Сталь для ножа и как в ней ориентироваться

Сталь для ножа и как в ней ориентироваться

Материалом для создания лезвия для ножа, в наше время, могут выступать титановые и кобальтовые сплавы, углеволокно, стекло, пластик, стеклотекстолит и керамика.  Но конечно, сталь - занимает первенство среди материалов для изготовления лезвий. А сколько бывает видов стали мы сейчас разберем.

Таблица, представленная ниже, является только справочником по составу стали, которая используется при изготовлении различных ножей от кухонных до высококлассных экзотических по типу Cowry X.


Сталь, как мы знаем это простой сплав железа и углерода. Но особую прочность, износостойкость и другие качества, сталь получает путем всевозможных добавлений в состав других веществ, которые корректирую, улучшают и сохраняют свойства металла.
Производители стали создают новые и сложные рецепты для получения максимально прочной стали. Критериями первенства считаются так же износостойкость, твердость, жаростойкость материала.

Рассмотрим эти характеристики подробнее.

Твердость стали – это способность материла сопротивляться проникновению в него другого твердого тела, а  так же способность ножа, в будущем, сопротивляться деформации. Измеряют прочность стали по Роквеллу, путем вдавливания в материал алмазного конуса или шарика. Описывается измерение в условных единицах по шкале от 20 до 67, обозначается в HRC. Т.е. прочность стали не может быть ниже 20 и выше 67. Это следует запомнить. Хорошие ножи, как правило имеют твердость 60 единиц. Нормальным и широко используемым являются ножи с твердостью 55-60 HRC. 

Прочность ножа – это его способность не разрушаться, не крошиться и не деформироваться. Тут нет особых обозначений и цифр. Прочность ножа можно проверить лишь на деле.

Износостойкость - свойство материала не терять своей формы и веса при постоянном трении. Для ножей, это в первую очередь свойства стали не терять качественную заточку лезвия. Твердость стали, в этом плане, играет важную роль. Здесь, твердость, классифицируется составом стали, а точнее ее соединениями железа и других материалов с углеродом. Такое соединение называют карбидом. Чем тверже сталь, тем больше у нее качественных карбидов - тем более износостойкая сталь ножа. Самым твердым карбидом является карбид ванадия, затем молибден и вольфрам. К примеру, такие стали как  CPM S90V, CPM 10V, имеют в своем составе карбид ванадия, и являются самыми твердыми и прочными.

Но как бы мы не хотели что бы и прочность и трердость и износостойкость стали были на высоком уровне, это не возможно. 

На графиках можно четко рассмотреть каким характеристикам отвечает различная сталь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Но давайте разберемся, что именно входит в состав стали и как эти вещества действуют на ее свойства:

Углерод – это главный элемент, который определяет свойства материала. Именно углерод способствует закалки стали. Чем больше углерода в составе стали – тем готовый нож будет прочнее и тверже. Однако, количество углерода, так же влияет на склонность стали к коррозии. К примеру, если рассматривать сталь для простых кухонных ножей, то нас интересует только состав, содержащий 0,4%-0,6% углерода.    

Хром – это второй важный элемент состава стали. Как раз он, в отличие от углерода, оказывает сопротивление коррозии, делая сталь нержавеющей. Для этого в составе стали должно быть не менее 14% хрома. Но большое содержание хрома влияет на прочность негативным образом.   

Молибден – является легирующей добавкой, которая повышает жаропрочность стали и ее стойкость к коррозии. Молибден взаимодействуя с хромом, усиливает его действия. Делая состав более равномерным для накалки. Молибден неотъемлемая часть состава сталей, которые работают в агрессивной среде. К примеру, для создания деталей реактивных двигателей. В состав таких материалов входит сталь 154CM она же ATS-34, где содержится 4% молибдена.

Ванадий – элемент, улучшающий свойства сплавов. Износостойкость и прочность будущего ножа напрямую зависит от количества используемого ванадия.  Именно он, отвечает за качество наточки ножа для быстрорежущих сталей. Держать заточку нож будет дольше, однако заточить его заново, не такая простая задача. Примером таких сталей являются CPM S30V, CPM S90V.

Вольфрам – является металлом с самой высокой температурой плавления. Применяется таковой металл в различных отраслях, от лампочек до ядерных реакторов. Вольфрам, является обязательным составом для создания быстрорежущих сталей. Твердость и износостойкость будущего ножа, так же зависит от вольфрама.   

Кобальт – популярен в различных отраслях, от корма для скота до создания космических кораблей. Добавляют кобальт в твердые сплавы. Для ножей, такой сталью является VG-10 и N690, в которых содержится около 1,5 % кобальта.

Азот – применяется в качестве заменителя никеля и углерода. Свойства азота такие же - повышать износостойкость ножа и оберегать от коррозии. Азот позволяет принимать закалку, если даже в составе стали менее 0,4 % углерода. Так, к примеру, сталь японского производства Н1, имеет в составе 0,15 % углерода, но 0,1 % азота дополняет состав стали, делая ее нержавеющей.

Никель – повышает сопротивление стали к коррозии. Много никеля входит в состав стали Н1.

Кремний. Необходимость этого элемента в том, что он удаляет из металла ненужный кислород и немного повышает прочность и коррозийную стойкость готового ножа.

Сера – ее вообще не должно быть в готовой стали, однако она присутствует там, в связи с другими соединениями. Сера, которую не удалось удались при производстве стали, негативно действует на механические свойства готового ножа, один из них – уменьшение стойкости к коррозии. Однако серу могут и специально добавить в состав, только в том случае если мы имеем дело с очень износостойкими сталями, которые плохо поддаются обработке.
 
Фосфор – так же считается вредной примесью. Сталь в которую входит фосфор более хрупкая, потому его стараются удалить как можно тщательнее.

Марганец – полезный элемент применимый на стадии выплавки. Повышает твердость стали. Такой элемент очень полезен для создания стальных рельс, сейфов или танков.

Титан – добавляют в состав стали для повышения ее прочности, стойкости к коррозии и различным температурам. В создании ножей практически не используется, так как его необходимость для создания такой стали, крайне мала.

Ниобий – так же как и многие, повышает износостойкость и коррозийную стойкость стали. Но ниобий считается очень экзотической добавкой, и встретить его повсеместно в составе готовых лезвий – не удастся. Сталь CPM S110V содержит небольшое количество ниобия.