Какую сталь использовать для изготовления ножей. Какая сталь лучше для охотничьего ножа
Когда выбирают карманный нож, то в первую очередь уделяют внимание тому, из какого типа стали он был изготовлен. Потому что именно это определяет, насколько идеален он будет в эксплуатации. Сталь представляет собой сплав, основными составляющими которого являются железо и углерод. В ее состав входят также легирующие добавки. Именно они способны сильно повлиять на лучшие ее характеристики.
Различные виды стали дифференцируются по типу этих добавок, методу прокатки и термообработки. Из основных для стали можно выделить пять характеристик:
1. Твердость. Это способность сопротивляться деформации при различных воздействиях. Измерения этого показателя производятся методом Роквелла.
2. Жесткость. Чем более твердая сталь, тем менее она будет давать трещин и сколов.
3. Износоустойчивость по отношению к абразивным и адгезионным факторам. Этот показатель качества стали напрямую связан с ее химическим составом. Если она более твердая, значит содержит больший процент карбида вольфрама.
4. Стойкость к коррозии. Чем выше антикоррозийные показатели металла, тем менее он подвержен влиянию солей и влаги. Но это также негативно влияет на характеристики его краев.
5. Низкая способность краев «заваливаться». Эта характеристика говорит о том, насколько долго клинок останется острым в процессе эксплуатации.
Увы, все пять характеристик практически не встречаются в лучшей стали для ножей. Выгодным компромиссом является одновременное сочетание твердости и жесткости. Так, сильно твердый клинок разлетится на куски, соприкоснувшись при падении с твердой поверхностью. А жесткий и хорошо гнущийся не сможет надолго сохранить свою острую заточку.
«Ультра премиум»
Компания-производитель Crucible. Великолепно держит заточку, довольно износоустойчива. Это является результатом повышенного содержания углеродов. Главным секретом является использование ванадия. В стали этой марки его содержание в три раза превышает показатели Elmax и S30V. Цена клинка благодаря этому довольно внушительная, заточить его стоит больших усилий, но острым он будет оставаться на протяжении довольно длительного времени. Один из лучших примеров таких ножей - Benchmade 940-1.
Эта сталь недавно стала производиться Bohler-Uddeholm. Компания использует при производстве порошковый металл, который относится к третьему поколению. Клинок характеризуется отличной стойкостью к коррозии, является довольно жестким и износоустойчивым. Такие добавки как хром, молибден, а также ванадий и вольфрам дают клинку из этой стали длительный срок заточки. Шкала Роквелла дает оценку 60-62 HRC. Над заточкой придется работать долго, но отполировать изделие можно до зеркального блеска.
Тоже новшество компании Hitachi. Эта сталь отличается чрезвычайной твердостью, имея в составе углерод и хром. Показатели по шкале Роквелла - 64 HRC, а у некоторых производителей даже 66 HRC. Заточка требует немалых трудовых затрат, но держится отлично. Минус в том, что на эту сталь сильнее оказывает воздействие коррозия, чем на ее конкурентов.
Эту марку производит Bohler-Uddeholm. Металл представляет собой сплав порошкового металла, в котором большой процент молибдена вместе с хромом и ванадием. Износу и коррозии практически не подвержен. Сталь Elmax можно назвать, пожалуй, лучшей из ножевых, т.к. ее заточка процесс сравнительно легкий и держится она продолжительное время.
От американского производителя Carpenter. Заточка стойкая. Твердость 61 HRC. При выплавке используется металлический порошок самого высокого качества. Сам процесс довольно трудоемкий.
Сталь инструментальная, выпускается компанией Crucible. Запатентованный ею процесс «Crucible Particle Metallurgy» гарантированно дает продукт, который легко шлифовать, он более однороден и стабилен. Сталь данной марки являет собой прекрасный баланс между жесткостью и износоустойчивостью, т.к. содержит молибден и ванадий, а также другие часто используемые ингридиенты, вольфрам и углерод. Шкала Роквелла фиксирует показатель 62-64 HRC, но так как хрома в металле немного, всего до 14%, называться нержавеющей эта сталь не может и потребует соответствующего содержания и ухода.
В 2009 эта сталь была представлена компанией Crucible как улучшенный вариант марки S30V. В разработке версии принимал участие Крис Рив. В состав был добавлен ниобий, зерно здесь более мелкое, что положительно повлияло на жесткость и антикоррозийные качества. Заточка стала более легкой. Многие специалисты считают характеристики этой стали одними из лучших.
Также хорошо держит заточку, коррозии практически не подвержена. Обычно идет на изготовление элитных карманных и дорогих столовых ножей. Лучшее соотношение цены и качества, лучший баланс между твердостью и жесткостью, заточку сохраняет хорошо.
Есть сходство с S30V. Может использоваться для любых целей. Коррозия не страшна, процесс заточки довольно долговременный. Один из вариантов этой стали готовится по образцу CPM, но неспециалист разницу не различит.
Изготавливают японцы. Является вариантом 154CM, характеристики соответствуют.
Сталь инструментальная. Из-за низкого содержания хрома (не дотягивает до необходимых 14%) называется еще полунержавеющей. Тем не менее, антикоррозийные свойства на уровне, гораздо более твердая, чем ее конкуренты, поэтому заточка держится долго. Для этого обязательно нужен специалист, т.к. она не такая жесткая и заточить ее непросто.
Компания Moyodo Metals из Японии явила идеальный образец нержавеющей стали. Можно сказать, что не поржавеет никогда. А из минусов – плохо держит заточку и рассчитана на платежеспособного покупателя. Хороша для дайвинга, но лучше не использовать каждый день.
Азота в ней примерно 0,2%, хрома более 17%. Это позволяет хорошо противостоять коррозии. Можно сказать, что это менее дорогостоящий вариант H1, который более длительное время будет сохранять заточку.
Выше среднего уровня
Как правило, можно встретить в массовом производстве карманных ножей. Выбор неплохой и вполне доступный. Сталь довольно жесткая, изнашивается мало, заточить ее легко, стойкая к коррозии. Если сравнивать с другими марками, то хрома и углерода в ней больше прочих.
Это та же 440С, но японского разлива. Углерода в ее составе много, но заточку при этом держит слабо.
Производитель компания Carpenter. Процесс выплавки происходит в вакууме. Характеристики схожи с AUS-8 и с 8Cr13MoV. Но заточка держится крепче, коррозии тоже противостоит лучше из-за более высокого содержания хрома.
Над этой маркой поработали китайцы, характеристики напоминают AUS-8, но углеродов в составе больше. Цена/качество для покупателей являются привлекательными. Такие производители как Spyderco, используя правильную термообработку, возвели качество этой стали на довольно высокий уровень.
Шведская компания Sandvik наладила выпуск версии 13C26, но с улучшенными качествами. В свое время компания Kershaw заказала эту сталь с просьбой усовершенствовать антикоррозийную ее сопротивляемость, так и появилась 14C28N. В группе сталей для ножей до 30$ эта, возможно, лучшая, благодаря более высокому содержанию в составе хрома и азота и меньшему содержанию углерода.
Та же 420, но содержащая больше углеродов, отчего более твердая. Buck и другие производители достигают отличных показателей, превосходя подобных конкурентов. Цена на этот вид стали довольно низкая, но антикоррозийные свойства как у более дорогих марок.
Подобна 420HC, но хрома в составе чуть больше, что позволяет ей служить дольше и заточка тоже держится более продолжительное время. Из недостатков – плохая сопротивляемость коррозии.
Задумывалась для использования в производстве бритвенных лезвий. Содержание углерода по отношению к хрому более высокое, что дает большую жесткость, но быстрее поддается коррозии.
Low-End, в этой группе
Статус невысокий, но благодаря высокой устойчивости к коррозии, очень хорошо себя ведет при ежедневном использовании. Углерода в составе менее 0,5%, поэтому заточка держится недолго. Изнашивается тоже быстро. В основном применяется для производства продукта для широких масс.
Еще один японский аналог стали 420, но менее качественный.
Немного о процессе СРМ. В чем его суть? Расплавленный металл поступает через очень узкое отверстие и под воздействием газа высокого давления разлетается очень мелкими каплями, которые затем остывают и затвердевают. Получается некий порошок, который подвергается горячему прессованию, отчего ликвация легирующих составляющих исключается. На выходе получается довольно жесткая и износоустойчивая сталь, хорошо поддающаяся термообработке и шлифовке.
В данном рейтинге не представлена Дамасская сталь. Ее невероятные положительные качества сильно преувеличены в разного рода романтической литературе. И кроме своих эстетических качеств она мало на что способна с практической точки зрения.
Не стоит уделять чрезмерного внимания виду стали, из которой сделан нож. Немаловажным также является, какая была применена техника термообработки при его производстве, какую форму имеет сам клинок. Современная сталь хороша для любого ножа. Большего внимания, наверное, заслуживает то, насколько нож может быть удобен в использовании для своего владельца.
Другие инструкции
Ключевой составляющей каждого охотничьего ножа является клинок. Чтобы он добросовестно выполнял свое предназначение, его изготовляют из высококачественной стали, которая соответствует определенным параметрам. Поэтому при выборе такого инструмента новичку нужно тщательно разобраться, какая сталь лучше для ножа и в чем ее преимущества. В таком случае покупка будет успешной.
Рейтинг лучших сталей для ножа на сегодняшний день определяется характеристиками материала и отзывами покупателей. Любая сталь создается на основе железа и углерода, но в ее составе имеются и дополнительные компоненты, которые обеспечивают изделию нужные рабочие свойства. Качество конечного продукта напрямую зависит и от термообработки, и от финишных процессов, заключающихся в закалке. Изготовляя ножевую сталь, производитель задействует сложные химические процессы и передовые технологии, делающие ее максимально острой и долговечной. Среди ключевых характеристик такого изобретения выделяют:
Обзор характеристик
Разбираясь, какая лучше сталь для охотничьего ножа, важно подробно рассмотреть каждую характеристику материала. Если говорить о прочности, то она определяет устойчивость ножа к внушительным нагрузкам и способность изделия не терять целостность при интенсивном воздействии на клинок. Таким моделям не страшны всевозможные трещины, сколы и другие деформации. Также они не ломаются под изгибами, что является серьезным преимуществом для профессионального охотничьего инструмента.
К ключевым характеристикам относят и твердость. С учетом этого показателя выбирается нож под конкретную среду использования. В отдельных ситуациях изделие должно справляться с боковыми нагрузками, поэтому значение твердости выходит на первый план. При повышении твердости ухудшается прочность, из-за чего даже самые твердые клинки могут становиться уязвимыми к сколам или деформироваться при значительной нагрузке.
Дорогой режущий материал, который используется при изготовлении кухонных ножей или моделей для охоты и рыбалки, также характеризуется большим сроком службы и износостойкостью. Ему не страшны продолжительные нагрузки и эксплуатация в течение нескольких лет. К этому свойству добавляются и другие параметры, включая:
- Коррозийную стойкость.
- Устойчивость к воздействиям повышенных температур.
Пытаясь понять, ножи из какой стали лучше, важно обращать внимание на сферы их применения, плюсы и минусы, а также характеристики выбранной модели. Но совершенно все ножевые стали состоят из углерода и железа, совмещенных в равном количестве.
При преобладании первого компонента создается жесть, а второго - чугун. К тому же свойства материала могут меняться в зависимости от наличия химических добавок и примесей. Зачастую в числе дополнительных элементов используются следующие варианты:
- Ванадий.
- Никель.
- Кремний.
- Хром.
- Марганец.
Основные разновидности
Неопытному покупателю тяжело определиться с выбором марки стали для ножа. Какая лучше и в чем ее преимущества - вопрос непростой, требующий подробного рассмотрения. Тем не менее большинству людей известны такие популярные названия, как булатная и дамасская сталь, которые часто встречались в боевиках или приключенческих книгах. Обе разновидности характеризуются уникальными свойствами, делающими их чем-то легендарным.
Если рассматривать булатный вариант, то его часто упоминали в былинах и сказаниях про великих богатырей. Сплав состоит из сложных углеродных соединений и мелких фракций железа. Его отличает наличие специфического узора и волокнистая структура. Булатный нож, созданный по соответствующей технологии, - это крепкий инструмент с отличными прочностными и режущими свойствами. Его можно применять как для кухонной работы, так и для охоты или рыбалки.
Дамасская разновидность тоже окружена многочисленными мифами, сказками и легендами. Такой сплав обладает привлекательным узором и состоит из железа с преобладанием углерода. Используемые композитные элементы делают нож гибким и прочным. Но ключевым отличием такого типа стали является специфический рисунок, образованный в результате хаотичного смешивания слоев.
Большинство современных производителей задействуют порошковые, японские, углеродистые, русские и китайские разновидности стали. Все перечисленные варианты отличаются друг от друга специфическими особенностями, от которых и зависит сфера их применения и стоимость конечного продукта. Назвать один из вариантов самым лучшим проблематично, ведь все познается в сравнении.
Популярные марки
Профессиональный ножевой мастер сможет самостоятельно составить адекватную классификацию лучших марок стали. Но рядовому пользователю такая задача не под силу. Поэтому, чтобы упростить ее, будет полезно ознакомиться со специальной таблицей, в которой указаны все марки и их свойства.
К самым востребованным, проверенным временем и опытом маркам относят следующие варианты:
Ведущие производители
Рассматривая вопрос выбора охотничьего ножа, не помешает изучить обзор ведущих мировых производителей, которые пользуются доверием тысяч клиентов и имеют массу хороших отзывов. В списке лидеров находятся германский «Золинген» , швейцарский «Венгер», а также «Винкинсон» из Англии. Также на лидирующих позициях рейтинга находятся другие фирмы, но эти три гиганта считаются настоящими легендами в своей сфере.
При покупке нового ножа следует обратить внимание на немецкую продукцию. Она всегда славилась высочайшим качеством изготовления и изящным дизайном. Такие ножи способны прослужить своему владельцу в течение многих лет, не теряя начальную заточку и базовые рабочие свойства. Однако их стоимость часто превышает сотни долларов.
Также следует ознакомиться с ассортиментом финских, японских и американских производителей. Продукция из этих стран тоже заслужила всемирного уважения и была проверена многолетним опытом потребителей.
Что касается отечественного рынка, то на нем устойчиво лидируют ножи от Кизлярского и Златоустовского заводов. Они создаются с учетом передовых технологий и стандартов, что делает их хорошими конкурентами для ведущих зарубежных моделей. К тому же некоторые изделия даже превосходят их.
Распространенные решения
В настоящее время наиболее известной в отечественном пространстве маркой стали для охотничьих ножей является 440С. Такой материал характеризуется повышенной эластичностью при невысокой твердости. Нож легко затачивается и при этом не теряет остроту заточки в течение долгого времени. Наличие в составе добавок хрома и молибдена гарантирует отличную коррозийную стойкость и долговечность.
Хорошей отечественной альтернативой для этой марки является сталь СРМ 440 V. Она получается посредством ковки порошковой металлической смеси под термической обработкой.
В отличие от первоначальной марки, этот материал более износостойкий и долговечный. Он характеризуется продолжительным сохранением заточки. Однако наточить такое изделие непросто - для этого нужно задействовать специальный станок или отнести нож мастеру.
Также в числе достойных альтернатив для марки 440С находятся зарубежная разработка 155 СМ от американского производителя и ATS-35 из Японии. По мнению экспертов, такие разновидности являются наиболее подходящими для производства охотничьих ножей. Они не боятся ржавчины, выдерживают внушительные нагрузки, а также характеризуются удобством использования. Из минусов сплава выделяют дороговизну.
Если говорить о самых прочных сталях в мире, которые превосходят остальные решения по показателю твердости, то к ним относятся марки ХВ5 и Х12МВ, выполненные из высокоуглеродистого металла. Первый вариант создан на основе алмазной легированной стали и характеризуется твердостью до 70 HRC. Ему присущи удивительные режущие свойства, что немаловажно для охотничьих целей. В составе сплава имеются добавки вольфрама и хрома, повышающие прочность материала.
Твердость марки Х12МВ соответствует показателю 60 HRC. В составе сплава присутствует хром, обеспечивающий устойчивость к образованию ржавчины, а также молибден, способствующий хорошей вязкости. Еще сплав содержит ванадий, который делает клинок теплостойким. При правильном обслуживании такое лезвие прослужит своему владельцу очень долгое время без необходимости повторной заточки.
Выбирая будущий нож для хорошей охоты или рыбалки, не стоит бросаться на первое дешевое предложение. Торопиться в таком кропотливом вопросе неуместно. Такой инструмент должен оставаться максимально качественным и комфортным для использования. Он не должен бояться внушительных нагрузок, воздействия влаги или других факторов.
При совершении выбора в первую очередь нужно обращать внимание на материал изготовления клинка. Он должен быть максимально качественным и обладать правильной формой. Рекомендуется отдавать предпочтение моделям от проверенных производителей, которые пользуются всемирным уважением и положительными отзывами. В таком случае новый нож станет не только хорошим инструментом для профессиональной охоты, но и лучшим другом и помощником охотника.
По своему составу сталь представляет собой сплав железа с углеродом. Эти два компонента составляют основную массу стали. Однако разнообразные присадки, легирующие элементы могут изменять характеристики сплава таким образом, чтобы получился металл с необходимыми свойствами: прочностью, твердостью, износостойкостью, устойчивостью к воздействию коррозионных агентов.
Под термином твердость подразумевается способность стали для изготовления ножей сопротивляться механическим воздействиям, с максимальной степенью сохранения целостности кристаллической решетки и, соответственно, формы изделия. Твердость ножей измеряется по методике Роквелла, при которой в образец вдавливается металлический шарик либо алмазный конус. Глубина вдавливания отмечается аббревиатурой HR с добавлением А, В и С (в зависимости от используемой шкалы). Твердость ножа по Роквеллу измеряется в единицах, причем могут указываться два значения, первое - для сердцевины, второе - для кромки. Сталь для изготовления ножей по шкале HRС имеет максимум в 65 единиц. Чаще всего твердость клинков лежит в пределах 56-62 HRС. Для измерения твердости по этой шкале применяют алмазный конус и нагрузка на него составляет 130 кгс. От твердости напрямую зависит износостойкость, то есть способность к сопротивлению трению и, следовательно, удерживание заточки.
Твердость повышается в результате закалки - повышения температуры до определенной точки при которой происходит перекристаллизация стали. Закалка заканчивается резким охлаждением, действие которого смягчают отпуском - нагреванием до температур, значение которых ниже критической. Отпуск снимает остаточные напряжения и позволяет сделать сплав более пластичным и вязким.
Прочность ножа - характеристика, говорящая о возможности сплава переносить изгибающее воздействие. Это свойство трудно совместить с твердостью или износостойкостью, поскольку за прочность отвечает степень пластичности, вязкости материала. Иными словами, эти характеристики противоположны друг другу. Найти «золотую середину» очень трудно. Если нож очень твердый, то он будет хрупким и наоборот, прочный клинок будет хуже держать заточку.
Что касается химического состава, определяющего свойства стали для изготовления ножей, то главным элементом является углерод (С), который отвечает как за прочность, так и за твердость. Его содержание не должно быть меньше 0,6%, поскольку только с таким процентным соотношением сталь можно нормально закаливать на прочность (в расчет не идут кухонные ножи, у которых в состав сплава может входить и 0,4% С).
Хром и молибден в качестве легирующих элементов увеличивают стойкость к коррозии. Но у хрома есть и обратная сторона медали - он снижает прочность. Нержавеющей сталью называют сплавы, в составе которых не менее 14% хрома. Молибден усиливает действие хрома, и одновременно улучшает способность состава к прокаливанию, повышает его жаропрочность.
Среди сталей для изготовления ножей встречаются и так называемые быстрорежущие сплавы, которые преимущественно разрабатывались для металлорежущего оборудования. Ванадий, вольфрам и кобальт - легирующие элементы, которые придают высокую прочность и износостойкость стальным сплавам, но такие ножи хуже правятся.
Для производства ножей используют углеродистые стали и нержавеющие. По американской системе классификации сталей AISI к углеродистым будут относиться те, номера которых начинаются с цифры 10, остальные - легированные. В системе SAE сплавы с буквенными индексами означают При маркировке российских сталей первые цифры означают количество углерода, в сотых долях процента, а следующие - легирующие элементы.
Углеродистые стальные сплавы
Аналогом российской стали Х12МФ является марка D-2, которая, содержит примерно 12% хрома, что недостаточно для того, чтобы эффективно справляться с коррозией. Однако из всех углеродистых сталей этот сплав является наиболее коррозионностойким. Хоть D-2 и наименее прочная среди сталей с высоким содержанием углерода, она все же хорошо держит заточку
Отечественная марка 95Х5ГМ или A-2, используемая для производства боевых ножей, тверже предыдущей, но уступает в износостойкости. Кроме того, при изготовлении изделий из нее не представляется возможным производить дополнительную закалку и отпуск, поскольку она «самозакаливается» на воздухе. Эту сталь применяют в частности Chris Reeve и Phil Hartsfield.
У8 - замечательно подходит для ковки больших ножей, с повышенными требованиями к прочности. Может эксплуатироваться только в условиях, при которых не возникает нагрев кромки. Содержание углерода - 0,78-0,83%, хрома - не более 0,2%. Низкое содержание хрома обусловливает слабую коррозионную устойчивость. Твердость в пределах 61-63HRC. При правильной осадке можно получить твердость до 67HRC. Ее аналогом является сталь 1095.
Российскими аналогами стали 50 и 60 являются стали 1060 и 1050, которые чаще применяются при производстве мечей. Марки стали, начинающиеся с 10 (1095, 1084, 1070, 1060 и пр.) с уменьшением углерода, количество которого соответствует последним цифрам (95,84…) становятся менее прочными, хуже держат заточку и более вязкие.
Низкоуглеродистые стали
50 ХГА (аналог 5160) - марка, пользующаяся большим спросом в кузнечном деле, в частности при изготовлении крупных клинков, с повышенными требованиями к прочности. Для облегчения закаливаемости в этот сплав добавлен хром, количество которого, однако не настолько высокое, чтобы придавать антикоррозионные свойства. Углерода в этой марке содержится примерно 0,6%.
Российская сталь ШХ15 (52100 по американским стандартам) относится к маркам, которые больше подходят для производства охотничьих ножей. Уступает в прочности предыдущей марке, но при этом превосходит ее в способности держать заточку.
В кустарном производстве применяют, как правило, более «трудоемкие» марки. Это могут быть рессорно-пружинные конструкционные стали типа 65Г (аналог - американская сталь 770). Литера «Г» подразумевает наличие марганца в сплаве. Температура ковки от 760 °С до 1250 °С. При содержании марганца свыше 1% данная марка склонна к отпускной хрупкости. Охлаждение производится на воздухе. Популярна в силу своей дешевизны.
Нержавеющие стали
40Х13 - коррозионно-устойчивая жаропрочная сталь, характеризующаяся достаточно устойчивой режущей кромкой, легко поддается заточке. Закалка - при + 950°С… +1020 °С, отпуск производится при температуре +200 °С.
Среди отечественных марок стали наибольшей популярностью пользуется при изготовлении ножей сталь 65Х13. Углерода в ней содержится 0,65% от массы, а хрома - 13. Как уже было сказано выше, добавка хрома увеличивает коррозионностойкость стали. Если брать зарубежные аналоги, то ее аналогом можно назвать 425mod, которая представляет собой модификацию 420 стали, однако, являющейся более мягкой, поскольку содержание углерода в ней всего порядка 0,4 - 0,54%. 420 сталь может быть искусственно упрочнена путем закалки с использованием жидкого азота, который насыщает поверхностные слои сплава. Так поступают, в частности при производстве ножей в бразильской компании Tramontina.
В норме закалка стали 65Х13 производится при температуре + 980 °С… + 1038 °С с использованием масла в качестве закалочной среды. Отжиг этой марки ножевой стали происходит в течение 6 часов при температуре + 871 °С, ковка - при + 1066 °C… + 1121 °C, а отпуск длится 2 часа при + 565 °С. Существует множество модификаций стали 420, которые при маркировке отличаются буквами, идущими после цифры 420. Эта сталь для изготовления ножей используется в серийном производстве.
50Х14МФ имеет практически те же характеристики, за исключением более высокой стойкости к коррозионным агентам и несколько большей мягкости. Закалка происходит при + 1045 °С, отпуск - при + 200 °С.
Русские стали 65Х13, 75Х14МФ - аналоги сталей японского производства Aus 6, Aus 8 (420 HRА, 420 HRВ), а Aus 10 - 420 HRС российского аналога не имеет. У российской стали 75Х14МФ есть еще «собратья» 8Cr13MoV и 8Cr14MoV - сплавы китайского производства, которые характеризуются способностью легко затачиваться, довольно долго держать режущую кромку и при этом обладают антикоррозионными свойствами. За счет наличия молибдена и ванадия, тормозящего диффузионные процессы при отпуске, ножи из этой марки стали сохраняют прочность и твердость.
Сталь 95Х18 демонстрирует неплохую прочность при хорошей гибкости. Этот сплав довольно долго держит заточку. Его твердость по Роквеллу составляет 56-60 единиц. При контакте с солью или влагой в течение длительного времени может возникнуть коррозия. Затачивать такие ножи сложнее, чем обычные кухонные. Закалка с применением масла производится при температуре +1050 °С, а отпуск, производимый при разной температуре дает различную твердость. Например, при + 150 °С твердость будет максимальной (порядка 59-60 HRC), а при + 600 °С - всего 44 HRC. Сталь 95Х18 склонна к хрупкости.
100Х15М (RWL34, ATS34) весьма устойчива к коррозии, но имеет ряд недостатков, усложняющих работу с ней. Низкая теплопроводность требует ступенчатой закалки, а склонность к трещинообразованию предполагает замедленное охлаждение в масле. Отпуск производится при +150 °С.
20X13 (японский аналог - 420J2) - экономически выгодная сталь для изготовления ножей. Отжиг этой марки происходит при +840 °С… + 900 °С. Закалка - при + 950 °С… + 1020 °С с остыванием в масле и на воздухе. Недорогая, простая в обработке и, вследствие этого, довольно распространенная и как самостоятельный материал, и как составляющая композитных ножей.
40Х13 (420HC) относится к высокоуглеродистым сталям, хорошо сохраняющим заточку в период эксплуатации и, в то же время, обладающую неплохими показателями прочности, сопротивления коррозии. Закалка, отпуск и отжиг происходят практически при тех же температурах, что и у предыдущей стали, с разницей в несколько десятков градусов.
Булат и дамаск
Булатом называются твердые и вязкие сплавы железа и углерода. По содержанию углерода булат ближе к чугунам, однако по физическим характеристикам, в частности, по ковкости, он родственен низкоуглеродистым сталям. Характерную дендритную структуру можно получить путем сплавления стали ШХ15 с чугуном с последующим отжигом при температуре 600 °С в течение 80-140 часов. Такой способ производства называют низкотемпературным. Высокотемпературный процесс (нагрев свыше 1430 °С) получения булата не требует отжига, но затруднен тем, что в процессе производства нужно исключить наличие кислорода.
Дамская сталь подразделяется на сварочную и рафинированную. Рафинированная дамасская сталь является дамаском номинально, поскольку производится из одного вида стали, из которой в процессе производства выжигались примеси. Сварочный дамаск производился путем складывания полос сталей с разным содержанием углерода, завариванием таких пакетов и проковкой, с последующим повторением процесса. С каждой проковкой слои проникали друг в друга, образуя характерный рисунок.
Порошковые стали
Особого внимания среди марок стали для ножей заслуживают так называемые порошковые стали. В процессе производства для ускорения процесса прогревания сплавы измельчают до микроразмеров. Это делается путем распыления расплава на кристаллизатор с помощью воздуха, инертных газов, азота и пр. После этого запаивают полученный порошок в контейнер из пластичного материала, подвергают вакуумированию и запаивают. Затем контейнер подлежит прессованию при давлениях в сотни, а то и тысячи атмосфер, а затем спеканию при высоких температурах и давлениях.
В итоге получается материал, который:
- легче шлифуется;
- подвергается ковке;
- обладает лучшими механическими свойствами;
- имеет равномерное зерно;
- облегчается азотирование.
При этом порошковые стали имеют и ряд недостатков, главным из которых является дороговизна получаемого материала даже по сравнению с легированными сталями. Кроме того, в таких сплавах больше неметаллических включений.
Наиболее распространенными представителями порошковых сталей являются сплавы компаний Bohler и Undeholm. Стали первой компании носят название фирмы и среди них можно найти и быстрорежущие ванадиево-кобальтовые (Bohler S290), и вольфрамово-кобальтовые (Bohler K390). Компания Undeholm выпускает широкий ассортимент порошковых сталей, из которых наибольшей популярностью в изготовлении ножей пользуются Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10, легированные ванадием. Инструментальные стали носят название Vancron, коррозионнно-стойкие - Vanax.
Как выбирать нож?
Из всего вышесказанного можно сделать несколько выводов. Главное при подборе клинка найти оптимальное соотношение трех качеств: длительность удерживания заточки, антикоррозионные свойства и устойчивость к ударам. Обычно способность держать заточку проверяется на пеньковом канате, веревке и т. д. Можно, конечно, резать и пластиковые бутылки, но результат должен быть одинаковым. Чем дольше дольше режущая кромка будет оставаться острой, тем нож лучше. И это - единственный параметр, который вы можете проверить в магазине. В конце концов можно просто взять с собой несколько карандашей и заточить их на месте. Нормальный по твердости клинок без труда может перенести такое испытание.
Коррозионная стойкость - параметр, который невозможно проверить при покупке и приходится полагаться на честность продавца. Поэтому желательно приобретать продукцию, сертифицированную по российским или европейским стандартам. Еще раз хотим обратить ваше внимание на то, что легирующие добавки в виде хрома и молибдена увеличивают стойкость стали к коррозии, но при этом могут негативно влиять на механические свойства ножей.
Если вы приобретаете ножи заводского производства, то на них обязательно указывается марка и твердость. Отсутствие клейма говорит о том, что это изделие невысокого качества. Если же речь идет о штучных ножах, то каждый мастер тоже ставит свой опознавательный знак (клеймо). Кроме того, у каждого известного мастера есть свой авторский «почерк» и, как правило, такие ножи подробно описаны в каталогах. К сталям для изготовления ножей единичного формата относятся такие материалы как, например, булат, дамаск. Их очень трудно производить в промышленных масштабах и затраты на такое производство не окупаются.
Лезвия ножей всегда работают в тяжёлых условиях. Обусловлено это тем, что в начальный момент резки усилие резко увеличивается от нуля до своего максимального значения, а затем так же стремительно снижается. Вдобавок, если нож используется часто, и в быстром темпе, подобные чередования максимальных нагрузок с нулевыми приводят к появлению в тонком лезвии ножа усталостных напряжений противоположного знака: растяжения и сжатия. Стойкость любой стали в такой обстановке – минимальна.
Так как же выбрать сталь для клинка ножа?
Для обеспечения своей долговечности, клинок ножа должен отвечать ряду требований, многие из которых противоречат одно другому :
В полном виде такие требования выполнить невозможно , поэтому производители рассматриваемого инструмента идут на разумный компромисс , и сочетают такие условия, которые бы способствовали максимальной функциональности и работоспособности ножа для конкретных условий его применения.
Стали, применяемые для производства ножей
Горячая резка – случай, достаточно экзотичный, поэтому в дальнейшем будем рассматривать стали, порог эксплуатационной стойкости которых не превышает 200 0 С.
Нет смысла использовать для изготовления ножей конструкционные стали, процентное содержание углерода и карбидов железа в которых недостаточно для того, чтобы гарантировать приемлемую долговечность лезвия ножа. Остаются инструментальные стали, и ряд специальных, которые по совокупности своих характеристик также могут быть причислены к приемлемым для изготовления ножей.
К таким сталям относятся:
- Углеродистые нелегированные инструментальные стали , которые поставляются в соответствии с требованиями ГОСТ 1435.
- Среднелегированные инструментальные стали пониженной теплостойкости поставляемые по ГОСТ 5950.
- Специальные подшипниковые стали с повышенным содержанием хрома, производство которых ведётся согласно ГОСТ 801.
- Высокоуглеродистые стали с повышенным содержанием кремния и марганца , которые формально относятся к конструкционным, однако фактически ими уже не являются, а входят в группу рессорно-пружинных сталей (ГОСТ 14959).
Практически ко всем вышеперечисленным сталям имеются их зарубежные аналоги.
Ножи из сталей, которые не вошли в приведенный выше перечень, изготавливать не рекомендуется: их сочетание твёрдость — прочность — пластичность будут низкими, даже при условии их закалки на максимально возможную твёрдость.
Ковка клинков считается древнейшей операцией пластической обработки металлов и сплавов. Суть процесса состоит в том, чтобы не только оттянуть и заострить с одной стороны лезвие , но и обеспечить в результате выполнения кузнечных переходов наиболее благоприятные макро- и микроструктуру металла .
Исходной заготовкой для ножа служит стальная полоса, причём лучше горячекатаная: исходный металл получается более высокопластичным, и легче поддаётся последующей ковке. Окалина же легко сбивается ударами молота, и негативного влияния на проковку не оказывает.
Вначале полосу разделяют на штучные заготовки, длина которых определяется расчётным путём, и зависит от требуемых рабочих характеристик самого ножа. Чем прочнее должен быть клинок, тем длиннее заготовка . Для разделки можно использовать любые технические решения – резать металл на пилах, рубить кузнечными топорами, либо использовать резку на кривошипных ножницах. Механическая резка сопряжена с повышенным расходом металла (практически, в зависимости от конструкции пил, отходы составляют 2…8%). Кроме того, в зоне реза происходит естественный отжиг , сопровождающийся снижением прочности стали, и это надо учитывать при выборе последующих переходов ковки.
Рубка кузнечным инструментом не изменяет исходные характеристики стали, но не отличается особой точностью. Кроме того, при рубке (особенно нагретой заготовки) происходит её деформация , что вынуждает перед собственно ковкой вводить переход правки заготовки.
Резка на пресс-ножницах – наиболее современный способ получения заготовок ножей. Точность резки и конфигурация конечного изделия вполне пригодны для изготовления высококачественных клинков. Кроме того, резка сдвигом – самый производительный вариант для получения заготовок под ножи.
Для ножей особенно важно обеспечить мелкозернистую структуру в стали. Для этого производится многократная проковка, причём с каждым последующим ударом молота зерно становится всё более мелким, что повышает однородность свойств металла по всей длине клинка. Таким образом достигают оптимальных характеристик твёрдость — прочность — пластичность стали клинка ножа. На рисунде справа изображена структура металла. В левой части рисунка крупнозернистая, в правой — мелкозернистая.
С повышением процентного содержания в стали углерода и легирующих элементов число проходов ковки увеличивается. После проковки следует оттяжка краёв заготовки, и калибровка острой части лезвия клинка. Её ведут при уже несколько подостывшем материале
, из-за чего усилие несколько возрастает, но зато одновременно увеличивается и точность течения металла.
Термическая обработка ножей
Именно на этом этапе клинку сообщаются те физико-механические характеристики, которые важны для эксплуатационной долговечности ножа. Среди наиболее часто встречающихся дефектов ножей следующие:
- Хрупкое выкрашивание режущей кромки;
- Трещинообразование;
- Пластический изгиб лезвия;
- Недостаточная твёрдость (затупление или смятие).
Соответственно этому подбирается режим термической обработки. При этом учитывается также и материал ножа.
Ножи из нелегированных инструментальных сталей
Ножи из нелегированных инструментальных сталей. Чаще применяют стали марок для ножей У7, У8А, У9 . Ковка таких заготовок производится в температурном диапазоне 1100 0 С…850 0 С (здесь, и далее первая цифра соответствует температуре начала технологической операции, а вторая – температуре её завершения).
При нарушении температурного режима в стали образуются трещины, как внешние, так и внутренние.
Закалку таких сталей производят с температур 780…850 0 С , причём с целью снижения окислообразования применяют солевые ванны с расплавами солей BCl 2 , MgF 2 и NaCl . Это снижает упругую деформацию клинка, и практически не влияет на остаточную прочность лезвия. После закалки производят отпуск клинка от температур 150…200 0 С на твёрдость HRC 63…65 .
Готовый нож из таких сталей будет иметь наименьшую себестоимость производства, но и минимальную стойкость , кроме того, ножи из нелегированных сталей не отличаются высокой устойчивостью от коррозии . Положительная особенность – отличная гибкость клинка – позволяет изготавливать из таких сталей достаточно длинные лезвия (при соотношении длины к толщине 1000:1 и даже более).
Ножи из среднелегированных сталей пониженной теплостойкости
Ножи из среднелегированных сталей пониженной теплостойкости. Для изготовления чаще принимают стали марок для клинка ножа типа 4ХС, 9ХС, ХВГ, Х6ВФ, 6Х3ФС
и им подобные. Наличие хрома обуславливает повышенную твёрдость готового изделия в сочетании с повышенным пределом текучести, который, к тому же, мало зависит от температуры на режущей кромке ножа. Кроме того, клинки, изготовленные из таких сталей, отличаются повышенной размерной точностью, на значение которой не влияет режим термической обработки.
Нагрев под ковку заготовок из таких сталей производят в довольно узком диапазоне температур: от 1100…1120 0 С до 750…780 0 С , что обуславливается интервалом аустенитных превращений в данных сталях, с одной стороны, и влиянием легирующих элементов – с другой. Более жёсткими являются и требования к технологии самой закалки : её ведут при 830…850 0 С на конечную твёрдость 63…65 HRC . Но такая твёрдость для лезвия клинка неприемлема, поскольку резко снижается его упругость, поэтому далее обязательно производится отпуск при 170…200 0 С . В качестве закалочной среды используют масло ; скорость охлаждения клинка при этом несколько снижается, что обезопасит изделие от излишней хрупкости при последующем использовании. Подобная технология применяется и при изготовлении ножей из шарикоподшипниковых сталей типа ШХ6, ШХ9 или ШХ15 .
Ножи из рессорно-пружинных сталей
Ножи из рессорно-пружинных сталей типа 70ХФ, 60С2 или нелегированных сталей марок 75, 80 отличаются высокими упругими показателями, что определяется высоким процентом углерода и легирующих элементов, способствующих повышению твёрдости – кремния и марганца. При высоких показателях твёрдости (от 54…58 НRC) такие стали характеризуются повышенными упругими свойствами. Это достигается закалкой со средним (400…500 0 С) отпуском .
Однако ножи, изготовленные из сталей перечисленных марок, не рекомендуется применять при повышенных температурах более 200 0 С, из-за склонности к разупрочнению.
Часто обращаются с вопросом: «Какая лучшая сталь для ножа?». Или второй по популярности вопрос: «Посоветуйте универсальную сталь?». Однозначного ответа здесь нет. Для чего лучше? Для какого вида операций? Для кухни, для ежедневного использования или для охоты, для разделки трофеев …? Разберем каждую ситуацию отдельно и протестируем шесть марок сталей на джутовом канате.
Иногда задаешь провокационный вопрос клиенту про «лучшую» или «универсальную» сталь, а его ответ можно сразу публиковать:
Роман Дорохов, Санк-Петербург
Я не могу определить какая сталь универсальна. Я применяю нож по назначению! У меня 2 ножа: из дамасской стали для разделки крупной добычи, разделал, помыл, заточил, смазал и убрал. И из нержавеющей стали, для мелкой добычи и домашнего быта (хлеб порезать). Любым из них можно организовать стояночку в лесу, хвороста нарубить, бересты, палаточку поставить и т.д. Мне нравятся прочные и жирные ножи, с обухом 4мм.
И, действительно, нож, его эргономику и особенно сталь необходимо подбирать для каждого конкретного случая. Многие учитывают свой «печальный» опыт из жизни, например:
Игнатов Игорь, Магадан
Подарили нож из крутого булата. Взял с собой на промысел. Нож удобен, красив, заточку держит великолепно, но когда «подсел», то заточить его в походных условиях оказалось проблематично. Вспотел!!! Если нож из обычной «нержи» правлю о булыжник и работаю дальше, то здесь нужно еще подумать, что из заточных брусков с собой взять. На сколько знаю, булат не затачивают. А скорее всего, в следующий раз этот нож дома оставлю.
Я скажу больше, что многие вообще не заморачиваются с поиском лучшей стали. Современные марки сталей, представленные сегодня на рынке, хорошо держат заточку, выдерживают нагрузки на излом (при соответствующей толщине обуха ножа) и устойчивы к коррозии.
Поэтому стремление к поиску самой крутой стали порой оборачивается к излишней трате денег, а нож, в итоге, оказывается на полке.
«Лучшая сталь для ножа» — тестируем некоторые марки сталей
Подведем промежуточный итог. Многие современные марки сталей имеют право именоваться «лучшая сталь для ножа». При соблюдении следующих условий:
- известный производитель
- грамотная закалка
- низкоскоростная заточка
- правильный угол заточки
В принципе, из первого пункта вытекают все остальные. Согласитесь, что даже самая крутая сталь, закаленная с нарушением режимов или «жженая» на высокоскоростном абразивном круге режущая кромка ножа испортят впечатление от хорошей и дорогой покупки. А вот с последним пунктом сложнее — угол заточки необходимо подбирать под характер и специфику своих разделочных работ. Но это отдельная тема и про угол заточки я рассказывал в статье для интернет-магазина Златоустовские ножи, вместе с которым и проводили тесты для шести сталей на резку пенькового каната.
Подготовка к тесту ножей на пеньковом (джутовом) канате
Обязательными условиями для проведения тестов ножей на пеньковом или джутовых канатах являются:
- ножи с одинаковой геометрией (одна модель)
В нашем тесте это было соблюдено, а тестировали ножи из сталей:
- ZDI-1016 (дамаск «АиР»),
- AUS-8 ,
- 110Х18МШД ,
- ZD-0803 (атмосферостойкий дамаск «АиР»),
- 100Х13М ,
- 95Х18 .
Тест сталей на канате: Результаты (видео)
После тестов лично для себя сделал вывод, что нет смысла переплачивать за стали премиум класса. Обычные современные нержавейки типа 95Х18 или 100Х13М, готовы покрыть 98% потребностей не только рядового пользователя, но и человека, который использует нож в повседневных или своих профессиональных делах.
Где купить сталь для ножа?
В заключении немного рекламы. Для тех, кто делает ножи самостоятельно. Наш интернет-магазин закупает сталь для ножей в Германии и Китае. Закупаем в листах, на месте режем болгарками на пластины/полосы. Привозим много, поэтому цены адекватные. Приобрести сталь дня ножей Вы можете в Ножевой мастерской нашего магазина.
