Учимся расшифровывать ножевые стали

8 ноября 2019
Forest-Home

История производство ножевой стали исчисляется веками, так как хороший клинок во все времена служил не только для охоты или обороны, но был и своеобразным вложением капитала, стоимость которого росла год от года. Широко востребованная современная ножевая сталь для успешного производства требует серьёзных знаний характеристик металлических сплавов и целого ряда передовых технологий.

Cталь — это в первую очередь сплав железа с углеродом. Если последнего вещества слишком много, то образуется чугун. Если наоборот мало, то получается жесть. А сталью называется сплав с одинаковым количеством обеих компонентов. Различные типы стали определяются в первую очередь не пропорциям углерода и железа, а легированием добавками и примесями, которые наделяют заготовку различными свойствами. Вот про эти добавки и примеси пойдёт речь. 

Основные элементы

Среди наиболее часто используемых химических элементов, которые встречаются в стальных сплавах, стоит отметить следующие:

  • Углерод (С) — У
  • Хром (Cr) — Х
  • Никель (Ni) — Н
  • Ванадий (V) — Ф
  • Молибден (Mo) — М

Эти символы можно встретить в большинстве маркировок сталей, которые встречаются на современном ножевом рынке. Особенно это касается сталей российского или китайского производства, например: Х12МФ, 8Cr13MoV, У8, 65Х13 и т.д. Давайте разберем подробнее влияние тех или иных элементов на сталь.

Углерод — главный элемент, определяющий свойства стали. Именно благодаря углероду сталь способна принимать закалку. От количества углерода зависит твёрдость и прочность стали для ножей, хотя он же повышает склонность стали к коррозии. Относительно стали для ножей, нас интересуют стали с количеством углерода не меньше 0.6%. Именно с этой отметки сталь может принимать закалку на нормальную твёрдость. Правда производители часто используют стали и с количеством углерода 0.4%-0.6%, как правило, на кухонных и просто недорогих ножах.

Хром — следующий по распространённости в сталях элемент. Хром помогает сплаву сопротивляться коррозии и делает её нержавеющей. Официально сталь считается «нержавеющей» если хрома в ней не меньше 14%. Но помимо своего главного свойства Хром имеет негативное влияние на прочность стали.

Никель — так же повышает коррозионную стойкость стали и способен несколько повысить прочность. В комбинации с хромом и молибденом никель еще больше повышает способность сталей к термическому упрочнению, способствует повышению вязкости и усталостной прочности сталей. Много никеля присутствует, например, в стали Н1.

Ванадий — замечательный элемент, способный улучшать свойства многих сплавов. Улучшает прочность и значительно повышает износостойкость стали. Его добавляют в быстрорежущие и инструментальные стали. Для нас это означает, что сталь для ножа будет дольше держать заточку при резе картона, войлока, канатов и других подобных материалов. Но нож будет тяжелее точиться. Самые известные стали обогащенные ванадием — это порошковые сплавы марки Crucible американского производства, такие как: CPM S30V, CPM S90V и подобные им.

Молибден — используется как легирующая добавка, повышающая жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, улучшает прокаливаемость, делает состав более равномерным. По сути, улучшает почти все свойства сплава. Молибден обязательный элемент в быстрорежущих сталях. Стали с добавкой молибдена используются для изготовления деталей работающих в агрессивных средах и при высокой температуре. То есть в химической промышленности, в деталях реактивных двигателей. Нож из самолётной турбины уже стал своеобразной притчей. Те стали, из применяемых в производстве ножей, в составе которых имеется этот элемент, зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Стоит отметить такие стали, как американскую CPM 154CM и японскую ATS-34, в которых содержание молибдена не меньше 4%. По задумке, 154CM изначально и предназначалась для тех самых турбин.

Ножевые стали

Дополнительные примеси

Следующие элементы тоже зачастую используются во многих современных сплавах, но обычно в куда меньших количествах. Тем не менее они способны оказывать непосредственное влияние на характеристики сплава:

  • Вольфрам (W) — В
  • Кобальт (Co) — К
  • Азот (N) — А
  • Марганец (Mn) — Г
  • Кремний (Si) — C

Вольфрам — металл с самой высокой температурой плавления из всех металлов. Используется во множестве всевозможных приборов и отраслей, от лампочек до ядерных реакторов. Вольфрам, неотъемлемый элемент в составе быстрорежущих сталей. Помимо устойчивости к температурам, сталь для ножа получает свойства, положительно влияющие на твёрдость и износостойкость.

Кобальт — ещё один металл с множеством применений, от корма для коров до космических кораблей. В некоторых количествах кобальт добавляется в быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. Кобальт можно встретить в таких популярных ножевых сталях, как N690 (и других сплавах концерна Böhler-Uddeholm) а также японской стали VG-10 в количестве около 1.5%.

Азот — применяют в сталях как заменитель углерода и никеля. Азот повышает стойкость к коррозии и износостойкость стали для ножа. И позволяет стали с очень низким содержанием углерода принимать закалку. Например японская сталь Н1, в которой всего лишь 0.15% углерода, но 0.1% Азота позволяют закалять её на 58HRC и делают её практически абсолютно нержавеющей.

Марганец — как полезный и нужный элемент применяется на стадии выплавки стали, способен повышать твёрдость стали. Обычно этот элемент можно встретить в сплавах, из которых изготавливают наиболее прочные вещи — рельсы, танки, сейфы и т.д.

Кремний — ещё один необходимый в производстве сталей элемент. Он удаляет из металла кислород. Ну и заодно несколько повышает прочность и коррозионную стойкость.

Прочие элементы

Дополнительные примеси, которые изредка можно встретить в ножевых сталях, но которые тоже стоит упомянуть:

  • Сера (S)
  • Фосфор (P) — П
  • Ниобий (Nb) — Б
  • Цирконий (Zr) — Ц
  • Лантан (La)
  • Цезий — (Cs)
  • Неодим (Nd)
  • Медь (Cu) — Д
  • Титан (Ti) — Т
  • Алюминий (Аl) — Ю

Сера — это совсем не полезный элемент, она снижает механические свойства стали и уменьшает стойкость стали к коррозии. Поэтому серы в сталях обычно очень мало (не превышает 0,02-0,03%), лишь то, что не удалось удалить из стали в процессе её производства. Однако сера может быть добавлена, чтобы повысить обрабатываемость каких-нибудь жутко износостойких сталей.

Фосфор — вредная примесь, в стали ему не место, а особенно в стали для ножа, ибо он повышает хрупкость и снижает механические свойства стали. Фосфор стараются удалить из стали.

Ниобий — повышает коррозионную стойкость и износостойкость стали. Ниобий в сталях (или стали с ниобием) жуткая экзотика, но его можно найти, например, в сплаве CPM S110V.

Цирконий — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали , измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Цезий — способствуют уменьшению содержания серы в стали , улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали.

Медь — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Титан — может добавляться в сплавы для повышения прочности, стойкости к коррозии и температурам. В ножевых сталях титан, как добавка в принципе не актуален, так как количества его там ничтожные.

Алюминий — повышает жаростойкость и стойкость к окалине.

Далеко не у каждой современной стали в названии имеются обозначения, указывающие на её состав, поэтому внимательно ознакомьтесь с их описанием или хотя бы с аналогами.


Попробуйте наши предложения: