D2 сталь порошковая или нет

Обновлено: 19.04.2024

В Росси достаточно высокая собственная база разработок по металлургии во всех отраслях и направлениях. Но не смотря на существующий марочник, включающий более 5000 тысяч названий, приживается аналог с зарубежным названием. Это происходит зачастую от того, что название марки ассоциируется с каким-либо известным изделием, определяющим точные свойства, так например характеристики стали D2 указывают на назначение этой марки для изготовления охотничьих, туристических, реже бытовых ножей.

Технические особенности стали D2

Марка D2 — это американская маркировка, которая используется и у нас, указывая на точное использование. Существующий Российский аналог — сталь Х12МФ. Как по химическому составу, так и механическим свойствам эти марки схожи. Существует лишь разница в диапазоне используемых компонентов. Но больше свойства зависят от термической отработки.

В своей стране эта марка получила большую известность, ее используют многие компании для своих изделий: режущего инструмента для оборудования, ножей. Востребована она благодаря:

низкой стоимости;
хорошей обрабатываемости;
стойкостью заточки;
высокими характеристиками реза;
коррозионной стойкостью;
однородности структуры после закалки.

Сталь d2 для ножей

Прежде чем охарактеризовать эту сталь с промышленной точки зрения, рассмотрим особенности охотничьих ножей. Почему именно эта сталь востребована при их производстве, и для каких именно ножей она применяется.

Такое сочетание как охотничий нож у профессионалов вызывает интерес, в то время как человек не заинтересованный пропустит это мимо. Дело в том, что ножи носят особый статус. У них своя форма, наличие деталей, конструкция каждый элемент которых имеет свое значение и определение.

Для охотничьего ножа первое правило — клинок должен долго держать хорошую заточку. Считается нормальным, если ее хватает на разделку одной большой туши, например кабана, лося или оленя. Форма такого ножа обязана иметь упор для устойчивости. — Все эти свойства и плюсы обеспечивает сталь D2 при невысокой стоимости.

Химический состав

По химическому составу D2 относится к высокоуглеродистым легированным сталям, а если более точно — режущим. Первоначально она и была разработана для изготовления режущих зубьев на базе высокоуглеродистого металла с содержанием 1,4-1,6 % углерода.

Основные легирующие элементы, придающие такие качества как красноломкость (металл ломается, при t выше 725 C, когда принимает красный цвет) износостойкость это — ванадий и молибден, содержание которых составляет:

Из-за того, что они очень тугоплавки и получить их обычным методом не получается возможным эти вещества вводятся в расплав в виде мелкодисперсных порошков. Попадая в жидкую сталь, элементы образуют прочнейшие карбидные соединения (VC) и (WC) , разрушая карбид железа (FeC) и карбид хрома (CR23C6). Это обеспечивает высокую прочность при высоких температурах и хорошую способность к закаливанию стали.

Молибден увеличивает прокаливаемость стали на большую глубину и равномерному распределению внутренних напряжений, возникающих при закалке. Ванадий, в свою очередь, предотвращает хрупкость и ломкость клинка.

Хром — единственный элемент, который придает сплаву стойкость к химической коррозии. Но так как для полной защиты необходимо минимальное содержание хрома 13 %, а в стали D2 находится только 11 %, то она относится к слабо ржавеющим. Кроме этого высокое содержание углерода способствует образованию достаточно большого количества карбида хрома, который влияет на межкристаллическую коррозию при реагировании с кислотами.

Содержание углерода — это показатель очень высокой прочности, которая присуща гораздо в большей степени, чем таким сталям, как кордовая или канатная. При грамотной термообработке поверхность принимает твердость 61 единицу по Роквеллу, когда как 55-58 ед. это более чем достаточно.

В обязательном порядке присаживаются кремний и марганец в соотношении 1:1 и количестве 0,60 %. Кремний оказывает упрочняющее границы зерен действие. Являясь не карбидообразующим элементом и одновременно тугоплавким, кристаллизующимся одним из первых, кремний выталкивает углерод к границам зерен, тем самым, придавая им большую прочность.

Марганец, как правило, присаживается в соотношении 1:1,1 и выше, но в этом случае выдерживается 1:1. Он стабилизирует структуру металла, как в аустенитном состоянии, так и отпущенном мартенсите. Он хоть и повышает твердость стали, но без ущерба ее вязкости.

Вредная примесь фосфор снижена до предела 0,04 %, сера до 0,03 %. Это не самые минимальные пределы их содержания, но при повышении этого содержания они способны негативно влиять на нее, а в этом диапазоне они не оказывают негативного действия.

Термомеханическая обработка

Сталь D2 относится к режущим. Такие марки подвергаются закалке для придания максимально большой прочности (57 ед. по Роквеллу в отожженном состоянии, после закалки и отпуска 61 ед.). Основная масса стали, подвергающаяся закалке нагревается в окислительной атмосфере, но для ножей используется не совсем обычная технология из-за перепада толщины между кромкой и основной толщины ножа. Т. е. важно обеспечить равномерный нагрев и получение однородной структуры по всему телу лезвия: и в кромке и в обухе. При всем этом избежать коробления металла.

Нагрев под закалку в окислительной атмосфере приводит к частичному обезуглероживанию верхних слоев, которые снимают окончательной обработкой. Но заготовки ножей подвергаются закалке в точных размерах, так как после термической обработки сталь становится очень прочной и поэтому окончательная механическая обработка, которая к ней применяется — это шлифование и заточка резца.

Нагрев проводят в соляных ваннах температурой 850-630 ºC. Для прогрева всей толщины заготовки достаточно выдержки несколько секунд или минут, после чего металл охлаждают на воздухе. Для того чтобы за считанные секунды матрица нагрелась и перешла в аустенитное состояние, сталь легируют молибденом и ванадием, которые не только увеличивают износостойкость ножа, но так же увеличивают прокаливаемость.

Почему выбирают D2

Выбирая стали для ножей, их более 15 марок различных по хим составу и свойствам, руководствуются в первую очередь физико-химическими показателями, от которых зависят основные свойства клинка. Это могут быть метательные ножи, тогда для них важна пластичность, чтобы они выдерживали динамические удары, гнулись, но в этом случае клинка не хватит для освеживания туши без нескольких правок. А вот клинки, которые держат долго заточку, не предназначены для метания, открывания бутылок и забивания гвоздей.

Второй критерий выбора массовое производство и окончательная стоимость изделия. Например, бытовые ножи должны быть коррозионностойкими, держать заточку, но не обязательно долго, но самое важное быть недорогими. Поэтому использовать очень дорогую сталь для производства бытовых изделий накладно, даже если попытаться снижать стоимость за счет массового производства.

Коррозионностокость — третий фактор, видимо не самый главный, когда речь заходит о способности держать заточку. Именно сталь марки D2 отодвигает это условие на второй план, так как она при длительном воздействии воды поддается коррозии, пусть и не активно.

Сталь D2 оптимально подходит как по физико-химическим свойствам, так и по стоимости. При правильном хранении (исключается постоянный контакт с водой, любой — с кислотами) ножи прослужат очень долго. А их стоимость составляет в диапазоне 15-35 у. е.

Характеристики стали марки D2 для ножей

Сталь D2 — высокопрочный, полунержавеющий сплав. Используется для создания ножей среднего класса, доступных по цене. Обладает всеми необходимыми характеристиками для получения изделий высокого качества, которыми можно пользоваться длительное время.

История появления сплава

Сталь марки D2 пластина 250х80х4 мм.
Сплав разработали в Америке в 60-х гг. для промышленных целей (изготовление ножей и режущих инструментов). Сейчас такая сталь производится не только в США. В Японии, Германии и Швеции разработаны сплавы, похожие по составу на D2. Единственное отличие заключается в количестве углерода.

У сплава имеются следующие обозначения:

X155CrMo12 — производится в Германии;
1.2379 — так маркируется D2 согласно Европейской системе обозначения сталей;
SLD — сплав в Японии;
SKD-11 — маркировка D2 в Швеции.

В России также существует аналог — Х12МФ.

Сплав активно применяется в металлообрабатывающей промышленности, автомобилестроении, при производстве лезвий для бритв. Кроме этого, он используется при создании клинков холодного оружия.

Технические особенности стали марки D2

Есть пять характеристик для оценки сплава:

Твердость. Обладает высоким показателем — до 64 HRC по Роквеллу.
Жесткость. Отличается прочностью, но является недостаточно жестким, что приводит к неудобствам при заточке изделий.
Износоустойчивость к абразивному воздействию. Благодаря твердости этот показатель у сплава высокий.
Коррозионная стойкость. Данный вид стали не относится к нержавеющим, поскольку не содержит достаточного количества хрома, но сопротивляется ржавчине. Устойчивость к коррозии оценивается как средняя.
Защита краев от завалов. При эксплуатации лезвие изделия из D2 способно долгое время сохранять свою остроту.

Сплав D2 относится к режущим высокоуглеродистым легированным сталям и имеет следующий состав:

углерод (С) — 1,55%;
марганец (Mn) — 0,35%;
хром (Cr) — 11-13%;
кремний (Si) — 0,45%;
молибден (Мо) — 0,9%;
ванадий (V) — 0,9%;
фосфор (P) — 0,03%;
сера (S) — 0,03%.

С помощью марганца происходит процесс закалки. Элемент не ухудшает вязкость стали, а увеличивает ее прочность и улучшает структуру продукта.

Сплав D2 обладает самой высокой степенью сопротивляемости коррозии среди высокоуглеродистых сталей. При содержании в составе до 13% хрома сплав называют полунержавеющим, но образование ржавчины зависит от контактов изделия с агрессивной средой, способа обработки и иных факторов. Хром увеличивает вязкость, твердость металла, обеспечивает меньшую подверженность износу.

Кремний придает сплаву прочность и упругость.

Молибден способствует облегчению закалки. Он усиливает способность стали прокаливаться, равномерно распределяя внутреннее напряжение, возникающее в процессе. Прибавляет прочности, твердости, повышает сопротивляемость коррозии. Добавляет изделию стойкости к высоким температурам.

Ванадий улучшает закаливаемость, обеспечивает прочность, отсутствие ломкости.

Углерод — основной элемент, как и у большинства сплавов. Придает металлу большую прочность, остроту, повышенную вязкость.

Содержание серы и фосфора, относящихся к вредным примесям, доведено до минимума, и в таком количестве отрицательным воздействием на сплав они не обладают.

Условия термомеханической обработки

Сталь такого типа требует закалки, придающей ей большую прочность. Чтобы закалить сплав, не предназначенный для изготовления клинков, применяется окислительная атмосфера. Создание клинков из стали D2 требует иной технологии.

Для производства режущих лезвий и деталей, рассчитанных на динамические нагрузки, необходимы другие время и температура воздействия. Наиболее распространена обработка стали на первичную твердость, включающая низкий отпуск и закалку в масле, под струей воздуха или в горячих средах.

Чтобы добиться однородности в структуре клинка, обеспечивают равномерное нагревание при закалке. Отсутствие окисления при подобной обработке предотвращает обезуглероживание, что способствует сохранению прочности и приобретению изделием большей остроты.

Нагрев происходит при температуре +690…+850°С. Через несколько минут или секунд сплав охлаждают, легируют ванадием и молибденом, способствующим закаливаемости.

В производстве используют метод электрошлаковой переплавки. Расплавленный металл пропускается через слой шлака, в процессе очищаясь от вредных примесей, в т. ч. от серы с фосфором.

После обработки с последующим накаливанием сталь остужается и подвергается окончательной механической обработке в виде шлифования и заточки клинка.

Преимущества и недостатки

К достоинствам относятся:

способность долгое время держать заточку;
твердость;
сопротивляемость агрессивной среде;
способность выносить сильные удары.

Изделия долго держат заточку даже при активном использовании. Сталь устойчива к воздействию окружающий среды и не деформируется, переносит даже высокие температуры. Большое содержание углерода делает рез агрессивным. Твердость способствует хорошей сопротивляемости износу, что позволяет использовать клинок для работы с самыми разными, в т. ч. высокопрочными, материалами.

подверженность коррозии;
сложность заточки.

Сплав не содержит достаточно хрома, чтобы быть нержавеющим. Поэтому на поверхности металла могут появляться пятна, особенно после контакта с влажной или кислой средой. Изделия из этой стали следует протирать после контакта с водой или иными жидкостями либо покрыть специальным антикоррозийным материалом.

Сам по себе металл плохо поддается полировке, поэтому поверхность изделий всегда выглядит матовой. В процессе заточки следует помнить о выборе угла: точильный инструмент нужно установить на 25-35°, иначе твердая сталь выкрошится.

У данной разновидности стали большее количество плюсов, чем минусов, отзывы в основном положительные.

Какие ножи делают из стали D2

Ножи из стали D2 обладают наибольшей популярностью: по набору свойств это лучший металл для изготовления клинков. Выплавляют преимущественно охотничьи, туристические ножи, реже — ножи бытового назначения.

Твердость и острота режущей кромки делают возможным использование ножей с бритвенной заточкой (например, «Косуля» или «Тантуха») для разделки туш на охоте.

Клинки из этого сплава полезны и в туристическом походе: с их помощью будет несложно изготовить колышки для палатки или нарезать веток для костра. Нож «Грибник» может использоваться для сбора грибов.

Ножи делятся на:

складные, в т. ч. подарочные;
с фиксированным клинком;
туристические, с обширной областью применения;
шейные, с помощью которых снимается шкура с убитого на охоте зверя;
разделочные, предназначенные для разделки туш.

Кроме этого, сплав применяется для производства кухонных ножей высокого качества.

По свойствам нож D2 часто сравнивается с изделиями из сплава Elmax. И те и другие имеют почти равные параметры: у них одинаковая износостойкость и один и тот же профиль клинка. Но вторые в меньшей степени подвержены коррозии, и им присуща большая агрессивность реза. При этом изделия из D2 в два раза дешевле ножей Elmax.

О ножевых сталях. Сталь D2: самая популярная

На сегодняшний день американская полунержавеющая инструментальная сталь D2 прочно заняла позиции в среднем ценовом сегменте ножей. Ее используют как в ножах с фиксированным клинком, так и в складных ножах, крупнейшие мировые бренды и мелкие кустарные производители. Высокие эксплуатационные качества этой стали позволяют ей удерживать свои позиции в ножевом производстве уже более 60-ти лет.

Исторически D2 входит в категорию инструментальных, высокоуглеродистых и высокохромистых сталей. Производство стали легированной хромом, началось в 1821 году, а первый патент на хромистую сталь был выдан Юлиусу Бауру в Нью-Йорке в 1865 году. Однако более 70-ти лет такие стали не получали применения в производстве, так как не удавалось добиться хорошего качества, при ковке образовывалось много трещин. Но прогресс металлургии шел вперед и в 1928 году был выдан первый патент на состав, который приблизительно соответствовал стали D2. А к 1934 году была создана сталь с составом: 1,55% C (углерода), 12% Cr (хрома), 0,25% V(ванадия) и 0,8% Mo (молибдена). Молибден был добавлен, для улучшения закалки, ванадий улучшал ударную вязкость, которая достигалась за счет измельчения как размера зерна, так и структуры карбида.

Для ножевого производства она начала использоваться в 1965 - 1966 годах. Относительно высокая износостойкость наряду с хорошей твердостью и ударной вязкостью подходили для изготовления клинков. Главным ее соперником в тот период был признанный лидер – сталь 440С. D2 демонстрировала лучшую износостойкость и ударную вязкость, чем 440C. Однако тот факт, что она не является полностью нержавеющей и во влажной среде на ней образовывались точки питинга, не давало ей получить заслуженную популярность. В дешевом сегменте ножей традиционно использовались стали линейки AISI 420 в различных модификациях, а затем и новые стали, такие как Sandvic 12C27. В среднем сегменте 440С, а в более высоком стали 154 СМ, ATS 34 и VG-10, а с конца 80-х и стали прошедшие порошковый передел, начиная с S30V. D2 все это время присутствовала на ножевом рынке, но в узкой нише ножей для выживания, тактических и охотничьих ножей. Однако в 10-х годах 21 века ситуация изменилась. Отличные по своим эксплуатационным качествам стали 154СМ, ATS34 и VG-10 были вытеснены порошками из ножей премиум класса и перешли в средний ценовой сегмент, при этом сохранив достаточно высокие затраты на свое производство. И производители всего мира обратили свое внимание на D2, как на сталь с понятными свойствами, но менее затратную в производстве. Она имела высокий процент углерода, отличные эксплуатационные характеристики и твердость до 64 HRC.

Аналогами американской стали D2 в мире являются: SKD11 (Япония), X150CrMoVCo12 (Германия), Cr12Mo1V (Китай), Х12МФ (Украина, РФ) и др.

Термобработка D2 проводится на воздухе - так получается более однородная зернистость и меньше вероятность возникновения напряжений в металле, чем при быстром неоднородном охлаждении. Самым современным методом, максимально подходящим для ее изготовления, является метод электрошлакового переплава ESR (Electro Slag Remelting), который помогает избавиться от нежелательных примесей. Электрошлаковый переплав — это процесс в котором расплавленный металл перед затвердеванием проходит через слой специального флюса или "шлака", который выбирает из расплава посторонние элементы типа фосфора, серы и т.д., Кроме того, существенно улучшить качества D2 удается применением криообработки в жидком азоте, которая снимает внутренние напряжения металла и улучшает прочность. Уменьшить склонность стали к коррозии помогает финишная обработка клинка: сатинирование, стоунвош, блэквош или простая, но тщательная полировка.

Несмотря на отличные качества стали, крупные карбиды в D2 ограничивают ее прочность, а также стабильность длительного удержания режущей кромки. Для того, чтобы преодолеть карбидную неоднородность американская компания Kрусибл ( см. статью ) начала в 2007 году производство порошковой версии этой стали, под маркой CPM-D2. Целью выпуска новой стали стало уменьшения размера карбида, что, улучшает ударную вязкость, коррозионную стойкость и реакцию на термообработку. Однако порошковая D2 не получила широкого распространения, так как не показывает существенных преимуществ перед другими порошковыми сталями, при этом не являясь коррозионностойкой.

Заточка стали D2 во многом связана с качеством ее изготовления. В связи с повсеместным использованием этой стали и применением ее на ножах бюджетного сегмента, стандарты производства как самой стали, так и ее термообработки оказались крайне не стабильны. Стремясь снизить затраты на производство многие фирмы проводят термообработку по самой минимальной схеме, не стремясь получить от стали высоких показателей. Зачастую производитель предпочитает не рисковать возможным повышением хрупкости и занижает ее твердость, не докаливая даже до 60 HRC. Такая сталь имеет низкую износостойкость. Возможна и другая крайность, когда производитель пытается поднять твердость до предела, закалив сталь до 64 HRC, но при этом не применяя криообработки. Такая сталь становится излишне хрупкой и уязвимой к боковым нагрузкам. Также при такой закалке может разрушаться содержащийся в стали хром, и коррозионная стойкость падает, сталь активно ржавеет в любой влажной среде.

В целом рекомендации по заточке стали D2 аналогичны другим не порошковым сталям. Сталь хорошо принимает заточку абразивами из оксида алюминия, например камнями Boride серий Т2 или PC. Заточка брусками из карбида кремния тоже возможна, но важно учитывать, что эти камни требуют замачивания в воде и работают с водой, а D2, даже в лучших своих вариантах не является нержавеющей. Если сталь на конкретном ноже демонстрирует высокую твёрдость, то для ее заточки отлично подойдут алмазные бруски на органической связке Веневского алмазного завода. Для финиша подходят пасты Dialux на кожаном бланке и алмазная паста на дубовом бланке.

Сталь D2 на сегодняшний день стала флагманом линейки бюджетных сталей и при хорошей термической обработке показывает одни из лучших свойств среди не порошковых сталей.

Какая сталь для ножей самая лучшая

От качества термообработки и состава сплава у ножевых лезвий зависит устойчивость к ржавчине, затупливанию, механическим повреждениям. При выборе лучшей стали для ножа учитывается назначение изделия: для использования на кухне или в походных условиях играет роль отличающаяся комбинация характеристик.

Каким критериям должна отвечать сталь

У различных видов стали отличаются технологические и механические свойства, обусловленные присутствием в сплаве легирующих элементов.

Материал для изготовления ножей оценивается по следующим критериям:

Устойчивость к широкому диапазону температур (-30…+100°C).
Чувствительность к коррозии.
Прочность, упругость. При эксплуатации изделия важна минимальная деформация металла, устойчивость от продольного прогиба.
Твердость. Показатель обозначается аббревиатурой HRC (в Европе — RC), оценивается по шкале Роквелла. Для ножей оптимальным считается показатель выше 55 ед. При увеличении твердости уменьшается устойчивость к сколам.
Удержание заточки. Чем тверже материал, тем реже лезвие тупится.

Еще один критерий — легкость заточки лезвия. Чем мягче материал, тем легче его затачивать (при этом сталь быстрее тупится). Поэтому важен баланс между твердостью и прочностью.

Не существует однозначного ответа на вопрос, какая сталь самая лучшая. Приоритетные характеристики должны обеспечивать функциональность ножа для выполнения поставленных задач.

Состав и добавки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. От последнего элемента зависит жесткость материала.

Различают следующие типы стали:

низкоуглеродистая;
среднеуглеродистая;
высокоуглеродистая.

Ножи из нелегированной стали (без добавок) обладают гибкостью, но подвержены коррозии, неустойчивы к повреждениям. Для усовершенствования характеристик металла в сплав добавляют примеси. В таблице представлен список используемых добавок (кратко приведены разъяснения их функций).

Элемент	Функции
Марганец (Mn)	Обеспечивает прочность, позволяет сделать любую форму лезвия. Присутствует в большинстве стальных сплавов.
Молибден (Mo)	Позволяет закаливать сталь до высокого уровня жесткости, делает клинок теплостойким, снижает ломкость лезвия.
Хром (Cr)	Защищает от воздействия ржавчины.
Ванадий (V)	Отвечает за устойчивость к воздействию химических веществ, повышает упругость. Увеличивает срок эксплуатации изделия.
Кремний (Si)	Снижает восприимчивость материала к механическому воздействию, повышая прочность.
Никель (Ni)	Предотвращает гниение стали, повышает устойчивость к коррозии.
Вольфрам (W)	Повышает прочность, усиливает антикоррозионные свойства.

Сера и фосфор относятся к технологическим примесям. Первый элемент снижает твердость и прочность металла, в качественных сплавах процентное содержание не превышает 0,065. Фосфор повышает хрупкость стали. Данный элемент присутствует во всех сплавах, но максимальный уровень вещества в сплаве составляет 0,045%.

Лучшие зарубежные марки стали

У разных марок стали отличаются рабочие характеристики, все виды имеют плюсы и минусы.

Это немецкая марка инструментальной стали высокого качества, характеризующаяся однородностью структуры после закалки. Одна из самых востребованных в мире.

удержание заточки;
качество реза;
стойкость к коррозии и деформации.

Сталь D2 относится к высокоуглеродистому виду. Разработана для создания режущих зубьев, используется в изготовлении охотничьих ножей.

Содержит большое количество хрома (до 14%). Подвергается закалке (55-69 HRC). При низкой стоимости обладает твердостью, но сложно затачивается.

Для продления срока эксплуатации лезвие рекомендуется протирать после контакта с водой.

CPM S35VN

Марка американской компании относится к классу премиум, характеризуется твердостью, износостойкостью. Расшифровка аббревиатуры CPM — это название технологии Crucible Particle Metallurgy.

Сплав получают порошковым методом, предусматривающим следующие действия:

Жидкий расплав охлаждают азотом, он кристаллизуется, превращается в порошок.
Сухое вещество подвергают высоким температурам и давлению, чтобы порошок спекся.
На сплав воздействуют прессом для получения готового продукта.

Марка S35VN представляет собой улучшенный вариант S30V (в состав сплава внесен ниобий, а в производстве используется порошок мелкой структуры).

Комбинация легированных элементов позволила улучшить характеристики стали без потери прочности, т. е.:

Благодаря мелкозернистой структуре материала изделие долго сохраняет заточку, меньше выкрашивается в сравнении с предшествующей маркой.
Лезвие выдерживает ударную нагрузку.
Сталь менее чувствительна к гниению.
Сплав характеризуется пластичностью.

К недостаткам марки относятся сложность в заточке и высокая себестоимость. Такие лезвия не предназначены для рубки твердых поверхностей, не устойчивы к перегибам (твердость полотна составляет от 58 до 62 ед. по шкале Роквелла).

Считается классикой ножевой стали в Европе и Америке, содержит повышенное количество хрома и углерода.

твердость составляет 59 HRC;
выдерживает сгибы, скручивания (может использоваться при резке твердых плотных продуктов);
относится к нержавеющему типу (подходит для аквалангистов и рыбаков);
удерживает заточку;
легко поддается правке.

Из стали 440C изготавливаются классические и складные модели ножей. Изделия требуют регулярного ухода. Из-за отсутствия в сплаве ванадия лезвия не обладают износоустойчивостью. В сравнении с изделиями премиум-класса чувствительны к воздействию солей и кислот.

Elmax

Сталь шведской марки изготавливается по порошковой технологии. Является высокоуглеродистой, высоколегированной. Используется для изготовления ножей высокой ценовой категории. Отличается хорошей режущей способностью.

К преимуществам относятся:

При высокой твердости сталь хорошо поддается заточке. Для поддержания антикоррозионных свойств необходима регулярная шлифовка и полировка клинка.

Разработанная австрийским металлургическим концерном марка M390 является одной из лучших. Характеризуется устойчивостью к гниению. Задумывалась в качестве материала для медицинских инструментов, поэтому особое внимание при разработке уделялось способности удерживать заточку.

Лезвия сохраняют остроту кромки до 6 месяцев. Сплав обладает низкой разницей между предельной текучестью и прочностью на разрыв. Материал не разрушается при взаимодействии с большинством видов щелочей и кислот.

Главным достоинством является твердость на уровне от 60 до 62 HRC. При таком показателе возможна шлифовка полотна до зеркального блеска. Для заточки требуется наличие настольного станка.

ZDP 189

Марка ZDP 189 принадлежит японской корпорации. Эта сверхвысокоуглеродистая инструментальная сталь, обладающая твердостью до 69 HRC, содержит высокий процент хрома. Разработана на основе порошковых технологий.

Выделяется режущими качествами, используется для изготовления ограниченных серий клинков. Из-за хрупкости подходит не для всех форм лезвий (например, не рекомендуется для вогнутых спусков). Полотно чувствительно к воздействию ударов. Лезвие хорошо поддается полировке.

Легированная кобальтом и молибденом японская марка VG-10 отличается остротой режущей кромки, твердостью, устойчивостью к ударной нагрузке, антикоррозионными свойствами.

Часто используется в качестве центрального слоя полотна, чтобы обеспечить клинку устойчивость к ржавчине, повысить режущие свойства.

Содержание в составе сплава кобальта делает сталь вязкой и твердой. Режущая кромка сохраняется даже при твердости 60-62 HRC. Качество материала поддерживается особым методом термической обработки, который производитель держит в секрете.

CPM S30V

Порошковая американская марка CPM S30V содержит от 13 до 18% хрома, обладает прочностью, устойчивостью к ржавчине. Сплав содержит карбиды ванадия и хрома, на режущей кромке присутствуют участки сверхвысокой твердости.

Сталь AUS-8 японского производства имеет высокие рабочие характеристики. Благодаря наличию в сплаве молибдена и никеля обеспечивается сопротивление к коррозии.

В процессе выплавки и закалки не используются дорогостоящие технологии, поэтому металл имеет низкую себестоимость.

Лезвия из данного материала не требуют специального ухода, сочетают в себе твердость и упругость, легко поддаются заточке.

Лучшие отечественные виды стали

Маркировка из двух цифр и буквы «Х» обозначает процентное содержание (в сотых долях) углерода и хрома (первая цифра — углерод, вторая — хром). Фактические показатели могут незначительно колебаться. Можно выделить топ-5 лучших ножевых сталей отечественных производителей.

50х14МФ

Универсальная сталь 50х14МФ, с которой начиналось оружейное производство. Используется в изготовлении ножей, медицинского инструмента. Сплав устойчив к химической и влажной среде. Твердость может составлять до 57-58 HRC.

Лезвия долго держат заточку, устойчивы к ударным нагрузкам, с легкостью правятся в домашних условиях.

40Х12

Это мягкая высоколегированная сталь, использующаяся в производстве недорогих ножей, сувенирных клинков. Плохо поддается закалке, поэтому полотна легко гнутся, а режущая кромка почти не удерживает заточку.

Преимуществом является устойчивость к коррозии. Твердость материала составляет 51 или 52 HRC.

Х12МФ

Изначально разрабатывалась для использования в машиностроительной отрасли. Марка широко применяется в изготовлении ножей. В сплав входит вторичное сырье, что снижает стоимость производства.

Сталь Х12МФ не требует сложного ухода, относится к группе коррозионно-стойких материалов, отличается податливостью при обработке. Режущая кромка обладает устойчивостью к износу. Острота лезвия сохраняется долгое время. Твердость может достигать 64 HRC.

К недостаткам относятся: чувствительность к изгибам и кислотной среде, необходимость специального оборудования для заточки, тусклый вид полотна.

95Х18

Часто используется для изготовления клинков. Материал отличается устойчивостью к коррозии, прочностью, не изнашивается долгое время. Преимуществом является простота заточки лезвия, недостатком — средняя агрессивность реза. Закаливается до 58 HRC.

65Х13

Относится к недорогим маркам. Имеет устойчивость к ржавчине благодаря содержанию хрома. Твердость составляет от 56 до 59 ед. по шкале Роквелла. Полотно устойчиво к ударам, деформации. Достоинством также является легкость в эксплуатации и заточке.

К недостаткам относится высокая скорость истирания.

Какую сталь лучше выбрать

При выборе кухонного ножа или охотничьего клинка принимается во внимание качество материала, репутация производителя.

Для кухонных ножей

Для использования на кухне нож должен обладать прочностью. Важный параметр — качество реза. Лезвия должны легко затачиваться, но не требовать частой правки.

Лучшие кухонные ножи соответствуют следующим параметрам:

устойчивы к ржавчине;
не крошатся;
имеют однородное полотно без разводов, пузырей.

Еще одним параметром является отсутствие на режущей кромке неровностей.

В России наиболее часто для кухонных ножей используются упомянутые марки:

Из иностранных марок имеет высокий рейтинг сталь 440C. Для кухонных ножей рекомендуются японские стали AUS10 и ATS34, а также американская марка 154 CM (США). Сталь 420 часто используется зарубежными производителями, но отдавать предпочтение следует изготовителям из США, Швейцарии, Австрии, Германии.

Испанские ножи из 420 стали отличаются мягкостью. В европейских вариантах часто встречается массивное лезвие, что затрудняет аккуратную нарезку продуктов.

Для охотничьих ножей

Туристические и охотничьи клинки должны быть изготовлены из долговечного материала.

Часто используются марки:

420 (недорогие модели);
440A, B, C;
AUS 4-10;
Elmax;
95Х18;
H1 (американская хромоникелевая сталь).

Свойства порошковой стали

Процесс изготовления порошковой стали сводится к основным этапам: производство и смешивание порошков, уплотнение и спекание. У производителей могут отличаться особенности технологического процесса.

Ножи из такой стали стоят дороже. Качество готового изделия зависит от размера и распределения образующихся карбидов. Использование методики позволяет производителям получать высокотехнологичный сплав, увеличивать количество легированных элементов, повышать характеристики материала.

По порошковой технологии изготавливается большинство армейских и охотничьих ножей, т.к. в данных случаях необходима повышенная прочность в сочетании с антикоррозионными свойствами.

Лезвия из порошковой стали острее в сравнении с прототипами из цельного металла. Выдерживают перепады температур, устойчивы к деформации, поддаются шлифовке. Режущая кромка долго сохраняет остроту.

В домашних условиях порошковая сталь требует аккуратной заточки.

Так ли хороша дамасская сталь

Качественная дамасская сталь по режущим характеристикам превосходит многие марки.

В производстве используется особая технология:

Собираются мягкие и твердые виды стали.
Стальной пакет прогревается до температуры ковки.
Наносятся специальные добавки (для улучшения сварки между пластинами).
Пакет многократно пробивают молотом, отправляют в горн.
Когда пластина сформирована, она прогревается. Рубится на несколько частей, которые снова собираются в пакет.
Цикл повторяется.

Количество повторений может составлять от 3 до 10. Чем их больше, тем качественнее сталь. На свойства клинка влияет соотношение мягких и твердых сталей. Последних должно быть больше.

Дамасский сплав имеет жесткость 60 HRC, отличается прочностью и остротой кромки. Еще одним преимуществом является удержание режущих качеств. Изделия часто украшены узорами, образующимися из-за неоднородной структуры.

Материал обладает большим недостатком: неустойчив к ржавчине и требует тщательного ухода.

Для поддержания рабочих характеристик и внешнего вида необходима защита от влаги, нужно протирать лезвие после использования, обрабатывать специальным маслом.

Поэтому на сегодняшний день дамасская сталь уступает большинству современных сплавов.

Порошковая сталь для ножей

Сейчас всё чаще можно встретить в описании ножей термин «порошковая сталь». В данной статье мы расскажем, что же это за новый материал, будет ли нож из него крепче и долговечнее привычной нам стали. Для этого потребуется изучить саму технологию процесса изготовления и историю возникновения этого сплава.

История

Первыми, кто её изготовил, были индусы. Они ещё в конце VII века до нашей эры сделали железную колонну именно из порошковой стали. Она была весом почти 6 тонн и длиной около 7 метров. Что самое интересное, эта колонна отлично сохранилась до наших дней! Однако широко использовать данную технологию начали только в 60х годах XX века. В США пытались повысить твёрдость путём введения легирующих добавок.

Состав и свойства ножа из порошковой стали

Для ножей из порошковой стали используются разных виды сплавов. От того, какие металлы в составе, будут зависеть характеристики каждого конкретного ножа.

Металл	Свойства
Молибден

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, но снижает прочность. Такие ножи имеют стойкость к коррозии, не требуют частой заточки.

Сталь, содержащая 13% и более хрома, называют нержавеющей. Однако она также требует ухода.

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, однако снижает прочность.

Для того чтобы глубже погрузиться в данную тему, нам потребуется разобраться в составе современной стали.

Итак, в настоящее время большинство сталей (по ТО) имеют структуру:

мартенсит + карбиды (+ остаточный аустенит + неметаллические включения и т.д.).

Рассмотрим каждые из этих частиц:

карбиды твёрдые, но хорошо ломаются. Они крупнее других частиц и поэтому плохо распределяются между ними. Из-за этого может страдать прочность изделия;
мартенсит легче и прочнее, чем карбид, но более тягучие, чем карбиды.

Технология изготовления порошковой стали

От того, как много карбидов, и насколько хорошо они распределены, будет зависеть прочность готового ножа. Большое количество мартенситов ведёт к большей гибкости и меньшей твёрдости.

Карбиды – это крупные частицы, и распределение будет неравномерным.

Поэтому качество изделий из такой стали сложно заранее предсказать. Они могут плохо поддаваться шлифовке, гнуться и ломаться.

Чтобы добиться высокой прочности, нужно улучшать распределение частиц.

Как же этого можно добиться? Технология изготовления довольно сложна:

Для этого размер карбида делают не очень большим, распыляя сталь в виде порошка, микрочастицы которого похожи на слитки. Их теперь можно быстрее охладить (т.е. кристаллизировать).

Далее идёт обработка и прессовка под высоким давлением.
Далее идёт сплавление твердофазное и двухфазное. В сплав возможно добавлять самые различные добавки. Это позволит улучшить необходимые показатели.
Полученная из порошка сталь на выходе получается прочнее обычной (даже при одинаковой твёрдости).

Порошковая сталь для ножей плюсы и минусы.

У порошковой стали есть не только существенные плюсы, но и некоторые минусы. Рассмотрим их:

Дорогое производство. Для создания порошковой стали требуется более сложное и дорогое оборудование. На обычных станках невозможно повторить всю многоступенчатую технологию.
Высокая цена готовых изделий. Она, в свою очередь, вытекает из стоимости производства.
Трудность в заточке. За счёт того, что на выходе получается очень крепкий металл, снять верхний слой с него становится сложно. Обычная заточка для ножей вряд ли справится с такой задачей.

Плюсов больше:

Гибкость.
Прочность.
Точность.
Долговечность. Их гибкость, прочность, точность и долговечность превосходят во много раз обычную сталь.
Экологичность. Производство таких ножей безотходное, лишних остатков металла нет.

Виды порошковых сплавов для изготовления ножей

Исходя из предназначения ножа, выбирают соответствующую сталь. Существует 4 класса порошковой стали:

премиум;
хай энд;
средний;
низкий класс.

Предлагаем подробнее остановиться на двух классах.

Премиум класс

Вид	Описание
CPM S30V	Этот сплав производят в США. Сейчас из него производят дорогие премиальные ножи. В основном это охотничьи ножи, которые обладают повышенной износостойкостью, в то же время, лезвия хорошо затачиваются.

Хай энд

Теперь рассмотрим разновидности металлов из порошковой стали класса «хай энд». С английского «high-end» переводится, как «высший класс». Ножи данной категории считаются лучшими среди не премиальной категории. В качестве охотничьего такое изделие немного уступает ножам класса «премиум», однако для неискушённых владельцев, такая сталь станет отличным приобретением.

Производства США, противостоит коррозии и хорошо затачивается. Он очень схож с CPM S35VN, но характеристики немного скромнее.
ATS-34. Сплав производства Японии, похожий свойствами на 154CM. Он часто применяется для профессиональных ножей. Очень хорошо затачивается, обладает антикоррозийными свойствами.
D-2. В этой стали малое содержание хрома. Из-за этого она ржавеет, однако данный сплав более твёрдый и износостойкий, чем аналоги 154CM и ATS-34.
VG-10. Японский сплав, который содержит ванадий и хром. Благодаря этому он прочнее 154CM, ATS-34 и D-2. Главный его минус – требуется частая заточка.

Механические и химические свойства стали Elmax

Рассмотрев взаимосвязь состава и характеристик можно выделить сплав Elmax. Он содержит молибден, ванадий, хром. Благодаря этому лезвие хорошо затачивается и долго не поддаётся коррозии.

Хром составляет 17,8%, углерод — 1,72%, поэтому Elmax относится к высокоуглеродистым. Легирующие элементы это:

ванадий, он повышает твёрдость и прочность;
кремний позволяет сохранить вязкость;
молибден увеличивает упругость и помогает противостоять коррозии и сопротивляемость окислению при высоких температурах;
никель делает ножи пластичнее, также противодействует коррозии;
вольфрам делает изделия менее хрупкими;
магний также улучшает характеристики изделия.

Как делают ножи из порошковой стали

Процесс изготовления ножей из порошковой стали включает несколько этапов:

Материал распыляется в порошок на мельчайшие слитки.
Если необходимо, сплав обрабатывается специальным образом.
Порошок из металла помещается в вакуумную пресс-форму.
Происходит прессовка под высоким давлением.
Далее производится твердофазное или двухфазное спекание приз воздействии высокой температуры и давления.

Далее создаётся рукоять, сам клинок может быть украшен.

Как заточить нож из порошковой стали

Один из минусов порошковой стали – это, несомненно, сложность её заточки. На обычной кухне заточить нож, не допустив неровностей и мельчайших сколов очень сложно. Для этого необходимо специальное оборудование. Самый простой путь – обратиться в мастерскую, которая на этом специализируется.

Удобство и простота применения

Удобство и простота – это самые сильные стороны ножей из порошковой стали. Они очень острые, долго не тупятся. Их отличные свойства позволяют использовать их даже на охоте, рыбалке и в специализированном армейском снаряжении.

Дешёвые аналоги Elmax

Без сомнений, Elmax – лучших выбор, особенно для кухни. Однако есть его более дешёвые аналоги. Это сплавы Beta-ti Alloy, Blue Paper Super. Для их производства используется порошковая сталь более низкого качества. Если бюджет ограничен, то такие сплавы также станут неплохим вариантом.

Итак, мы можем сделать вывод, что порошковая сталь превосходит по своим характеристикам обычную. Однако сложность её изготовления влечёт за собой высокую цену, которую она, впрочем, оправдывает.

Лучший выбор сплава для ножа из порошковой стали – это Elmax. Если же бюджет ограничен, то можно остановиться на более дешёвых аналогах, которые могут использоваться даже на кухне.

Читайте также: