Клласификация характеристика сталей для ножа

Нож "Дамасский клинок","Пантера".

Когда мы говорим о таком материале, как сталь, особенно ножевая, следует понимать, что современная промышленность наряду с традиционными технологиями породила огромное количество ее видов, которые различаются как по химическому составу, так и по технологии изготовления. Чтобы не потеряться в этом многообразии, нам следует выделить хотя бы основные понятия. Итак...

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные:

• Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и угля, без добавления каких-либо других элементов. Ее часто называют "черной", или "ржавеющей". Это самый древний вид стали, из которой изготавливались ножи. В целом она отличается высокой прочностью, хорошо принимает и держит заточку, и ее единственный недостаток заключается в том, что она чрезвычайно подвержена коррозии.
• Легированная сталь - та, которую часто называют "нержавейкой", на самом деле не всегда является таковой. Как правило, такая сталь гораздо меньше подвержена коррозии, но это вовсе не значит, что именно она является лучшей сталью для ножа. Главная ее особенность в том, что кроме углерода в сплаве с железом содержатся многие другие элементы, которые могут влиять на ее характеристики самым разным образом.

По технологии изготовления данных сплавов можно выделить довольно много видов стали. Для ножей подходят следующие:

• Сталь, которая получается современным промышленным способом. Это самый распространенный ее тип, который производится методом плавки и штамповки.
• Отдельно из промышленных сталей следует выделить так называемую "порошковую", которая получается не плавкой и штамповкой, а методом порошкового спекания мельчайших частиц металла, что позволяет достичь характеристик, недоступных для обычных промышленных сталей. Из порошковой стали делаются ножи премиум-сегмента, клинки которых обладают особо высокой прочностью, показателями твердости и износостойкости.
• Сталь, которая получается традиционным кузнечным методом. Ее часто называют "кованой", и она высоко ценится.
• Дамаск, как и его близкий родственник - булат, тоже является продуктом кузнечной выделки металлов. Говорят, что дамасская сталь для ножа является одной из лучших, равно как и булатная, но их характеристики в огромной мере зависят от мастерства кузнеца, и сама по себе технология изготовления вовсе не гарантирует высокого качества. Дамасская сталь имеет слоистую структуру, в которой чередуются разные виды металла, а булат обладает особым, "звездчатым" рисунком. Ножи из дамасской стали сами по себе очень красивы, но их свойства напрямую будут зависеть от тех сталей, которые включены в состав слоев.

Рисунок дамасской стали.

Состав стали

Здесь мы рассмотрим основные элементы, входящие в состав металла, из которого делаются клинки. Ниже представлены компоненты, входящие в состав большинства легированных сталей, по мере убывания частоты их использования:

• Железо. Основа, образующая любой сплав, который впоследствии назовут сталью. Его содержание в составе стали для ножей может достигать 99,6 %.
• Углерод. По сути, обычный уголь. Именно он задает ее основные характеристики: способность принимать закалку, кристаллизоваться в твердое вещество, способное выдерживать нагрузки. Минимальный процент содержания углерода для получения такой способности - 0,4 %. Максимальный процент содержания углерода в составе традиционных сталей - 2,13 %.
• Хром. В легированных сталях представляет собой первый и самый основной дополнительный элемент. Именно благодаря ему сталь приобретает сопротивляемость коррозии, почему и начинает порой называться "нержавеющей". Даже малое содержание хрома (до 1,5 %) в составе углеродистых сталей позволяет металлу не ржаветь вглубь. В целом же для приобретения свойств "нержавеющей" сталь должна иметь в своем составе не менее 13 % хрома, и чем больше углерода в составе металла, тем больший процент хрома нужен, чтобы обеспечить устойчивость к коррозии.
• Кремний. В процентном содержании около 1-1,5 % повышает прочность стали, не влияя на упругость и вязкость, но в больших количествах усиливает хрупкость, и делает материал неподходящим для изготовления клинков.
• Марганец. Полезный элемент в составе, при содержании которого в количестве более 1 % в сплаве повышается как твердость, так и износостойкость, и даже стойкость к ударным нагрузкам.
• Ванадий. Улучшает практически все полезные свойства стали, делая ее более твердой, прочной и плотной. В некоторых дорогих порошковых сталях для ножей содержание ванадия может доходить до 10 %, что обеспечивает им беспрецедентные характеристики по сохранению остроты и прочности клинков.
• Молибден. Улучшает пластичные свойства стали, а также делает ее менее чувствительной к нагреву.
• Вольфрам. В природе относится к самым твердым металлам. Его содержание в составе стали добавляет ей твердости. Вольфрам образует сверхтвердые карбиды в ее составе, а также делает сталь нечувствительной к потере закалки при нагреве. Однако этот элемент редкий и довольно дорогой, и сталей с его содержанием немного.
• Никель. Дорогой и редкий металл, повышающий как сопротивляемость коррозии, так и общую прочность стали. Используется редко.
• Кобальт. Довольно полезный элемент для ножевых сталей. Он несколько повышает жаропрочность стали, но главное, увеличивает стойкость к ударным нагрузкам, что всегда полезно для клинков.

Характеристики ножевых сталей

Чтобы нормально ориентироваться при выборе лучшей стали для ножа, прежде всего нужно как следует разобраться в тех понятиях, которые используются при описании ее свойств. Таковых несколько. Именно их совокупность определяет плюсы и минусы стали для ножей:

• Твердость. Говоря простым языком, она выражает способность стали без последствий продавливать (прорезать) различные материалы, не испытывая при этом повреждений. Твердость стали выражается в единицах твердости по шкале Роквелла (HRc). Для стали ножей диапазон рабочей твердости, как правило, составляет от 52 до 61 ед. Твердостью в 60 единиц, для примера, обладает обычное стекло и напильник. Именно с этим связана методика примерного определения твердости клинка: если напильник способен оставлять царапины на его поверхности, то его твердость, очевидно, ниже 60 единиц, а если клинок царапает стекло - то выше.
• Прочность. Это способность стали выдерживать различные нагрузки. Используя нож в качестве рычага, мы проверяем его на прочность. Чем она выше, тем большие нагрузки металл способен выдержать без остаточных повреждений. Очень прочными являются современные порошковые стали благодаря равномерной внутренней структуре и большой плотности состава.
• Ударная вязкость. Это способность стали сохранять свои прочностные характеристики при ударной нагрузке. Вязкая сталь практически не имеет шансов сломаться при рубке или при падении на твердую поверхность. Многие инструментальные стали, такие как Х12 МФ, или D2, имеют не очень хорошую ударную вязкость, и хотя в целом они очень прочные, ставить на рубящие ножи их не стоит.
• Износостойкость. Это понятие характеризует, насколько быстро металл истирается при соприкосновении с абразивными поверхностями. Данный показатель тесно связан с твердостью стали, и с плотностью ее структуры.
• Стойкость режущей кромки. Как следует из названия, это способность ножа удерживать остроту. Кромка является самым уязвимым участком клинка, и только хорошая сталь способна обеспечить долгое сохранение всех своих режущих свойств при остро отточенном лезвии.
• Коррозионная стойкость. Данный показатель определяет способность металла сохранять свою химическую однородность при воздействии окислителей или агрессивных сред, в которых может использоваться клинок. Коррозионная стойкость никогда не бывает абсолютной. Порой именно она выходит на первый план при выборе того, какая сталь для ножа будет оптимальной.
• Красностойкость. Этот термин редко встречается среди характеристик сталей для ножей, но иногда его понимание очень важно. По сути, красностойкость - это жаропрочность клинка, то есть его способность не изменять свою кристаллическую структуру при сильном нагревании.