сталь этой марки обычно закаливается до 60 HRC и при этой твердости ведет себя стабильно, сохраняя высокую жесткость, однако она не так устойчива к ржавчине, как стали серии 440. Эту сталь по праву можно считать одной из наилучших на сегодняшний день.
154CM – США (60 HRC). Одна 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. Сталь этой марки обычно закаливается до 60 HRC и при этой твердости ведет себя стабильно, сохраняя высокую жесткость, однако она не так устойчива к ржавчине, как стали серии 440. Эту сталь по праву можно считать одной из наилучших на сегодняшний день.
——————————- ТОП-1 ————————————-
VG10 — Япония (60-61 HRC). Высокоуглеродистая нержавеющая сталь с отличной износостойкостью. Углерод: 1.00, Хром: 15,00; Ванадий: 0.20; Молибден: 1.00; Кобальт 1.50.
ZA-18 — Япония (60-61 HRC) сталь производства «Aichi Steel». Компания недавно разработала эту сталь дабы улучшить известную сталь VG-10. Сталь закаливается и потом подвергается криогенной обработке (криогенной закалке) для превращения оставшегося аустенита в мартенсит. Твердость стали 60-61 HRC. Химический состав ZA-18 похож на состав стали VG-10, но содержит больше углерода (1.20% против 1.05% у VG-10), Хрома (18.0 против 15.5), Молибдена (1.50 против 1.20) и Кобальта (1.8 против 1.5) для большей твердости, прочности и коррозионной стойкости.
D-2 – США (60-62 HRC). Высокоуглеродистая сталь с очень высокой износостойкостью и средней коррозионной устойчивостью. Углерод:1.40-1.60; Марганец:0.60; Хром:11.00-13.00; Никель:0.30; Ванадий:1.10; Молибден:0.70-1.20. 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.
3G – Щвеция (62-63 HRC). Ппакетная (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.
Cowry Y (CP-4) — Япония (61-64 HRC). коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Co., LTD с 1.2% углерода, 14% Cr; 3% Mo; 1% V. Используется в производстве ножей.
ZPD-189 — Япония (66-67 HRC). 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.
Cowry X — Япония (66-67 HRC). Вязкая порошковая сталь , специально разработана Diado Steel Company для режущих инструментов. Она содержит 3% углерода, 20% хрома, 1% молибдена, 0,3% ванадия и может быть закалена до 63 -66 HRC без повышения хрупкости.
Дополнительно:
Шкала Rockwell — Твердость стали или других металлов, как правило, измеряется по шкале Rockwell. Числу твердости предшествует буквосочетание Rc (например Rc58). Большое значение числа показывает высокую твердость материала. Если нож является слишком «мягким», это означает слишком низкую твердость по Роквеллу, и он, вероятно, не будет иметь достаточной стойкости режущей кромки. Если нож слишком «жесткий», это означает слишком высокую твердость по Роквеллу, и он, вероятно, будет очень хрупким и его сложно будет вновь заострить. Для понимания: максимум в этой шкале это 67 (а это твердость алмаза).
San Mai III — означает «три слоя». Простой способ представить себе этот тип конструкции заключается в том, чтобы представить себе бутерброд: Мясо – в центре, твердая сталь с высоким содержанием и куски хлеба с обеих сторон — полосы стали с более низким содержанием углерода. Режущая кромка лезвия должна быть максимально твердой для того, чтобы дольше держать заточку и эффективно резать и рубить, но если бы весь клинок был таким твердым, он мог бы быть поврежден во время боя или работы. В конечном счете клинок должен быть способен выдерживать воздействие и боковых напряжений. Для придания клинку дополнительной прочности и гибкости к нему и приваривают дополнительные, более «мягкие» стальные накладки.
Что нужно знать про ножевые стали. И нужно ли гнаться за высокой твердостью?
Одним из главных вопросов, которые ставит перед собой покупатель ножа: «Из какой стали этот нож должен быть?». Попробуем вкратце рассмотреть самые популярные варианты и доходчиво ответить на этот вопрос.
Для начала, совсем кратко, о том, какие стали используются для изготовления ножей.
- Нержавеющие стали.
- Инструментальные легированные стали.
- Углеродистые и пружинные (рессорные) стали.
Нержавеющие стали
Нержавеющие стали (самые популярные в настоящее время) являются самыми универсальными. Из них можно изготовить нож почти любого назначения. Основное их отличие от других сталей - способность успешно сопротивляться коррозии (ржавчине). Для этого, обычно, в состав стали вводится легирующая добавка - хром (Cr). Содержание хрома от тринадцати процентов и выше дает материалу невосприимчивость к ржавчине. Тут надо понимать, что при неблагоприятных условиях (в соленой воде, например) может подвергаться коррозии и нержавеющая сталь. Абсолютно нержавеющих ножевых сталей не бывает, но все же в обычных бытовых условиях эти стали коррозии практически не подвержены. Так какие же конкретно эти марки сталей?
Недорогие нержавеющие стали
- российские 40Х13, 65Х13, ЭП-107 и пр.;
- европейские 1.4116, 12C27 и пр.;
- японские SUS420J2, AUS-4, AUS-6 и пр.;
- американские 420, 425, 420HC и пр.;
- китайские 4Cr13MoV, 5Cr13MoV и пр.
Как правило, из этих сталей изготавливаются недорогие кухонные и универсальные ножи. Ножи из таких сталей хорошо сопротивляются коррозии, но заточку держат неважно. Термообработать (закалить) их получается до твердости 50-54 HRC, что крайне недостаточно. Приличный нож должен иметь твердость режущей кромки (РК) не менее 55 HRC. К приятному исключению можно отнести шведскую марку 12C27, японскую AUS-6 и американскую 420HC. У ножей из трех перечисленных сталей устойчивость режущей кромки хорошая. Закаливаются такие ножи до твердости примерно 55-58 HRC, это вполне достаточно для большинства работ на кухне и работ в турпоходе или на рыбалке.
Средние по стоимости нержавеющие стали
- российские 95Х18, 110Х18 и пр.;
- европейские 1.4125, 14C28N, N690 и пр.;
- японские AUS-8, AUS-10, VG-1 и пр.;
- американские 440A, 440B, 440С и пр.;
- китайские 7Cr13MoV, 8Cr13MoV, 9Cr13MoV и пр.
Из таких сталей получаются, как правило, ножи недорогие, но очень хорошие. Прекрасно закаливаются до твердости 57-59 HRC (иногда и выше). Особо хочется выделить современную австрийско-шведскую марку N690. Эта сталь очень стабильна. Хорошо термообрабатывается. Многие производители в мире переходят на нее. В том числе, и у нас в России, т.к. наши нержавеющие стали капризны и не всегда стабильны.
недорогой нож стоит до 100 долларов;
средний нож от 100 до 300 долларов;
дорогой нож от 300 долларов и выше.
Дорогие нержавеющие стали:
- российская ЭП-766;
- европейские Elmax, M390 и др.;
- японские VG-10, ATS-34, R-2, ZDP-189 и пр.;
- американские 154CM, CPM S30V, CPM S35VN и пр.
Такие стали используются для изготовления авторских ножей, ножей - предметов роскоши. Как правило, ножи из таких сталей совсем недешевые. Выделить из общего списка хочется:
- российскую сталь ЭП-766 (95Х13М3К3Б2Ф) - все же приятно, что у нас не разучились работать!
- американскую 154CM – изначально сталь разрабатывалась для лопастей газовых турбин.
- японскую VG-10 – просто и надежно, проверено временем!
- австрийско-шведскую Elmax – до недавнего времени эта сталь была «последним словом» в производстве ножей.
- австрийско-шведскую M390 – наверно самую современную, но немного переоцененную на пике моды.
Клинки из таких сталей обычно имеют твердость от 58 до 61 HRC.
Инструментальные стали
А теперь поговорим о ножах из инструментальных сталей. Что это такое и зачем нужны.
Инструментальными легированными сталями обычно называют стали с высоким содержанием углерода (от 0,8 до 1,6 %) и заметным процентом легирующих добавок (от 2,5 %). Такие стали гораздо лучше большинства нержавеющих сталей «держат» режущую кромку. Их, как правило, закаливают от 60 до 64 HRC. Но нужно помнить, что такие стали не являются нержавеющими, а значит требуют ухода.
Условно можно разделить инструментальные ножевые стали на две группы.
Стали - аналоги американской D2
- российская Х12МФ;
- европейские 1.2379, K110, Z160 и пр.;
- китайская Cr12MoV.
Как правило, эти стали используются для производства разделочных и шкуросъемных ножей, а также для ножей универсальных и рабочих. Иногда из таких сталей делают и клинки для складных карманных ножей. Данные стали содержат в своем составе высокое количество углерода (1,5-1,6%), а высоким называется содержание свыше 1,0%. Обладают такие ножи отличными режущими свойствами, прекрасно держат режущую кромку, но склонны немного ржаветь. Хотелось бы заметить, что сталь D2 выпускается только в США. Если «D2» написано на клинке ножа, произведенного в России или Китае, то там, конечно, никакая не D2, а ее местный аналог. Хорошей заменой D2 является австрийско-шведская K110, очень популярная сталь, ничем не уступает американской, но достать ее проще и стоит она дешевле.
Так называемые «восьмипроцентные» стали
- американская CPM S3V;
- австрийско-шведские K340 и Vanadis 10.
Называют их «восьмипроцентными», т.к. они имеют в своем составе примерно 8,0 % хрома. Ржавеют такие стали сильнее, чем D2, но намного превосходят D2 в прочности (но D2 превосходит их в износостойкости режущей кромки). Лучше всего из таких сталей делать длинноклинковое рубящее оружие. То есть для небольших «ловких» ножей хорош D2, а для ножей с длинным клинком (от 150-250 мм) лучше CPM S3V или K340.
Другие стали
Есть, конечно, и другие виды и марки сталей. Но, как правило, обычные ножи (для кухни, рыбалки и туризма) из таких марок не делают. А если и делают, то встречаются они нечасто.
Например, углеродистые стали типа отечественных У7, У8, У10, пружинная сталь 65Г, а также инструментальные типа 9ХС, ХВГ и пр. Как правило, эти стали используются для изготовления ремесленных ножей и резцов по дереву. Они очень хорошо «держат» режущую кромку, но и ржавеют слишком охотно. На природу их лучше не брать, с продуктами питания им лучше не контактировать. Не любят такие ножи воду и влажные от пота руки. Могут покрыться ржавчиной от влаги, которая содержится в воздухе (если погода сырая или помещение слишком влажное).
Заграничными аналогами таких сталей являются:
- японская SK5;
- шведская UHB 20C;
- американские 1055, 1075, 1095;
- китайские 65Mn, T-10.
А теперь хотелось бы написать несколько слов о значении твердости. Твердость обычно измеряют по методу Роквелла, по шкале C (HRC). Для этого вдавливают в поверхность клинка специальный твердый шарик и оценивают глубину вдавливания.
Как уже упоминалось, нормальный нож должен, по нашему мнению, иметь твердость режущей кромки не менее 55 единиц. Исключением тут могут быть традиционные среднеазиатские ножи (пчаки и корды), у них твердость не превышает 50 HRC. Порезал таким ножом, тут же на обратной стороне пиалы подточил лезвие. То есть, нож слишком легко тупится, но и быстро затачивается.
Для европейских ножей, а особенно японских, такой низкий уровень твердости неприемлем. Европейские ножи, как правило, имеют твердость от 55-58 HRC.
А японцы любят высокую твердость - «перекал» 60-62 HRC, но за такую твердость нужно будет расплачиваться потерей прочности (такие ножи хрупкие). И их сложнее затачивать.
Значение твердости - это не «мегапиксели». Больше - не значит лучше. Гнаться за высоким значением не следует. Нужно ориентироваться на «золотую середину»: 56-58 HRC. Этого вполне достаточно для решения большинства задач. Небольшим шкуросъемным ножам можно порекомендовать твердость 59-61 HRC. Для инструментов, требующих повышенной прочности, наоборот, желательна твердость 50-52 HRC (например, штык-ножи, кинжалы, шашки).
Как правило, ножей с твердостью свыше 64-65 HRC не существует (такая твердость у сверла по металлу). Если кто-то из производителей или продавцов заявляет более высокую твердость режущей кромки, то он, видимо, лукавит.
Видов и марок сталей, конечно намного больше, мы пытались лишь разобрать самые популярные.
Какой твердости должен быть нож? Измерение твёрдости ножевой стали ультразвуковым твердомером ТКМ-459
Ножи для рыбалки, охотничьи, хирургические, садовые, метательные, кухонные, канцелярские. На рынке представлено большое количество колюще-режущих изделий разных производителей. Так как же безошибочно выбрать изделие, которое удовлетворит Вашим функциональным потребностям? Первое, на что следует обратить внимание - твёрдость стали клинка. Именно она влияет на прочность, износостойкость и надежность ножа.
Сбалансированная твёрдость клинка длительное время держит заводскую заточку, снижает риск поломки, деформации и крошения металла при эксплуатации.
Что нужно знать о ножевой стали?
Углеродистый металл с мелкими зернами в структуре легко затачивается, но легко подвергается коррозии. Клинки из порошковой стали обладают отличными режущими свойства, но тяжело поддаются доводке режущей части. Чтобы верно выбрать нож для конкретной цели, нужно знать несколько важных моментов о материале, из которого он изготовлен.
1. Существующие марки ножевой стали условно делят на 3 категории: премиум-класс, средний и нижний уровень.
Категория
Марки
Характеристики
Сфера применения
Премиум-класс
M390, ZDP-189, VG-10, Elmax, 154СМ, ХВ5, CTS-XHP, CPM S110V, CTS-204P, CPM S35VN
Высокая острота лезвия и жёсткость, прочность, упругость, ударная прочность, легкость заточки, формоустойчивость, износостойкость.
Медицинские и хирургические инструменты, ножевые клинки, ножи (в том числе складные) дорогого сегмента.
Средний уровень
4116, 14С28Т, 8Cr13Mov, D2, 440С, 420 НС, VG-1, AUS-8, Х12МФ, 9XC, 12С27 (Sandvic 12C27)
Хорошее соотношение цена/качество, относительно невысокая коррозионная стойкость, достаточная прочность, быстрая заточка режущей кромки.
Кухонные, охотничьи, туристические, складные, садовые и универсальные ножи.
Нижний уровень
AUS-6, 420, 440А, 65Г, 65Х13, 420J2
Низкое сопротивление ржавчине, быстро лопающиеся, сильно гнущиеся.
Кухонные, фиксированные, туристические, универсальные ножи и прочие режущие изделия низкого ценового сегмента.
2. Ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали, как правило, относятся к более высокому классу.
• Высокоуглеродистая сталь - металлический сплав с содержанием углерода (С) от 0,6%. Его уровень влияет на твёрдость и прочность изделия. Так, например, в состав марки ZDP-189 (Япония) входит 2,9 - 3 % углерода, что позволяет при ее закалке получить до 69 HRC.
• Нержавеющая - содержит более 10,5% хрома (Cr) и не менее 50% железа (Fe).
Ножи, изготовленные из сплава, объединяющего лучшие характеристики этих двух видов стали, прочны, тверды и коррозионностойки. Они устойчивы к механическим повреждениям, дольше сохраняют заточку и устойчивы к окрашиванию.
Чаще всего клинки из высокоуглеродистой нержавеющей стали содержат в составе сплава дополнительные элементы, такие как кобальт (Co), молибден (Mo), ванадий (V) и другие, что положительно влияет на качественные характеристики материала, увеличивая твердость и режущие способности лезвия между заточками.
3. Стоит отметить, что для определённых категорий колюще-режущих инструментов, очень высокая твёрдость не является преимуществом.
В частности, универсальные, туристические и ножи для дайвинга ценятся минимальной склонностью к коррозии и простотой заточки, что предполагает меньшее содержание углерода. Такие клинки имеют твердость ниже 60 HRC, но они достаточно надежны и хорошо переносят ударные нагрузки. Режущая кромка не будет сильно деформироваться, и их можно заточить «на коленке».
Чем выше твердость ножа, тем дольше он останется острым, но и правильно заточить его при этом сложнее. При слишком высокой твёрдости и частой эксплуатации клинок может крошиться и ломаться!! Поэтому важно учитывать не только назначение выбираемого ножа, но и марку стали (ставится на лезвии, либо на клипсе ножа), из которой он изготовлен.
Как определить твердость ножа?
Показатель твердости ножевой стали демонстрирует характеристики изделия и качество его закалки.
Твердость определяют по шкале Роквелла HRC. Для контроля применяются портативные и стационарные твердомеры. Ознакомиться с подробным описанием главных отличий данных приборов можно в статье «В чём разница между портативными и стационарными твердомерами?».
Твёрдость стали качественных клинков
Для измерения уровня твёрдости ножа можно использовать ультразвуковые и универсальные твердомеры серии ТКМ. Высокоточный прибор ТКМ-459C оперативно выполнит контроль стали, не оставляя видимого отпечатка на поверхности.
Диапазон измерений твердости по Роквеллу С составляет 20-70 HRC.
Для работы с клинками подойдет комплект поставки, включающий ультразвуковой датчик типа «А» и/или «Н».
Твердость – главный показатель качества инструмента
Выбирая инструмент для работы, мы сталкиваемся с такой его характеристикой как твердость, которая характеризует его качество. Чем выше этот показатель, тем выше его способность сопротивляться пластической деформации и износу при воздействии на обрабатываемый материал. Именно этот показатель определяет, согнется ли зуб пилы при распиловке заготовок, или какую проволоку смогут перекусить кусачки.
Метод Роквелла
Среди всех существующих методов определения твердости сталей и цветных металлов самым распространенным и наиболее точным является метод Роквелла.
Метод Роквелла - определение твердости металла
Проведение измерений и определение числа твердости по Роквеллу регламентируется соответствующими документами ГОСТа 9013-59. Этот метод реализуется путем вдавливания в тестируемый материал инденторов – алмазного конуса или твердосплавного шарика. Алмазные инденторы используются для тестирования закаленных сталей и твердых сплавов, а твердосплавные шарики – для менее твердых и относительно мягких металлов. Измерения проводят на механических или электронных твердомерах.
Методом Роквелла предусматривается возможность применения целого ряда шкал твердости A, B, C, D, E, F, G, H (всего – 54), каждая из которых обеспечивает наибольшую точность только в своем, относительно узком диапазоне измерений.
Для измерения высоких значений твердости алмазным конусом чаще всего используются шкалы «А», «С». По ним тестируют образцы из закаленных инструментальных сталей и других твердых стальных сплавов. А сравнительно более мягкие материалы, такие как алюминий, медь, латунь, отожженные стали испытываются шариковыми инденторами по шкале «В».
Пример обозначения твердости по Роквеллу: 58 HRC или 42 HRB.
(!) Два одинаковых значения от разных шкал – это не одно и то же, например, 58 HRC ≠ 58 HRA. Сопоставлять числовые значения по Роквеллу можно только в том случае, если они относятся к одной шкале.
Диапазоны шкал Роквелла по ГОСТ 8.064-94:
| A | 70-93 HR |
| B | 25-100 HR |
| C | 20-67 HR |
Слесарный инструмент
Инструменты для ручной обработки металлов (рубка, резка, опиливание, клеймение, пробивка, разметка) изготавливают из углеродистых и легированных инструментальных сталей. Их рабочие части подвергают закаливанию до определенной твердости, которая должна находиться в пределах:
| Ножовочные полотна, напильники | 58 – 64 HRC |
| Зубила, крейцмессели, бородки, кернеры, чертилки | 54 – 60 HRC |
| Молотки (боек, носок) | 50 – 57 HRC |
Монтажный инструмент
Сюда относятся различные гаечные ключи, отвертки, шарнирно-губцевый инструмент. Норму твердости для их рабочих частей устанавливают действующие стандарты. Это очень важный показатель, от которого зависит, насколько инструмент износостоек и способен сопротивляться смятию. Достаточные значения для некоторых инструментов приведены ниже:
| Гаечные ключи с размером зева до 36 мм | 45,5 – 51,5 HRC |
| Гаечные ключи с размером зева от 36 мм | 40,5 – 46,5 HRC |
| Отвертки крестовые, шлицевые | 47 – 52 HRC |
| Плоскогубцы, пассатижи, утконосы | 44 – 50 HRC |
| Кусачки, бокорезы, ножницы по металлу | 56 – 61 HRC |
Металлорежущий инструмент
В эту категорию входит расходная оснастка для обработки металла резанием, используемая на станках или с ручными инструментами. Для ее изготовления используются быстрорежущие стали или твердые сплавы, которые сохраняют твердость в холодном и перегретом состоянии.
| Метчики, плашки | 61 – 64 HRC |
| Зенкеры, зенковки, цековки | 61 – 65 HRC |
| Сверла по металлу | 63 – 69 HRC |
| Сверла с покрытием нитрид-титана | до 80 HRC |
| Фрезы из HSS | 62 – 66 HRC |
Примечание: Некоторые производители фрез указывают в маркировке твердость не самой фрезы, а материала, который она может обрабатывать.
Крепежные изделия
Существует взаимосвязь между классом прочности крепежа и его твердостью. Для высокопрочных болтов, винтов, гаек эта взаимосвязь отражена в таблице:
Если для болтов и гаек главной механической характеристикой является класс прочности, то для таких крепежных изделий как стопорные гайки, шайбы, установочные винты, твердость не менее важна.
Стандартами установлены следующие минимальные / максимальные значения по Роквеллу:
| Стопорные кольца до Ø 38 мм | 47 – 52 HRC |
| Стопорные кольца Ø 38 -200 мм | 44 – 49 HRC |
| Стопорные кольца от Ø 200 мм | 41 – 46 HRC |
| Стопорные зубчатые шайбы | 43.5 – 47.5 HRB |
| Шайбы пружинные стальные (гровер) | 41.5 – 51 HRC |
| Шайбы пружинные бронзовые (гровер) | 90 HRB |
| Установочные винты класса прочности 14Н и 22Н | 75 – 105 HRB |
| Установочные винты класса прочности 33Н и 45Н | 33 – 53 HRC |
Относительное измерение твердости при помощи напильников
Стоимость стационарных и портативных твердомеров довольно высока, поэтому их приобретение оправдано только необходимостью частой эксплуатации. Многие мастеровые по мере надобности практикуют измерять твердость металлов и сплавов относительно, при помощи подручных средств.
Измерение твердости при помощи напильников
Опиливание образца напильником – один из самых доступных, однако далеко не самый объективный способ проверки твердости стальных деталей, инструмента, оснастки. Напильник должен иметь не затупленную двойную насечку средней величины №3 или №4. Сопротивление опиливанию и сопровождающий его скрежет позволяет даже при небольшом навыке отличить незакаленную сталь от умеренно (40 HRC) или твердо закаленной (55 HRC).
Для тестирования с большей точностью существуют наборы тарированных напильников, именуемые также царапающий твердомер. Они применяются для испытания зубьев пил, фрез, шестерен. Каждый такой напильник является носителем определенного значения по шкале Роквелла. Твердость измеряется коротким царапанием металлической поверхности поочередно напильниками из набора. Затем выбираются два близко стоящие – более твердый, который оставил царапину и менее твердый, который не смог поцарапать поверхность. Твердость тестируемого металла будет находиться между значениями твердости этих двух напильников.
Переводная таблица твердости
Для сопоставления чисел твердости Роквелла, Бринелля, Виккерса, а также для перевода показателей одного метода в другой существует справочная таблица:
| Виккерс, HV | Бринелль, HB | Роквелл, HRB |
| 100 | 100 | 52.4 |
| 105 | 105 | 57.5 |
| 110 | 110 | 60.9 |
| 115 | 115 | 64.1 |
| 120 | 120 | 67.0 |
| 125 | 125 | 69.8 |
| 130 | 130 | 72.4 |
| 135 | 135 | 74.7 |
| 140 | 140 | 76.6 |
| 145 | 145 | 78.3 |
| 150 | 150 | 79.9 |
| 155 | 155 | 81.4 |
| 160 | 160 | 82.8 |
| 165 | 165 | 84.2 |
| 170 | 170 | 85.6 |
| 175 | 175 | 87.0 |
| 180 | 180 | 88.3 |
| 185 | 185 | 89.5 |
| 190 | 190 | 90.6 |
| 195 | 195 | 91.7 |
| 200 | 200 | 92.8 |
| 205 | 205 | 93.8 |
| 210 | 210 | 94.8 |
| 215 | 215 | 95.7 |
| 220 | 220 | 96.6 |
| 225 | 225 | 97.5 |
| 230 | 230 | 98.4 |
| 235 | 235 | 99.2 |
| 240 | 240 | 100 |
| Виккерс, HV | Бринелль, HB | Роквелл, HRC |
| 245 | 245 | 21.2 |
| 250 | 250 | 22.1 |
| 255 | 255 | 23.0 |
| 260 | 260 | 23.9 |
| 265 | 265 | 24.8 |
| 270 | 270 | 25.6 |
| 275 | 275 | 26.4 |
| 280 | 280 | 27.2 |
| 285 | 285 | 28.0 |
| 290 | 290 | 28.8 |
| 295 | 295 | 29.5 |
| 300 | 300 | 30.2 |
| 310 | 310 | 31.6 |
| 320 | 319 | 33.0 |
| 330 | 328 | 34.2 |
| 340 | 336 | 35.3 |
| 350 | 344 | 36.3 |
| 360 | 352 | 37.2 |
| 370 | 360 | 38.1 |
| 380 | 368 | 38.9 |
| 390 | 376 | 39.7 |
| 400 | 384 | 40.5 |
| 410 | 392 | 41.3 |
| 420 | 400 | 42.1 |
| 430 | 408 | 42.9 |
| 440 | 416 | 43.7 |
| 450 | 425 | 44.5 |
| 460 | 434 | 45.3 |
| 470 | 443 | 46.1 |
| 490 | - | 47.5 |
| 500 | - | 48.2 |
| 520 | - | 49.6 |
| 540 | - | 50.8 |
| 560 | - | 52.0 |
| 580 | - | 53.1 |
| 600 | - | 54.2 |
| 620 | - | 55.4 |
| 640 | - | 56.5 |
| 660 | - | 57.5 |
| 680 | - | 58.4 |
| 700 | - | 59.3 |
| 720 | - | 60.2 |
| 740 | - | 61.1 |
| 760 | - | 62.0 |
| 780 | - | 62.8 |
| 800 | - | 63.6 |
| 820 | - | 64.3 |
| 840 | - | 65.1 |
| 860 | - | 65.8 |
| 880 | - | 66.4 |
| 900 | - | 67.0 |
| 1114 | - | 69.0 |
| 1120 | - | 72.0 |
Примечание: В таблице приведены приближенные соотношения чисел, полученные разными методами. Погрешность перевода значений HV в HB составляет ±20 единиц, а перевода HV в HR (шкала C и B) до ±3 единиц.
При выборе инструмента желательно предпочесть модели известных производителей. Это дает уверенность в том, что приобретаемый продукт изготовлен с соблюдением технологий, а его твердость отвечает заявленным значениям.
Ножевые Стали
Импортные ножевые стали:
1095/1080/1070/…/1050/…
Обычная углеродистая сталь, используемая для изготовления ножей. Страна изготовления — США. Низкая коррозионная стойкость. Число «10» в начале номера указывает на то, что эта сталь специально разработана для производства ножей. Последние две цифры в номере показывают количество углерода — соответственно чем его меньше — тем сталь мягче и хуже держит заточку. Стали из этой серии с низким содержанием углерода используются при изготовлении мечей, где требуется пластичность. Для ножей обычно берется 1095. Применяется при производстве ножей Ka-Bar и Cold Steel. Аналоги — наши У8, У10А.
12С27
Нержавеющая сталь, производится в Швеции. Содержание углерода — 0,6%. Простая и качественная сталь. Посторонние примеси отсутствуют. Аналог — 420НС.
15N20
Инструментальная сталь. Страна производства — Швеция. Используется при изготовлении дамасской стали.
154СМ
59-62 HRC. Высокотехнологичная нержавеющая подшипниковая сталь. Страна изготовления — США. Аналог ATS-34. Высокая жесткость. Одна из лучших сталей для ножей, достаточно дорогая. Используется в ножах «Spyderco» и «Benchmade».
1770 SS / 1778 SS / 1870 SS
SS – Sweden Standart. Серия хорошей шведской конструкционной стали.
3Cr13
Нержавеющая сталь, страна производства — Китай. Это модификация стали марки 440А, закаленная до 57 HRC. Используется при производстве ножей среднего ценового диапазона.
Также идет на изготовление топоров.
3G
Композитная порошковая сталь для ножей. Страна изготовления — Швеция. Содержание углерода — 1,4%. Показатели твердости, жесткости, ударной вязкости, износоустойчивости и антикоррозионной стойкости — на высшем уровне.
420
Содержание углерода 0,5%. Самая простая и дешевая ножевая сталь. Высокая стойкость к коррозии. Мягкая, плохо держит заточку, но затачивается без проблем. Область применения — дешевый Китай и различные кухонные ножи. Аналог — японская AUS-4.
Если на дешевом ноже имеется надпись типа «Stainless», «Inox», «Super-steel» и т. д. — то это скорее всего и есть 420-я сталь.
420J2
Японская нержавеющая сталь, дешевая, как правило используется в композиционных сплавах, проста в обработке. Слабая износостойкость. Используется в недорогих ножах, произведенных на бескрайних просторах Юго-восточной Азии. Что бы компенсировать мягкость 420-й стали приходится увеличивать толщину клинка.
420HC
Высокоуглеродистая ножевая сталь. Легка в обработке, антикоррозионная, средняя прочность, но хорошо держит режущую кромку. Достаточно низкая стоимость. Наибольшее применение нашла у фирмы «Buck», причем 420HC от «Buck» значительно превосходит 420HC других ножеделов. Это достигается проводимой криогенной обработкой. Аналог — шведская 12С27.
440А
56 HRC. Нержавеющая сталь. Содержание углерода — 0,75%. Хорошо сопротивляется коррозии. Качественный сплав, хорошо выдерживает нагрузки. Широко используется в ножах фирмы «SOG». Если на клинке стоит маркировка «440», либо «440 Series Stainless» — то это скорее всего 440А.
440В
58 HRC. Содержание углерода 0,9%. хорошо сопротивляется коррозии. Качественный сплав, хорошо выдерживает нагрузки. Аналог — японская AUS-8.Широко используется фирмой «Randell».
440С
60 HRC. Высокотехнологичная нержавеющая сталь, содержание углерода — 1,2%. хорошо держит РК. Одна из самых сбалансированных по своим свойствам ножевая сталь. Сталь 440С более дорогая, чем 440А и 440В. Аналог — японская AUS-10. Стоит отметить, что 440С у испанских ножей более мягкая, чем у остальных европейцев.
5160
Профессиональная высококачественная пружинящая сталь. Очень прочна, хорошо держит РК. Популярна в изготовлении ножей для тяжелых работ.
52100
Подшипниковая сталь. Низкая прочность и стойкость к коррозии. Но хорошо держит заточку. Аналог — ШХ15. Широко применяется для изготовления охотничьих ножей.
8Cr13MoV
56-58 HRC. Ножевая сталь с высоким содержанием углерода, хрома, ванадия и молибдена. Страна изготовления — Китай. Хорошо держит заточку и хорошо затачивается. Используется «Spyderco». Близка к японской AUS-8.
8Cr14MoV
То же самое, что и 8Cr13MoV, но за счет повышенного содержания хрома более антикоррозионная. Многие китайсвкие реплики изготавливаются из этой стали.
9Cr14MoV
За счет большего содержания углерода чуть тверже, чем 8Cr13MoV. Широко используется на китайских репликах. Режет для ножей этой ценовой категории хорошо и легка в заточке.
А-2
60-62 HRC. Американская углеродистая самозакаливающаяся инструментальная сталь. Высокая прочность и способность держать заточку. Используется Крисом Ривом (Chris Reeve) в боевых ножах.
ATS-55
В отличии от ATS-34 не содержит молибден, соответственно более дешевая. Встречается у Spyderco.
AUS-4
54 HRC. Редкая нержавеющая дешевая сталь из-за низкого содержания углерода. Страна изготовления — Япония. Быстро теряет заточку, но легко затачивается. Аналог — 420-я сталь.
AUS-6
56 HRC. Нержавеющая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог 440А. Используется фирмой «Al Mar».
AUS-8
58 HRC. Нержавеющая ножевая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог 440В. Широко применяется благодаря хорошей износоустойчивости. Используется фирмой «Cold Steel».
AUS-10
60 HRC. Нержавеющая ножевая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог американской 440С, но из-за меньшего содержания хрома менее коррозионностойкая. Хорошая износоустойчивость.
Beta-ti Alloy
Титановый сплав. Водолазные и кухонные ножи.
BG-42
60-64 HRC. Японская нержавеющая сталь для ножей. Высокая жесткость, хорошо держит РК. Эту сталь в своих ножах «Sebenza» использует Крис Ривз (Chris Reeves).
Blue Paper Super
Легированная сталь. Производится в Японии. Идет на изготовление профессиональных поварских ножей.
Carbon V
Марка стали, владельцем которой является Cold Steel. По свойствам это ножевая сталь схожа с О-1 и 1095.
CowryX (RT-6)
63-67 HRC. Аморфный металлический коррозионностойкий сплав. Страна изготовления — Япония.
CowryY (CP-4)
61-64 HRC. Аморфный металлический коррозионностойкий сплав. Страна изготовления — Япония.
CPM 440V
Хорошая нержавеющая сталь для ножа. Хорошо держит РК, затачивается с трудом. Эту сталь использует Sean McWilliams/
D-2
60-62 HRC. Инструментальная ножевая сталь, которую также называют «полунержавейкой». Более коррозионностойкая, чем углеродистые стали, но до свойств «нержавейки» не дотягивает. Высокая прочность, хорошо держит заточку. Аналог — наша Х12МФ. Страна изготовления — Япония. Применяется в ножаж Bob Dozier, Benchmade. Оптимальна для универсального ножа. Не поддается окончательной полировке.
Хорошие ножи из D2 выпускает SteelClaw.
DAMASTEEL
Сталь, полученная методом порошковой металлургии. Не является сплавом.
ELMAX
Инструментальная сталь. Широко используется скандинавскими кузнецами.
GIN-1 (G-2)
Хорошая нержавеющая сталь для ножа. Достаточно редка. Используется в ножах«Spyderco».
Н-1
58 HRC. Нержавеющая сталь для ножа. Отличная коррозионная стойкость, хорошие режущие свойства, отлично держит заточку. Сложна в обработке. Используется обычно в ножах «Spyderco».
INFI
Эксклюзивная сталь для ножа, используется только фирмой «Busse».
Inox
54-57 HRC. Высокопрочная нержавеющая сталь для ножей. Повышенная коррозионная стойкость. Широко применяется фирмой «Opinel».
КК
Легированная сталь, Япония, Hitachi. Используется в производстве поварских ножей и бритв.
L-6
Сталь для ленточных пил. Высокая прочность, хорошо держит РК.
LAK41, LAK42
Ножевая сталь, используемая в производстве дешевых кухонных ножей.
М-2
61-66 HRC. Быстрорежущая инструментальная сталь, используемая в производстве ножей. Идеально держит заточку. Низкая коррозионная стойкость и чувствительность к ударным нагрузкам. Применяется для производства фрез и сверл. Используется компанией «Benchmade».
Marss 500
Нержавеющая сталь. Широко применяется на шведских ножах.
О-1
60-64 HRC. Хорошая углеродистая сталь масляной закалки для изготовления клинков. Несмотря на невысокую стоимость отличается хорошей прочностью. Применяется фирмой «Randall Made Knives». Легка в ковке. Быстро ржавеет.
Rostfrei
Нержавеющая сталь, Германия.
Sandvik 12C27
Шведская мартенситная, нержавеющая, хромистая сталь. Эластичная и гибкая сталь и в тоже время износостойкая. Хорошо затачивается даже в походных условиях "на коленке". Достаточно чистая по посторонним примесям. Широко используется при производстве ножей Helle.
S-Star
Недорогая нержавеющая сталь, идет на изготовление кухонных ножей.
Silver 1,3,5
Марка нержавеющей японской стали. Используется при изготовлении кухонных ножей и ножниц.
SRK-8
Инструментальная японская сталь. Как правило используется для изготовления сельскохозяйственных инструментов.
Stellite 6K
42-46 HRC
T508, Т113
Французские стали.
Vascower
Очень редкая сталь ввиду сложности обработки. Превосходная износостойкость
VG-10
59-61 HRC. Японская ножевая сталь. Заточку держит средне. Высокая коррозионная стойкость. Хорошо обрабатывается. Как правило идет на изготовление поварских ножей.
W1 W2
Углеродистая сталь, идет на изготовление напильников
ZDP-189
Порошковая ножевая сталь высшего качества. Страна изготовления — Япония, Hitachi. Аналогов у этой стали пока нет. Применяется в ножах premium-класса. Высокая стоимость. Очень сложна в заточке. Идеальна для ножей, которые предназначены исключительно для своей главной функции — для реза.
Отечественные стали для ножей:
100Х13М
Хромомолибденовая сталь. Применяется при изготовлении медицинского инструмента.
30ХГСА
Другое название — "хромансиль". Высококачественная среднелегированная сталь. Создана советскими учеными в 40-х годах 20-го века для нужд авиации. Выдерживает высокую знакопеременную нагрузку. Превосходная ударная вязкость. Достаточно легка в термообработке. Идеальна для метательных ножей топоров.
40Х13
65Х13
95Х18
110Х18
Отечественные аналоги сталей 420 и 440. Наиболее широкое применение при изготовлении клинков — 95Х18. Достаточно прочная и гибкая, хорошо поддается и держит заточку. Коррозионносттойкая.
40Х13 — 53 HRC,
95Х18 — 57-60 HRC
65Х13 — хирургическая (медицинская) сталь. Из нее также выпускает ножи наш «Кизляр».
65Г
Конструкционная рессорно-пружинная сталь. Быстро ржавеет, плохо держит РК. Но превосходная ударная вязкость. Идеальна для ножей, предназначенных для рубки.
Р6М5
Быстрорежущая сталь. Применяется для изготовления полотен механических пил. Хорошо держит заточку, но хрупка. Низкая коррозионная стойкость.
У7-У16
Отечественная инструментальная сталь, используемая в изготовлении ножей. У7-У9 — стали повышенной вязкости, ножами из этих сталей можно спокойно рубить. У10-У13 — стали повышенной твердости, боятся ударных нагрузок. Все эти стали хорошо держат заточку. Коррозионно не устойчивы, коррозия проникает в глубь клинка.
Х12МФ
Легированная инструментальная штамповая сталь, используемая при изготовлении ножей. Хорошая коррозионная стойкость при тщательной полировке клинка. Отлично держит заточку. Стойкость к ударным нагрузкам — средняя.
ХВ5
65-67 HRC. «Алмазная сталь». Самая высокая твердость среди инструментальных сталей.ХВ5 (хромовольфрамовая сталь) относится к инструментальным легированным сталям, в промышленности из нее изготавливают режущий инструмент для обработки металлов повышенной твердости.
Алмазную сталь можно закалить до значений 68 HRC, но при такой твердости клинка возникнут некоторые проблемы с дальнейшей его заточкой, а также надо соблюсти баланс между твердостью и хрупкостью, поэтому клинки ножей из алмазки желательно термичить до 61-63 HRC.
Химический состав стали ХВ5 (%):
C (Углерод) — 1,25-1,45
Si (Кремний) — 0,15-0,35
Mn (Марганец) — 0,15-0,40
P (Фосфор) — ≤0,03
S (Сера) — ≤0,03
Cr (Хром) — 0,4-0,7
Mo (Молибден) — ≤0,5
Ni (Никель) — ≤0,35
V (Ванадий) — 0,15-0,30
Ti (Титан) — ≤0,03
Cu (Медь) — ≤0,03
W (Вольфрам) — 3,5-4,3
Fe (Железо) — основа
Алмазная сталь имеет красивую характерную фактуру и рисунок — на клинке видны светлые вкрапления — это карбиды вольфрама Fe3W3C (Fe2W2C).
Вопреки расхожему мнению, алмазная сталь не является коррозионностойкой, поэтому клинок после использования рекомендуется насухо протирать.
Конструкционная подшипниковая сталь, применяемая в изготовлении ножей. Хорошо держит заточку. Коррозионно не устойчива, ржавеет поверхностно. Аналог — 52100.
Читайте также: