Сталь aisi для ножей

Обновлено: 23.04.2024

Выбор марки и сплава металла — ключевой в производстве ножей. Именно от него зависит качество изделия, его устойчивость к износу и механическим повреждениям, удерживание заточки лезвия и прочее. Нержавейка для ножей все чаще выбирается в качестве основного материала и причиной тому особые эксплуатационные и технические характеристики. Чтобы понять актуальность такого выбора, необходимо разобрать все плюсы и минусы выбора материала, предварительно узнать их разновидности и ключевые свойства.

История создания нержавейки

Первые упоминания о нержавеющей стали датируются 1915 годом. Британская компания из Шеффилда заявила о создании уникального сплава, который не поддается коррозии, имеет превосходный внешний вид и устойчив к истиранию. По мнению создателей, это был отличный материал для столовых приборов, в том числе и режущих.

Естественно, споры касательно патента на нержавейку привлекли много внимания ведь, по сути, прародителем сплава была классическая высокоуглеродистая сталь, используемая по всему миру. Несмотря на это, металл, по сути, имеет улучшенные технические показатели и ничего общего с производством высокоуглеродистого сплава не имеет. С момента создания материала прошло уже более ста лет и его перестали считать изобретением для столовых приборов, а нержавейка для ножа используется при создании колюще-режущих предметов не только на кухне.

Преимущества, недостатки и основные конкуренты нержавейки

Нержавеющая сталь в производстве режущих приспособлений используется уже более сотни лет. За это время прямых аналогов изделия, которые отличались бы аналогичным техническими параметрами или ценой изобретено не было, поэтому ножи по-прежнему имеют три основных конкурента:

Ножи из сплавов черных металлов. Они подвержены коррозии, даже с учетом внешнего напыления, долговечность таких изделий под сомнением, в то время как нож из нержавеющей стали окисляется в десятки раз медленнее.
Керамические. Имеют пару критических недостатков: сложность обслуживания и невозможность рубки и резки плотных или твердых материалов. Нержавейка подобных недостатков не имеет.
Режущие инструменты из высокоуглеродистых материалов. Ключевым в производстве таких металлов остается добавление определенных компонентов. Стоит отметить, что сейчас на рынке представлен широкий спектр материалов нержавеющей стали, с добавлением высокоуглеродистых компонентов, поэтому сравнения с аналогами здесь не требуется.

Классическая нержавеющая сталь 3 мм, используемая при производстве (резке, ковке или наклепе) имеет ряд физических свойств, которые значительно превосходят аналоги. К преимуществам изделий из нержавейки можно отнести:

простота обслуживания;
дешевизна производства;
возможность использования различных сплавов и марок стали;
упругость материала;
срок эксплуатации;
устойчивость к воздействию естественных и химических окислителей.

Именно эти параметры остаются ключевыми в выборе ножа именно на основе нержавейки. Несмотря на весьма впечатляющие технические показатели, различные сплавы нержавеющих металлов имеют и недостатки:

отсутствие привычного блеска,
недостаточная упругость
невосприимчивость к резким перепадам температур.

Фактически, многое зависит именно от выбранной в изделии разновидности нержавеющей стали.

Разновидности нержавейки

В зависимости от способа производства и доли используемого материала, нержавейка отличается по ряду характеристик. Практически все известные и популярные сплавы нержавеющей стали используются для создания ножей, но ключевым здесь остается способ эксплуатации, размеры и уровень нагрузки. Глупо утверждать, что кухонный нож и охотничий тесак имеют идентичную нагрузку. Именно поэтому в их производстве используют различные по характеристикам и зернистости сплавы.

В большинстве случаев именно зернистость указывает на тип металла. Специалисты в области сталеварения, кузнецы и профессионалы в области эксплуатации режущего инструмента могут отличить тип нержавейки по его внешнему виду, но для рядового пользователя остается загадкой метод производства и тип нержавеющей стали.

Всего можно выделить несколько основных видов стали, которые отличаются способом создания и обработки, эксплуатационными качествами и внешним видом:

Ферритный

Один из самых дешевых видов сплава, к которому относят хромистые (до 30% содержания) и низкоуглеродистые (не больше 0,1% содержания) составы. Простота обработки и неплохие эксплуатационные свойства делают его отличным выбором для производства статичных элементов. Среди преимуществ: средняя прочность металла, пластичность и средняя плотность. Для такого материала разрушительный показатель — перепад температуры, что исключает возможность закалки. Ферритный сплав редко используют для производства ножей, но его можно встретить в недорогих кухонных наборах.

Аустенитный или хромоникелевые

Сложность состава обуславливает особый подход к производству. Отличная устойчивость к коррозии и мелким повреждениям благодаря содержанию никеля (от 6 до 12% в составе), углерода, хрома (от 16 до 26% в составе) и молибдена. Термическая обработка существенно уменьшает прочность сплава, а вот наклеп позволяет ее увеличить. Сложность обработки металла делает его редкой основой при создании режущих инструментов. В большинстве случаев ее используют в производстве высококачественных и дорогих ножей, которые рассчитаны на длительный срок эксплуатации.

Ферритно-аустенитный или двухфазный

Как и любые двухфазные сплавы, ферритно-аустенитная нержавейка имеет усредненные показатели металлов, отображенных в ее названии, поэтому детально разбирать их нет смысла. Режущие инструменты на его основе делать нельзя, поэтому стоит остерегаться ножей с таким сплавом.

Мартенситный

Один из весьма популярных в мире сплавов, содержащий хромистые стали (не более 17% в составе) и углерод (не более 1% в составе). Мартенситная нержавеющая сталь отлично поддается ковке, закалке и отпуску, что делает ее лучшим из возможных вариантов для производства ножей, в частности из-за показателя цена-качество. Благодаря закалке металл достаточно плотный и твердый, что считается критичным техническим показателем, но низкое содержание хрома в нем негативно сказывается на устойчивости к коррозии.

В целом, это общая информация, которая может оказаться важной при выборе сплава, но вопрос о том, какая лучшая нержавеющая сталь для ножа — остается открытым. Если вникнуть глубже, то следует затрагивать не сплав как таковой, а именно марки нержавейки, чтобы ответ на вопрос был не таким размытым. Существует сотни марок нержавеющей стали, каждый из которых имеет определенные технические характеристики, что делает практически невозможным детальное изучение вопроса рядовым пользователем.

Выбор марки нержавейки

Как уже говорилось, большое количество марок стали не дает возможности в полной мере рассмотреть преимущества и недостатки каждой. В качестве примера рассмотрим несколько вариантов нержавейки, которая распространена в эксплуатации.

Нержавеющая сталь AISI 304

К «премиальному» сегменту относится нержавеющая сталь AISI 304, которая широко распространена на химическом и пищевом производстве. Эта марка стали обладает улучшенной коррозийной устойчивостью, что позволяет использовать ее в производстве разделочных, перочинных и кухонных ножей, не опасаясь окисления. Аустенитный сплав с высоким содержанием хрома и никеля и уникальная устойчивость к кратковременным перепадам температур, возможностью выдерживать температуры до 900 C 0 . Нержавеющая сталь AISI неплохо держит закалку, но по устойчивости к механическим повреждениям (рубке костей, древесины, замороженных продуктов) существенно проигрывает следующему претенденту на звание лучшей марки.

Нержавеющая сталь 12х18н10т

Аустенитный сплав нержавейки 12х18н10т, который используется в основном в областях повышенного воздействия окружающей среды. Чаще эту сталь применяют в производстве строительных материалов, размещаемых под открытым небом, но наличие в составе карбидообразующего титана, нашли применение и в отраслях химической, пищевой и нефтяной промышленности. Злую шутку с потребителем играют расплывчатые показатели ГОСТ, которые позволяют создавать второсортный металл, незначительно варьируя объем компонентов. Нержавейка этой марки является весьма дорогостоящей, поэтому и изделия на ее основе обойдутся покупателю не дешево, хотя и срок эксплуатации ее, без преувеличения большой.

Нержавеющая сталь 1.4034 (X46 Cr13)

Нож из нержавеющей стали марки 1.4034 (X46 Cr13) — отличный показатель высокого качества и прочности, представленной мартенситным сплавом. Отличный показатель прочности, износостойкости и антикоррозийный эффект, но упругость металла относительно низкая, что делает данную марку нержавейки хорошим вариантом только для кухонных или столовых режущих приборов.

Подведем итог

В выборе ножа (независимо от его размеров, формы или назначения) ключевым показателем качества остается именно материал обуха и лезвия. Фактически, при выборе в качестве основы нержавейки, потребитель получает отличный и долговечный инструмент, который прост в эксплуатации и имеет ряд неповторимых технических параметров. Нержавеющая сталь для ножей — отличный выбор и понять это можно, если оценить все преимущества и недостатки материала, а также детально разобрать ключевые разновидности и свойства сплавов.

Все о стали марки 440

На нынешнем рынке металлопроката в России представлены различные виды сплавов, произведенные по зарубежным стандартам, к примеру, европейским, американским или японским. Среди таких материалов стоит отметить особую серию AISI 400, которая отвечает нормам и стандартам американского института стали и сплавов. Именно об этом виде материала поговорим в сегодняшней статье.

Состав

Главенствующим легирующим химическим элементом в рассматриваемом сплаве выступает хром. По этой причине сталь 440 относится к категории хромистых, если обращаться к ее составу. Содержание прочих легирующих составляющих, таких как молибден, кремний и марганец, является совсем небольшим, не превышает 1% (для каждого).

Современными стандартами устанавливается и максимальный объем фосфора и серы. Эти составляющие относятся к категории вредных примесей.

По содержанию такого элемента, как углерод, рассматриваемый класс стали разделяется на 3 разновидности:

440A – таким образом обозначается низкоуглеродистый материал;
440B – обозначение среднеуглеродистой стали;
440C – сталь с высоким содержанием углерода.

Процентные пределы углерода в рассматриваемом виде стали являются довольно узкими. На деле влияние на степень эластичности материала в первую очередь оказывает изменение содержания углерода на малейшие доли. Уровень прочности и твердости стали 440 растет, если возрастает концентрация рассматриваемого элемента. Самым хорошим значением здесь выступает 1%. От окисления материал защищает такой химический элемент, как марганец. Кроме того, он не дает образовываться сульфидам. Это благотворно влияет на условия закалки металла. Как правило, хром в нержавеющих металлах присутствует в 12-28% от общего состава. Благодаря этому элементу обеспечивается защита от коррозии, материал становится более износостойким и практичным.

Для рассматриваемой марки 440 стандартным является содержание хрома от 16 до 18%. На антикоррозийную устойчивость стали оказывают влияние молибден вкупе с кремнием. Для разных видов и марок сплавов содержание этих компонентов не превышает отметки в 6%. В рассматриваемом материале марки 440 молибден содержится всего лишь в 1%. Это отлично отражается на уровне прочности металла, а также на его стойкости к износу и долговечности. В металлах могут присутствовать и вредные составляющие, такие как сера и фосфор. Это своего рода технические примеси, которые могут плохо сказываться на качестве и износостойкости сплавов. Именно из-за таких примесей снижается антикоррозийная защита, возрастает степень хрупкости. Максимальный объем содержания указанных ненужных составляющих в марке 440 обычно составляет не больше 0,03%-0,04%.

Плюсы и минусы

Высококачественная сталь, маркируемая обозначением 440, имеет массу хороших эксплуатационных характеристик, благодаря чему завоевала очень большую популярность. Разберемся в основных преимуществах сплава на примере позиции 440C.

Материал, относящийся к указанной марке, отличается хорошим сопротивлением к внешним механическим воздействиям. Сталь 440C широко используется в изготовлении ножей, поэтому по ходу эксплуатации они не деформируются, всегда имеют изначальную структуру и строение.
Рассматриваемый тип стали характеризуется высокой прочностью. Это еще одно преимущество, доказывающее устойчивость сплава к разного рода механическим нагрузкам. Благодаря этому сталь 440С может взаимодействовать даже с очень твердыми предметами и продуктами питания.
Материал является стойким к появлению коррозии. Это очень важный показатель, благодаря которому рассматриваемая сталь может долго находиться в условиях повышенной влажности. Сплав 440С относится к нержавеющей категории. При условии грамотной эксплуатации материал не покрывается рыжими пятнами.
Еще один важный плюс сплава заключается в его стойкости к изнашиванию. Так, ножи с лезвиями, произведенными из стали 440С, способны прослужить несколько десятков лет. По ходу активного использования такие изделия не теряют правильной формы и положительных характеристик.
Сталь 440С прекрасно поддается обработке, а именно: заточке. Благодаря этому продукция, изготавливаемая с применением данного сплава, получается очень практичной и удобной в эксплуатации.
Продукция, которая производится с применением рассматриваемой марки стали, представлена в широком ассортименте, продается во многих торговых точках.

Сталь марки 440 обладает не только достоинствами, но и недостатками. Узнаем о самых значимых из них.

Так, сплав 440С нуждается в регулярном уходе. К примеру, ножи с такими стальными лезвиями обязательно надо каждый раз мыть после применения. Особенно важно поддерживать чистоту в местах соединения рукоятки и режущего компонента.
Из стали 440С получаются очень острые режущие элементы. При их эксплуатации пользователь обязательно должен соблюдать технику безопасности, действовать осторожно.
В сплаве 440С отсутствует такой элемент, как ванадий. Из-за этого страдает уровень износостойкости материала.
Показатели стойкости к воздействию агрессивных веществ у марки 440 являются не самыми высокими. Речь идет о воздействии солей или сильных кислот. Стали премиального класса являются более практичными в этом вопросе.

Характеристики

На качество и практичность сплава влияет не только его химическая составляющая, но и собственная микроскопическая структура, формирование которой происходит при условии медленного отжига. Нужно учесть, что стали марки 440 имеют отношение к так называемому мартенситному классу.

Для металла характерна игольчатая форма зерен. Подобная кристаллоподобная структура придает материалу более высокий уровень прочности и твердости. Рассмотрим подробнее, какими показателями прочности и свариваемости обладает сталь марки 440.

Прочность

В условиях обработки металлов сегодня задействуются следующие прочностные характеристики сплавов:

прочностный предел;
предел текучести;
относительное удлинение по разным шкалам.

В случае с рассматриваемым видом стали 440 имеют место такие показатели перечисленных технических характеристик.

Предел прочности. Для стали группы 440А – это 740 Мпа, для 440В – 750 Мпа, для 440С – 760 Мпа.
Показатели текучести. Для материалов марки 440А характерны показатели 420 Мпа, для 440В – 430 Мпа, для 440С – 460 Мпа.
Твердость, определяющаяся по шкале Роквелла: в случае со сталью 440А будет актуален параметр 56 HRC, для 440В – 58 HRC, а для 440С – 60 HRC.
Что касается относительного удлинения, то здесь имеют место следующие показатели: для 440А – 20%, для 440В – 18%, а для 440С – 13%.

Приведенные выше данные, свойственные стали, указывают на то, что прочностные параметры оказываются более высокими в случае высокого содержание углерода.

Для каждой из существующих марок эти показатели возможно повысить посредством термической обработки, однако из-за этого может возрасти степень хрупкости.

Свариваемость

Металлы, которые относятся к рассматриваемой серии 400, являются трудносвариваемыми. Из-за этого подобные материалы совершенно не подходят для изготовления качественных сварных соединений, а также монолитных строительных конструкций.

Если требуется сплавление отдельных деталей, его осуществляют в соответствии со специальной технологией. В нем обязательно должны содержаться указания по режимам воздействия на элементы и вещества, предварительного и сопутствующего прогрева и так далее.

Аналоги

Сталь марки 440 не является исключительной, если сосредоточиться на ее эксплуатационных и технических характеристиках. Сплавы высокохромистого типа с такими же свойствами производятся и в России (по отечественным стандартам), а также по японским и европейским стандартам.

Применение

Рассматриваемый тип материала может похвастаться очень высоким сопротивлением к разрушительной коррозии. Такими же свойствами не обладает стандартная нержавейка X18H10. Кроме того, сталь 440 твердая, прокаливаемая, износостойкая. Подобный материал, где содержится самый большой процент углерода, может быть использован в производстве специальных и качественных подшипников, работа которых проходит в условиях агрессивных сред.

Как указывалось выше, сталь марки 440 очень часто используют, изготавливая качественные и практичные ножи. Если инструмент делается для бытовой эксплуатации, то вполне достаточно сплава с маркировкой 440А. Режущая кромка из такого материала прочна и износостойка.

Многие модели ножей производятся из другой категории – из стали 440С.

Обработка

Исходя из того, для каких именно целей предназначено изделие из стали 440, к ним может применяться разный тип термообработки. Рассмотрим особенности некоторых из них.

Все, что нужно знать о стали AISI 420

Сталь AISI 420 — популярная марка, широко применяемая для изготовления ножей. У нее есть свои плюсы и минусы, российские аналоги. Разобраться во всех тонкостях и характеристиках, узнать твердость материала по Роквеллу, состав листов поможет подробный обзор этой нержавеющей стали.

Состав и расшифровка

Сталь AISI 420 выпускается согласно стандарту ASTM A420. Марка в зависимости от процентного содержания углерода делится на несколько категорий с различными показателями твердости, механической прочности. Есть ее усовершенствованная разновидность AISI 420 MoV, дополнительно легированная молибденом и ванадием. В классическом варианте ее состав таков:

C (углерод) 0,15%:
Cr (хром) 12-14%:
Si (кремний) 1%:
P (фосфор) 0,04%;
Mn (марганец) 1%.

Как и в других разновидностях стали, основу сплава составляет железо. Углерод способствует удержанию кромки, в незначительных количествах слабо влияет на общую коррозионную стойкость, но помогает улучшить твердость готового сплава. Хром, выступающий главным легирующим компонентом здесь, обеспечивает высокую плотность металла. Помогает придать ему нержавеющие свойства. А также в этой марке стали использована добавка марганца. При термической обработке помогает раскислить и дегазировать пластичную смесь. Содержащийся в незначительном количестве в сплаве фосфор в этом случае помогает повысить сопротивляемость металла атмосферным воздействиям. Кремний также используется как упрочняющая и дегазирующая добавка.

У иностранных производителей изделия из AISI 420 нередко снабжаются пометками: Super-steel, Stainless, Inox. Это указывает не ее нержавеющий статус. Расшифровка основного наименования тоже не представляет сложностей. AISI — это обозначение Американского института стали и сплавов. Цифра 4 — обозначение принадлежности материала к сплавам хромо-никеле-молибденовой группы, 20 — коэффициент, обозначающий определение места материала в таблице.

У стали AISI 420 есть свой перечень достоинств и недостатков. Вот ее очевидные плюсы.

Антикоррозионная стойкость. Металл не ржавеет при длительном погружении в воду, хорошо переносит влияние атмосферных осадков. Даже слабокислые среды ему не опасны.
Соответствие пищевым и гигиеническим стандартам безопасности. Металл не меняет вкус воды, блюд и напитков. Подходит для проведения санитарных обработок поверхностей.
Пригодность для медицинских целей. Из этой марки стали изготавливают режущие инструменты с высокой устойчивостью к износу. В том числе сменные элементы для приборов различного назначения.
Термостойкость. При нагревании в пределах +450 градусов материал остается стабилен, не меняет своих свойств.
Устойчивость к механическому воздействию. Металл не подвержен интенсивному износу.
Привлекательный внешний вид. После полировки металл надолго сохраняет зеркальный блеск. Посуда и ножи из него не требуют сложного ухода.
Пригодность для обработки. До закалки металл остается податливым. Его легко можно подвергнуть необходимой обработке.
Пластичность, стойкость к упругим деформациям. Это придает металлу пружинящие свойства.
Умеренная стоимость. Изделия из стали AISI 420 не относятся к категории премиальных. Большая их часть продается в сегменте масс-маркет.
Пригодность для соединения сварным способом. Этим достоинством обладают далеко не все мартенситные стали.
Широкая распространенность. Со сплавом этой марки успешно работают производители во многих странах мира – от Швейцарии и Испании до Китая.

Недостатков у этого сплава довольно мало. Он считается базовым, с невысоким содержанием легирующих компонентов. На его мягкость напрямую влияет содержание углерода. Кроме того, сталь AISI 420 с его малым процентным соотношением быстро теряет остроту реза.

Эти минусы компенсируются универсальностью металлоизделий, их устойчивостью ко внешним воздействиям.

Сталь AISI 420 относится к категории мартенситных, отжигаемых при определенном температурном режиме. Нержавеющий сплав проходит упрочнение путем термической обработки, имеет превосходную износостойкость. А также у металла этой марки присутствуют следующие характеристики.

Пластичность. Металл позволяет производить изделия сложной формы.
Ударная вязкость. Материал устойчив к нагрузкам.
Коррозионная стойкость. Нержавеющие свойства сплава достаточно высоки.
Твердость по Роквеллу. Она составляет от 42-47 HRC до 50-55 HRC.
Предельная прочность. Она варьируется в диапазоне 550-620 МПа.
Относительное удлинение. От 26 до 20%, в зависимости от содержания углерода в стали.
Жаростойкость. У стали AISI 420 высокая температура плавления. В умягченном состоянии она образует смесь карбидной и ферритной фазы. При нагревании до 1000-1060 градусов с последующим закаливанием в масляной или воздушной среде образуется мартенсит.
Устойчивость к воздействию слабоагрессивных сред. Металл не боится контакта с солями органических кислот в условиях комнатной температуры, не боится влияния атмосферных осадков и воды.
Устойчивость к серосодержащим средам. Она возможна в этом сплаве благодаря отсутствию в его составе никеля.
Стойкость к растрескиванию. Особенности строения сплава позволяют ему сохранять стабильность под нагрузками.

Устойчивость к образованию окалины сохраняется металлом при температуре до 700 градусов. Максимальный уровень защиты от коррозии достигается после термообработки с последующей полировкой.

Российский рынок также имеет свои аналоги стали AISI 420. Наиболее близкие характеристики имеют нержавеющие жаропрочные марки.

Среди зарубежных марок наиболее близкими характеристиками обладают японская SUS420J1, китайская 20Cr13, немецкая X20Cr13. В Чехии аналог именуется 17042, в Польше 4h23, в Испании F. 3404, в Англии 420S45. В странах Европы мартенситные стали, аналогичные AISI 420, довольно популярны.

Листы и полосы стали AISI 420 имеют довольно широкое применение. Впечатляющие эксплуатационные свойства этого материала обеспечивают ему востребованность в самых разных отраслях. Эта марка стали подходит для ножей. Материал клинков из нее получается прочный, устойчивый к износу, долговечный, не нуждающийся в частой заточке. Есть и другие сферы применения AISI 420.

Производство сепарационных и тепловых кранов. Для этих целей используется листовая сталь.
Создание элементов конструкции турбин, котельного оборудования. Металл не подвержен коррозии, поэтому может работать в разных средах и условиях.
Изготовление крепежных элементов, клапанов, труб, лопаток.
Создание износостойких прокладок для машин и механизмов. Они выдерживают интенсивное трение, ударные нагрузки.
Производство кухонных принадлежностей и утвари. В том числе для профессионального применения в поварском деле.
Изготовление мерительного и режущего инструмента различных типов.
Производство игл карбюраторов.
Формирование пружин и других изделий, подвергающихся значительным нагрузкам.
Создание деталей машин и оборудования для пищевой промышленности. Сталь AISI 420 разрешена для использования в виноделии. Она не вступает в химическую реакцию при непосредственном контакте с коньячным спиртом и суслом. А также из этой стали изготавливают мойки, покрытие разделочных столов, упаковочные линии, внутренние элементы конструкции жарочных шкафов.

Столь широкое применение позволяет обеспечивать стали AISI 420 особую популярность в сфере промышленного производства. В изготовлении ножей у отечественных брендов она практически не используется, а вот зарубежные фирмы довольно успешно поставляют на рынок такую продукцию. Особенно востребована она при изготовлении режущего снаряжения для подводного плавания.

Испанские и китайские мастера позиционируют ножи из AISI 420 как мягкие. Швейцарские и австрийские, а также немецкие производители из той же стали придают своим изделиям исключительную прочность и твердость.

Термическая обработка в азотной среде при изготовлении ножевых клинков и других изделий с повышенными показателями твердости и прочности позволяет получать металл с уникальными характеристиками. Лезвия получаются гибкими, с качественной режущей кромкой. Закалка стали AISI 420 производится с большей или меньшей успешностью. На этот фактор влияет количество углерода в составе, которое варьируется от 0,15 до 0,3%. Из стали с наименьшими показателями ножи получаются мягкими, слабо держащими заточку кромки. Важно отметить, что после прохождения термомеханической обработки при переходе в мартенситное состояние металл перестает быть податливым. Именно поэтому его поставки осуществляются в заготовках, в мягком состоянии. Так удается сохранить его пригодность к механической обработке.

Заготовки получают методом их отливки. Во время отливки производится регулировка температуры и течения процесса остывания металла. Сплаву нежелательно остужаться в воздушной среде. Его диффузия и кристаллизационные процессы в структуре требуют времени. Последующая обработка заключается в механической зачистке заготовки, заточке режущей части. Затем изделия шлифуются. Это обязательно делается до закалки. Для постобработки твердый сплав не пригоден. Закалка производится при невысокой температуре. Для образования мартенсита на этой стадии будет достаточно нагрева до 200-300 градусов. Важнейшим этапом является процесс отпуска заготовки, со стабилизацией и поддержанием температуры. В этот период игольчатая структура металла преобразовывается в сферическую.

В зависимости от времени выдержки форма и размеры зерна будут варьироваться от сорбита до троостита.

Какими бывают стали для ножей и какие самые лучшие?

Клинки современных режущих инструментов самого разного назначения на сегодняшний день изготавливаются из стальных заготовок. При этом важно учитывать, какими бывают стали для качественных ножей.

Имея информацию о ключевых характеристиках разных видов материала, позволяющую проводить объективное сравнение, можно определить, какая сталь будет лучше. И речь в данном случае будет идти как об удельном весе, так и о твердости, а также коррозийной стойкости.

Особенности и характеристики

Механические технологические и свойства ножевой стали того или иного вида определяются наличием и долей легирующих элементов в ее составе. Анализируя ключевые особенности и характеристики таких материалов, стоит выделить следующие важные моменты.

Устойчивость к температурным колебаниям в широком диапазоне: от -30 до +100 градусов.
Прочность и упругость. Здесь важно помнить, что наиболее важными характеристиками в контексте эксплуатации рассматриваемых изделий являются минимальная деформация, а также устойчивость к продольным прогибам.
Восприимчивость к коррозии.
Твердость. Данный параметр, как известно, измеряется по шкале Роквелла и обозначается HRC (в европейских странах применяется аббревиатура RC). В ситуации с ножами оптимальными принято считать показатели не ниже 55 единиц. Однако стоит заметить, что между твердостью и устойчивостью материала к сколам существует обратная зависимость.
Способность долго держать заточку. Не секрет, что чем тверже сталь, тем дольше лезвие ножа будет оставаться достаточно острым.

Помимо всего перечисленного, следует уделить внимание такому моменту, как легкость заточки клинка. Конечно же, более мягкий материал будет легче обрабатывать. Однако в такой ситуации лезвие будет держать заточку совсем недолго.

Здесь важна та самая золотая середина. Стоит заметить, что однозначного ответа на вопрос, как сталь самая лучшая, не существует. Характеристики изделия должны соответствовать поставленным перед ним задачам в рамках эксплуатации.

Обзор видов

Любая сталь – это в первую очередь сплав железа с углеродом. Содержание последнего определяет жесткость и прочие характеристики материала. С учетом данного параметра ножевые стали делят на низко-, средне- и высокоуглеродистые. И здесь важно отметить, что клинки, выполненные из сплавов, не имеющих добавок, то есть из нелегированных, имеют следующие особенности:

хорошая гибкость;
чувствительность к коррозии;
низкая устойчивость к механическим повреждениям.

Чтобы максимально повысить эксплуатационные характеристики изделий, используют различные примеси. Именно эти элементы и будут определять ключевые параметры как самой стали, так и ножей, сделанных из нее.

Отдельно следует сказать о порошковой стали, клинки из которой, как правило, обходятся дороже многих других. Здесь качество изделий напрямую определяется распределением и размером формирующихся в процессе изготовления карбидов. Применение данной технологии позволяет получать высокотехнологичный сплав, а также повышать концентрацию легированных составляющих и, соответственно, улучшать эксплуатационные характеристики ножей.

На сегодня из порошковой стали делают большинство современных моделей армейских и охотничьих клинков. Стоит заметить, что такие лезвия острее аналогов, выполненных из цельнометаллических заготовок. А также к явным преимуществам можно отнести максимальную устойчивость к температурным колебаниям и деформации. Не менее важный момент – длительность сохранения остроты режущей кромки даже в сложных условиях эксплуатации изделий.

Следующий интересный вид ножевой стали – это дамаск, твердость которого составляет в среднем 60 HRC. К особенностям материала и конкурентным преимуществам также стоит причислить прочность и остроту кромки и хорошее удержание режущих свойств. Но главной отличительной чертой этой крепкой стали является уникальный узор, наличие которого обусловлено технологией изготовления. Но на фоне всех перечисленных плюсов необходимо выделить один важный минус. Дамаск в отличие от нержавеющих марок не характеризуется устойчивостью к коррозии, и поэтому требует особо ухода.

Помимо всего перечисленного, в топ-10 прочных ножевых сталей входит алмазная. Ее главное достоинство – это максимальная стойкость к износу. Исходя из этой особенности материал широко применяется при изготовлении не только ножей, но также резцов и сверл. В советское время из алмазной стали делали инструменты, предназначенные для обработки алмазов.

Рейтинг самых лучших марок

На данный момент во всем мире производителями описываемой продукции используется более чем широкий перечень ножевых сталей. При этом многие из них имеют богатейшую историю. Так, к примеру, сплав Р6М5 был создан в эпоху британской промышленной революции. До этого вполне хватало инструментов для работы с древесиной и цветными металлами.

Однако развитие технологий требовало средств для обработки более твердых материалов. В подобных условиях режущие и прочие инструменты, выполненные из обычных марок стали, быстро изнашивались и выходили из строя, особенно при выполнении работ на высоких скоростях. В поисках решения проблем учеными в 1858 году был создан упомянутый сплав, одним из элементов которого являлся вольфрам.

Еще одна интересная марка стали – это производимая в Поднебесной 3Cr13. Сплав, относящийся к категории мартенситных, характеризуется повышенной коррозийной стойкостью. Эту сталь изначально разрабатывали для машиностроительной отрасли, но при этом она широко и успешно используется для производства ножей бюджетного и среднего ценовых сегментов. Помимо этого, из 3Cr13 делают довольно качественные клинки топоров. К основным характеристикам материала относится легкость заточки. Средних механических характеристик позволяет добиться закалка до 57 единиц по шкале Роквелла.

А также в КНР выпускают легированную сталь марки 7Cr17MoV, ближайшим аналогом которой можно назвать американскую 440А, а также ряд других «нержавеек» этой категории. Еще одна популярная китайская сталь, относящаяся к бюджетному сегменту, – 8Cr13MoV. По составу этот материал во многом похож на AUS-8, и при доступной стоимости имеет неплохие эксплуатационные характеристики в контексте изготовления ножей.

Зарубежные

В данном случае речь пойдет о более чем широком ассортименте ножевых сталей. Естественно каждая из марок имеет неоспоримые плюсы и не менее значимые недостатки. Одна из распространенных во всем мире ножевых сталей – это немецкий инструментальный сплав D2. Характеризуется однородной структурой в результате закалки.

В США производят сталь CPM S35VN, относящуюся к премиальному сегменту. Этот материал отличается от конкурентов твердостью и высокой износостойкостью. Кстати, здесь CPM – аббревиатура, относящаяся к технологии изготовления, которая расшифровывается как Crucible Particle Metallurgy. Эту сталь получают порошковым методом, что определяет ее ключевые характеристики.

А также стоит уделить внимание следующим популярным маркам ножевой стали импортного производства.

N690 – сплав, выпускаемый на производственных мощностях Böhler в Германии, Австрии и Российской Федерации. Речь в данном случае идет о мартенситной стали, в составе которой присутствует кобальт.

S390 – порошковая, быстрорежущая марка шведского бренда Böhler-Uddeholm. Стоит заметить, что отечественными производителями эта марка используется в ножевом производстве сравнительно недавно. Сплав относится к премиум-сегменту и характеризуется повышенной твердостью, а также сложностью обработки (термической и механической).

К340 – еще один образец продукции совместного шведско-австрийского производителя. Это универсальный материал, получаемый методом электрошлаковой переплавки. В результате создается продукт с минимальным присутствием примесей в составе. Еще один важный момент заключается в равномерном распределении карбидов.

М390 – сталь, разработанная австрийскими металлургами, характеризующаяся высокой устойчивостью к воздействиям агрессивной среды. Изначально создавалась в качестве исходного материала для медицинских инструментов. Клинки ножей, выполненных из М390, способны сохранять остроту режущей кромки до 6 месяцев.

ZDP-189 – японская марка инструментальной стали с твердостью до 69 единиц по Роквеллу. Одна из ключевых особенностей заключается в высокой концентрации хрома. С учетом хрупкости используется для изготовления не всех видов ножевых полотен.

AUS-8 – это еще один продукт, созданный японскими специалистами. Сталь имеет хорошие эксплуатационные характеристики. Сопротивление коррозии обусловлено присутствием в составе сплава никеля и молибдена. Металл выгодно отличается от конкурентов сравнительно низкой себестоимостью.

Помимо всех перечисленных марок, стоит уделить внимание ножевой стали Elmax, получаемой по порошковой технологии. Применяется для изготовления клинков премиум-класса. Высокоуглеродистый и высоколегированный сплав характеризуется пластичностью, коррозионной устойчивостью, высокой ударопрочностью, а также износостойкость.

Отечественные

На сегодня в топ-5 можно выделить следующие марки ножевой стали, выпускаемые российскими компаниями-производителями.

100Х13М – была разработана еще в Советском Союзе, а именно: 1 января 1981 года. Зарубежным аналогом является сталь AISI-154CM. Создавалась специально в качестве исходного материала для изготовления скальпелей и ампутационных хирургических инструментов. Главные достоинства – хороший рез, удержание заточки, гипоаллергенность, повышенная устойчивость к коррозии и воздействию агрессивной среды.

110Х18МШД – сплав, который по праву можно назвать легендарным, поскольку ножи, изготовленные из него, прошли всевозможные испытания в самых разных условиях. Клинки хорошо и долго держат заточку, не ржавеют, а также не требуют особенного ухода. Твердость этой ножевой стали варьируется в диапазоне от 58 до 62 единиц по шкале Роквелла. И здесь важно заметить, что даже при максимальных показателях отсутствует склонность материала к утрате прочности и крошению.

50х14МФ – сплав, относящийся к разряду универсальных, с которого, по имеющимся данным, в свое время начиналось оружейное производство. На сегодня данная сталь используется для изготовления ножей и высококачественного медицинского инструмента. Материал отличается повышенной устойчивостью к воздействиям влаги и химической среды, и при этом имеет твердость в пределах 57-58 единиц по шкале Роквелла.

40Х12 – достаточно мягкая и при этом высоколегированная сталь. Является сырьем для производства недорогих ножей, а также сувенирных изделий. Сплав плохо закаливается, и поэтому клинки, выполненные из него, легко гнутся. Еще один важный минус – это плохое удержание остроты режущей кромки. Главный плюс здесь заключается в устойчивости материала к коррозии.

Х12МФ – сплав, который изначально создавался для машиностроительной отрасли, но сейчас он широко применяется в ножевом производстве. Важная особенность заключается в использовании вторичного сырья, которое существенно уменьшает стоимость производственного процесса. Материал характеризуется коррозийной стойкостью, и поэтому изделиям не требуется сложный уход. Важно отметить простоту обработки клинков.

65Х13 – сталь, относящаяся к бюджетной ценовой категории. Присутствие в составе сплава хрома обеспечивает хорошую коррозийную стойкость. Твердость составляет от 56 до 59 HRC. А также стоит выделить повышенную устойчивость клинков к механическим воздействиям. Не менее важными эксплуатационными свойствами являются легкость заточки и простота ухода за изделиями. Существенный минус – быстрое истирание.

Какую сталь выбрать?

Независимо от предназначения ножа, одним из ключевых параметров являются свойства режущего полотна. Именно маркой стали определяются такие важные моменты, как острота и ее удержание, легкость обработки клинка, гибкость, прочность и прочее. Если идет речь о подборе кухонного ножа, то наиболее распространенным вариантом будет углеродистая сталь. Такими изделиями хозяйки успешно пользуются уже очень давно. К основным плюсам здесь стоит отнести:

доступную стоимость;
остроту полотна;
легкость обработки.

В контексте главных недостатков необходимо акцентировать внимание на том, что в процессе эксплуатации такие ножи довольно быстро утрачивают остроту режущей кромки. Не менее важно то, что они подвержены коррозии, а сам металл имеет свойство темнеть.

По мнению специалистов, лучшим решением для кухонного ножа будет сплав, для которого характерно оптимальное соотношение таких ключевых характеристик, как твердость и гибкость. И здесь важно акцентировать внимание на следующих моментах.

Сопротивляемость деформации, а также проникновение в ножевое полотно твердых тел.
Отсутствие склонности к крошению и разрушению в процессе эксплуатации.
Способность клинка сохранять форму при сильном и длительном трении.
Сопротивление выгибанию.
Легкость реза, для совершения которого не требуется прикладывать усилия.

Например, в Соединенных Штатах часто выбор делают в пользу марки 155 СМ, а в Стране восходящего солнца отдают предпочтение стали АТС-35. При этом особое место отводится булату и дамаску. Подобный подход обусловлен прежде всего твердостью этих сплавов.

Но важно помнить, что такие клинки стоят недешево и требуют специального ухода (особенно ножи из дамасской стали).

Современные марки ножевых сталей, их аналоги и химический состав

В представленных в статье таблицах, мы постарались наиболее полно перечислить современные марки сталей европейского, китайского и российского производств. Показать их химический состав, а также дать вводные данные по их термообработке для тех, кто изготавливает ножи самостоятельно.

Стали Европейского производства

* G - газовая среда, O - масло, A - воздух

Стали NIOLOX и PGK — краткие характеристики

PGK — Сталь выпускаемая немецкой компанией Lohmann GmbH (Германия). Средний диапазон закалки составляет 60-65 HRC по Роквеллу. Клинки, изготовленные из стали PGK имеют высокую износостойкость, их режущая кромка хорошо держит заточку, обладают агрессивным резом. При закалке 63 HRC сохраняют высокую прочность. Антикоррозионные свойства сравнимы со сталью D2. Сталь PGK близка к K340, но более износостойкая и труднее в обработке. Последнее, впрочем, более важно лишь для производителей ножей.

Стали производства Китай

Российские марки ножевых сталей

G - газовая среда, O - масло, A - воздух

Тест шести лучших марок сталей на джутовом пеньковом канате

Химические элементы и их значение в составе сталей

Углерод (C) — наиболее важный элемент в стали, он повышает её прочность, без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость.
Хром (Cr) — придает сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость; чрезмерное содержание хрома в сплаве повышает его хрупкость.
Марганец (Mn) — его содержание положительно воздействует на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости. Увеличивает износостойкость и прочность.
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.
Ниобий (Nb) — один из лучших формирователей карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W) — увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co) — повышает прочность и твердость, а также усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах.

Информация и данные, приведенные в таблицах, соответствуют действительности, но предназначены только для ознакомления. Предложения по использованию сталей описаны лишь для того, чтобы помочь читателям оценить и принять решение, а не являются гарантией и не могут быть истолкованы как поручительство .

Читайте также: