Углеродистая сталь с порошковым покрытием

Обновлено: 03.05.2024

Все готовые изделия проходят финишную обработку. Для «черной» стали – это, чаще всего, нанесение полимерных порошковых покрытий для защиты поверхности от коррозии и придания эстетичного внешнего вида. Для нержавеющей стали – это очистка всей поверхности изделия и формирование защитного антикоррозионного слоя (пассивация). Иногда требуется нанести дополнительные полимерные покрытия для защиты поверхности изделий от кислотных сред высокой агрессивности.

Химическая обработка поверхности нержавеющей стали

В химический состав нержавеющей стали входит хром (Cr). Под воздействием кислорода воздуха на поверхности стали образуется тонкий (130 ангстрем), но очень прочный слой оксида хрома (CrO). Именно он придает нержавеющей стали устойчивость к коррозионным средам. Чем больше хрома входит в состав стали, тем более она устойчива к коррозионным средам.

Очень важным параметром является однородная концентрация хрома в поверхностном слое металла, что влияет на формирование однородного защитного слоя оксида хрома.

При производстве изделий из нержавеющей стали, их поверхность постоянно соприкасается с инструментом, станками, металлическими приспособлениями. Полученные в результате этого царапины содержат микрочастицы железа (Fe). Защитный слой, который образуется естественный образом (под воздействием кислорода воздуха), формируется неоднородным – ему мешают частицы, попавшие на поверхность. Через некоторое время в этом месте появятся следы коррозии. Кроме этого, после сварки, даже в среде инертных газов, под воздействием высоких температур, на поверхности металла, в зоне шва образуются оксиды, которые также препятствуют образованию качественного защитного антикоррозионного слоя. Для исключения этих процессов поверхность изделий очищают.

Очистка производится методом химического травления раствором кислот, который удаляет органику, микрочастицы железа, оксиды. Кроме этого, из поверхностного слоя нержавеющей стали "уходит" железо, которое образует соли при взаимодействии с кислотой, что приводит к обогащению поверхностного слоя нержавеющей стали легирующими добавками - хромом, никелем и другими (в зависимости от марки нержавеющей стали).

После нейтрализации и смыва травильного состава водой, происходит пассивация поверхности нержавеющей стали, образуется прочная однородная пленка оксида хрома, которая позволяет нержавеющей стали легко сопротивляться коррозии даже в агрессивных химических средах.

На фото выше, хорошо видна матово-серебристая поверхность изделия после химической обработки.

Порошковое покрытие углеродистой «черной» стали

Порошковые покрытия – это твердые дисперсионные композиции, в состав которых входят специальные пленкообразующие смолы, отвердители, пигменты, наполнители и целевые добавки.

После термической обработки, такие покрытия образуют прочную полимерную пленку, которая устойчива к:
• воздействию растворителей;
• абразивному воздействию и истиранию;
• воздействию водных и солевых растворов;
• коррозии;
• высоким температурам (до 600 ºC);
• атмосферным воздействиям.

Порошковые покрытия имеют богатую гамму цветов, различную фактуру поверхности, некоторые проводят электричество.

На фото выше, на готовое изделие из углеродистой стали нанесено порошковое покрытие, RAL 7035, поверхность полуматовая гладкая, стойкая к истиранию.

Полимерное покрытие (фтор полимер) нержавеющей стали

Полимерные покрытия на основе тефлона применяются для защиты поверхности нержавеющей стали от агрессивных окислителей.

На фото выше, представлены две сваренные пластины нержавеющей стали марки AISI-304, толщиной 1,5 мм покрытые фтор полимером компании Solvey – Halar ECTFE. Толщина покрытия составляет 300 микрон. Покрытие является отличным диэлектриком, противостоит концентрированным кислотам, имеет диапазон рабочих температур от -80 ºС до +150 ºС.

Лакокрасочное покрытие углеродистой "черной" стали

Помимо порошковых покрытий, углеродистую сталь красят обычными эмалями, которые не хуже порошковых покрытий защищают поверхность от агрессивных окислителей. Процесс покраски состоит из двух этапов. Первый - нанесение грунта, второй - финишная окраска.

На фото выше, представлен циклон в камере покраски. Нанесено финишное покрытие, идет процесс горячей сушки.

Порошковая сталь для ножей

Сейчас всё чаще можно встретить в описании ножей термин «порошковая сталь». В данной статье мы расскажем, что же это за новый материал, будет ли нож из него крепче и долговечнее привычной нам стали. Для этого потребуется изучить саму технологию процесса изготовления и историю возникновения этого сплава.

История

Первыми, кто её изготовил, были индусы. Они ещё в конце VII века до нашей эры сделали железную колонну именно из порошковой стали. Она была весом почти 6 тонн и длиной около 7 метров. Что самое интересное, эта колонна отлично сохранилась до наших дней! Однако широко использовать данную технологию начали только в 60х годах XX века. В США пытались повысить твёрдость путём введения легирующих добавок.

Состав и свойства ножа из порошковой стали

Для ножей из порошковой стали используются разных виды сплавов. От того, какие металлы в составе, будут зависеть характеристики каждого конкретного ножа.

Металл	Свойства
Молибден

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, но снижает прочность. Такие ножи имеют стойкость к коррозии, не требуют частой заточки.

Сталь, содержащая 13% и более хрома, называют нержавеющей. Однако она также требует ухода.

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, однако снижает прочность.

Для того чтобы глубже погрузиться в данную тему, нам потребуется разобраться в составе современной стали.

Итак, в настоящее время большинство сталей (по ТО) имеют структуру:

мартенсит + карбиды (+ остаточный аустенит + неметаллические включения и т.д.).

Рассмотрим каждые из этих частиц:

карбиды твёрдые, но хорошо ломаются. Они крупнее других частиц и поэтому плохо распределяются между ними. Из-за этого может страдать прочность изделия;
мартенсит легче и прочнее, чем карбид, но более тягучие, чем карбиды.

Технология изготовления порошковой стали

От того, как много карбидов, и насколько хорошо они распределены, будет зависеть прочность готового ножа. Большое количество мартенситов ведёт к большей гибкости и меньшей твёрдости.

Карбиды – это крупные частицы, и распределение будет неравномерным.

Поэтому качество изделий из такой стали сложно заранее предсказать. Они могут плохо поддаваться шлифовке, гнуться и ломаться.

Чтобы добиться высокой прочности, нужно улучшать распределение частиц.

Как же этого можно добиться? Технология изготовления довольно сложна:

Для этого размер карбида делают не очень большим, распыляя сталь в виде порошка, микрочастицы которого похожи на слитки. Их теперь можно быстрее охладить (т.е. кристаллизировать).

Далее идёт обработка и прессовка под высоким давлением.
Далее идёт сплавление твердофазное и двухфазное. В сплав возможно добавлять самые различные добавки. Это позволит улучшить необходимые показатели.
Полученная из порошка сталь на выходе получается прочнее обычной (даже при одинаковой твёрдости).

Порошковая сталь для ножей плюсы и минусы.

У порошковой стали есть не только существенные плюсы, но и некоторые минусы. Рассмотрим их:

Дорогое производство. Для создания порошковой стали требуется более сложное и дорогое оборудование. На обычных станках невозможно повторить всю многоступенчатую технологию.
Высокая цена готовых изделий. Она, в свою очередь, вытекает из стоимости производства.
Трудность в заточке. За счёт того, что на выходе получается очень крепкий металл, снять верхний слой с него становится сложно. Обычная заточка для ножей вряд ли справится с такой задачей.

Плюсов больше:

Гибкость.
Прочность.
Точность.
Долговечность. Их гибкость, прочность, точность и долговечность превосходят во много раз обычную сталь.
Экологичность. Производство таких ножей безотходное, лишних остатков металла нет.

Виды порошковых сплавов для изготовления ножей

Исходя из предназначения ножа, выбирают соответствующую сталь. Существует 4 класса порошковой стали:

премиум;
хай энд;
средний;
низкий класс.

Предлагаем подробнее остановиться на двух классах.

Премиум класс

Вид	Описание
CPM S30V	Этот сплав производят в США. Сейчас из него производят дорогие премиальные ножи. В основном это охотничьи ножи, которые обладают повышенной износостойкостью, в то же время, лезвия хорошо затачиваются.

Хай энд

Теперь рассмотрим разновидности металлов из порошковой стали класса «хай энд». С английского «high-end» переводится, как «высший класс». Ножи данной категории считаются лучшими среди не премиальной категории. В качестве охотничьего такое изделие немного уступает ножам класса «премиум», однако для неискушённых владельцев, такая сталь станет отличным приобретением.

Производства США, противостоит коррозии и хорошо затачивается. Он очень схож с CPM S35VN, но характеристики немного скромнее.
ATS-34. Сплав производства Японии, похожий свойствами на 154CM. Он часто применяется для профессиональных ножей. Очень хорошо затачивается, обладает антикоррозийными свойствами.
D-2. В этой стали малое содержание хрома. Из-за этого она ржавеет, однако данный сплав более твёрдый и износостойкий, чем аналоги 154CM и ATS-34.
VG-10. Японский сплав, который содержит ванадий и хром. Благодаря этому он прочнее 154CM, ATS-34 и D-2. Главный его минус – требуется частая заточка.

Механические и химические свойства стали Elmax

Рассмотрев взаимосвязь состава и характеристик можно выделить сплав Elmax. Он содержит молибден, ванадий, хром. Благодаря этому лезвие хорошо затачивается и долго не поддаётся коррозии.

Хром составляет 17,8%, углерод — 1,72%, поэтому Elmax относится к высокоуглеродистым. Легирующие элементы это:

ванадий, он повышает твёрдость и прочность;
кремний позволяет сохранить вязкость;
молибден увеличивает упругость и помогает противостоять коррозии и сопротивляемость окислению при высоких температурах;
никель делает ножи пластичнее, также противодействует коррозии;
вольфрам делает изделия менее хрупкими;
магний также улучшает характеристики изделия.

Как делают ножи из порошковой стали

Процесс изготовления ножей из порошковой стали включает несколько этапов:

Материал распыляется в порошок на мельчайшие слитки.
Если необходимо, сплав обрабатывается специальным образом.
Порошок из металла помещается в вакуумную пресс-форму.
Происходит прессовка под высоким давлением.
Далее производится твердофазное или двухфазное спекание приз воздействии высокой температуры и давления.

Далее создаётся рукоять, сам клинок может быть украшен.

Как заточить нож из порошковой стали

Один из минусов порошковой стали – это, несомненно, сложность её заточки. На обычной кухне заточить нож, не допустив неровностей и мельчайших сколов очень сложно. Для этого необходимо специальное оборудование. Самый простой путь – обратиться в мастерскую, которая на этом специализируется.

Удобство и простота применения

Удобство и простота – это самые сильные стороны ножей из порошковой стали. Они очень острые, долго не тупятся. Их отличные свойства позволяют использовать их даже на охоте, рыбалке и в специализированном армейском снаряжении.

Дешёвые аналоги Elmax

Без сомнений, Elmax – лучших выбор, особенно для кухни. Однако есть его более дешёвые аналоги. Это сплавы Beta-ti Alloy, Blue Paper Super. Для их производства используется порошковая сталь более низкого качества. Если бюджет ограничен, то такие сплавы также станут неплохим вариантом.

Итак, мы можем сделать вывод, что порошковая сталь превосходит по своим характеристикам обычную. Однако сложность её изготовления влечёт за собой высокую цену, которую она, впрочем, оправдывает.

Лучший выбор сплава для ножа из порошковой стали – это Elmax. Если же бюджет ограничен, то можно остановиться на более дешёвых аналогах, которые могут использоваться даже на кухне.

Углеродистая и нержавеющая сталь: свойства и отличия

Нержавеющая и углеродистая сталь — это виды сплавов, изделия из которых окружают нас везде. А какая из них лучше? Это зависит от места применения. Доступность стали делает её идеальным материалом для многих проектов. Она используется практически везде: в строительстве, инфраструктуре, авиа-, корабле-, вагоно-, автомобилестроении, бытовой технике и многих других сферах жизнедеятельности человека. Нержавеющий прокат у поставщиков стоит дороже, но он качественней, красивей и не подвержен коррозии. Используют материал в более ответственных местах строительства, промышленного оборудования, медицинских инструментах, предметах благоустройства, кухонной мебели и посуде.

В чём отличия?

Железо в составе углеродистой стали быстро окисляется при контакте углерода с кислородом, содержащимся в воздухе или воде. В нержавейке есть присадки: хром, молибден и подобные. Они делают её более устойчивой к окислению, она в редких случаях поддаётся коррозии.

Эти стали не взаимозаменяемы, так как их свойства и назначение различны. Перед тем как отдать предпочтение тому или иному сплаву важно определить, для чего он будет использоваться, а затем сравнить различия в эстетике, свойствах и стоимости.

Химический состав

Углеродистая сталь создаётся путём соединения углерода и железа. Различные примеси, такие как сера, кремний, фосфор и марганец, удаляются в процессе производства. Содержание углерода делает её жёсткой и прочной.

Производство нержавейки происходит по тем же этапам, но при этом в неё добавляются хром, никель, азот, молибден. Содержание хрома является ключевым фактором. Его должно быть не менее 10,5%. Хром играет важную роль в защите металла, создавая пассивный поверхностный слой. Этот слой защищает от ржавчины, способствует самовосстановлению при появлении небольших потёртостей.

Свойства

Материалы имеют заметные различия в свойствах. Углеродистая сталь обладает магнитными свойствами и делится на три основных типа в зависимости от содержания углерода: высокоуглеродистая, среднеуглеродистая и низкоуглеродистая. Она обладает высокой теплопроводностью и хорошо распределяет тепло.

Нержавеющая сталь обычно немагнитная, за некоторыми исключениями. У неё высокие упрочняющие свойства, что делает её менее ковкой. Обладает небольшой теплопроводностью и распределением тепла. Существует около шестидесяти марок нержавейки в зависимости от их степени магнетизма, процентного содержания хрома и пропорций других элементов.

Эстетика

Между внешним видом углеродистой и нержавеющей стали заметна разница. Нержавейка имеет естественный блеск. Хромированное покрытие придаёт ей глянцевый вид. Углеродистая сталь с более матовой поверхностью и тусклым видом.

Варианты покрытий

Состояние углеродистой стали можно улучшить с помощью шлифовки и полировки, а затем покрыть эмалью или порошковой краской. Это покрытие смотрится эстетично и обеспечивает дополнительную защиту от непогоды. У порошковых покрытий разноцветная палитра, их можно использовать на стальных и на нержавеющих поверхностях, хотя гораздо чаще они наносятся на углеродистую сталь. Они не только защищают, но и добавляют другие преимущества. Изделия с порошковым покрытием подбираются к цветам близлежащей инфраструктуры или вписываются в корпоративные цветовые решения. Предметы также можно ярко окрасить, чтобы выделить и добавить видимости. Это особенно важно для таких предметов, как столбики безопасности.

Восстановительные свойства нержавейки

Из-за пассивного слоя нержавеющая сталь требует минимального ухода. Но она может подвергаться риску ржавления, если молекулы металла на поверхности недостаточно легированы хромом. Тем не менее она выдерживает большее количество негативных влияний в течение более длительного времени эксплуатации. Она также обладает уникальными способностями к самовосстановлению. Хром внутри нержавейки образует самовосстанавливающийся оксидный слой, который вступает в реакцию с кислородом и водой. Это предотвращает ржавление даже во влажной среде. Чем выше содержание хрома, тем лучше защита от коррозии.

Другие факторы

Ещё одним моментом при выборе углеродистой стали или нержавейки может стать цена. Нержавеющая сталь дороже из-за добавления различных легирующих элементов. Но она предлагает преимущество дополнительной защиты от коррозии и может стать достойным вложением в зависимости от сферы применения. Конечно, не все среды одинаковы, а коррозия не всегда определяющий фактор для некоторых проектов. В большинстве случаев климатические условия позволяют использовать углеродистую сталь, она прекрасно справляется со своими задачами при нанесении на неё защитного покрытия.

Где применяется углеродистая сталь?

Это практичный, доступный и экономичный сплав, поэтому идеально подходит для крупных проектов. Углеродистая сталь используется для строительства автомобильных и железных дорог, а также другой крупной инфраструктуры. Современные здания, стадионы и небоскрёбы часто поддерживаются стальными каркасами. Она подходит для армирования бетонных конструкций и также используется для изготовления различных строительных материалов.

Применение нержавеющей стали

Этот материал ценится из-за его практичных и эстетических свойств. Её используют в инфраструктуре, декоративных атрибутах. Крепления и панели добавляют изысканности любому зданию. Многие скульптуры изготавливаются из нержавейки, так как она устойчива к дождю и снегу. Материал часто используется в пищевой промышленности. Его легко чистить и стерилизовать, он не влияет на вкус пищевых продуктов.

Когда лучше выбирать нержавеющую, а когда оцинкованную сталь?

Главный враг стали — коррозия. Она портит металл и значительно сокращает срок его службы. Поэтому промышленники постоянно ищут возможности, которые предотвращают и смягчают влияния такого губительного для металлов явления. При этом производителям нужно сохранить эксплуатационные качества сплавов. Сейчас используется несколько технологий, повышающие способности сталей сопротивляться влияниям различных факторов и не разрушаться. Самыми эффективными считают легирование и нанесение защитных покрытий. Такую продукцию называют нержавейкой и оцинковкой.

Нержавеющие и оцинкованные материалы по-разному производятся, отличаются составами, долговечностью, а эти характеристики влияют на разницу в стоимости, достигающую 30–50%. Такая разница объясняется тем, что у нержавейки более высокая коррозионная стойкость по отношению к оцинкованным металлам. Но при выборе возникает закономерный вопрос: «Какое решение лучше?» Ответ на него неоднозначен, ведь выбирают обычно исходя из ситуации и места применения.

Характеристики нержавеющей стали

Нержавейка отличается от стандартной углеродистой или других типов наличием в её составе определённых добавок. Они вносятся в материал, чтобы изменить его химический состав и сделать более устойчивым к коррозии. Углеродистая сталь в основном состоит из железа и углерода. А чтобы получить нержавеющую, необходимо добавить хром и иногда другие легирующие элементы. Элементы добавляются во время процесса плавления и перед формованием. Этим изменяются химические свойства. В нержавеющей стали легирующих добавок должно быть не меньше 12%. Кроме хрома структуру нержавейки улучшают никель, кобальт, титан, медь и другие элементы.

Характеристики оцинкованной стали

В оцинковку не добавляются дополнительные сплавы, а её покрывают слоем цинка. Такое покрытие создаёт защитный слой для основной стали и помогает изделиям справляться с негативными внешними факторами, вызывающими коррозию. Основной металл не контактирует с кислородом и жидкостями и более устойчив к механическим повреждениям.

Цинкование обычно выполняется после того как сталь прошла все технологические процессы. Слой цинка наносится на одну или две стороны в зависимости от выпускаемого изделия или технического задания. Оцинкование применяется также к сортовому и фасонному прокату. Цинк можно нанести на готовые металлоконструкции и после таких производственных процессов, как гибка или сварка.

Коррозионная стойкость оцинковки и нержавейки

Каждый из этих материалов по-своему устойчив к коррозии. Рассмотрим материалы по отдельности:

Нержавеющая сталь

Добавленный хром или другие легирующие элементы контактируют с кислородом, который есть в окружающей среде. При этом создаётся слой оксида хрома, который предотвращает образование оксида железа — технического названия ржавчины. Если для создания этого прочного слоя будет достаточное количество легирующих веществ, в частности, хрома, то коррозия предотвращается.

Оцинкованная сталь

Нанесённый на сталь цинковый слой предотвращает контакт кислорода ней и ограничивает риски коррозии. Даже когда этот слой повреждён, оставшаяся часть покрытия более активна, чем нижележащая сталь и притягивает к себе большинство молекул кислорода, ограничивая появление ржавчины.

Что лучше нержавейка или оцинковка?

На практическом применении нержавеющая сталь имеет много преимуществ перед оцинковкой. Она не образует вредных соединений при термических воздействиях и контактах с пищевыми продуктами, в отличие от оцинкованной. Нержавейке не страшны перепады давления, её можно использовать и при высоких, и при низких температурах. Ей не страшны царапины, так как легирующие вещества есть во всём изделии. И также она выглядит эстетичнее. Но цена нержавеющих материалов выше, чем оцинкованных.

При сильном повреждении цинкового слоя основной металл оголяется и может подвергаться негативным влияниям. Также существует небольшой риск того, что некоторые части стали останутся не защищенными во время процесса оцинковки, который обычно включает погружение металлических деталей в цинк с последующей обрезкой их по размеру. Но у оцинкованной стали есть одно важное преимущество: она гораздо дешевле нержавеющей. Для проектов, где повреждения или царапины не считаются серьёзным риском и эстетика не важна — оцинкованная сталь станет практичным выбором.

Кто дольше сохраняет антикоррозионные свойства?

У нержавейки гораздо выше антикоррозионная стойкость. И это понятно. Ведь тонкий слой цинка не сравнится с материалами, где вся структура мешает процессам окисления железа. Срок службы оцинкованного металла 25 лет, а нержавеющего — 50. Но если на оцинковку не нанести дополнительный срок краски, то она может прослужить ещё меньше.

Применение из нержавеющей стали

Нержавейка обычно используется там, где требуется максимальная коррозионная стойкость. Её применение также распространено в областях, где существует риск повреждения или царапин, так как они напрямую на неё влияют. Из неё изготавливаются изделия, работающие в условиях критичных температур и агрессивных сред, таких как вода, кислоты, соли и щёлочи. Нержавейка применяется в следующих областях:

Химическая промышленность.
Пищевое оборудование.
Судостроение и космическая отрасль.
Атомная энергетика.
Медицинское оборудование.
Фармацевтическое производственное оборудование.
Кухонные приборы.

Применение оцинкованной стали

Оцинковка, с другой стороны, часто используется в ситуациях, когда коррозия нежелательна, но небольшие её количества не критичны. В этих случаях также не должна быть важна эстетическая составляющая, поскольку оцинковка не всегда выглядит красиво. Места использования:

Автомобильная техника.
Конструкционные балки.
Корпуса бытовой техники.
Перила.
Дорожные знаки.
Электрические столбы.
Системы вентиляции.
Профнастил.

Оба решения по-своему коррозионно-стойкие. При выборе нужно со всех сторон оценивать условия эксплуатации изделий. Где-то подойдёт более дешёвая оцинкованная сталь, а для ответственных объектов и сложных параметров эксплуатации лучше выбирать более надёжный нержавеющий прокат, который обязательно окупится в ближайшее время из-за его долговечности.

Порошковые стали для клинков

В последнее время оружейниками и мастерами ножевого дела был отмечен заметный рост интереса именно к группе порошковых сталей или, как их еще называют, «порошки». Что собственно и не удивительно, ведь именно они в настоящее время прочно укрепились на позициях лидеров среди материалов для стали.

Возможно, причина такого интереса в том, что данный тип стали и ее разновидностей неоднократно устанавливал мировые рекорды, как по способности удерживать режущую кромку, так и по показателям устойчивости к разнообразным физическим нагрузкам. Кроме этого, данный вид стали стал пользоваться популярностью среди производителей ножей, как среднего, так и высокого класса.

Большая часть сталей, из которых в настоящее время производят почти 90% клинков, представленных на прилавках магазинов, при упрощенном рассмотрении имеют практически одинаковую структуру, в большинстве своем состоящую из мартенсита и карбидов. Также сюда могут добавлять остаточный аустенит, неметаллические включения и т.д. При этом не секрет, что использование карбидов в ножевой стали обусловлено тем, что сами по себе карбиды более твердые и хрупкие, чем мартенситная матрица, но при этом они заметно увеличивают износостойкость стали и ухудшают (сверх некоторого предела) механические характеристики. Особенно сильно ухудшения коснулись показателей прочности и вязкости. Кроме этого общая степень уменьшения "прочностных" свойств напрямую зависит от параметров карбидной фазы. Особенно от ее количества, типа, размера самих карбидов и их скоплений и равномерности их распределения в общей структуре.

Стоит отметить и тот факт, что хорошо выраженная карбидная неоднородность (именно этим термином пользуются для характеристики "качества" карбидной фазы и ее распределения) создает проблемы при шлифовке метала, а также увеличивает вероятность появления поводков и трещин. При этом мастерам ножевого дела, хорошо известно, что стали, содержащие большое количество крупных и неравномерно распределенных карбидов, намного хуже поддаются горячей деформации, и, начиная с некоторой степени карбидной неоднородности, материал практически полностью перестает деформироваться в обычных условиях.

Исходя из вышеперечисленных аспектов при создании ножа мастера, получается, попадают в своеобразный замкнутый круг – для повышения показателей стойкости им нужно увеличивать количество карбидной фазы, но в то же время с целью сохранения нужных показателей механических характеристик приходиться уменьшать ее количество и улучшать распределение. В связи с тем, что количество и тип карбидной фазы напрямую зависят от состава стали, основу которого составляет показатель содержания углерода и количества и типа легирующих элементов, то в «классических» марках ножевой стали существует некоторый предел по легированию при достижении которого сталь еще обладает минимально допустимыми механическими и технологическими свойствами. А соответственно, существует и предел стойкостных характеристик.

Все ЗА и ПРОТИВ порошковых сталей

Что кроется за столь необычным названием «порошковая сталь» мы рассмотрели в первой части данной статьи, сейчас же стоит подвести итоги и попытаться кратко отписать все положительные и отрицательные стороны порошковых сталей.

К преимуществам порошковым сталей можно отнести:

Гибкость. Ведь за счет небольших размеров и максимально близкого к идеальному распределения карбидов, в данной разновидности стали можно весьма сильно повысить степень легирования, что приведет к росту ее стойкостных свойств.
Механика. По тем же причинам при разумном подходе к ограничению количества карбидной фазы, можно добиться заметного улучшения механических характеристик.
Шлифовка. Из-за того, что в составе порошковой стали имеются мелкие, равномерно распределенные карбиды они гораздо лучше поддаются шлифовке и ковке.
Закалка. Во время процесса закалки порошковая сталь получает более насыщенный твердый раствор, более мелкое и равномерное зерно. В результате чего отмечается повышение показателей ее твердости, теплостойкости, механических свойств и коррозионной стойкости.
Изготовление. Порошковая технология позволяет достаточно легко получать высокоазотистые стали методами твердофазного азотирования.
Применение. Порошковые стали легко могут применяться для создания материалов методами механического легирования (карбидостали, керметы, ДУО стали).

При довольно внушительном списке плюсов, как и все в этом мире, порошковая сталь также обладает и некоторыми недостатками:

Порошковый передел расширяет, но не отменяет пределов по легированию. Например, если такая сталь не имеет в своей структуре эвтектических карбидов, то ее порошковый передел не имеет смысла и чаще всего приводит к некоторому ухудшению свойств.
Стали порошкового передела содержат в себе большее количество неметаллических включений, правда, в последнее время, благодаря усилиям ученых с этим фактором уже успешно борются.
Стали порошкового передела заметно дороже. Кроме того, для их успешного производства требуется дорогостоящее специальное оборудование, также существуют ограничения на максимальный размер заготовок.

Необходимо понимать, что порошковый передел - это не палочка выручалочка. Он решает одну задачу - борьбу с карбидной неоднородностью. Наиболее целесообразно получение этим методом высоколегированных сталей (например, быстрорежущих или коррозионно-стойких), где улучшение стойкости, механических и технологических свойств компенсирует повышение стоимости.

На сегодняшний день клинки почти 90% ножевых изделий различных брендов изготавливаются из порошковой стали.

Далее рассмотрим порошковые нержавеющие стали

1. СРМ 154 Порошковая версия стали 154CM (ATS 34) и практически полный аналог стали RWL-34. От “простой” 154 отличается лучшей механикой (выше прочность и вязкость) и несколько лучшей шлифуемостью. Одна из самых популярных сталей на ножах среднего класса. Потенциал этой стали раскрывается при ТО на вторичную твердость (62-63 HRc), чего, к сожалению большинство производителей не делает из за технологической сложности и худшей коррозионной стойкости.

3. CPM S35VN Рестайлинговая версия “тридцадки”. Особеннностью данной стали является легирование ниобием, что становится модной тенденцией и обеспечивает несколько лучшую механику. По ощущениям сталь полностью соответствует CPM S30V и находится с ней в одной нише.

4. CPM S90V На сей момент ветеран модельного ряда, но не уступающий своих позиций. Сталь содержит первичные карбиды ванадия, что несколько ограничивает механику, но теоретически обладает высокой износостойкостью. На практике ее в заметной степени ограничивает максимально достижимая твердость (часто 59-60 HRc) при которой стойкость РК не превосходит S30V при 62 HRc.

5. CPM S125 Еще больше ванадия, еще выше износостойкость и хуже механика. Впрочем, при нормальной эксплуатации сталь ничем не отличается от других. Эта сталь периодически используется некоторыми фирмами и мастерами, часто с обработкой на низкую твердость, что лишает затею смысла.

6. CPM S110V Лидер модельного ряда. Карбидный монстр, сочетающий огромное количество твердых карбидов с высокой твердостью (до HRc 64). Особенностью легирования является очень большое количество ниобия (на мой взгляд, излишне большое, в структуре стали присутствует эвтектика NbC) и добавка кобальта, увеличивающая вторичную твердость. Несмотря на высокую твердость и большое количество карбидной фазы сталь обладает хорошими мех. характеристиками. Стойкость РК – на уровне лидеров, из “нержавеек” может только Vanax 75 поспорит. Казалось бы все хорошо. Ан не совсем. Особенностью данной стали является весьма неагрессивный рез. То есть он неплох для “обычного” ножа, но от изделия (и стали) премиум класса ждут совершенно иного. Проблема частично решается тонкой геометрией и особой заточкой, но именно это пока мешает назвать 110 своей любимой нержавейкой.

Пожалуй, стоит вспомнить и CPM S60 (CPM 440V), с которой все начиналось. Сталь больше не выпускается, но, иногда, еще встречается на рынке. Недостаточная твердость на большинстве изделий не позволяют реализовать потенциал этой стали. В настоящее время лучше предпочесть S30-S35 или S90.

Читайте также: