Инструментальные углеродистые стали в течение всего XX-го века были основным материалом для производства ножей повседневного использования. Они являлись прямым продолжением тех простых «углеродок», из которых веками создавались наши традиционные ножи. В период до начала применения современных, высокотехнологичных сплавов, их качества высоко ценились среди потребителей. Одной из лучших считалась сталь У10А.
По традиции, сложившейся еще в XIX веке, углеродистые стали делятся на инструментальные и конструкционные. И если из конструкционных изготавливают различные детали и узлы, то инструментальные используются для изготовления металлообрабатывающего инструмента, работающего в условиях не очень больших скоростей и температур. К такому инструменту относятся: ручные метчики, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы холодной штамповки и т.п. Эти стали обозначаются в российской системе буквой У, за ней идет цифра, обозначающая количество углерода в процентах. В марке стали также может присутствовать буква А, обозначающая сплавы повышенного качества. Линейка этих углеродистых сталей достаточно обширна: У7, У8, У10А, У11, У12, У13. Однако стали У7 и У8 не имеют достаточного количества углерода для достижения высокой твёрдости, а стали У11, У12, У13 стоят достаточно дорого и редко применяются. «Золотым стандартом» инструментальных сталей считается У10А. Она содержит в своем составе 0,9 – 1,09% углерода, 0,2 % хрома, 0,25% никеля, 0,25% меди. Сталь аналогична по составу японской CK-3, американской W110, немецкой 1.15.45. Высокое содержание углерода позволяет произвести ее термообработку до 64-65 HRC, что дает клинку очень хорошую износостойкость, зачастую существенно превосходящую «простые» углеродистые стали.
Интерес к этой стали у отечественных «ножеделов» был вызван в первую очередь ее повсеместной доступностью. Из нее изготовлялось большинство напильников и рашпилей в СССР, которые проходили достаточно высокий контроль качества и обладали стабильными, и понятными рабочими характеристиками. По своему назначению напильники делятся на три основных вида: слесарные (твердость 64-66 HRC), заточные напильники (твердость 65-67 HRC), рашпили (твердость 53-56 HRC). У10А применялась в основном для слесарных напильников и рашпилей. Сталь позволяла изготовлять нож без термической обработки, чем активно пользовались многие «кустарные мастера». Образовалось специальное понятие - «нож из напильника», превосходивший по качествам удержания заточки практически любых конкурентов.
Однако и недостатки применения этого сплава в клинках ножей были очень значительными. Ножи с наличием 0,2 % хрома практически не могли сопротивляться коррозии и должны были использоваться только в самом сухом климате и по самым сухим материалам. Главным же недостатком была крайне низкая ударная вязкость, клинки обладали хрупкостью и склонностью к образованиям микросколов. Любые работы, предусматривающие поперечную нагрузку на клинок, грозили разрушением режущей кромки или переломом клинка. Работа таким ножом по замороженным продуктам, замерзшей древесине, рубка и другие ударные нагрузки быстро приводили его в негодность. При ковке этой стали мастерам удавалось уменьшить хрупкость, однако достигалось это зачастую снижением уровня твердости, а значит и износостойкости, фактически лишая ее основного преимущества перед более простыми и дешевыми сплавами.
Для преодоления проблемы низкой ударной вязкости У10А сформировалась традиция совмещать ее в пакете дамаска с другими сталями. Самым распространенным является ее комбинация со сталью аргоно-шлакового переплава -7 ХНМ. Она имеет в своем составе 0,63 % углерода и 0,5 % хрома и обладает гораздо более высокой пластичностью. Однако такой дамаск все же не доводят до твердости в 65 HRC, а обрабатывают примерно до 59 HRC. Композитный клинок выдерживает достаточно высокие нагрузки, но по износостойкости все же не может конкурировать с «чистой» У10А.
Заточка ножа из этой стали имеет свою специфику. Абразивы из карбида кремния обладают достаточно грубой структурой зерна и могут повредить такую сталь, привести к микровыкрашиваниям режущей кромки ножа. Кроме того, водные камни мгновенно вызовут процесс появления ржавчины на клинке. Алмазные бруски на гальванической связке также достаточно опасно применять, из-за возможности возникновения сколов. Камни на основе оксида алюминия имеют недостаточную абразивность для активного съема металла на твердостях выше 62 HRC. Однако необходимо отметить, что хороший результат в заточке дают японские камни Naniwa из оксида алюминия на специальной магнезиальной связке. Они специально производятся для заточки твердых углеродистых сталей, работают достаточно быстро и за счет мягкости связки бережно сохраняют режущую кромку. Также хорошим выбором для инструментальной «углеродки», будут алмазные бруски на органической связке и улучшенной связке OSB от завода ВЕАл. Они быстро справляются со сколами и на финише дают блестящий зеркальный подвод. Необходимо также отметить, что при полировке любая углеродистая сталь быстро дает высокий уровень блеска и зеркальный подвод, эстетически хорошо выглядит.
На сегодняшний день изготовление ножей из инструментальной углеродистой стали постепенно уходит в прошлое, уступая более высокотехнологичным, современным сталям. Однако «ножи из подшипника» уже оставили большой и глубокий след в российской ножевой культуре.
