Сталь n690 твердость по роквеллу

Обновлено: 19.04.2024

В настоящее время покупательская способность населения переживает кризис. Спрос на дорогие порошковые стали упал, а бюджетные высокоуглеродистые стали оказались на пике популярности, несмотря на более сложный уход за ними во время эксплуатации.

Рейтинг ножевых сталей

Для удобства в ТОП сталей и сплавов для изготовления ножевых клинков фиксированного типа они представлены по мере возрастания характеристик и цены, соответственно.

Высокоуглеродистая сталь присутствует на нижней строчке рейтинга в силу того, что является лидером продаж. Ножи бюджетной категории с приличным резом, долго не притупляющейся кромкой. Сталь 9ХС очень сложно ковать, при нарушении температурного режима кромка трескается. Зато, после правильной ковки кромка способна выдержать слабые ударные нагрузки. Например, ножом можно нарубить веток для костра.

Недорогая быстрорежущая сталь изначально разрабатывалась для серийного производства сверел. Ножевым материалом эта углеродка стала значительно позже.

95Х18

Отечественная кованая нержавейка, совершенно не требующая ухода, обычно с глянцевой блестящей полированной зеркальной поверхностью. Сталь относится к бюджетной категории, доступна широкому кругу потребителей. Режет несколько хуже, и тупится гораздо быстрее в сравнении с высокоуглеродистыми сталями. Не боится ударных нагрузок, но имеет низкую прочность на излом.

Сталь 95Х18 можно закаливать до прочности режущей кромки 58 HRC. Первая заточка производится на заводе, после чего, нож легко правится и точится в домашних условиях без специальных приспособлений. Пищевые кислоты и высокие температуры в бытовых печах не могут вызвать коррозию нержавеющей стали.

Клинки из стали 95Х18 используются в рыбацких, туристических, поварских, разделочных, филейных, сувенирных, подарочных ножах. Охотники с лицензиями на крупного зверя – лось, кабан, ее используют редко. Агрессивный рез здесь невозможен в принципе. Профессионалы считают, что нержавейка «гладит», а не режет. Заточки не хватит на разделку взрослого лося. Клинок придется точить в процессе в полевых условиях, что некомфортно, например, зимой.

Очередная сталь от производителя Bohler (Австрия, Германия), полностью нержавеющая, ни при каких условиях. Твердость N690 зависит от цикла термической обработки:

при закалке в масле после нагрева при +1030°С с последующим двухразовым отпуском в течении часа при +190°С твердость равна HRC 59 единиц;
при увеличении температуры закаливания до +1080°С с точно такими же режимами отпуска твердость понимается до HRC 61 единицы.

В сравнении с Х12МФ эта сталь немного быстрее притупляется, зато быстрее и проще точится, не требует ухода. В нержавейке мартенситного класса высокое содержание углерода для обеспечения агрессивных режущих свойств – твердости, долгого удержания заточки, остроты. Для того, чтобы она не ржавела, в сталь введены легирующие элементы. Они же обеспечивают упругость, пластичность, вязкость.

Если предыдущий сплав позиционируется ножевыми мастерскими «для рубилова», то Bohler K110 предназначен исключительно для реза, рассечения, строгания и прокалывания. Ударных нагрузок, выламывания, вращения, напряжения на излом материал не переносит, абсолютно. При одинаковой средней закупочной цене с N690 сталь К110 обходится гораздо дешевле в обработке.

Дамаск

Следующий по твердости ножевой материал – это дамасская сталь с показателем HRC 61 единица. В своей категории это единственный материал, в котором характеристики задаются не химическим, а механическим методом. Грубо говоря, в сталях и сплавах железо, углерод и легирующие присадки вступают в химическую реакцию в момент плавки, и при последующей термической обработке. То есть, на молекулярном уровне.

В Дамаске полосы или проволока из низкоуглеродистых и высокоуглеродистых сталей и/или никеля (мозаичный Дамаск) привариваются друг к другу, перекручиваются или перегибаются многократно при высокой температуре. При этом расплавления металлов не происходит, но они спаиваются между собой до состояния однородной структуры.

Таким образом, Дамаск можно рассматривать, как микс из кусочков твердой высокоуглеродистой стали в пластичной среде низкоуглеродистой стали. Углеродка затачивается, обладает агрессивным резом, долго не тупится. Ударные нагрузки при рубке и изгибающие усилия, прикладываемые к клинку, компенсируются за счет пластичности низкоуглеродистой стали вокруг зерен высокоуглеродистой стали.

Недостатками Дамаска являются низкая коррозионная стойкость и необходимость ухода за клинком, соответственно. Пакеты Дамаска свариваются и куются вручную, что увеличивает себестоимость производства каждого изделия. Кроме того, в узорчатую сталь могут добавляться дорогостоящие металлы или большое количество разнообразных сталей с не одинаковыми свойствами.

Поэтому Дамаск бывает дешевым и дорогим. Из некоторых его видов изготавливают исключительно «полочные» ножи, которые по своему прямому назначению никогда не используются. Ими пополняют коллекции, дарят ножи или покупают их в качестве сувениров, украшают копиями клинкового оружия интерьеры. Тем не менее, все они сохраняют агрессивный рез и долгое удержание остроты режущей кромкой.

Х12МФ

Самый популярный на ножевом рынке России конструкционный материал для клинка – это, несомненно, сталь Х12МФ. В средней ценовой категории у нее идеально сбалансированное соотношение качества и себестоимости производства. Показатель твердости HRC 62 единицы здесь сочетается с высоким содержанием легирующих элементов. Однако сталь условно нержавеющая, для нее используется стандартный алгоритм эксплуатации:

можно резать и рубить любые продукты;
после использования клинок необходимо ополоснуть;
после каждого употребления нож вытирается насухо;
перед длительным хранением сталь смазывается маслом, любым, имеющимся в доме.

Условно нержавеющая сталь Х12МФ идеально подходит охотникам (агрессивный рез по шкуре и мясу) и туристам (строгание, рубка, резание, прокалывание, рассечение материалов). Для рыбаков и поваров это не самый лучший вариант из-за повышенного содержания влаги, пищевых кислот, высокотемпературных сред.

Bohler K340

Выпускается сталь К-340 австрийско-датским концерном Bohler, в среде специалистов называется литым дамаском. Клинком можно отрубить рог коровы, вскрыть консервную банку, на канатном тесте К 340 показывает высокие результаты. Твердость сопоставима с предыдущим вариантом Х12МФ – 62 единицы по Роквеллу. Однако углерода здесь меньше, а твердость обеспечивается легирующими элементами.

Соответственно, коррозионная стойкость К340 выше, клинок не раскалывается при случайном падении на камень, железо. Стандартом для этой марки стали считается отделка StoneWash – травление до серого матового цвета в кислоте, затем обработка струей эмульсии с абразивом (пескоструй или дробеструй).

Материал в принципе не прихотливый, надежный на рыбалке, в походе, на охоте и кухне. При минимальном обслуживании нож прослужит очень долго.

И у производителей, и у потребителей, сталь ХВ5 чаще называется «алмазкой» из-за твердости HRC 65 единиц. Для бытовых нужд и экстремальных увлечений этого достаточно с запасом. Это именно тот случай, когда пользователь жертвует комфортом ради голой функциональности.

Алмазка не затупится при разделке двух тушек лося, режет зло, агрессивно, но ухаживать за ножом придется более тщательно. Ибо металл ржавеет в воде, агрессивных средах, при шинковке овощей, потрошении рыбы и, даже от человеческого пота. Если подержать в руках коллекционный нож с клинком из ХВ5, и убрать его в футляр, не протерев лезвие, на нем возникнут темные пятна, свести которые намного сложнее, чем выполнить профилактику до этого.

Особенно хрупкой режущая кромка становится на морозе, ронять ее зимой на камни не рекомендуется. Кости алмазкой ХВ5 не рубят, консервные банки не вскрывают. Зато таким ножом можно показывать фокусы с состриганием волос на руке, перерезании бумаги и платков, опускающихся на кромку под своим весом.

М390 и Elmax

Одинаковыми свойствами обладают порошковые стали Elmax и М390 международного австро-шведского предприятия Bohler Uddeholm. Сталь Элмакс с твердостью HRC 64 единицы не ржавеет в высокотемпературных и агрессивных средах. Прочность в сочетании с высокой вязкостью, то есть свойства Дамаска обеспечивают злой рез, долгое удержание заточки, сопротивление ударным, изгибающим, крутящим и выламывающим нагрузкам.

Сплав М390 – это улучшенная версия Элмакса с 1,9% углерода вместо 1,7%, содержанием хрома 20% вместо 18%. Не специалист разницы между родоначальницей порошковых сталей Элмакс и модифицированной версией М390 не заметит, что на мясе, что на овощах.

Стоят такие клинки дорого, зато не нуждаются в уходе, долго держат заточку, правятся при надлежащем хранении раз в месяц. Хороши эти стали на кухне, в походе, на рыбалке, охоте, грибном сборе, заготовке веников, то есть, «на все случаи жизни».

Булат

При производстве Булата расходуется большое количество энергоносителя, ручного труда, материальных ценностей. Например, для выплавки 2 – 3 ножевых полос расходуется один тигель средних размеров, уничтожаемый после выплавки из-за потери рабочих свойств.

Сталь высокоуглеродистая, легированная, но антикоррозионными свойствами, к сожалению, не обладающая. Поэтому уход необходим, твердость и пластичность высокие. Булатная сталь востребована всеми категориями пользователей.

Отечественная быстрорежущая сталь Р-18 создавалась для изготовления токарного, сверлильного, фрезеровочного инструмента. То есть, после заточки кромки она спокойно режет менее прочные стали, и любые другие конструкционные материалы. Поэтому априори с бытовыми задачами – разделка кабана, добор медведя на охоте, филирование рыбы на реке, заточка колышков для палатки в походе, рубка веток для костра на даче, нарезка колбасы на пикнике, мяса и овощей на кухне, она справляется на 100%.

Твердость металла составляет 65 единиц по шкале Роквелла. Поэтому сленговое узкоспециальное название Р18 «алмазная» сталь действительности е соответствует. В шкале Роквелла этому минералу присвоено значение 100 единиц. Просто, на момент ее возникновения сталь считалась самой прочной из существующих литых модификаций.

Следует понимать, что характеристики клинка зависят от марки стали только на 50%. Остальное решает геометрия лезвия – угол заточки, тип спусков (Сканди, прямой клин, Конвекс), наличие подводов, форма режущей кромки (гладкая, зубья, серрейтор, волна).

Поэтому некоторыми ножами из алмазки Р18 реально можно вскрывать консервные банки, и царапать, резать стекло, HRC 61 единица, что на 3 единицы ниже, чем у рассматриваемого материала, показывать на рыбалке, охоте, в походе у костра прочие фокусы.

Пользуются ножами из быстрореза Р18 преимущественно профессионалы и обеспеченные любители экстремальных видов хобби. Любители и пользователи бюджетных категорий чаще куют клинки из разверток, метчиков и сверел, плашек и зенкеров, прочих инструментов, изготовленных из алмазки Р-18.

Ламинат

В отличие от строительного отделочного материала с аналогичным названием ножевая сталь этого типа пользуется уверенным спросом в профессиональной среде. Ламинированная сталь это третья разновидность Дамаска и Булата для решения все той же задачи – совместить в одном материале или, в крайнем случае изделии свойства высочайшей твердости, вязкости, прочности и пластичности.

Способ решения проблемы здесь другой, не менее оригинальный. Сердечник изготавливается из полосы высокоуглеродистой стали с максимальным содержанием углерода, например, У-12. По бокам сердечник обкладывается двумя слоями Булата, Дамаска, нержавейки, коррозионностойкой или любой другой стали со специальными свойствами.

При заточке боковые слои стачиваются в ноль, а сердечник заостряется абразивным инструментом. Ржавчина может возникнуть только на режущей кромке, обух, голомень, пята и спуски защищены от коррозии за счет применения сплавов с соответствующими свойствами.

Обкладки твердостью HRC 35 единиц не позволяют сломаться сердечнику HRC 62 – 6 единиц при крутящих, выламывающих нагрузках. Могут обладать высокими декоративными качествами, например, рисунком Дамаска «Мозаика», «Паутинка», «Гроза», «Ромб», «Руны».

Клинок подходит для обороны, кухни, добора зверя, разделки рыбы, разбивки туристического лагеря, коллекции, декорирования интерьера, например, в каминном зале или охотничьем домике.

Сталь марки PGK является удачной разработкой немецкого семейного заводика Lohmann. Она успешно конкурирует с более дорогими и именитыми сплавами CPM 3V и CTS-PD1 институтов США. При тестировании – 10 ударов по берцовой кости КРС, сухому бамбуку и лосиному рогу – режущая кромка 40° остается целой, и не меняет геометрию.

При уменьшении угла заточки до 15° с каждой стороны кромка начинает крошиться и выгибаться, как у косы при пробивке ее наклепом. Таким образом, при злом агрессивном резе по мясу, шкурам животных немецкая сталь PGK обладает высокой вязкостью, пластичностью, упругостью.

Соответственно, условно нержавеющая сталь PGK подходит для всех типов ножей – тризм, рыбалка, грибной сбор, охота, заготовка трав и веников, резка продуктов, заточка кольев, но, при правильном выборе геометрии клинка.

Сталь S 390 представляет собой российский порошковый быстрорез с улучшенными характеристиками. Инструментальная сталь практически не имеет дефектов и изъянов, обладает однородной структурой. После термообработки твердость режущей кромки составляет HRC 69 единиц. В каталогах большинства ножевых мастерских это самый твердый конструкционный материал.

Максимум, что может случиться с этой условно нержавеющей сталью – возникновение темных пятен, портящих дизайн клинка. Поэтому минимальный уход за дорогими ножами из S390 все же необходим. При правильном угле заточки режущей кромки можно показывать фокусы на остроту клинка – шелковые платки и птичьи перья она будет резать на лету.

При наличии обуха клинком можно царапать стекла и разрезать бутылки, выполнять фокусы на прочность и твердость ножа. Цена таких клинков самая высокая в своей категории. Нож из S390 стоит, как шашка из Дамаска втрое большего размера.

Описание стали N690 и ее характеристики

Интерес к описаниям стали N690 и ее ключевых характеристик обусловлен ее эксплуатационными свойствами и популярностью изделий, выполненных из этого материала. Сплав этой марки производят на заводах австрийской компании Bohler-Uddeholm в самой Австрии, а также в Соединенных Штатах, Германии и Российской Федерации. И речь идет о мартенситной стали, в составе которой присутствует кобальт.

Состав и расшифровка

Второе название этой мартенситной, легированной стали – «Австрийская кобальтовая нержавейка».

С учетом характеристик сплава и его эксплуатационных показателей, он широко используется во многих странах мира для изготовления ножей и других инструментов.

Такая популярность обусловлена прежде всего составом N690. Вот он.

Углерод, отвечающий за повышение прочности и твердости металла, – 1,08%.
Хром, обеспечивающий устойчивость к разрушению из-за высоких температур, а также улучшающий закаливаемость материала, – 17,3%.
Молибден, являющийся тугоплавким компонентом, необходимый для эффективного уменьшения хрупкости стали и обеспечивающий жесткость, а также устойчивость к воздействию агрессивной среды – 1,1%.
Кобальт, являющийся для нержавейки основным и легирующим элементом, существенно улучшающим механические свойства стали, а также повышающим ее жаропрочность (наиболее актуальный момент для обрабатывающих инструментов) – 1,5%.
Кремний, представляющий собой добавку, которая отвечает за улучшение износоустойчивости стали, а также ее надежности, стабильности и прочности – 0,4%.
Марганец, повышающий прочность и твердость, – 0,4%.

Помимо всего перечисленного, в составе австрийской нержавейки присутствует, пусть и в незначительном количестве (всего 0,1%), ванадий. Речь идет о легирующем элементе для отдельных марок стали, обеспечивающем повышение их упругости. В тандеме с хромом он гарантирует хорошие показатели сопротивления коррозии и истирающим нагрузкам. Благодаря присутствию ванадия клинки длительное время сохраняют свои качества даже при жестких эксплуатационных условиях и в агрессивной среде.

Название описываемой марки на русском языке произносится как «Бохлер». N690 и N690Co – это аббревиатуры легированной кобальтом мартенситной нержавеющей стали с добавлением таких элементов, как ванадий и молибден.

Стоит отметить, что проводить аналоги с какими-либо материалами отечественного производства довольно сложно. В то же время рассматриваемую сталь принято считать преимущественно ножевой.

Плюсы и минусы

Австрийская кобальтовая нержавейка марки N690 уже давно зарекомендовала себя в качестве одного из лучших материалов для изготовления ножей и режущих инструментов разного назначения. Достаточная доля углерода и марганца в составе сплава обеспечивает хорошие твердость и прочность. Параллельно хром и кремний отвечают за способность металла к закаливанию. В итоге сталь имеет следующие ключевые преимущества:

повышенная устойчивость к физическим воздействиям;
стойкость материала на излом и изгиб, а также скручивание;
хорошие режущие свойства;
легкость заточки и правки;
возможность эффективной термической обработки.

На данный момент активно рекламируются изделия из стали N690. Но, невзирая на огромное количество соответствующих обзоров и положительных отзывов, справедливости ради, необходимо выделить значимые недостатки сплава.

Сравнительно быстрая утрата остроты режущей кромки, что приводит к частой заточке и правке.
Недостаточность агрессивности реза при работе с твердыми материалами.
В некоторых ситуациях низкие показатели устойчивости к коррозии, даже с учетом особенностей химического состава сплава.
Завышенная стоимость изделий из описываемой нержавейки, выпускаемых европейскими производителями, с учетом главных эксплуатационных качеств.

Характеристики и свойства

Особенности производства стали определяют ее ключевые параметры и эксплуатационные показатели. И в первую очередь необходимо выделить равномерную карбидную структуру кристаллической решетки материала на фоне отсутствия каких-либо вредных примесей. После термообработки и ковки значительно повышается ударная вязкость. Важно, что при этом сталь не теряет свою прочность.

Наличие легирующих элементов обеспечивает устойчивость к коррозии, а также:

способность принимать закалку;
минимизацию рисков развития отпускной хрупкости;
твердость;
пластичность.

Все перечисленные свойства являются определяющими в контексте качества, надежности и долговечности изделий, выполненных из рассматриваемой стали. При этом важно акцентировать внимание именно на устойчивости сплава к образованию очагов и развитию коррозии.

Помимо этого, стоит отметить, что в результате дополнительной обработки твердость стали по Роквеллу можно повысить до отметки в 60 единиц.

Виды поставок и аналоги

Выдающиеся эксплуатационные показатели рассматриваемого типа нержавеющей стали обусловлены в том числе уникальной прокаткой. Речь идет о технологии, разработанной и успешно внедренной производителем. Она предусматривает многократную термическую обработку листов с последующей прокаткой в двух направлениях (поперечном и продольном). На завершающем этапе выполняется порезка материала на полосы.

С учетом того, что описываемая сталь является преимущественно ножевой, на рынок ее поставляют чаще всего в виде полос, имеющих следующие размеры:

длина – от 250 до 1 000 мм;
ширина – 20 до 50 мм;
толщина – от 3 до 5 мм.

Еще один важный момент – это прямоугольное сечение или же уже подготовленный продольный скос на заготовках. Кстати, второй вариант избавляет от необходимости выполнения кузнечных работ в рамках формирования лезвий.

А также стоит учитывать, что в продажу N690 поступает как после предварительной термообработки, так и без таковой.

Подобные формы поставки зарекомендовали себя как максимально удобные. Имеется в виду возможность рассчитать необходимое количество материала с максимальной точностью и свести к минимуму объемы отходов при производстве ножей и других изделий.

В подавляющем большинстве случаев стальные полосы продают поштучно. Их стоимость при этом определяется размерами, а также видом заводской обработки. Если же речь идет о поставках стали на металлообрабатывающие предприятия, то оптимальным вариантом становятся листы толщиной от 2 до 8 мм. Их размеры, как правило, оговариваются заранее и фиксируются в соответствующих договорах. Листы в подавляющем большинстве случае продаются на вес.

А также стоит акцентировать внимание на доступных сейчас аналогах N690. С учетом схожести основных характеристик можно выделить следующие марки стали:

американская – 440С;
шведская – Sandvik 12C27;
российская – 95Х18;
немецкая – X102CrMo17;
французская – Z100CD17;
японские – AUS-10 и VG-10.

Применение

На практике эта технологичная марка стали стала отличным материалом для производства широкого спектра ножей, включая тактические, длинномерные и кухонные. При этом важно, что изделия из N690 хорошо зарекомендовали себя при эксплуатации в экстремальных условиях и под максимальными нагрузками. Еще одно важное свойство, определяющее сферу применения стали – это повышенное сопротивление воздействию агрессивной среды и влаги. Исходя из этого, из N690 изготавливают элементы снаряжения для дайвинга и подводной охоты.

Но производством ножей использование описываемого сплава не ограничивается. Из него изготавливают сверла, фрезы, детали подшипников, рассчитанных на повышенные нагрузки, а также ответственных узлов разного назначения. Стоит акцентировать внимание также на применении сплава для производства медицинского режущего инструмента. Это обусловлено экологичностью материала. Конечно же, не стоит забывать и о многочисленных кухонных ножах, измельчителях и прочих изделиях.

Обработка

Не секрет, что поклонники и критики найдутся у любой марки стали, независимо от того, насколько хорошие у нее эксплуатационные характеристики. В ситуации с N690 стоит заметить, что благодаря сбалансированному составу сплава он легко обрабатывается. Во многом такие качества обусловлены однородностью структуры, являющейся результатом продольной и поперечной прокатки, а также присутствию в составе кобальта.

Стоит заметить, что за счет прокалки материала до 60 HRC удается существенно улучшить ее характеристики. Следовательно, заметно повышается качество изделий. Опираясь на мнения специалистов и многочисленные отзывы пользователей, можно уверенно заявить, что ножи из N690 хорошо затачиваются.

Важно, что довести их буквально до бритвенной остроты можно в домашних условиях. И для этого не потребуются специальные знания и навыки, так как достаточно будет соблюдать элементарные правила заточки и ухода.

Все о твердости стали для ножей

Нож как изделие начинается не с рукоятки и украшений, так как это не сувенир. Поскольку он является режущим инструментом, решающую роль в выборе такого изделия играет качество стали, из которой изготовлен клинок.

Какой должна быть твёрдость?

Оптимальный показатель твёрдости для профессиональных ножей – порядка 65 единиц по шкале Роквелла. Победитовых или покрытых алмазным напылением ножей, естественно, не выпускают, а выплавить победит и нанести алмазную крошку в домашних условиях почти невозможно. Если отбросить оба этих варианта, то современная сталелитейная и кузнечная промышленности предлагают десятки сортов сталей.

Отбросив самые низкокачественные, метко прозванные в народе «пластилином, который тупится через пять минут работы», стоит присмотреться к оптимальным вариантам, не слишком твёрдым. Дело в том, что твёрдость имеет оборотное качество – хрупкость, в основном обусловленную наличием в составе стали серы и фосфора.

Сера, к примеру, портит сталь, делая её хрупкой, поэтому в высококачественных сплавах её содержание сокращают почти до следовых количеств.

Показатели у разных марок

Выбирая сталь с оптимальным сочетанием твёрдости и хрупкости, потребитель останавливается на лучшем по соотношению цены и качества изделии. Легирование сталей хромом, молибденом, кобальтом улучшает противодействие сплава образованию ржавчины, а также улучшает упругостный (ударная вязкость) и прочностной показатели (является следствием оптимального сочетания твёрдости и упругости). В качестве схожего примера – свёрла, в сплаве которых содержится кобальт.

Из нижеследующей подборки исключены все стали не вполне качественных марок. Когда стоит задача не взять первый попавшийся товар, а как следует изучить ассортимент и выбрать наилучшее за свой бюджет, выделенный на покупку ножа, то обратить внимание нужно на следующие марки стали.

CPM-S30V – сплав с содержанием ниобия и карбида. Устойчив к образованию ржавчины и способен выдержать режущую кромку даже после нескольких тысяч циклов допустимой нагрузки на остриё. Ниобий позволяет легко подточить лезвие. Является сбалансированным по прочности и твёрдости составом.
CPM-S35VN – мелкозернистая сталь, содержит только ниобий. Усовершенствованный вариант предыдущего сплава. Качества сохранены на уровне предыдущего образца.
CPM-M4 – высокоуглеродистая сталь с вольфрамом, молибденом и ванадием. Почти не содержит хрома. Высокая прочность, устойчивость и склонность к лёгкой обработке, но не в полной мере: затачивать необходимо с помощью особого точильного круга или диска. Подвержена образованию ржавчины, но достаточно долго удерживает остроту.
CTS-XHP обладает заявленной твёрдостью по шкале Роквелла в 61 единицу. Производство налажено на основе порошковой стали, после спекания порошкообразного состава образуется мелкозернистая структура. Устойчивый к ржавлению состав, но точится долго.
Elmax содержит много молибдена, ванадия и хрома. Износостойкий состав, противодействующий пищевым окислителям и воде. Несмотря на принадлежность к нержавейке, имеет отношение к высокоуглеродистым составам. Благодаря гораздо более облегчённой по сравнению с предыдущим вариантом заточке пользуется большей популярностью.
ZDP-189 – состав с твёрдостью в 64 единицы по шкале Роквелла, заметно лучше многих своих собратьев по данному признаку. Ржавеющий состав требует ухода. Сложен в заточке.
M390 – стальной сплав третьего поколения, содержащий в своём составе вольфрам, молибден, ванадий и хром. Уверенное удержание кромки и противостояние ржавлению, повышенному износу. Закалённая сталь данной марки достигает значения твёрдости в 62 единицы по Роквеллу.
CPM-S90V – высокоуглеродистая сталь с повышенным содержанием ванадия. Состав отличается износоустойчивостью даже к наждачке, отчего заточить его сложно.

Другие марки сталей, не вошедшие в данный список, для серьёзных задач можно даже не рассматривать. Даже когда вы не рубите кости и не разделываете туши убитой дичи, не стоит пытаться одним кухонным ножом решить все насущные вопросы.

Опытные туристы и путешественники не станут тратиться на низкопробный ширпотреб, а вложатся в клинок с качеством хотя бы выше среднего.

Как определить?

Догадаться, какая перед вами сталь: обычного кухонного или более профессионального назначения, достаточно просто. На фирменном клинке указываются марка стали и страна изготовления. Информация эта должна быть выгравирована с помощью лазерного стачивающего станка: крупные и заслуженные компании могут себе позволить лазерный гравировщик на основе ЧПУ. Если сведения напечатаны при помощи краски, пусть и износостойкой, вроде той, которой окрашивают новые автомобили, в любом случае это расчёт на то, что надпись сотрётся. Гравировка с профессиональной стали не стирается, не смазывается и не мутнеет 10 и более лет при условии, что сталь ещё и нержавеющая. На профессиональных ножевых кухонных изделиях можно встретить, к примеру, обозначение вроде AISI 420 (американская марка нержавейки) либо символы вроде X50CrMoV15, означающие европейскую систему маркировки.

По последним с высокой достоверностью определяют состав. Американские, европейские и японские фирмы часто указывают значение твёрдости по шкале Роквелла рядом с маркером применённого при изготовлении ножа состава, например, 62-64 HRC. Если вы столкнулись с подделкой, к примеру, из Китая, не стоит ждать от неё многого. Оригинальный высокопрочный товар, за который выдают поделку из «пластилиновой» стали, что легко тупится, разочарует быстро тупящимся лезвием надолго, по сравнению с радостью от низкой цены. Некоторые пользователи вместо туристического ножа могут раздобыть медицинский скальпель, притом настоящий. Такой нож сработан из высококачественной и высокопрочной нержавейки, долго остаётся острым и не будет тупиться даже после десяти тысяч разрезаний. Им можно даже скалывать щепки с засохшей ветки дерева.

Когда он затупится, заточить его будет непросто: потребуется либо специальный точильный круг, либо болгарка, заточка ножей на которой производится с помощью высокооборотистого (от 6000 оборотов в минуту) привода. Иногда за дамасскую сталь могут выдать простой чермет низкого качества. В промышленном объёме дамасскую сталь не производят, к тому же она уступает по устойчивости к затуплению «скальпельной» нержавейке.

Впрочем, узнав, из чего изготавливаются скальпели, можно приобрести на ближайшем металлургическом комбинате (или на металлобазе) нержавеющий лист аналогичного качества и самому изготовить хоть десятка два ножей, выдержав оптимальный угол заточки.

Все о твердости стали

Твёрдость — свойство стали (или другого сплава) оказывать сопротивление сдавливанию более твёрдым телом, например, быстрорежущей сталью или победитом.

Что это такое?

Твёрдость стали – одна из важнейших величин (показателей), имеющих основное значение для её использования при разных условиях. Это значит, что стальной сплав, не обладающий минимально необходимой при выполнении определённых задач твёрдостью, быстро выходит из строя в режиме частой и длительной нагрузки.

Например, гвоздь, будучи изготовленным из железа, в котором почти нет углерода, нельзя было бы вбить даже в деревяшку. Он тут же затупился и согнулся бы. Чтобы избежать подобных ситуаций, в сталь вводят важнейший компонент – углерод. Твёрдость стали по шкале Роквелла должна достигать как минимум 36 единиц, только тогда стальной состав можно будет с большим успехом применить, например, в качестве конструкционного материала.

Но если такое свойство не обеспечивается в полной мере, то железо подлежит переплавке. Чистое железо, не обладающее достаточной твёрдостью, присущей стали, можно встретить только в лабораториях.

Виды шкал по методу измерения

Твёрдость стали как характеристика влияет на конкретное её применение. Она определяется как частное от деления величин нагрузки и площади поверхности друг на друга. Однако различают поверхностную, объёмную и проекционную твёрдость. Поверхностная определяется величиной давления, которую выдерживает заготовка. Проекционная – деление значения силовой нагрузки к площади проекции области давления. Объёмная – та же величина, поделённая на конкретный объём испытуемой зоны.

Макротвёрдость – воздействие от 2 Н до 3 кН силы для внедрения давящего тела в сдавливаемое на глубину в 200 нанометров. Микротвёрдость – сила менее 2 ньютона на ту же глубину. Нанотвёрдость – внедрение тела с любой силой воздействия на глубину менее 200 нм.

По Бринеллю

Суть метода определения твёрдости по Бринеллю сводится к диаметру отпечатка, который оставляется шариком из твёрдого сплава, вжимаемым в испытуемую поверхность. Величина твёрдости в этом случае равна отношению усилия, прилагаемого к шарику, к площади оставленного на поверхности следа испытательной нагрузки. Площадь отпечатка при этом равна площади части поверхности шарика. Значение твёрдости по Бринеллю равно килограммам силового воздействия на квадратный миллиметр. Встречающееся обозначение HB (что значит «твёрдость Бринелля») указывает на неиспользование испытательных шариков для определения искомой величины.

По Роквеллу

Метод Роквелла, по своей сути, напоминает испытание вдавления алмазного конуса в тестируемый материал. Размерность – конкретные единицы, включая производные – не задана. Несмотря на существования нескольких шкал по Роквеллу, используют лишь две из них – A (до 100 единиц) и B (до 130 по HRC). Твёрдость алмаза – максимальная, аналогов у данного материала в природе, да и при промышленном их получении, не существует. Для сравнения, эльбор имеет всего лишь 90, а не 100 единиц твёрдости.

По Моосу

Метод определения твёрдости по шкале Мооса основан на сравнении с эталонами 10 минеральных веществ – от талька до алмаза. К примеру, если испытуемая деталь процарапывается апатитом, но не поддаётся флюориту, то его твёрдость оказалась в диапазоне 4-5 единиц. Но абсолютная твёрдость колеблется от 1 до 1600 единиц.

По Виккерсу

Метод Виккерса несколько отличается от своего предыдущего аналога. Вдавливание осуществляется не конусом, а пирамидкой, из того же алмаза. Единицы измерения – как и в случае метода Бринелля.

По Шору

В отличие от метода Роквелла и иных аналогов вместо алмазного острия применяют закалённую иглу под действием настраиваемой пружины. Область применения – в основном для полимерных, а не стальных составов. Шкала в основном представлена вариантами A – для мягких пластиков, и D – для твёрдых. Для вычисления твёрдости стали определяют не глубину проникновения, а высоту отскакивания иглы или специального бойка.

Другие

Метод Кузнецова–Герберта– Ребиндера состоит в следующем: величина твёрдости вычисляется по времени затухания колебания маятника, опёртого об исследуемый образец.

Метод Польди (двойного отпечатка шарика) заключается в следующем: твёрдость измеряют путём сопоставления с твёрдостью образцовой заготовки и эталонной детали. Последовательно вдавливают шарик в тот и другой образцы.

Метод Бухгольца применяют в основном для выяснения значения твёрдости лака или краски, слой которой успел полностью высохнуть и затвердеть. Для проверки может использоваться любое остриё.

Метод Янка рассчитан для определения твёрдости древесных изделий и заготовок. Предусматривает использование статики и динамики для вычисления значения твёрдости.

Во всех случаях применяются приборы-твердомеры. Покрытие или поверхность основного материала предусматривает разрушение или сохранение поверхностного слоя. Ни один из вышеописанных методов не является истиной в последней инстанции – данные способы применяются в качестве приближённого, оценочного суждения о значениях твёрдости материала той или иной разновидности.

Для одних и тех же сортов стали величины могут существенно отличаться, а диапазоны величин для разных марок стали одного и того же рода – располагаться так, что любые зависимости окажутся в виде отчётливых кривых на графике. А также твёрдость меняется при разных внешних температуре и давлении.

Твёрдость сталей разных марок

Чем твёрже сталь, тем больше в ней должно содержаться углерода. Это задаёт то значение твёрдости, которое превысить не удастся, сколько данную марку сплава ни пытаться перезакалить. Для Ст20 твёрдость по шкале Роквелла в среднем равна 38 единиц, для Ст60 – 63. Повышение твёрдости промежуточных сортов стали начиная от наиболее низкоуглеродистой приближённо линейное. Наибольшей популярностью пользуются сорта стали 3, 30, 20, 53, 20Х, 55, 45, 35, 65Г, 12ХФ, 30Х, 25, 38ХА, при этом легирующие добавки управляют не столько параметром твёрдости, сколько иными – ударной вязкостью, упругостью, стойкостью к коррозии. Например, хромистые стали типа 20Х, 12Х, 30Х, 38ХА – несколько более устойчивы к ржавлению, чем простые их собратья без данной добавки. Никель, к примеру, повышает прокаливаемость. В целом же тенденция к повышению твёрдости прослеживается следующим образом: у Ст3 она не превышает 35 единиц по всё той же шкале Роквелла, у Ст30 в состоянии поставки – уже 44, у проката Ст35 – 47, Ст40 – 53, Ст45 – 57, Ст50 – 59, Ст55 – 61. Стали с содержанием углерода менее 0,3% по массе не поддаются закаливанию – из них изготавливают проволоку и гвозди.

Однако у некоторых высоколегированных и среднелегированных сталей твёрдость по Роквеллу может колебаться в значительных пределах (в режиме закалки и отпускания): 20Х – 55… 63, 65Г – 45… 47, Х12МФ – 61… 64, 30Х – 48… 54, 38ХА – 60… 61,5. Здесь, опять же, отслеживается аналогичная закономерность: чем больше углерода в сплаве, тем выше твёрдость. Однако вместе с ней растёт и способность крошиться при прикладывании к острию значительной силы при разрезании – с увеличением количества углерода по массе состава.

Для сравнения, твёрдость чугуна, содержание угля в котором превышает 2,14% по массе, преодолевает сама себя как явление: хрупкость чугуна настолько велика, что многие чугунные изделия растрескиваются от удара молотка, чего не происходит со стальными.

Как проверить в домашних условиях?

Общеизвестно, что сталь не царапается большинством цветных металлов. Можно попробовать поцарапать заготовкой стеклянную бутылку или осколок от листового оконного стекла, однако такой метод окажется весьма приближённым.

Проверка твёрдости в домашних условиях достигается попыткой высверлить сломанным, но подточенным заново сверлом из быстрорежущей стали. Если сталь при этом затупится, то твёрдость сплава явно превышает 64 единицы по Роквеллу. Сверлить эксклюзивные приборы, например, дорогостоящие ножи, вряд ли кто возьмётся, но просверлить отверстие в обычной детали, которая после подобного испытания вряд ли потеряет исходную функциональность, можно.

Если сталь легко процарапывается осколком бутылочного или оконного стекла, то перед вами, скорее всего, подделка. Быстрорежущую сталь особой твёрдости нелегко процарапать стеклом. А вот твёрдость победита, к примеру, такова, что победитовое сверло не царапается стеклом – скорее оно само его с лёгкостью процарапает.

Чтобы убедиться, что перед вами стальное сверло, а не победитовое, можно попробовать им просверлить глиняный кирпич или гранитный камень. Если при этом оно быстро затупится, то вы столкнулись с обычным сверлом из стали (оно сверлит лишь дерево).

Быстрорежущее сверло можно проверить на качество, просверлив им стальную деталь. Верно и обратное: заострённым обломком старого быстрорежущего сверла, который был подточен вручную, на напильнике или наждачке, высверливают заготовку с той стороны и в том участке, чьё повреждение не влияет на качество работы детали (например, это некритичная комплектующая вроде части стальной рамы). В этом случае проверяется качество закалки, нормализации, отжига или отпуска. Данный приём позволяет проверить, насколько нарушена технология термообработки отдельных деталей устройства, выдержит ли оно заявленный уровень ударно-вибрационной нагрузки.

Кроме механических способов проверки, присутствуют и термические. Например, инструментальная сталь, из которой изготовлен нож, нагревается до температуры закалки, указанной в инструкции к закаливанию конкретной массы стали. Далее инструмент охлаждается в масле. Затем его нагревают до температуры отпуска – и вновь охлаждают. В описании к определённой марке стали указано, что сталь приобретает определённый оттенок при нагреве – нагревать её нужно, пока она не приобретёт данный оттенок, затем вновь охладить. После отпуска исчезнут все усталостные напряжения, и стальной сплав обретёт ту твёрдость, что указана в его описании.

Если оказалось, что твёрдость далека от ожидаемой, значит, вы столкнулись с подделкой, закалить и отпустить изделие, как это наблюдалось бы с заявленной маркой стали, не удастся. Такие изделия годятся лишь для переплавки в качестве металлолома.

Как повысить?

Повышению твёрдости через закаливание и отпускание не подлежат сорта низкоуглеродистой стали. Даже когда изначально кажется, что масло, прижигаемое к поверхности закаливаемой заготовки, превратится в уголь и этим обогатит процентное содержание углерода, то на самом деле это не так. Сталь должна обладать более чем тремя промилле углерода (по массе), только тогда возможно немного повысить её твёрдость в домашних условиях. Дополнительному закаливанию и отпусканию подвергаются все быстрорежущие составы, относящиеся к инструментальным сталям, а также нержавейки начиная с серии Ст-31Х14.

Перед закаливанием рекомендуется выполнить отжиг. Температура отжига, как правило, ниже, чем во время закалки, но заметно выше, чем при отпускании. Например, сталь У12А обладает твёрдостью 64 по шкале Роквелла. Закаливают при 800 по Цельсию – вначале раскалённый инструмент ненадолго (на доли секунды) опускают в воду, затем – несколько раз на это же время – в масло. Сталь эта раскаляется до светло-красного, для чего достаточно применить большой костёр, к примеру, в шашлычнице или печке из огнеупорного кирпича, либо в самодельной муфельной печи. Причём работать эта печь вполне может от спирали, залитой в огнеупорную глину или даже помещённой в керамику. Но в качестве источника нагрева допустимо и использование паяльной лампы – например, газосварки, переведённой из турборежима в режим обычного горения пропана или метана. О том, что раскаливание инструмента происходит штатно, свидетельствует покраснение металла.

Однако, превысив температуру до 1300 и более градусов, велик риск перегреть сплав, из которого изготовлен прокаливаемый инструмент – сталь делается почти белой и окончательно теряет твёрдость.

Сталь N690 для ножей

Сталь N690 от австрийской компании Bohler Uddeholm AG является одной из наиболее популярных из непорошковых сплавов и широко применяется для изготовления режущего инструмента и компонентов обрабатывающего оборудования, а также ножей различного назначения.

Благодаря сбалансированным рабочим характеристикам и сравнительно невысокой цене, сплав пользуется стабильным спросом у мастеров-ножеделов и крупных производителей, а также множество положительных отзывов от пользователей по всему миру. Однако, прежде чем выбрать нож из стали N690 для своей коллекции, вопрос следует рассмотреть более подробно.

Описание и состав стали

С технологической точки зрения N690 представляет собой мартенситную легированную сталь с добавлением кобальта. Рассматриваемый сплав отличается сочетанием высокой прочности и однородности, при сохранении устойчивости к боковым нагрузкам и скручиванию. В сочетании с высокой сопротивляемостью появлению коррозии этот вариант можно считать одним из лучших среди своего ценового сегмента. Такие параметры обеспечиваются не только с помощью применения технологии электрошлаковой переплавки, но и выверенному химическому составу.

Углерод (C) 1.08% – компонент является одним из наиболее важных с точки зрения изготовления ножей, так как придаёт сплаву необходимую для режущего инструмента твёрдость и механическую прочность, что важно для сохранения остроты режущей кромки;
Хром (Cr) 17.3% – сравнительно высокое содержание этого элемента положительно влияет на способность сплава принимать закалку, а также способствует повышению химической инертности материала;
Кобальт (Co) 1.5% – компонент вводится в состав стали с целью повышения жаропрочности, улучшения структуры, а также повышения прочностных характеристик заготовок;
Молибден (Mo) 1.1% – элемент широко применяется для изготовления высокопрочных сплавов и придаёт стали упругость и прочность при боковых и ударных нагрузках, а также дополнительно увеличивает жаропрочность, что важно при изготовлении свёрл, фрез, резцов и других элементов обрабатывающего оборудования;
Марганец (Mn) 0.4% – добавляется для повышения прочностных характеристик стали через повышение твёрдости при термообработке;
Кремний (Si) 0.4% – необходим для дополнительного упрочнения сплава, а также увеличения его однородности и стабильности структуры при закалке;
Ванадий (V) 0.1% – дополняет качества хрома и служит для повышения сопротивляемости появлению ржавчины даже при работах с активными кислотами.

Состав стали Bohler N690 подобран с расчётом на изготовление режущего инструмента и компонентов оборудования, работающих в условиях интенсивных нагрузок, что касается как механического воздействия, так и возможности окисления вследствие контакта с водой или иными охлаждающими жидкостями.

Плюсы и минусы стали N690 для ножей

С точки зрения использования для изготовления клинков ножей сталь N690 от компании Bohler практически не имеет недостатков и в своём сегменте (качественные нержавеющие непорошковые стали) может считаться одним из лучших вариантов. Среди преимуществ материала можно выделить следующие:

При условии правильной термообработки заготовки, сталь N690 в среднем закаливается до твёрдости в диапазоне 60-62 единицы по шкале Роквелла, что в сочетании с высокой устойчивостью к абразивным нагрузкам позволяет ножу долго не терять остроту, при сохранении общей «агрессивности» реза;
Рассматриваемая сталь успешно сопротивляется окислению и долго не ржавеет даже при отсутствии минимального ухода, что положительно влияет как на сохранение внешнего вида изделия, так и на условную вариативность его применения;
Одной из ключевых особенностей стали N690 для ножей является высокая сопротивляемость сплава при механических боковых нагрузках, а также скручивании, что позволяет изготавливать из неё ножи любой длины и назначения.

Среди условных недостатков стали можно считать её высокую стоимость, однако с учётом набора преимуществ в целом очевидный баланс между ценой и рабочими характеристиками изделия.

Аналоги стали Bohler N690

Исходя из прямого сравнения химических составов, назвать «близнецов» N690 невозможно. Это касается как процентного соотношения компонентов, так и их перечня. Если же сравнивать исключительно базовые элементы, то в некоторой степени сплав N690 повторяет характеристики группы сталей 440 (440A, 440B, 440C). При этом N690 Bohler превосходит упомянутые варианты по большинству параметров, включая твёрдость и механическую прочность.

Уход за ножами из N690

Ножи из стали N690 практически не требуют к себе особого отношения и не нуждаются в дополнительном уходе. Такой инструмент достаточно лишь промывать и вытирать насухо после работы, и он будет сохранять рабочие характеристики и внешний вид в течение длительного времени.

В остальном ножи из N690 – это хороший вариант, как для начинающего пользователя, так и для опытного охотника, рыболова или туриста. Такое изделие будет уверенно работать и во время приготовления пищи, и при разделке туши и в качестве основного ножа в походе.

Читайте также: