Углеродистая сталь ржавеет или нет

Обновлено: 15.05.2024

Центральное место во всем промышленном материаловедении занимает сталь. С ее помощью успешно решают большинство технических задач. К услугам инженера — огромный диапазон вариантов: начиная от самой простой строительной арматуры и заканчивая хромоникелевой нержавейкой, способной работать в условиях открытого космоса.

Наибольшего внимания заслуживает углеродистая сталь и ее марки. Они лишены значимых легирующих добавок и потому представляют собой исключительно композицию железа и углерода в чистом виде. Познакомиться с углеродистыми сталями поближе — значит понять основополагающие принципы, как ведут себя все сплавы из категории «черных» и от чего зависят их рабочие характеристики.

Классификация и марки

Лишь у некоторых уникальных промышленных материалов есть полноценные имена — в честь их изобретателей или каких-то особенных свойств. Остальные довольствуются условным обозначением — т.н. маркой, внутри которой зашифрована ключевая информация. Марку можно сравнить с разновидностью, чей состав и структура жестко определены и неизменны.

Условно все углеродистые стали делят на несколько категорий, используя два определяющих параметра: химсостав материала или его функциональное применение. Причем марки, соседствующие в одной группе по первому делению, с большой долей вероятности станут коллегами и при оценке рабочих свойств.

По химическому составу

Ключевым параметром, на который обращают внимание при знакомстве с любой маркой стали, становится процент содержания углерода. Различают три вида:

05кп, 08кп, 10, 15, 20, Ст0, Ст1, Ст2

25, 35, 45, 55, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6

58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, У9, У12, У13

Низкоуглеродистые стали предназначены преимущественно для изготовления сварных изделий — за счет малой доли углерода они очень податливы к любым процессам сварки, не склонны к образованию флокенов и трещин, легко поддаются механическому резанию и изгибу. В целом, они вязкие и с низкой прочностью.

Термическое упрочнение (закалка, улучшение) не дают ощутимого эффекта по росту прочности или твердости. Зато собственное низкое содержание углерода позволяет применить к материалу особый вид химико-термической обработки — цементацию. Поверхностные слои насыщаются углеродом из внешнего источника, после чего реакция на закалку становится уже совершенно иной. Твердость поверхности зашкаливает, а сердцевина по-прежнему остается мягкой и может работать как гаситель напряжений.

Среднеуглеродистые стали — наиболее ходовые и популярные благодаря своей «серединности» и универсальности. Они лишены недостатков остальных граничных групп и обладают собственными достоинствами.

В частности, такие марки стабильно и уверенно реагируют на закалку, набирая нужную прочность и твердость без дополнительных ухищрений. Но сварку следует вести с осторожностью — увеличенная доза углерода может приводить к развитию трещин при кристаллизации шва.

Их используют для производства деталей машин и механизмов, которые постоянно испытывают рабочие нагрузки. Это разнообразные шестерни, рычаги, колеса, шкивы ременных передач, валы и оси. Углеродистые стали всегда дешевле любых легированных, поэтому марки со средним содержанием углерода предпочтительны, если конечное изделие не испытывает негативного воздействия коррозии, нагрева или охлаждения. Тяжелая работа в обычных условиях — это пример применения таких сплавов.

Высокоуглеродистые стали вообще не рекомендуется варить: они очень склонны к образованию трещин, флокенов и остаточных напряжений в зоне шва. За счет высокой доли углерода на закалку реагируют лучше всех остальных. Результатом становится очень высокая твердость и прочность, вплоть до возникновения пружинящих свойств.

Такие марки закладывают для изготовления специальных деталей машин, пружин различной конфигурации (плоские, витые, тарельчатые), режущего и слесарного инструмента.

По области применения

С учетом химического состава, «круг обязанностей» каждой марки уже предопределен, как и сфера, где ее можно использовать максимально эффективно. Поэтому все углеродистые стали разделили на три категории по области применения:

Категория	Группа	Примеры марок
Конструкционные	Общего назначения	Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст5
	Качественные	05кп, 08кп, 10, 15, 20, 35, 45, 50, 55, 60
	Повышенной обрабатываемости	А11, А20, А30, А35
Инструментальные	-	У8, У10, У11, У12А
Специальные	Рессорно-пружинные	65, 70, 75, 80, 85
	Для строительных конструкций	С235, С285, С590К
	Подшипниковые	ШХ4
	Для крановых рельс	К63

Конструкционные углеродистые стали предназначены для изготовления деталей машин и металлоконструкций. Их активно используют во всех сферах промышленности — начиная от металлообработки и заканчивая возведением атомных электростанций.

Среди них выделяют три основных группы:

общего назначения — марки со стандартной степенью очистки от постоянных примесей. Нужно преимущественно для сварных строительных конструкций, корпусных деталей и ненагруженных элементов;
качественные — повышенной степени очистки и с улучшенными механическими свойствами. Применяются для производства деталей машин и крепежа;
повышенной обрабатываемости — с максимально стабильной структурой и постоянством физико-механических свойств по всему объему. Такой материал идет в работу на автоматические линии.

Инструментальные углеродистые стали могут похвастать куда большим содержанием углерода, чем все остальные «родственники» — от 0,66 до 1,35%. Такие сплавы используют для производства:

режущего инструмента — для работ по дереву, пластику, мягким цветным сплавам и незакаленной стали;
мерительного инструмента;
слесарного инструмента;
оснастки для холодной штамповки;
вспомогательной станочной оснастки.

Главное преимущество инструментальных марок — очень сильная реакция на закалку, увеличенная износостойкость, твердость и прочность.

Углеродистая сталь для строительных конструкций идет на массовый выпуск фасонного проката: швеллера, тавровой и двутавровой балки, уголков. В сплавах этого типа заложено мало углерода и ощутимое количество примесей кремния и марганца (до 0,5..0,8%), чтобы обеспечить необходимую вязкость, устойчивость и хорошее восприятие сварочных процессов.

Очень интересна марка ШХ4, случайно попавшая в группу подшипниковых как единственная нелегированная сталь. Ее используют для производства колец железнодорожных подшипников. Содержание углерода там изрядное — в пределах 0,95 до 1,05% — и присутствует щепотка хрома — 0,35..0,5%.

Марку К63 (или просто 63) применяют исключительно для горячей прокатки специального сортамента — рельс крановых путей. Этот сплав обеспечивает необходимый баланс между прочностью, износостойкостью и стрессоустойчивостью. Материал постоянно работает с высокими нагрузками и фрикционным износом от катания колес.

Свойства углеродистых сталей

При рассмотрении той или иной марки, инженера интересует химический состав не сам по себе, а как прямое указание на возможные физико-механические свойства. А те, в свою очередь, отражают диапазон функций, которые характерны для материала.

И с оглядкой на такую взаимосвязь можно сделать утверждение, что каждая марка углеродистой стали по-своему уникальна, потому что обладает собственным, неповторимым набором характеристик.

Прочностные характеристики

Первым параметром, на который ориентируются при проектировании любой конструкции, становится умение материала сопротивляться действующим нагрузкам. Это комплексная характеристика, в которую войдут:

предел прочности — размер силовой нагрузки, при которой металл разрушается;
предел текучести — размер силовой нагрузки, при которой металл начинает деформироваться;
ударная вязкость — способность сопротивляться внезапным силовым воздействиям;
относительное удлинение при разрыве — насколько металл будет удлиняться перед тем, как окончательно «порваться» под действием радикальной силовой нагрузки, превышающей предел прочности;
твердость — способность сопротивляться внедрению иного твердого тела.

Все эти показатели тесно связаны между собой. И по их оценке можно легко предсказать, как материал поведет себя в работе.

Связь между отдельными механическими характеристиками сплава не всегда прямая. Например, предел прочности всегда в 1,7..2,2 раза больше предела текучести. Зато, чем выше предел прочности сплава — тем зачастую меньшую величину относительного удлинения при разрыве он покажет.

Механические характеристики углеродистых сталей растут вместе с содержанием углерода. Этот элемент — главный признак всех возможностей сплава.

Ниже в таблице приведены ориентировочные показатели разных категорий сталей в «сыром» состоянии.

Углеродная или нержавеющая сталь, за и против.

Собственно, этот простой вопрос за последние лет 15 постоянно вызывает напряженные споры, в которых каждый приводит свои аргументы за и против – а воз и ныне там.
Не избежал и я участи позадавать себе этот простенький вопрос, результаты ответа на который и постараюсь привести здесь.
Так как я больше практик, то процентов на 70 выводы будут в формате «задача – инструмент – полученный результат».
После по каждой задаче и материалу приводятся выводы.
Это ни в коем случае не попытка научить кого-то правильно понимать истину и не руководство к действию. Просто частная точка зрения на вопрос – ну, а вы делайте свои выводы, они будут для каждого самыми верными.
Итак, продолжительное время испытуемыми были:

· Первая пара – японские Петти, или дамские угодники, 150х1,5 мм клинок, примерно одинаковый профиль, толщина у режущей кромки 0,1-0,2 мм – в общем, очень тонкая. Соответственно, предназначение ножей: универсалы по мягким продуктам, без рубки костей, поддевания крышек, банок и прочего экстрима. Сталь – по ощущениям, простенькая высокоуглеродистая нержавейка типа MBS-26 с криообработкой.

Испытание в течение пяти месяцев выявило следующее.

1. Режущие свойства ножей примерно одинаковые, на отменном уровне. После этих малышей европейские, испанские, бразильские ножи в руки брать не хочется.
2. Способность сохранять заточку примерно эквивалентная, достаточно пару раз в месяц-два провести керамикой или мусатиком легонько.
3. В подтупленном состоянии оба ножа режут одинаково хорошо, что не удивительно: тут заслуга профиля клинка и толщины у РК.
4. Работа по мягким продуктам, резание лимонов по косточкам, твердой колбасы и прочего в том же духе повреждений режущей кромке не наносят (то есть имеем тонкую и достаточно устойчивую к боковым нагрузкам режущую кромку).
5. Углеродка, понятное дело, покрывается темными оксидными пятнами, имеет характерный приятный (не отвратный) запах чистой углеродистой стали. Требует ухода, то есть сразу помыть и вытереть.
Нержавейка, соответственно, не ржавеет, не пахнет, внешнего вида не теряет, ухода практически не требует. Правда, экстримом доморощенных знатоков, типа оставления клинка наполовину погруженным в банку с рассолом на месяц, я не занимался, ибо, задавшись целью, и танк сломать можно.
Вывод – на кухне углеродка смысл имеет только в плане личных предпочтений пользователя, реальных плюсов перед нержавейкой выявить не удалось, а минусов достаточно.
Правда, вывод касается только высококлассных ножей с тонким профилем почти классического типа.
· Вторая пара – «Опинели» 12-го калибра. Предназначение – универсальный нож не для тяжелых работ с умеренными боковыми нагрузками. При этом курица и рыба типа толстолобика по костям разделывается на ура, но шурупы не отворачивал, крышки банок не поддевал, в деревья не швырял, в пни на предмет изгиба не втыкал. Соответственно, кухня, командировки-пикники, деревяшки и тому подобное в этом роде.

Испытания выявили следующее.

1. Режущие свойства заточенных ножей превосходные, просто прелесть.
2. Способность сохранять заточку различается: углеродка тверже, но это не столь принципиально, так как правится та и другая легко чем угодно.
3. А вот когда нож подтупился, уже начинаются сильные отличия, а тупится ножик при нормальной работе достаточно быстро. Нержавейкой подтупленной и деревяшку комфортно не построгаешь, и как кухонник уже не очень, несмотря на клиновидные спуски от обуха и довольно тонкий профиль.
А вот углеродка в подтупленном состоянии по-прежнему отменно строгает дерево и работает по кухонным задачам. И это большой плюс углеродистой стали.
4. В плане боковых нагрузок аналогично предыдущей паре, в плане замина РК нержавейки мнется гораздо лучше.
5. По уходу все аналогично пункту пять кухонников, то есть, учитывая преимущественно не домашнее использование «Опинелей», нержавейка получает существенный плюс.
Вывод: углеродка и нержавейка продемонстрировали как плюсы, так и минусы.
Мой выбор – углеродка, за свою устойчивость и режущие свойства, а уж тряпочкой протереть клинок завсегда можно.
Но это мой личный выбор, большая часть людей предпочитает нержавейку, за меньшие требования к уходу и отсутствие привкуса и запаха углеродистой стали, а также способность сохранять привлекательный внешний вид.
· Третья пара: Эрикссоны моры, продаются в метизах и строймагазинах. Клинок 90х2 мм. Рукояти переделаны под универсальные задачи и мои предпочтения, мне такими удобнее работать.
· Четвертая пара: Эрикссоны Эргономик, 100х2 мм клинок (нержавейку кому то подарил, потому сфотан без пары).
Обзираются вместе, потому как поведение аналогичное, отличия будут отмечены особо.
Предназначение у них – резать все и всегда, себя не жалеть, жизни в работе не щадить.
Стоят от 100 до 300 рублей.
Углеродка – какая-то среднеуглеродистая, наверное, с процентом угля где то 0,6-0,7 хорошей калки.
Нержавейка – Сандвик, аналог нашей 65х13, только чище.

Итого, пошли по задачам.

1. Стройка и варвары-монтажники, которые ничего не берегут и все портят, время наблюдения – 3 года.
География – Черное море, Волга (Тольятти), Питер.
Понятно, что ножами делается все: начиная от порезать еду и вскрыть консерву до резки проводов, отковыривания чего угодно и использования в качестве ломика.
Всякие ножи видел, ломаные, выщербленные, с отломанными кончиками.
Тупые по умолчанию через неделю после выдачи.
Вывод однозначный: углеродистые ножи в этих условиях наголову превосходят нержавеющие, ибо даже в тупом состоянии что-то режут, и ими можно работать.
2. Мое использование этих ножей в качестве помощника при ремонте.
Операции те же самые, но использование гораздо бережнее и по уму (своя вещь, ломать жаль). Тем не менее, отскребание от стены всего чего угодно и использование в качестве ломика тоже имело место быть.
Вывод: изначально ножи ведут себя одинаково, устойчивость РК примерно одинакова.
Дальше начинаются отличия.
Чуть подтупленной нержавейкой работать совершенно некомфортно, точится она труднее, нежели углеродка. Углеродка же и подтупленная режет нормально и подтачивается обо что угодно очень легко.
Итого, в этом приложении мой однозначный выбор – углеродка.
Примечание: нержавеющая Мора Эргономик показала себя гораздо лучше, нежели нержавеющая Мора с синей пластиковой ручкой.
Дело тут в конфигурации спусков: у Эргономика они пошире.
3. Командировки, поездки, походы и прочее в этом роде.
Операции – работа по дереву, еда, иногда консервы, легкий экстрим.
Здесь все неоднозначно, а именно:
Углеродка режет лучше, но требует ухода, что в таких условиях не всегда возможно.
Тем не менее, если есть возможность хоть как-то сполоснуть или сразу протереть нож, то мой выбор – углеродка.
За способность резать в подтупленном состоянии и за прекрасную способность резать дерево.
С другой стороны, если есть с собой хоть какой-то брусочек, полминуты времени подточить нержавейку и работа в основном по продуктам, то нержавейка, несомненно, предпочтительнее.
Потому как свои задачи выполняет, а ухода не требует.
Что в таких условиях для большинства людей предпочтительнее.
4. самое интересное – это использование этих ножей с переделанными ручками (пластиковая рукоять и 90 мм клинок) на кухне, в качестве овощного и маленького универсального ножа.

Сразу скажу, углеродка здесь наголову лучше нержавейки, по следующим причинам:

1. Способность хорошо резать в подтупленном виде, более тонкая РК, нежели на нержавейке.
2. Конфигурация спусков. При узеньких спусках все довольно критично, на том же Эргономике все гораздо лучше. А нержавеющая Мора-2000 вообще один из самых удачных кухонных ножей. Тем не менее, Эргономик на кухне неудобен, потому не рассматривается.
Наверное, возникает закономерный вопрос: на что козе баян, если продается куча маленьких специализированных кухонных ножей из мягкой нержстали?
Ответ – такой результат получился в ходе естественного отбора среди кучи кухонных и туристически-охотничих ножей.
Победили переделанные углеродистые Эрикссоны с красной пластиковой ручкой и те самые японские Петти, что на фотографии.
Вместе они составили удивительно гармоничный тандем, выполняющий большую часть работы на кухне.
Что делает Эрикссон?
Очень удобно чистит лук, картошку, овощи с фруктами, нарезает их (при небольшом объеме нарезки, когда нет смысла задействовать еще и японца).
Поддевает крышки банок, дабы впустить чуток воздуха и легко открыть: носик прочный и позволяет это делать.
Дивно разделывает рыбу и курицу, хоть свежую, хоть мороженую как деревяха.
За счет короткого клинка обеспечивается точность реза и высокий контроль над ним. Кроме того, силовой рез.
Прочное лезвие позволяет нагружать клинок. Например, разрезать грудину и ребра курице, когда разделяешь ее на половинки.
Узенький клинок позволяет не насиловать нож резьбой по кости, а аккуратно резать по суставам и сочленениям.
Острая режущая кромка и свойства углеродки обеспечивают очень хороший рез, а вода в кране всегда есть, так что с уходом за ножом проблем не возникает.
Таким образом, данные малыши, наряду с углеродистым Фростом Клипером и Морой-2000 наиболее часто используются на кухне, в силу большого процента малообъемных работ, для которых эти ножи подходят наилучшим образом.
Примечание: в рассмотрение не брались высоколегированные углеродистые стали спецназначения (быстрорез) в силу того, что по составу легирующих элементов их уже никак не отнести к простой углеродке.
Тем не менее, быстрорез на кухне показывает отличные результаты в силу потрясающей способности держать рабочую остроту и малых требований к уходу за ножом.
Так что, если у кого руки позволяют выточить кухонник из быстрореза с доловыми (бритвенными) или клиновидными спусками – искренне рекомендую. Только толщина у РК должна быть 0,4-0,5 мм максимум, иначе получится мыльный рез, что на том же перце может привести к травмам.
Также в рассмотрение не включались порошковые и классические стали сложного легирования, в силу очень малого их распространения на кухонных ножах и практической невозможности для меня подобрать аналогичную конфигурацию на углеродистых сталях.
У кого есть Кизлярские Стерхи из ШХ-15 из нержавеющей стали, могут сравнить – будет очень интересно.

Общие выводы по теме

1. На кухонных ножах углеродка заменяется на нержавейку, и больших проблем это не вызывает. Это если по технике.
По деньгам – все не так однозначно.
Шеф-ножи, Петти с опущенной РК, обвалочники, дэбы, мясорубы – без проблем, нержавейка даже дешевле иногда получается.
Овощные ножи и маленькие универсальные – не так все просто.
Стандартные кухонники, которых много перепробовал, не удовлетворяли некрепким лезвием и тем, что довольно быстро тупились, а в подтупленном состоянии они режут не очень комфортно. Тут замену Эрикссону Море 90 мм углеродистой я пока нашел только в Эрикссоне Море-2000, но она денег стоит приличных, 650 рублей против 150.
Но по технике проблем нет.
По удобству реза – тоже дело на любителя.
Хорошая нержавейка режет чудесно, но как то «стерильно», что ли. Как-то механически, бездушно.
Углеродка же режет с душой, агрессивно.
Да и привкус хорошей стали мне нравится, железо в витаминах дают, а тут все не отходя от готовки.

2. Ножи для ремонта и строительства. Технически заменить углеродку и быстрорез – нет проблем.
Другое дело, что никто этого не будет делать по чисто экономическим причинам: очень дорого.
Потому как аналогичные качества обеспечит сталь класса 154СМ, а это не дешево.
Так что здесь углеродка была, есть и будет есть.
3. Ножи для туризма, охоты, многоцелевого назначения.
Здесь нержавейка заслуженно вытеснила углеродку, в силу следующих причин:
не требуется очень тонкой РК, присущей углеродке;
не требуется ухода или требуется по минимуму.
Современные нержавеющие стали при очень умеренной цене могут обеспечить существенно лучшие эксплуатационные свойства, такие как износостойкость режущей кромки, устойчивость к агрессивным средам, нахождению в мокрых ножнах, под дождем и т.д.
Нержавейки, как правило, не имеют резкого запаха углеродистых сталей, что не всегда приемлемо.
В военных применениях нержавейки позволяют без ущерба для коррозионных свойств делать антибликовые поверхности за счет обработки, а не за счет более дорогого или не очень стойкого защитного покрытия.

4. Складные ножи.
Тут все просто и очевидно. Как бы ты ни исхитрялся, но без дорогостоящего и сложного процесса никак не обеспечить более-менее приемлемых антикоррозионных свойств, что для складника имеет первоочередное значение.
Тем более что нержавеющие стали, имеющие более высокие эксплуатационные свойства, в настоящее время стоят не дороже простой углеродистой стали. Как пример можно привести стали АУС-8, Сандвики, ВГ-1, даже 154СМ (имеется в виду не закупочная цена стали, а стоимость конечного изделия).

5. Ножи для дайвинга, рыбалки, использования в условиях влажного соленого воздуха.
Тут все просто: нож должен быть устойчивым к коррозии, а уж все остальное – по мере возможности.
Благо, даже на копеечной стали типа 420, 425, 440А возможно обеспечить и гибкость, и достаточную устойчивость РК и прочие эксплуатационные параметры, достаточные для выполнения целевых задач ножей.
Вот так выглядят моя точка зрения на данный вопрос в настоящее время.

«Углеродка» или «нержавейка» что выбрать?

Вопрос выбора между ножом из углеродистой стали и ножом из нержавеющей стали является краеугольным камнем, о который сломано немало копий. Можно прочесть большое количество информации, но так и не сделать для себя никакого вывода. В данной статье мы хотим рассказать об основных отличиях ножей из углеродистой и нержавеющей стали. Здесь сразу стоит оговориться, что данная статья не претендует на истину в последней инстанции, а всего лишь ставит целью дать читателю отправные точки, которые следует учитывать при выборе ножа.

Сравнение углеродистой и нержавеющей стали

Углеродистая сталь, это сталь с большим содержанием углерода. Наличие углерода в кристаллической решетке делает сталь более резучей и твердой, но хрупкой. Углерод, являясь активным элементом, вступает в реакцию с кислородом, который входит в состав воды. Именно поэтому ножи из углеродистой стали подвержены коррозии.

Нержавеющие стали обладают малым количеством углерода, имеют сильную кристаллическую решетку. Наличие в составе таких элементов, как хром и молибден повышает твердость таких сталей. Благодаря хрому, содержания которого больше 0.13, такие стали обладают высоким сопротивлением к коррозии.

Здесь мы подходим к основному различию между этими типами сталей: углеродистая сталь ржавеет, а нержавеющая сталь нет. С одной оговоркой — любая сталь подвержена коррозии. Если нож из порошковой стали случайно потерять в осеннем лесу, а весной также случайно найти, то можете не сомневаться — вы обнаружите уверенные следы коррозии на клинке.

Из особенностей структуры этих сталей вытекают особенности, которые следует учитывать при выборе ножа:

Углеродка более твердая и резучая сталь. ;
Ржавления углеродистой стали легко избежать, если своевременно протирать нож, убирая влагу. Но надо быть готовы к тому, что в процессе работы клинок ножа получит темный налет, который является своеобразной защитной пленкой;
Углеродистые стали вступают в химический контакт с кислыми средами, которые содержаться в продуктах. Как следствие, продукты могут приобрести «железный» привкус, а нож может вобрать запах продукта, с которым работал. Порезали вы, например, копченую рыбу, а потом долго мыли нож. А запах все равно остался. Ножи из нержавеющей стали лишены такого недостатка.

Краткий обзор ножевых сталей

Известно, что нож всегда был спутником человека (помните об этом, отвечая на вопрос - зачем тебе нож?)). Также известно, что первые люди изготавливали ножи, откалывая и отслаивая кусочки камня, чтобы получить режущую кромку. Иногда они прикрепляли эти кусочки к деревяшке, чтобы получить копье или топор.

Естественно, со временем человек открыл новые и лучшие материалы для изготовления ножей. По мере развития технологий совершенствовались и ножи. Камень стал медью. Затем в ход пошли бронза, сплав меди и олова. Затем в ход пошло железо. Затем сталь, сплав железа и углерода. В некоторых частях света для изготовления ножей использовали даже экзотические материалы, такие как осколки метеорита. Приобретая новый нож, вы хотите принять взвешенное решение, независимо от того, планируете ли вы использовать этот инструмент для выполения хозяйственных работ, выживания, решения секретных тактических задач. В следующем материале мы расскажем о деталях, которые вам необходимо знать.

При выборе различных характеристик для клинков ножей, вам может потребоваться рассмотреть несколько различных атрибутов. Например, улучшение одного атрибута обычно ухудшает другой. Также важно иметь в виду, что ни одна сталь для ножей не справляется со всеми задачами. Как правило, стали, предназначенные для удержания кромки, становятся более хрупкими. Сталь, предназначенная для рубки, часто обладает меньшей коррозионной стойкостью. Иногда имеет смысл носить с собой более одного ножа (резать, рубить или колоть). Учитывая это, ниже приведены свойства сталей и их описания.

Твердость:
Это, возможно, самое частое, что вы слышите. Твердость в ножевых сталях соотносится с прочностью. Она представляет собой способность сопротивляться деформации и измеряется по шкале Роквелла С (HRC). Большинство ножевых лезвий попадают в диапазон от 56 до 60. Чем тверже сталь, тем труднее ее затачивать.

Вязкость:
Этот показатель используется для описания способности противостоять повреждениям, таким как сколы и трещины. Лезвие со сколом не так-то просто вернуть в обычное состояние. Твердость и вязкость прямо противоположны друг другу. В общем, чем тверже сталь, тем менее прочной (или более хрупкой) она может быть. Высокоуглеродистые стали компенсируют этот баланс, жертвуя некоторой коррозионной стойкостью.

Износостойкость:
Это сопротивление истиранию (а также адгезии). Этот показатель обычно коррелирует с твердостью. Чем тверже сталь, тем меньше она изнашивается, хотя легирующие материалы (для не твердых сталей) вносят большой вклад в это свойство.

Коррозионная стойкость:
Это способность противостоять ржавчине, вызванной воздействием окружающей среды, такой как влажность, влага и соль. Это свойство оказывает наибольшее влияние на общие характеристики кромки, поскольку легирующий материал (хром) может снизить прочность и способность удерживать острую кромку. Настоящее нержавеющее лезвие имеет содержание хрома не менее 14%. D2 является примером полунержавеющего лезвия с содержанием хрома 12%, в то время как такая сталь, как M4, далека от нержавеющей - 4% (ее часто называют инструментальной или высокоуглеродистой сталью).

Сохранение кромки:
Наконец, свойство, присущее самому инструменту, - сохранение кромки - это способность кромки ножа сохранять свою остроту при использовании. Это баланс между другими свойствами и определением того, как вы будете использовать нож. Это определит, какие свойства важны при выборе материала для ножа.

Интересно, что кромка состоит из крошечных, очень твердых стеклоподобных структур, называемых карбидами, которые обнажаются при заточке и создают микроскопический "лес" зубьев. 3D-изображение поперечного сечения этой структуры похоже на палочки для пикировки. Для получения наилучшей режущей кромки современные стали пытаются создать сбалансированный продукт с наибольшим количеством непересекающихся карбидов. Это подводит нас к следующей теме - общие типы сталей.

Сталь, используемая для изготовления лезвий ножей, делится на три общие категории: инструментальная сталь, углеродистая сталь и нержавеющая сталь.

Инструментальная сталь

Эта сталь - закаленная легированная сталь, которая используется в режущих инструментах, гаечных ключах и, конечно, в лезвиях наших карманных ножей. Молибден, вольфрам и другие легирующие элементы придают этой стали прочность, твердость и износостойкость.

Углеродистая сталь

Этот тип стали назван по количеству углерода в сплаве (низкое, среднее или высокое). Углерод хорошо закаляется, поэтому из этой стали изготавливают лезвия для тяжелых работ, например, топоры и мачете. Высокоуглеродистая сталь также часто используется для изготовления ножей, поскольку она хорошо держит кромку и легко затачивается. Недостатком является то, что ножи из этого материала требуют более тщательного ухода, поскольку они не так хорошо противостоят коррозии, как нержавеющая сталь.

Нержавеющая сталь

Эта сталь - один из самых популярных видов стали для клинков ножей. Добавление не менее 14% хрома помогает этой стали противостоять коррозии. Однако в определенных условиях они окрашиваются и не держат такую острую кромку, как высокоуглеродистая сталь.

Современный метод получения стальных сплавов называется порошковой металлургией. Расплавленная сталь распыляется в жидкий азот, в котором сталь мгновенно замораживается. Затем порошок очищается, сортируется по размеру (удаляются крупные частицы и загрязнения), а идеальный порошок спекается (нагревается до температуры чуть ниже точки плавления) в горячем прессе высокого давления для затвердевания стали. Лезвия из сплава, изготовленные таким способом, обладают превосходной способностью удерживать кромку. Совсем недавно многие современные производители сталей усовершенствовали этот процесс, создавая порошковые стали в криогенных камерах.

Из чего еще можно изготовить лезвие ножа?

Экзотические материалы

Наконец, у нас есть экзотические материалы. Некоторые нестальные материалы, такие как керамика и титан, также используются для изготовления лезвий ножей, как и кустарный дамаск и сан-май, которые представляют собой ламинированные или слоистые стали.

Керамические лезвия

Керамические лезвия изготавливаются путем обжига и прессования порошкообразного диоксида циркония. Они прекрасно держат кромку и не ржавеют, но их недостатком является хрупкость. К тому же, они легче скалываются и ломаются.

Титановые лезвия

Титан - металл, который принято считать экзотическим материалом для лезвий ножей. Более прочные, легкие и устойчивые к коррозии, ножи из титана могут быть также дорогими, но они являются популярным выбором для ножей для дайвинга. Они отлично держат кромку, но обычно их приходится подтачивать, а не затачивать традиционными способами.

Дамасская сталь

Мастера создают дамасскую сталь, узорчатую сталь, путем сваривания молотом полос стали и железа с последующим многократным нагревом и ковкой. Сегодня большинство мастеров выбирают для изготовления узорчатой стали два-три сплава, которые хорошо сочетаются друг с другом. Сварка различных сплавов смешивает качества этих сплавов вместе, и эти различные сплавы могут способствовать абразивному, пилящему действию лезвия, действуя как микросеррейтор. Часто такие ножи являются предметом коллекционирования.

Большинство настоящих дамасских ножей изготавливаются из высокоуглеродистой стали и более подвержены ржавчине. В последние годы такие компании, как Damasteel, создали нержавеющий порошковый дамаск, который лучше соответствует потребностям пользователей, использующих нож ежедневно.

Сан-май - это японский термин, означающий три слоя. Чтобы создать сан-май, вы создаете "стальной сэндвич", сваренный вместе с помощью кузнечной сварки, подобно дамасской стали, но без многократного складывания. Часто сан-май состоит из высокоуглеродистой (более твердой) сердцевины, зажатой между двумя низкоуглеродистыми (более мягкими) внешними слоями, создавая прочное, но гибкое оружие для самурая или высококлассный поварской нож.

Суперстали

Существуют стали, которые относятся к категории "суперстали". К суперсталям относятся не только порошковые стали, но и стали нового поколения, такие как M390, S90V и 20CV.

Покрытия и отделка лезвий

Самым ранним видом покрытия была "воронение". Это процесс, который помогает защититься от коррозии. При хорошем исполнении он также позволяет получить великолепный цветовой рисунок.

Причин для нанесения покрытия на лезвия в наши дни множество: улучшение эксплуатационных характеристик, внешнего вида или свойств самого покрытия. Тефлоновые покрытия черно-земного цвета существуют для военных применений, а некоторые порошковые покрытия создают лучшую текстуру для специальных работ или лучшей коррозионной стойкости.

Какая сталь лучше?

Не существует "лучшей" стали для лезвия ножа. Вместо этого выбирайте нож по его назначению. Примите во внимание предполагаемое использование вашего ножа. Выбор материала для лезвия зависит от его использования.

Хотя высокоуглеродистая сталь очень острая, вы должны тщательно следить за ее чистотой и сухостью. Кроме того, ее необходимо часто смазывать маслом.

Если это будет ваш нож для подводного плавания, то коррозионная стойкость будет иметь первостепенное значение.

Вы много ходите по тропам каждое лето, вырубая подлесок, чтобы найти идеальное место для кемпинга? В этом случае прочность - это то, что вам нужно.

Если это ваш нож EDC (повседневного ношения), и вы используете его для таких задач, как вскрытие упаковок, обрезание нитки на рубашке или обрезка ветки, вам нужен нож, который хорошо держит кромку, но легко затачивается.

Не зацикливайтесь на поиске лучшего типа стали для конкретного применения. Современные производители стали создают запатентованные смеси сплавов, а ножевые компании манипулируют используемой сталью, закаляя ее путем термообработки и отпуска, а иногда используя специальные виды отделки, чтобы придать клинкам нужные им качества. Таким образом, клинок, изготовленный из одной и той же стали двумя разными ножевыми компаниями, может иметь совершенно разные свойства, особенно в плане легкости заточки. К счастью, большинство производителей ножей указывают качества каждой модели на своем сайте или в каталоге.

В действительности, большинство современных сталей работают достаточно хорошо, чтобы начинающий покупатель ножа обращал больше внимания на то, как нож управляется, и на его предполагаемое использование. Форма клинка (и рукоятки) также играет большую роль в определении характеристик ножа.

Ознакомьтесь с доступными типами материалов лезвия, а затем возьмите нож в руки. Он должен хорошо лежать и ощущаться в руке, пока вы пантомимой показываете движения, для которых вы будете его использовать. А затем откиньтесь назад и наслаждайтесь ножом. и подумайте о том, как далеко шагнули технологии.

Большинство из нас знает, что ржавчина - это красновато-коричневое хлопьевидное покрытие на металле, и не думает о нем больше ничего. Однако ржавчина - это термин, обычно используемый для обозначения коррозии и окисления железа и его сплавов, таких как сталь.

Технически ржавчина представляет собой оксид гидратированного железа (III), также известный как оксид железа (Fe2O3), так как он вызывается, когда железо вступает в реакцию с кислородом и водой - эта реакция известна как окисление.

Если кусок железа остается достаточно долго, под воздействием воды и кислорода, его ржавчина неизбежна - это может занять дни, недели, месяцы или даже годы в зависимости от интенсивности воздействия, однако он будет ржаветь, если его никоим образом не защитить.

Что вызывает ржавчину?

Ну ладно, теперь я знаю, что ржавчина это оксид железа. Но какие условия вызывают коррозию на ноже? Для того, чтобы ваш нож заржавел, требуется три вещи: кислород, железо и вода.

Кислород поступает из атмосферы и присутствует в окружающем нас воздухе. Железо - основной материал стальных клинков. Влага (вода) способствует образованию ржавчины. Это не обязательно должна быть вода как жидкость. Влажного воздуха будет достаточно, чтобы вызвать ржавчину вашего ножа.

Это знание дает нам представление о том, как защитить нож от ржавчины. Если мы сможем предотвратить контакт ножа с этими тремя ингредиентами, ваш нож не заржавеет!

Почему некоторые стали ржавеют легче, чем другие?

Большинство видов ножевой стали можно классифицировать как нержавеющую или углеродистую сталь. Как следует из названия, углеродистая сталь - это сталь с высоким содержанием углерода. Многие стали могут содержать различные металлические сплавы. Однако, именно процент углерода, входящий в состав, играет здесь главную роль.

Обычно клинки из углеродистой стали содержат от 0,5% до 1,5% углерода. Это делает клинок очень послушным в процессе обработки и заточки. Таким образом, углеродистая сталь является любимой для специалистов, так как обеспечивает хорошо контролируемый рез.

Однако клинки из углеродистой стали будут подвержены коррозии, если вы не позаботитесь об этом! Они будут легко ржаветь во влажной и кислой среде.

Клинки из нержавеющей стали содержат хром, который обычно составляет от 12,5% до 13,5% лезвия. Это создает сильный оксидный слой на поверхности лезвия, который предотвращает дальнейшее окисление стали. В результате коррозия клинка замедляется, поэтому сталь называется "нержавеющая". В силу чего ножи из нержавеющей стали являются хорошим выбором для работы в агрессивных средах, таких как соленая морская вода.

Просто помните, что обозначение stainLESS не означает "супер защита от ржавчины". Клинки из нержавеющей стали также будут ржаветь, если вы не будете поддерживать их в надлежащем состоянии, просто процесс ржавления займет больше времени, чем в случае с углеродистой сталью.

Существуют и другие материалы для клинков, например, такие как титан или керамика. Они не содержат железа, и поэтому они не будут ржаветь, и ваш нож будет полностью коррозионностойким.

Еще один фактор, который следует учитывать - покрытие лезвия. Некоторые лезвия имеют специальные покрытия, которые делают их более прочными и коррозионностойкими.

Например, некоторые ножи поставляются с покрытием из титана или окиси алюминия, которое предотвращает ржавчину внутреннего стального лезвия.

Чем плоха ржавчина?

Ржавчина сама по себе не опасна, и ты не умрешь, если съешь что-нибудь порезанное ржавым ножом. Однако, длительное воздействие ржавчины на клинок может разрушить его структуру, что приведет к затуплению, выкрашиваю режущей кромки. Или сам клинок может сломаться вовсе.

Ну а чтобы удалить ржавчину с ножа (если такая неприятность все-таки случилась) есть проверенные дедовские способы: химические растворители и смазки, питьевая сода, уксус, лимонная кислота и добрая старая наждачная бумага.

Читайте также: