Сталь 1055 carbon steel характеристики

Обновлено: 09.05.2024

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.

Сталь 1055 Сarbon Steel

Сталь 1055 Carbon Steel — это бюджетная углеродистая сталь, из которой изготавливается различный инструмент для грубых работ и боевое оружие — от топоров до мачете, что обусловлено повышенными значениями ударной стойкости и мехпрочности.

Применение

В промышленности этот материал также используется для изготовления муфт, осей, прокатных валов. Несмотря на невысокую стоимость самого сплава изделия из него могут занимать не только нижний и средний ценовой диапазон, есть дорогостоящие изделия, например, линейка мачете от бренда Cold Steel (серия Warrior Series).

Характеристики

Свойства стали напрямую зависят от 3 факторов:

Температура отпуска при ТО.
Содержание углерода: 0,50-0,60%.
Содержание марганца: 0,50-0,90%.

Вариации химсостава (в соответствии с документацией производителя) и выбранные параметры ТО определяют твёрдость 1055 в пределах 56-64 HRC. Помимо исключительной твёрдости стоит отметить отличные значения ударо- и износостойкости.

Особенности ножей из углеродистой стали 1055

Высокая твёрдость не вызывает повышение хрупкости в изделиях из 1055-й стали и является их главным преимуществом.

Но стоит учитывать низкую коррозионную стойкость — изделия без дополнительной противокоррозионной защиты будут недолговечны.

Химический состав

В состав сплава входят следующие элементы:

Углерод 0.5-0.6% — положительно сказывается на закаливаемости стали 1055 карбон. Высокая твёрдость после термической обработки позволяет кромке хорошо держать заточку. Необходимый уровень вязкости исключает выкрашивание клинка при ударных нагрузках. Содержание углерода увеличивает твёрдость и положительно сказывается на сопротивлении износу, правда, коррозионная стойкость не на высоте.
Хром 0.2% — этот элемент положительно сказывается на показателях твёрдости, плотности и сопротивлении растяжению. Невысокое содержание этого легирующего элемента не позволяет сплаву сопротивляться коррозионному разрушению, требуется дополнительная защита. Даже при тщательном уходе инструмент/нож будет неизбежно разрушаться при повышенной влажности.
Марганец 0.6-0.9% — наличие этого элемента положительно влияет на показателях вязкости, прокаливаемости и износостойкости.
Никель 0.3% — этот элемент повышает ударную вязкость, коррозионную стойкость и при этом снижает твёрдость.
Фосфор 0.03% — вредная примесь в рамках нормы.
Кремний 0.35% — увеличивает прочностные характеристики.
Сера 0.05% — вредная примесь в рамках нормы.

Аналоги

В качестве субститутов можно указать сталь 55 (выпускается на Украине, РФ и Китае), C55 (Германия) или S55C.

1055 сталь Carbon Steel – углеродистый состав для больших ножей и мечей

Наименование Carbon Steel в переводе на русский язык будет означать – углеродистая сталь. То есть любой сплав с содержанием углерода можно отнести к этой категории. Но есть и такая разновидность – 1055 Carbon Steel. Это сплав американского производства, который используют для изготовления инструмента для грубых работ.

Химический состав стали

Хорошее соотношение между углеродом и марганца в сплаве 1055 Carbon Steel, даёт стали достаточную ударную вязкость, но малую износостойкость. Среднее содержание углерода, делает металл идеальным для тех областей применения, где требуется ударопрочность. Подробнее о химическом составе можно узнать из таблицы:

С,%	Сr,%	Mn,%	Ni,%	Si,%	P,%	S,%
0,6-1,0	0,2	0,6-0,9	0,3	0,35	0,03	0,05

Сталь 1055 Carbon Steel углеродистый состав с высоким содержанием марганца. В таком сочетании элементов, сплав приобретает высокую твёрдость и при этом ударную прочность. Всё зависит от содержания углерода. Сталь может иметь различную твёрдость.

Сплав в таком составе может применяться для изготовления различного инструмента, в том числе режущего-рубящего: лопаты, топоры, мачете и тесаки. Среди известных производителей эту марку стали применяют крупнейшие компании Cold Steel и CRKT.

Химические элементы и их значение в составе стали для ножей:
Углерод (C)	без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность.
Хром (Cr)	придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость.
Марганец (Mn)	повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости.
Молибден (Mo)	предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость.
Кремний (Si)	увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Ванадий (V)	формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость.
Никель (Ni)	повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали.
Ниобий (Nb)	лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W)	увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co)	усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость.
Сера (S)	является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей.
Фосфор (P)	ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах.

Характеристики стали 1055 Carbon Steel

На физические характеристики сильно влияет термическая обработка изделия. Сталь 1055 Carbon Steel может содержать углерода в широком диапазоне. По этой причине твёрдость изделий, также может колебаться от 56 до 64 HRC.

Углеродистая сталь наделяет готовые изделия повышенной ударостойкостью. Такой инструмент можно применять для различного рода грубых работ.

Но в отличии от ржавчины этот налёт не оказывает никакого негативного влияния на состояние клинка. На фабрике изделия из сплава покрывают маслом для защиты от ржавчины. Лезвия у углеродистой стали более твёрдые, нежели у нержавеющих сплавов.

Сталь 420HC характеристики – достойный сплав для бюджетных ножей

Из сплава о котором пойдёт речь изготавливаются ножи различно спектра действия и назначения. Многие американские престижные фирмы используют сталь 420HC. В последнее время она начала приобретать популярность и за пределами США. Сталь стоит немного и доступна всем покупателям.

Сталь 420HC относится к стандартным мартенситным нержавеющим сплавам. По сути это одна из разновидностей 420 серии металла. Она отличается повышенным содержанием углерода, что делает её более твёрдой. Более подробный состав можно рассмотреть в таблице:

C,%	Mn,%	Сr,%	Мо,%	Si,%	V,%
0,45–0,54	0,80	13,5–14,0	1,00	0,80–1,00	0,18

В сплаве содержится высокое количество хрома. Это увеличивает коррозионную устойчивость и делает металл пригодным для термической обработки. Также в сплаве содержатся в разных пропорциях легирующие элементы в виде кремния, марганца, молибдена и ванадия.

Характеристики стали 420HC

Сталь 420HC относится к категории High Carbon, так в отечественной металлургии называют высокоуглеродистый сплав. Металл сохраняет все качества 420 стали, а это – отсутствие склонности к трещинам, высокая прочность, простая термообработка и коррозийная устойчивость.

Сталь 420HC в сравнении с обычной 420, показывает ощутимый рост износостойкости. Но следует отметить, что большую роль играет термическая обработка сплава.

Американские термисты применяют метод криогенного охлаждения в жидком азоте. После этой процедуры металл приобретает твёрдость в 57 HRC. И сплав легко может конкурировать со знаменитым металлом 440А. Лучше всего сталь 420HC показывает себя при кухонных работах.

Следует обеспечить мягкую поверхность кухонной доски, чтобы сплав не контактировал с абразивными твёрдыми материалами. Но для более сложных работ в виде ошкуривания животного или реза картонных коробок, сталь не годится. В таком случае выбирайте металл более высокого уровня.

Но при своей мягкости и быстрой потерей остроты, клинок можно также быстро заточить на обычных камнях и без специального оборудования. За это качество многие люди и любят этот сплав.

Читайте также: