Прокатная сталь для ножей
Обновлено: 02.05.2024
Кухонные ножи, которыми мы пользуемся каждый день, бывают разными. Скорее всего, ваш нож — кованый или штампованный (он же «штамповка»). Что это значит на практике?
Сегодня разберемся, как делают современные кованые ножи и чем они отличаются.
Кованые и штампованные ножи делают по-разному. В случае с последними используют лист прокатной стали, из которого вырезают нужную форму, закаливают и затачивают. Это — самый простой способ для массового производства, поэтому штампованные ножи обычно недорогие и их выпускают в большом количестве. Если сталь — хорошего качества, ножи можно затачивать многократно, а сами они легкие, с тонкими лезвиями.
Кованые ножи делают из высокоуглеродистой стали или сочетания разных — как, например, у дамасских клинков, где сплавляют десятки слоев стали. Нож выковывают из полосы раскаленного металла, с помощью молота, после чего закаляют в печи, затачивают и шлифуют. Кованые ножи дороже штампованных, зато ценятся выше: их чаще используют шеф-повара.
При ковке лезвие становится плотным, прочным и монолитным, поэтому служит дольше. Минус в том, что такие ножи нельзя гнуть и рубить ими слишком твердые продукты: нет той упругости, которая бы смягчила удар. Хотя здесь зависит еще и от качества стали.
Ножи выковывают из единого куска: и лезвие, и хвостовик — та часть, которая переходит в рукоять; без сварочных швов. Поэтому можно не боятся разломов между лезвием и рукоятью.
Наконец, кованые ножи толще и тяжелее, но это помогает при рубке мяса, зелени, овощей — за счет веса нож режет быстрее и точнее.
Раскаленную сталь куют, придавая ей плоскую форму. При этом сталь остывает и уменьшается в объеме в 1,5-2 раза.
Готовый нож закаляют — то есть охлаждают с помощью воздуха, воды или другой жидкости. Это нужно для того, чтобы нож был прочным и не ломался. Важно не переохладить сталь, чтобы она хорошо держала заточку.
Ножи Wüsthof выпускают с 1814 года в Золингене — крупнейшем центре ножевого производства, где веками работают лучшие мастера и семейные фабрики. Ножи, которые делают здесь, помечены соответствующим знаком — «Сделано в Золингене». Эта отметка для ножей значит примерно то же, что и «Бордо» для вин или «Швейцария» для часов.
В основном, ножи Wüsthof делают из стали Х50 Cr с высоким содержанием углерода, а также хромом, молибденом и ванадием в составе. В результате сталь достаточно прочная для резки, ее легко затачивать, она дольше служит и хорошо держит заточку.
Ножи здесь куют из цельного куска: лезвие переходит в рукоять с заклепками, на которые сверху крепят плашки из дерева или полимера.
В процессе ковки сталь закаляют при 1050 градусах, а затем охлаждают до 200: так лезвие получается однородным, без микропустот, не ломается от внутреннего давления. Затачивают ножи по собственной технологии PEtec — с помощью лазера и электроники, которая следит за точностью угла. Затем нож шлифуют, добиваясь идеально гладкой и ровной поверхности.
В линейке Arcos есть и штампованные, и кованые ножи — для любителей и профессионалов. Но в обоих случаях используют новейшие технологии и собственные разработки. Например, сталь Nitrum, твердость которой доходит до 56 единиц по Роквеллу. В ней много углерода, есть хром, молибден и ванадий — в таком количестве, чтобы ножи получались прочными, долговечными и устойчивыми к коррозии.
Сталь куют при температуре 1000 градусов, а потом закаливают по технологии Sub Zero — то есть охлаждая до -100 градусов. Обычно производители закаливают при 0, но если опустить температуру ниже, лезвие будет прочнее и не покроется трещинами от ударов или перепадов температур.
Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 2
Глава 3. Человеческий фактор
Отличие проката стали в стане на металлургическом заводе от ковки стали кузнецом на пневматическом молоте - в присутствии человеческого фактора.
Прокат стали это автоматизированный процесс, где все стадии проходят в чётко обусловленных технологических рамках: температурный режим, направление деформации, степень деформации. Всё это точно рассчитано и безукоризненно осуществляется механикой и автоматикой. На выходе из прокатного стана получаются изделия необходимой формы и соответствующие всем требованиям по качеству. Далее сталь проходит ОТК, где наличие и без того маловероятных структурных неоднородностей, трещин и прочих дефектов, выявляется и забраковывается, то есть некачественный продукт не выходит из стен производства и отправляется на переплавку.
Совсем другое дело, это горячая деформация в кустарных условиях, тем более с применением промышленного оборудования, такого как тяжёлые пневматические молоты. Здесь главный фактор, влияющий на конечный результат - квалификация оператора молота и горна, то есть кузнеца. Потому что один кузнец выполняет функцию инженера, технолога, наладчика, мастера и контролера ОТК. И только от присутствия комплексных знаний и личной ответственности у конкретного кузнеца зависит, насколько качественной будет сталь, к которой он применял горячую деформацию.
Сталь имеет свойство необратимо разрушаться при применении к ней неправильных температурных и деформационных режимов. То есть, чтобы качественно расковать сталь, нужно объективно понимать и учитывать огромное количество статичных, а так же изменяющихся во времени параметров.
Само собой, любой уважающий себя кузнец обязан знать «на зубок» тепловые режимы для большинства марок стали. Должен относительно точно определять температуру металла по цвету нагрева и филигранно управляться с огромной ухающей махиной. Но не каждому дано в абсолюте чувствовать металл и не позволять применять степень деформации, превышающую критическую для каждой конкретной стали и конкретной температуры нагрева. Плюсом к этому идут другие негативные и часто неотъемлемые факторы, такие как спешка, в следствие желания охватить большой объем работы в кротчайший срок, личная безответственность по отношению к качеству выпускаемой продукции, неправильная организация рабочего пространства, иные отвлекающие явления или искажающие поступающую информацию о состоянии процесса, и т.д.
Глава 4. Качество ковки
Упоминая о таких распространенных заблуждениях, как "ковка упрочняет сталь" или "ковка делает сталь плотнее", необходимо внести ясность, что упрочняет сталь закалка, а не ковка. Это научно обоснованный факт, применяемый во всех отраслях построения конструкций из металла. Ковка, как и прокат - это способ формовки изделий, а не упрочнения стали. Ковка так же и не уплотняет сталь, но за то, вопреки всем стереотипам, запросто может снизить её плотность.
Существуют определенные пределы приложения нагрузки на горячий металл, переходя которые можно ощутимо изменить внутреннюю целостность заготовки. Высокоуглеродистая сталь не терпит неправильного приложения ударов огромной силы, которые зачастую исходят от больших пневмомолотов, даже несмотря на соблюдение интервала ковочных температур. А в сталях с определенной степенью легирования, если их деформировать, не обращая внимание, например, на подстуживание, можно получить не то чтобы структурные микро-разрушения, но и вполне себе ощутимые трещины. Перегрев любой стали тоже ведет к негативным, а иногда и необратимым разрушительным последствиям.
С точки зрения статистики, гораздо больше доверия заводскому прокатному стану, чем непонятному кузнецу, работающему на пневмомолоте с бойком весом в 150 кг, конечно, если на деле не доказано обратное.
Глава 5, заключительная: Выбор
Критерий, по которому можно что-либо определить, только один — практика. Если тот или иной кузнец или производитель ножей утверждает, что сталь на его ножах хорошо откована, закалена и не имеет дефектов, а это касается не только видимых глазу трещин, но и таких структурных изъянов, которые можно наблюдать только в микроскоп или с помощью рентгена, то опровергнуть или подтвердить его слова можно только лабораторными анализами структуры стали, либо её тестированием в полевых условиях, что в случае с готовым ножом является самым верным способом выяснить все его качества. Поэтому, чтобы покупка ножа не превращалась в лотерею, прежде всего необходимо быть уверенным в производителе и его отношении к ножам.
В целом же хочется посоветовать выбирать тот или иной нож не только по критериям, которые старается в первую очередь обозначить или даже навязать сам продавец, но и обращать внимание на другие, куда более значимые аспекты, говорящие сами за себя. Это касается как ножей, так и поведения самого продавца, манеры позиционирования себя и своей продукции. В первую очередь следует обращать внимание на качество исполнения ножа, не только внешнее, но и с точки зрения соответствия конструкции ножа задачам, предполагаемым к выполнению. И конечно же, всегда нужно критически относится к любым громким заявлениям, анализировать поступающую информацию, искать другие источники, сравнивать, делать выводы. Тогда у вас будет гораздо меньше шансов купить недобросовестно сделанный нож.
Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 1
Пролог
В основе всех рассуждений на тему какой нож лучше - из кованой стали или из прокатной, лежит прочный стереотип, что при ковке сталь улучшается, а при прокатке, должно быть, портится или как минимум не улучшается. Иногда еще можно услышать фразы "штампованная сталь" или "штампованный нож", которым придается крайне негативный оттенок и воспринимается, как что-то заведомо некачественное, худшее, нежели столь благородно звучащее - "кованый нож".
Необходимо внести ясность, что на самом деле штампованная сталь сама по себе не существует отдельно от того или иного конкретного изделия, получаемого методом штамповки, а ножи как раз методом штамповки не производят вообще. Штамповка это процесс формовки материалов посредством давления штампом определенной формы. Но к клинкам ножей это не относится, потому что технологически нет нужды - нечего там штамповать. Про ширпотребные китайские кухонники мы тактично не упоминаем, так как большинство из них всё-таки очень трудно называть полноценными ножами.
Если обобщить, именно клинок ножа, с его характерной формой и габаритами, может быть получен двумя способами:
1. Объемная горячая формовка из заготовки стали почти любой формы, то есть методом ковки, причем преимущественно ручной - молотком на наковальне. Это подразумевает случаи единичного производства клинков, когда над каждым из них работает кузнец с молотком и вручную формует клинок требуемого размера и конфигурации.
2. Резка. Начиная от человека с ножовкой по металлу, заканчивая лазерным станком с программным управлением. Осуществляется методом вырезания из заготовки заведомо плоской формы, которая в свою очередь может быть получена либо прокаткой, либо ковкой. Причем самое интересное, что на сегодняшний день практически любая кованая заготовка для будущего клинка производится методом ковки из стального прутка, который в свою очередь был получен опять же методом проката.
Так что такое кованая сталь и чем она отличается от не кованой, если всё равно изначально получается из прокатной?
Ясно, что нас интересует не просто технологическая разница, но различие результативное, по факту, чем так называемый "кованый нож" лучше ножа из прокатной стали? Ведь не даром можно слышать от многих производителей, что их ножи кованные, а потому заведомо лучшие. Без каких-либо объяснений и доказательств. И подавляющее большинство потенциальных покупателей замечательно подкупается подобными лозунгами, кстати так же, как и словом "булат". Производители это прекрасно осознают и пользуются ситуацией, а именно, отсутствием у покупателя понимания процессов, происходящих со сталью во время производства.
Чтобы разобраться во всей этой путанице, важно обозначить главный момент: решающим является вопрос терминологии. Не определившись с терминами, трудно что-либо согласовать и уложить по полкам. Жонглируя словами "простой, булатный, порошковый, кованый, прокатный" и их сочетаниями можно вводить человека в заблуждение бесконечно долго. Это фразы, которыми оперируют коммерчески продвинутые производители, сути происхождения стали они не отображают, и о свойствах каждого конкретного ножа они ничего не говорят.
Поэтому необходимо чётко разделить понятия: что такое нож кованый и нож не кованый.
Глава 1. Ковка, как необходимость
Кованый нож, а точнее говоря, кованый клинок - это когда из заготовки стали, неважно какой формы, человеком вручную формуется контур и геометрия клинка, вытягивается хвостовик, оттягиваются будущие спуски.
Применяется такой метод только в условиях единичного производства ножей одним мастером или немногочисленной группой мастеров. С точки зрения целесообразности метод обоснован в случаях:
1. Если изначальная заготовка стали не совсем подходящей формы. Например, из круглого подшипника одним только способом резки клинок не получить.
2. Ковка клинка в чистовой размер как способ экономии материала. Это объединяет как древних кузнецов, которые знали истинную цену сырью для производства оружия и инструмента, так и современных мастеров, бережливо кующих клинки из полосы дорого купленной стали, просто потому что отрезать лишнее и выбрасывать - расточительно.
3. Когда усиленная деформация осуществляется с целью повлиять на некоторые составляющие структуры стали. В частности, если стоит задача несколько раздробить плотные скопления карбидов в сталях с их высоким содержанием и неравномерным распределением.
Кстати, такой подход дробления твердых фаз принципиально характерен вообще для производства сталей с изначально высоким содержанием крупных карбидов и их скоплений - быстрорежущих, некоторых штамповых сталей (не путать слова "штамповый" и "штампованный")
После непосредственного производства, то есть выплавки, в своем самом первичном виде эти стали содержат настолько крупные скопления карбидов, что их подвергают прокатке и ковке, то есть сильной горячей деформации, до тех пор, пока карбиды не измельчатся до определенного размера. Явление называется карбидной неоднородностью и имеет несколько чётко обозначенных степеней.
В противном случае, к примеру, быстрорежущая сталь с недостаточно раздробленными включениями карбидов считается бракованной. Поскольку крупные карбидные включения являются очень твердыми и хрупкими, то зуб пилы, фрезы, или сверло, на режущую кромку которого попадает такой нежелательный фрагмент, обречено на неизбежное выкрашивание.
Если проводить аналогию с ножом, режущая кромка которого геометрически отличается от режущей кромки фрезы, как яхта от ледокола, то для тонкой и острой РК ножа наличие огромных, твёрдых и хрупких элементов в структуре сказывается еще более плачевно.
Это к слову о так называемых "булатах", как исторических, так и новодельных, у которых степень карбидной неоднородности настолько высока, что густые скопления карбидов в виде различных узоров можно без труда разглядеть невооруженным глазом на расстоянии вытянутой руки.
И это в противовес не имеющим никакого узора современным порошковым быстрорежущим сталям, в составе которых содержание сверхтвёрдых карбидов тугоплавких металлов очень велико, но они имеют минимально возможный размер и максимальное распределение, что позволяет таким сталям демонстрировать колоссальные результаты по удержанию остроты режущей кромки.
Глава 2. Реалии ножевого производства
Ручная ковка стали, в комплексе с другими циклами термообработки, нацеленными на создание необходимой структуры - это метод, позволяющий получить качество ножа, отличное от качеств, свойственных подавляющему большинству других ножей из той же самой стали, но производимых на потоке, к которым применяются стандартные режимы ТО.
Для неискушенных пользователей, разница в стоимости между такими ножами зачастую перекрывает разницу в реальных преимуществах. Поэтому в условиях множественного производства ножей ручная ковка клинков и применение специальных режимов термообработки являются необоснованными с точки зрения экономики предприятия, выпускающего ножи в большом количестве.
Все так называемые "кованые ножи" в условиях современного поточного производства - это когда из прокатного прутка методом ковки на пневмомолоте получают поковку-полосу, из которой потом болгаркой вырезают клинки. После чего, как правило, сразу следует закалка, то есть о какой-либо предварительной термообработке, нацеленной на подготовку структуры к закалке, устранение структурных напряжений после ковки, а так же уменьшение зерна металла, речи не идёт.
Соответственно, совсем не факт, что эти клинки будут лучше, чем так же вырезанные из полос, прокатанных и отожженных сразу на металлургическом заводе, минуя стадию расковки на пневмомолоте из кругляка кузнецом, квалификация которого всегда остается загадкой для покупателя. И хотя в каталогах многих отечественных производителей сегодня можно встретить модели ножей со следами, дескать, "ручной ковки", не обольщайтесь - от того что по заранее вырезанной пластине для рельефа немножко постучали молотком за пару бестолковых нагревов, сталь лучше, увы, не становится.
И тут назревает самый важный вопрос: тогда от чего же всё-таки сталь становится лучше?
Ответ простой: сталь становится лучше от применения осознанной целевой и качественной термообработки. И нужно понимать, что качественная термообработка это не просто хорошая закалка клинка, но весь комплекс мероприятий, связанных с температурным воздействием на сталь, в том числе это относится и к горячей деформации стали.
Причём без громадной принципиальной разницы, происходила ли она под воздействием динамической нагрузки, то есть с ударами молота, либо под более плавным воздействием - при прокате в стане. Поэтому попытка производителя на словах выдать якобы "кованый" нож в качестве заведомо лучшего, нежели прокатный, должна подвергаться здравому скептицизму и вызывать встречные вопросы с просьбой описать технологическую последовательность производства этих хвалёных кованых ножей.
Однако, в жизни между двумя методами горячей деформации, ковкой и прокатом, разница всё же есть. И очень часто она серьёзно сказывается на качестве обрабатываемой стали, а значит и на качестве конечного изделия.
Кованые ножи или фабричная штамповка – что лучше?
Сегодня мы развеем очередной миф, касающийся качества ножей. Многие из вас слышали, что самые лучшие клинки – кованые. А фабричная штамповка – это ерунда и не стоит тратить на неё больше 3000 рублей. На самом деле, мы имеем дело с очередным маркетинговым ходом кузнецов-продаванов, которые таким образом зарабатывают деньги.
Ковка и штамповка, что это такое?
Все разговоры о качестве ножей сводятся к тому, что на заводах ножи никогда не куют, а мастера одиночки вкладывают в каждый клинок свою душу, трудясь над ним днём и ночью. Многие считают, что после ковки любой, самый завалявшийся кусок железа обретёт волшебные свойства, и нож из него будет резать всё, что угодно.
Есть мнение, что заводские ножи, сделанные с помощью штамповки, не только хуже по качеству, но и теряют некоторые свойства металла в этом процессе. Часто некачественные изделия ножевой индустрии так и называют, «штамповка». Вот только на самом деле никакой штамповки не существует. Ни одна ножевая фирма не будет делать клинки подобным методом. Возможно, что нонэйм китайские кухонники выдавливают из листа металла с помощью штампов, но их ножами назвать сложно.
В реальности клинок ножа делается или в процессе полностью ручной ковки, или методом резки. Цельнокованые полностью вручную клинки встречаются крайне редко, они полностью формируются молотом на наковальне. Настоящие мастера такие ножи практически не слесарят, а только затачивают. Лично мне такой мастер попался один раз, и его изделие оказалось очень далёким от современного идеала.
А вот процессом резки пользуются все, кому не лень. При этом клинок вырезается из заготовки любым возможным способом. В крайнем случае, режут ножовками, чаще всего – болгарками, а на производстве используется станок лазерной резки. Самое интересное то, что большинство кованых ножей получается из металлопроката, который используется и для производства так называемой «фабричной штамповки».
Некоторые мастера куют свои клинки из старых рессор, но не стоит говорить, что там и металл не тот, и усталость у него накопилось, да и состояние изогнутости этой рессоры нужно принять во внимание.
Получается, что и кованые и фабричные ножи делаются из одной и той же стали. Так в чём же преимущество у кованых клинков, если даже крупные производители рекламируют некоторые свои модели как кованые? Тут дело в том, что на генетическом уровне у человека заложено некое обожествление кузнеца. В древности такой человек считался колдуном, поэтому современные маркетологи всячески поддерживают этот миф . А как же, ведь таким образом можно продать заведомо среднего качества нож по двойной, а то и по тройной цене. Ведь покупатель редко разбирается в технологии процесса производства ножа, и ему достаточно знать, что его нож именно кованый.
Для чего вообще нужна ручная ковка?
Чтобы разобраться, для чего вообще нужна ручная ковка, нужно знать, что она собой представляет. В процессе ковки кузнец с помощью молота формирует клинок, делает спуски, хвостовик и так далее. Таким методом сейчас ножи делают только редкие мастера, предпочитающие работать по традиционным технологиям. Сейчас ковка может быть оправдана только в нескольких случаях. Например, когда нож делается из подшипника, толстого напильника или клапана.
Ещё ковка обоснована, когда мастер покупает дорогую полосу порошковой стали и старается использовать её максимально экономно. Если вырезать из неё заготовки, это обойдётся слишком дорого, будет много отходов. Именно этим руководствовались кузнецы древности, так как тогда любой металл был дорог.
Иногда приходится прибегать к искусственной деформации металла, чтобы раздробить карбиды в некоторых видах стали и распределить их более равномерно по клинку.
Современные кованые ножи на производствах с большими объёмами делаются из прокатного металла, прутка или круга, из которого с помощью пневматического молота формируются отдельные поковки. Из готовой железки сразу же вырезают клинки, после чего они подвергаются слесарке и закалке.
А вот частные мастера покупают уже отожжённые полосы металла, которые не подвергались расковке пневмомолотом. Многие работают напрямую с кузнецами, которые делают поковки самостоятельно, использую всё те же прокатные полосы, только «сырые».
Сейчас даже бюджетные бренды часто предлагают ножи со следами ковки, но я не советую их приобретать. Эти следы не из-за того, что слесарь их оставил в процессе работы, просто уже по готовому и вновь нагретому клинку постучали пневмомолотом. Не нужно объяснять, что несколько бесполезных нагревов только повредят готовому ножу.
Прокат или ковка?
Получается, что разницы между коваными и фабричными ножами нет? На самом деле, разница всё же есть, хотя преимущество чаще всего на стороне фабричных моделей. Вы никогда не задумывались, почему кузнецы редко работают с дорогими порошковыми сталями? Почему те же американские ножи за 300-500 долларов делаются в заводских условиях? Всё дело в том, что минимум 50 % свойств готового клинка зависит от правильной термообработки. Например, те же американцы прекрасно закаливают свою сталь 440С, и никто в Европе и Азии не может довести свои клинки до такого же уровня.
Если на заводе все стадии проката металла проходят через автоматизированные процессы, то частник делает всё «на глазок». Даже профессионалы предпочитают закаливать свои клинки и поковки в заводских условиях. Другой вопрос, что все знают, как работают на отечественных предприятиях. Поэтому мастера лично присутствуют при отжиге и закалке своих изделий, контролирую весь процесс.
Заводской прокат проходит ОТК, и если качество вообще «никакое», то всё отправляется на переплавку. Вот только часто бывает так, что если металл немного хуже, чем надо, на это закрываются глаза. Поэтому лучше покупать зарубежную сталь, она более качественная, к нашему сожалению.
Что же делать?
Чтобы приобрести действительно качественный нож, нужно руководствоваться реальными отзывами и тестами. К сожалению, российская ножевая промышленность редко может соперничать с зарубежной . Поэтому действительно качественные ножи штучные, и делаются под заказ. Серийная продукция среднего качества, хотя иногда встречаются действительно удачные и качественные модели. Вот только настоящих любителей ножей эти клинки вряд ли впечатлят.
Персональные рекомендации
Выбирая нож, мы всегда стараемся оценить, на что он способен, долго ли он прослужит, быстро ли затупится, насколько он удобен в использовании. Сложно ответить на все эти вопросы, исходя из внешнего вида или материала рукояти. Но есть один показатель, который позволит оценить режущий инструмент и понять, чего от него ждать в будущем. Таким критерием является сталь для ножей.
Ошибочно считать, что сталь - не самое главное в клинке. Рукоять можно заменить, заточку подкорректировать, форму и лезвие изменить, а вот сталь так и останется неизменна. И если качество ножевой стали не совпадает с назначением ножа или вовсе не соответствует ему, то с таким инструментом остаётся только расстаться. Чтобы такой финал не был закономерным, давайте разбираться, что же оно такое, немецкое слово «сталь», какой она бывает, из чего состоит, как различается и какая марка для каких ножей больше подходит.
Характеризуем сталь
Прежде всего, выясним, что такое «сталь». На уроках химии, нам говорили, что сталь относится к твёрдым растворам, именуемым сплавами. Основной составляющей является железо (Fe), содержание которого начинается от 45 % и углерод (С). Остальные составляющие играют роль примесей. К основным характеристикам ножевой стали относят следующие показатели:
- Прочность (Hardness; её предел определяют при растяжении стали) - свойство сплава, определяющее степень стойкости к образованию дефектов и разрушений; определяет уровень пластичности.
- Плотность - или удельный вес; отношение веса стали к объёму, который она занимает (г/см.куб), практически не изменяется под действием температур; хорошие показатели варьируют от 7,65 до 7,85.
- Твёрдость (Toughness) - возможность сплава сопротивляться нагрузкам извне, оставляя свою форму неизменной; измеряется в ножах по шкале Роквэлла (HRc или Rc): от 20 до 67 HRc; хороший показатель в пределах 52-62 HRc.
- Вязкость - мера сопротивления стали образованию трещин, сколов, изломов под действием удара или напряжения.
- Износоустойчивость - уровень возможности стали для ножей не изнашиваться при его эксплуатации, под действием твёрдых тел, сохраняя вес и форму при трении; различают такие типы износа:
- адгезивный - контакт гладкой стали с гладким телом;
- абразивный - контакт гладкой стали с шероховатым телом (песок, порошок, глина и т.д.).
- Стойкость к коррозии - уровень сопротивления к внешним воздушным и жидким реагентам; высокая степень антикоррозийности, как правило, заставляет жертвовать другими свойствами ножа.
- Упругость - степень восстановления формы сплава, после действия нагрузок; противоположна пластичности.
- Степень удерживания заточки
Самую высокую степень резки, прочности и упругости имеет нож из дамасской стали высших сортов. На втором месте стоит булатная сталь.Помимо этих показателей, возможности стали определяют не менее важные процессы при её обработке:
- закаливание - бывает разной степени и влияет на прочность;
- термообработка - определяет мягкость, способность к затуплению, если клинок недокалён, степень ломкости (высокая, если лезвие перекалили).
![All_about_knife_steels_1.jpg]()
Основная задача при изготовлении сплава - найти оптимальное сочетание между показателями прочности и твёрдости, прочности и износостойкости и так далее. Чем сталь твёрже, тем хуже у неё прочность, а чем она пластичнее, тем хуже она держит заточку. Поэтому, прежде чем сказать, какая ножевая сталь лучше, мы ещё раз повторимся - всё зависит от прямого назначения ножа.
Из чего состоит стальной сплав?
Помимо уже известного нам железа и углерода, сталь может содержать довольно много важных компонентов из таблицы Менделеева, которые в той или иной степени влияют на её свойства, напрямую отражаясь на характеристиках ножевой стали. Те элементы, которые вводятся в сплав, для улучшения его определённых свойств, обозначают легирующими, а сталь - легированной.
Начнём с обязательного компонента, а далее по степени распространённости в стали.- Углерод. Благодаря его присутствию, сталь можно подвергать процессу закаливания. Содержится в сплаве не больше 2,14 %. Если его больше, то этот сплав называют чугунным, если меньше, то жестяным. Его задача - обеспечить сплаву требуемую прочность и твёрдость, снизив до нужных показателей, вязкость и гибкость. Если его содержится более 0,6%, то говорят, что этот сплав высокоуглеродистый. Ножи среднего ценового сегмента, кухонные варианты часто содержат углерод от 0,4 % до 0,6 %.
- Хром. Отвечает за противостояние агрессивным воздушно-жидким средам. Иными словами, обеспечивает стали для ножей устойчивость к коррозии. Его содержание в сплаве должно быть, минимум 11,5%. Большое содержание хрома влияет на твёрдость. Если его в сплаве 14% и выше, то эту сталь относят к разряду «нержавеющей».
- Молибден. Препятствует появлению ломкости и хрупкости ножа, позволяет стали для изготовления ножей быть устойчивой к высоким температурам. Влияет на равномерность состава стали, увеличивая свойства Хрома и улучшая все показатели сплава. Если его содержание более 1% в стали, то сплав можно подвергать «воздушной закалке».
- Ванадий. Повышает устойчивость к износу и усиливает прочность стали. Его повышенную твёрдость используют при создании мелкозернистых сплавов, позволяя получить клинок, с лезвием высокой степени остроты. Однако наточить такой нож, будет не просто.
- Вольфрам. Усиливает степень стойкости к износу, повышает твёрдость стали. Этот химический элемент имеет температуру плавления выше, чем у других металлов. Если в сплаве присутствуют хром либо молибден, то в тандеме с любым из них, вольфрам улучшает режущие способности ножа.
- Кобальт. В небольших количествах вводят в сплавы, повышая их твёрдость и режущие свойства. Содержится в стали, в размере, примерно 1,6 %.
- Азот. Часто выступает заменителем никеля и углерода. Если в сплаве недостаточно углерода, добавление даже 0,1% азота позволяет подвергать клинок закаливанию. Он усиливает антикоррозийные качества, повышает стойкость к износу.
- Никель. Существенно усиливает степень прочности, твёрдости, вязкости и антикоррозийности.
- Кремний. Влияет на твёрдость сплава, увеличивает антикоррозийные свойства и степень крепости ножа, выводя из металла кислород. Вводят в сталь на этапе ковки и прокатки.
- Сера. Её содержание хорошо влияет на способность ножа к обработке. Однако снижает прочность ножа и устойчивость к коррозии.
- Марганец. Наделяет сталь зернистой структурой, повышая крепость, твёрдость и износ. Вводят в сталь при прокатке и ковке.
- Ниобий. Титан. Редкие компоненты. Увеличивают сопротивляемость коррозии, усиливают износостойкость и прочность стали.
- Фосфор. Сталью для ножей, где он есть, лучше не гордиться. Очень вреден для ножевых металлов. Усиливает хрупкость и ломкость, уменьшает механические качества сплава. Его вообще не должно быть.
Теперь, зная содержание нужных и вредных составляющих, вы легко сможете разобраться в составе сплава. Но это не все «металлические» секреты. Теперь приступим к самому интересному - типам или маркам стали для ножей.
Будем знакомы - Марки стали для ножей!
Чтобы удобнее и проще было понимать, с каким сплавом имеют дело, предложили обозначать набор химических и механических составляющих, характеризующих сталь, марками стали для ножей. В зависимости от страны происхождения, они имеют свою маркировку и характеристики. Познакомимся с популярными нержавеющими марками сталей, зарубежного и отечественного производства:
Россия также относится к государствам, которые производят высоколегированную и углеродистую сталь хорошего качества. Большинство украинских производителей режущего инструмента, используют сплавы, исключительно отечественного производства.
Углеродистые стальные сплавы
Аналогом российской стали Х12МФ является марка D-2, которая, содержит примерно 12% хрома, что недостаточно для того, чтобы эффективно справляться с коррозией. Однако из всех углеродистых сталей этот сплав является наиболее коррозионностойким. Хоть D-2 и наименее прочная среди сталей с высоким содержанием углерода, она все же хорошо держит заточку
Отечественная марка 95Х5ГМ или A-2, используемая для производства боевых ножей, тверже предыдущей, но уступает в износостойкости. Кроме того, при изготовлении изделий из нее не представляется возможным производить дополнительную закалку и отпуск, поскольку она «самозакаливается» на воздухе. Эту сталь применяют в частности Chris Reeve и Phil Hartsfield.
Российскими аналогами стали 50 и 60 являются стали 1060 и 1050, которые чаще применяются при производстве мечей. Марки стали, начинающиеся с 10 (1095, 1084, 1070, 1060 и пр.) с уменьшением углерода, количество которого соответствует последним цифрам (95,84…) становятся менее прочными, хуже держат заточку и более вязкие.
Низкоуглеродистые стали
50 ХГА (аналог 5160) – марка, пользующаяся большим спросом в кузнечном деле, в частности при изготовлении крупных клинков, с повышенными требованиями к прочности. Для облегчения закаливаемости в этот сплав добавлен хром, количество которого, однако не настолько высокое, чтобы придавать антикоррозионные свойства. Углерода в этой марке содержится примерно 0,6%.
Российская сталь ШХ15 (52100 по американским стандартам) относится к маркам, которые больше подходят для производства охотничьих ножей. Уступает в прочности предыдущей марке, но при этом превосходит ее в способности держать заточку.
В кустарном производстве применяют, как правило, более «трудоемкие» марки. Это могут быть рессорно-пружинные конструкционные стали типа 65Г (аналог – американская сталь 770). Литера «Г» подразумевает наличие марганца в сплаве. Температура ковки от 760 °С до 1250 °С. При содержании марганца свыше 1% данная марка склонна к отпускной хрупкости. Охлаждение производится на воздухе. Популярна в силу своей дешевизны.
Нержавеющие стали
40Х13 – коррозионно-устойчивая жаропрочная сталь, характеризующаяся достаточно устойчивой режущей кромкой, легко поддается заточке. Закалка – при + 950°С… +1020 °С, отпуск производится при температуре +200 °С.
Среди отечественных марок стали наибольшей популярностью пользуется при изготовлении ножей сталь 65Х13. Углерода в ней содержится 0,65% от массы, а хрома – 13. Как уже было сказано выше, добавка хрома увеличивает коррозионностойкость стали. Если брать зарубежные аналоги, то ее аналогом можно назвать 425mod, которая представляет собой модификацию 420 стали, однако, являющейся более мягкой, поскольку содержание углерода в ней всего порядка 0,4 – 0,54%. 420 сталь может быть искусственно упрочнена путем закалки с использованием жидкого азота, который насыщает поверхностные слои сплава. Так поступают, в частности при производстве ножей в бразильской компании Tramontina.
В норме закалка стали 65Х13 производится при температуре + 980 °С… + 1038 °С с использованием масла в качестве закалочной среды. Отжиг этой марки ножевой стали происходит в течение 6 часов при температуре + 871 °С, ковка – при + 1066 °C… + 1121 °C, а отпуск длится 2 часа при + 565 °С. Существует множество модификаций стали 420, которые при маркировке отличаются буквами, идущими после цифры 420. Эта сталь для изготовления ножей используется в серийном производстве.
50Х14МФ имеет практически те же характеристики, за исключением более высокой стойкости к коррозионным агентам и несколько большей мягкости. Закалка происходит при + 1045 °С, отпуск – при + 200 °С.
Русские стали 65Х13, 75Х14МФ - аналоги сталей японского производства Aus 6, Aus 8 (420 HRА, 420 HRВ), а Aus 10 - 420 HRС российского аналога не имеет. У российской стали 75Х14МФ есть еще «собратья» 8Cr13MoV и 8Cr14MoV – сплавы китайского производства, которые характеризуются способностью легко затачиваться, довольно долго держать режущую кромку и при этом обладают антикоррозионными свойствами. За счет наличия молибдена и ванадия, тормозящего диффузионные процессы при отпуске, ножи из этой марки стали сохраняют прочность и твердость.
Сталь 95Х18 демонстрирует неплохую прочность при хорошей гибкости. Этот сплав довольно долго держит заточку. Его твердость по Роквеллу составляет 56-60 единиц. При контакте с солью или влагой в течение длительного времени может возникнуть коррозия. Затачивать такие ножи сложнее, чем обычные кухонные. Закалка с применением масла производится при температуре +1050 °С, а отпуск, производимый при разной температуре дает различную твердость. Например, при + 150 °С твердость будет максимальной (порядка 59-60 HRC), а при + 600 °С – всего 44 HRC. Сталь 95Х18 склонна к хрупкости.
100Х15М (RWL34, ATS34) весьма устойчива к коррозии, но имеет ряд недостатков, усложняющих работу с ней. Низкая теплопроводность требует ступенчатой закалки, а склонность к трещинообразованию предполагает замедленное охлаждение в масле. Отпуск производится при +150 °С.
20X13 (японский аналог - 420J2) – экономически выгодная сталь для изготовления ножей. Отжиг этой марки происходит при +840 °С… + 900 °С. Закалка – при + 950 °С… + 1020 °С с остыванием в масле и на воздухе. Недорогая, простая в обработке и, вследствие этого, довольно распространенная и как самостоятельный материал, и как составляющая композитных ножей.
40Х13 (420HC) относится к высокоуглеродистым сталям, хорошо сохраняющим заточку в период эксплуатации и, в то же время, обладающую неплохими показателями прочности, сопротивления коррозии. Закалка, отпуск и отжиг происходят практически при тех же температурах, что и у предыдущей стали, с разницей в несколько десятков градусов.
Булат и дамаск
Булатом называются твердые и вязкие сплавы железа и углерода. По содержанию углерода булат ближе к чугунам, однако по физическим характеристикам, в частности, по ковкости, он родственен низкоуглеродистым сталям. Характерную дендритную структуру можно получить путем сплавления стали ШХ15 с чугуном с последующим отжигом при температуре 600 °С в течение 80-140 часов. Такой способ производства называют низкотемпературным. Высокотемпературный процесс (нагрев свыше 1430 °С) получения булата не требует отжига, но затруднен тем, что в процессе производства нужно исключить наличие кислорода.
Дамская сталь подразделяется на сварочную и рафинированную. Рафинированная дамасская сталь является дамаском номинально, поскольку производится из одного вида стали, из которой в процессе производства выжигались примеси. Сварочный дамаск производился путем складывания полос сталей с разным содержанием углерода, завариванием таких пакетов и проковкой, с последующим повторением процесса. С каждой проковкой слои проникали друг в друга, образуя характерный рисунок.
Порошковые стали
Особого внимания среди марок стали для ножей заслуживают так называемые порошковые стали. В процессе производства для ускорения процесса прогревания сплавы измельчают до микроразмеров. Это делается путем распыления расплава на кристаллизатор с помощью воздуха, инертных газов, азота и пр. После этого запаивают полученный порошок в контейнер из пластичного материала, подвергают вакуумированию и запаивают. Затем контейнер подлежит прессованию при давлениях в сотни, а то и тысячи атмосфер, а затем спеканию при высоких температурах и давлениях.
В итоге получается материал, который:
- легче шлифуется;
- подвергается ковке;
- обладает лучшими механическими свойствами;
- имеет равномерное зерно;
- облегчается азотирование.
При этом порошковые стали имеют и ряд недостатков, главным из которых является дороговизна получаемого материала даже по сравнению с легированными сталями. Кроме того, в таких сплавах больше неметаллических включений.
Наиболее распространенными представителями порошковых сталей являются сплавы компаний Bohler и Undeholm. Стали первой компании носят название фирмы и среди них можно найти и быстрорежущие ванадиево-кобальтовые (Bohler S290), и вольфрамово-кобальтовые (Bohler K390). Компания Undeholm выпускает широкий ассортимент порошковых сталей, из которых наибольшей популярностью в изготовлении ножей пользуются Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10, легированные ванадием. Инструментальные стали носят название Vancron, коррозионнно-стойкие - Vanax.
Как выбирать нож?
Из всего вышесказанного можно сделать несколько выводов. Главное при подборе клинка найти оптимальное соотношение трех качеств: длительность удерживания заточки, антикоррозионные свойства и устойчивость к ударам. Обычно способность держать заточку проверяется на пеньковом канате, веревке и т. д. Можно, конечно, резать и пластиковые бутылки, но результат должен быть одинаковым. Чем дольше дольше режущая кромка будет оставаться острой, тем нож лучше. И это – единственный параметр, который вы можете проверить в магазине. В конце концов можно просто взять с собой несколько карандашей и заточить их на месте. Нормальный по твердости клинок без труда может перенести такое испытание.
Коррозионная стойкость – параметр, который невозможно проверить при покупке и приходится полагаться на честность продавца. Поэтому желательно приобретать продукцию, сертифицированную по российским или европейским стандартам. Еще раз хотим обратить ваше внимание на то, что легирующие добавки в виде хрома и молибдена увеличивают стойкость стали к коррозии, но при этом могут негативно влиять на механические свойства ножей.
Если вы приобретаете ножи заводского производства, то на них обязательно указывается марка и твердость. Отсутствие клейма говорит о том, что это изделие невысокого качества. Если же речь идет о штучных ножах, то каждый мастер тоже ставит свой опознавательный знак (клеймо). Кроме того, у каждого известного мастера есть свой авторский «почерк» и, как правило, такие ножи подробно описаны в каталогах. К сталям для изготовления ножей единичного формата относятся такие материалы как, например, булат, дамаск. Их очень трудно производить в промышленных масштабах и затраты на такое производство не окупаются.
Представленные марки стали показали разные результаты: кто-то лучше, кто-то хуже. Ваш выбор зависит только от прямого назначения вашего ножа, возможности ухода за ним и требованиям к частоте заточки. Сравнение ножевых сталей поможет вам сделать правильный выбор. О более подробном содержании основных элементов в каждой марке, расскажет сводная таблица.
- лучшие - к ним можно отнести М390; ZDP-189/249; CPM S35VN; CPM S30V; Elmax; 3G; 50Х14МФ; N690; S30V;
- среднего качества - это 154СМ; ATS-34; VG-10; 440С; 420HC; VG-1; AUS-8; 8Cr13MoV; Х12МФ; 9XC;
- низкого качества - часто 420; AUS-6; 420J2, Х12МФ; 65Г.
![Opinel_9_Carbon_Buk.jpg]()
Сложно давать какие-то конкретные советы, не зная функции, которые вы планируете возложить на свой режущий инструмент. Выбирайте то, что удобно, то, что нравится, то, что подходит именно вам. Надеемся, наша обзорная статья вам пригодилась.
Читайте также:
