Статьи
25.06.2014
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.
Хром - следующий по распространённости в сталях элемент. Хром придает сплаву износостойкость, способность к закаливанию, и, что самое важное, устойчивость к коррозии. Сталь с содержанием не менее 13% хрома принято называть "нержавеющей". Помимо этого хром может негативно влиять на прочность стали.
Молибден - твердоплавкий элемент, предотвращает ломкость и хрупкость клинка, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, делает состав сплава более равномерным. По сути, улучшает почти все свойства стали. Молибден обязательный элемент в быстрорежущих сталях. Стали с добавкой молибдена используются для изготовления деталей работающих в агресивных средах и при высокой температуре. Те стали, из применяемых в производстве ножей в составе которых в сколь нибудь значительных количествах есть этот элемент, зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Так называемые "закаливаемые на воздухе" (или «самокалы») стали содержат не менее 1% молибдена, который делает возможным такой тип закалки.
Ванадий - замечательный элемент, способный улучшать свойства многих сплавов. Улучшает прочность и значительно повышает износостойкость стали. Его добавляют во всё те же быстрорежущие и инструментальные стали. Это означает, что сталь для ножа будет дольше держать заточку при резе картона, войлока, канатов и других подобных материалов. Но нож будет сложнее точиться.
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 нагреву, положительно влияет на твёрдость и износостойкость стали.
Кобальт - ещё один металл с множеством применений. В некоторых количествах кобальт добавляется в быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. В сталях, применяемых в ножах, содержание кобальта может достигать 1.5%.
Никель - используется для повышения твердости и ударной вязкости стали. Так же повышает коррозионную стойкость стали и вообще ее прочностные характеристики.
Марганец - важный элемент сплава, применяется на стадии выплавки стали, придает металлу зернистую структуру, и способствует прочности клинка, а также жесткости и износостойкости, повышая твердость стали. Используется при улучшении стали в процессе проката и ковки (так называема "раскисленная сталь"). Присутствует почти во всех ножевых стальных сплавах.
Кремний - необходимый в производстве сталей элемент. Он удаляет из металла кислород. Также как и марганец, он используется для улучшения ковких свойств стали. Ну и заодно способен несколько повысить прочность и коррозионную стойкость.
Сера - вредный элемент, снижает механические свойства стали и уменьшает её стойкость к коррозии. Поэтому серы в сталях обычно очень мало, лишь то, что не удалось удалить из стали в процессе её производства.
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.
420
Сталь марки 420 является мартенситной нержавеющей сталью. Данный сплав идеален для
предметов, требующих хорошей коррозионной стойкости и высокой прочности.
Типичные формы использования включают: ножевые изделия, хирургический и
стоматологический инструменты, ножницы, металлическую ленту и
проверочные линейки. Этот сплав не стоит использовать при температурах
выше 427 градусов Цельсия из-за быстрой потери прочности и утраты
коррозийной стойкости.
В ножевой промышленности сталь 420 считается одной из самых популярных. Ее широко используют производители ножей по всему миру. В Европе, Америке, Японии, Китае или Бразилии. Достоинством 420-й стали является ее невысокая цена и то, что это самая настоящая «нержавейка».
Ножи из 420 стали не всегда имеют соответствующую маркировку. Если на
ноже нет никакой надписи, или написало просто "Inox" "Stainless", "Stainless Steel", "Rostfrei" (фактически - слово "нержавейка" на различных языках), "Super-steel" и прочее, то скорее всего это именно 420-ая сталь.
Эта марка стали позволяет изготавливать недорогие ножи, обладающие высокой коррозионной стойкостью, которые легко точить даже в полевых условиях. Сталь популярна в том числе при производстве ножей для аквалангистов и метательных ножей.
Cталь марки 420 устойчива к коррозии при воздействии атмосферы, пресной воды, шахтной воды, пара, угольной кислоты, неочищенной нефти, газолина, спирта, аммиака, ртути, стерилизованных растворов, мыла и многих других схожих коррозионных сред.
Для улучшения стойкости режущей кромки может производится специальная закалка с низкотемпературным охлаждением (при -84,4°С, так называемый процесс sub zero quench), что приводит к образованию структуры мартенсита, а это придаёт клинку максимальную твёрдость и прочность.
*_Состав_* %
Углерод 0,15 минимум
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 13,0-14,00
*_Физические свойства_*
Плотность 7,74 г /см в кубе
Теплопроводность 24,9 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 982-1066 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 52-56HRC.
440
Нержавеющая сталь воздушной закалки. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и неплохими механическими свойствами. Эта сталь пользуется популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей кухонных ножей и часто используется в ножах для аквалангистов. Хороший материал для нескладных ножей большого и среднего размера, боевых и охотничьих, а также крупных складных.
Сталь обладает хорошей стойкостью к атмосфере, пресной воде, пищевым продуктам, щелочам и мягким кислотам.
Не рекомендуется использовать при высоких температурах из-за снижения механических свойств.
Российский аналог этой стали – сталь марки 75X18.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,75
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 13,0-14,5
Молибден 0,75
*_Физические свойства_*
Плотность 7,65 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1010-1065град С с последующим охлаждением теплым маслом или воздухом.
Немедленный отпуск при 150-370град С используется для получения широкого
диапазона величин твердости и других механических свойств.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 55-57HRC.
440С
440C
Уже примерно 40 лет эта сталь является "классической" в производстве ножей. И несмотря на появление гораздо более современных железок, старушка не сдается и сохраняет за собой звание одной из самых популярных сталей.
Что же привлекает в ней ножеделов?
Во первых удачное сочетание стойкости РК, коррозионной стойкости и приемлемой прочности.
Во вторых, низкая цена, доступность и технологичность.
Ну, и в третьих - это сталь "с именем" - все ее знают, непритязательному клиенту не надо ломать себе голову над тем, что от нее ждать. Фактически, 440C для современных ножеделов является той самой "печкой" от которой все пляшут, и именно с ней часто сравнивают новые стали.
Как мы видим, в 440С по сравнению с ранее рассмотренными нами сталями еще выросло содержание хрома и углерода. В 440С уже примерно половина карбидов эвтектического происхождения. Это и определяет свойства. С одной стороны, растет стойкость (в первую очередь абразивная), но при этом снижаются механические свойства, появляется их заметная анизотропия (карбиды вытягиваются в цепочки вдоль направления деформации), увеличивается склонность к питтинговой коррозии. Сталь уже заметно сложнее шлифуется, при доводке или полировке часто появляется "узор" определяемый скоплениями крупных карбидов. Но, с другой стороны, по сравнению со многими современными сталями и механические и технологические свойства 440С весьма высоки. Фактически благодаря этому она до сих пор не утратила позиций.
440C будет хорошим выбором для универсального или охотничьего ножа с достаточно толстой (>0,4мм) режущей кромкой. При хорошей ТО клинок из 440С может минимум не уступать по стойкости ножам из более "модных" сталей.
Термическая обработка сталей весьма схожа, что собственно и неудивительно. Ведь в процессах превращений при ТО участвуют главным образом вторичные карбиды, количество которых в этих сталях примерно одинаково.
Температуры закалки
1050-1075°
Отпуск от 150° до 220°С, результирующая твердость 60-57 HRc.
Криообработка после закалки позволит поднять твердость на 1-2 HRc.
Для ножей, работающих в основном резом с потягом по абразивным материалам (например, скиннеры)
Относится к качественным коррозионностойким хромистым подшипниковым сталям.
Сталь 440С после термической обработки достигает высокой прочности, твердости и износостойкости по сравнению с другими нержавеющими сплавами. Все это в основном благодаря высокой концентрации углерода. Из стали марки 440С производят подшипники, части трубопроводной арматуры, ее так же используют для изготовления клинков. У нее хороший баланс антикоррозионной стойкости и прочности.
Из 440С со второй половины 60-х делают массу ножей и в Европе, и в Америке. Довольно долгое время эта сталь считалась лучшей «нержавейкой» для ножей, пока на смену ей не пришли новые дорогие высокотехнологичные сплавы. Но до сих пор это очень популярный и достойный ножевой материал, особенно при правильной обработке. Сталь 440С - довольно твердая сталь, ножи из нее отлично режут и долго не тупятся, но ее антикоррозионная стойкость – удовлетворительная, примерно в 2 раза хуже, чем у стали 440. При длительном контакте с влагой и/или солью можно ожидать появление ржавчины.
Сталь также плохо поддается ковке, поскольку склонна к охрупчиванию. Вообще, ее ударная вязкость ниже, чем у 420 и 440-ой. Поэтому для метательных ножей она не столь применима.
Российский аналог этой стали – сталь марки 110X18.
*_Состав_* %
Углерод 0,95-1,2
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 16,0-18,0
Молибден 0,75
*_Физические свойства_*
Плотность 7,65 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1100 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло.
Отпуск при 160 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-60HRC.
65Х13
Коррозионно-стойкая сталь мартенситного класса.
Считается самой распространенной из отечественных ножевых сталей.
Сталь *65Х13*, широко используется многими промышленными производителями ножей. Буква "ха" означает хром и свидетельствует о том, что сталь нержавеющая. Из этой стали чаще всего делают медицинские скальпели и другие инструменты, поэтому часто эту сталь называют "хирургической" или "медицинской". При правильной термообработке клинок из такой стали способен порадовать владельца хорошим сочетанием коррозионной стойкости (темнеет без образования ржавчины в активной среде, такой как томаты, цитрусовые, кровь) и приличной режущей способностью. Можно сказать, что это материал для клинка недорогого рабочего кухонного, туристического или рыбацкого ножа. Легко правится даже в полевых условиях “о камушек”. Хороший термист может добиться с этой сталью весьма недурных результатов.
.
Ближайшим аналогом отечественной 65Х13 можно считать американскую сталь
марки 425mod.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,7
Марганец 0,25-0,8
Фосфор 0,03 максимум
Сера 0,025 максимум
Кремний 0,2-0,5 максимум
Хром 12,0-14,00
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1040-1050 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло с последующим отпуском
.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-58HRC.
50Х14МФ
Сталь 50Х14МФ относится к мартенситному классу заэвтектоидной группы сталей. Упрочняется после закалки в результате мартенситного превращения. В последнее время, наряду с 65Х13, стала пользоваться популярность у мастеров ножеделов. Она, в целом, близка по механическим свойствам, однако лишена некоторых недостатков производственного характера стали 65Х13. Сталь выплавляют в открытых электродуговых и индукционных печах или в вакуумно-индукционных с последующим вакуумным дуговым переплавом. Применяется - для изготовления скальпелей, ножей высокого качества, режущего инструмента для мясо- и рыбоперерабатывающих отраслей промышленности; холодного оружия. При качественной термообработке из нее получаются твердые и прочные клинки, хорошо держащие заточку.
*_Состав_* %
Углерод 0,45-0,55
Марганец 0, 5
Молибден 0, 5-0,8
Ванадий 0,1-0,2
Кремний 1,0
Хром 14,0-15,0
Режим закалки:
Нагреть до 1050 град С.
Отпуск при 200 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57,5HRC.
95Х18
Начиналась история 95Х18 примерно 60 лет назад, когда возникла необходимость в создании коррозионностойкой и износостойкой стали для специальных подшипников и других деталей (например, детали насосов и арматуры в нефтедобыче и нефтепереработке).
Неплохая отечественная нержавеющая сталь мартенситного класса. Она относится к высокоуглеродистым высокохромистым сталям. После ТО в твердом растворе содержится 11-13% Cr, что обеспечивает стали удовлетворительную коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах. Надо понимать, что коррозионная стойкость высокоуглеродистых “нержавеющих” сталей весьма условна и сильно зависит от ТО и условий эксплуатации.
По сравнению с Х12МФ сталь имеет больше хрома и меньше углерода, что обуславливает несколько меньшее количество и другой тип карбидной фазы. Наряду с карбидами М7С3 (преимущественно эвтектическими) появляются и карбиды типа М23С6, преимущественно вторичные.
При нагреве под закалку преимущественно растворяются именно карбиды типа М23С6, насыщая твердый раствор хромом и углеродом. Так как этот карбид беднее углеродом, то после нагрева до закалочных температур твердый раствор содержит больше хрома (11-13%) и меньше углерода (0.25-0.3%) что и объясняет несколько меньшую по сравнению с Х12МФ твердость но лучшую коррозионную стойкость.
С повышением температуры закалки, и соответственно, и легированности твердого раствора, растет и количество остаточного аустенита, который снижает твердость и прочность, но может несколько увеличивать вязкость. Аустенит высокохромистых сталей достаточно устойчив против отпуска и начинает заметно превращаться лишь выше 450С. Поэтому, главной проблемой при закалке является выбор диапазона температур, обеспечивающих оптимальное сочетание механических свойств и корррозионной стойкости. Мощным средством борьбы с остаточным аустенитом является криообработка. При охлаждении стали до низких температур (обычно до -78° или -192-196°) возобновляется мартенситное превращение и заметная часть остаточного аустенита может быть превращена в мартенсит, что увеличивает твердость и прочность, но может несколько снижать вязкость. К тому же, сталь, обработанная холодом, не чувствительна к превращению аустенита в области климатических колебаний температуры и у нее меньше проблем с “хладноломкостью”.
Притом она довольно капризна в закалке и обработке. Но при правильной термообработке
получает высокую твердость, хорошую гибкость и достаточную прочность. Нож
из этого материала не так просто заточить, как обычный кухонный,
но держать остроту клинок будет хорошо. При длительном контакте с влагой
и тем более с солью может проявляться коррозия.
Сочетание высокой твердости и относительной коррозионной стойкости привело к тому, что сейчас эта сталь стала одной из самых популярных нержавеющих сталей у отечественных производителей. Сней работают как крупные производители, так и уважаемые частные мастера.
Типичными импортными аналогами являются стали 440 семейства – 440B и с оговорками 440C, а также сталь AUS8.
*_Состав_* %
Углерод 0,9-1,0
Марганец 0,80 максимум
Фосфор 0,03 максимум
Сера 0,025 максимум
Кремний 0,8 максимум
Хром 17,0-19,0
Никель 0,6 максимум
Титан 0,2 максимум
Медь 0,3 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,75 г /см в кубе
Теплопроводность 24,3 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Без криообработки: закалка с 1055-1060 град С, отпуск 175-220 град С, результирующая твердость 56-60
С криообработкой: закалка с 1070-1075 град С, охлаждение, отпуск при тех же Т град С. Твердость 57-61
Упрощенный режим: нагреть до 1050 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло с последующим отпуском при 140 град С.
Так же, как и с Х12МФ свойства 95Х18 могут быть заметно улучшены термоциклированием.
В среднем оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-60HRC.
У8
Качественная инструментальная углеродистая сталь. Применяется для изготовления инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек, ножей.
Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки)
*_Состав_* %
Углерод 0,76-0,86
Марганец 0,17-0,33
Хром 0,2
Фосфор 0,03
Кремний 0,17-0,33
Сера 0,028
Медь 0,25
Никель 0,25 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,85 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 700-800 град С, остужать в воде и далее в масле. Отпуск при 400 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-61HRC.
65Г
Конструкцирнная рессорно-пружинная легированная сталь. Применяется для изготовления пружин, рессор, упорных шайб, шестерен, корпусов подшипников и других деталей, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости.
Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки)
*_Состав_* %
Углерод 0,62-0,76
Марганец 0,9-1,2
Хром 0,25 максимум
Фосфор 0,035 максимум
Кремний 0,17-0,37
Сера 0,035 максимум
Медь 0,2 максимум
Никель 0,25 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,85 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 820-830 град С, остужать в масле. Отпуск при 200 - 400 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-61HRC.
3Cr13
Китайская нержавеющая сталь мартенситного класса, представляющая собой модифицированную сталь марки 440А, закаливаемую до твердости примерно 56 HRC. Благодаря повышенному содержанию углерода ее режущие свойства превосходят сталь 420J2, почти достигая сталь 420 High Carbon. Сохраняет стойкость к слабоагрессивным средам до температуры 450 град С. Используется разными производителями в изготовлении неприхотливых в эксплуатации, устойчивых к внешним воздействиям ножей средней ценовой категории. В последнее время эту сталь в своих ножах стала активно применять, в частности, известная американская фирма CRKT.
.
*_Состав_* %
Углерод 0,26-0,35
Марганец 1,00 максимум
Хром 12,0-14,0
Молибден 0,6
Фосфор 0,04
Кремний 1,0
Сера 0,03
Никель 0, 5 максимум
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 52-56HRC.
8Cr13MoV
Китайская сталь, приобретшая известность после применения в линейке ножей Byrd от компании Spyderco.
Это сталь с достаточно высоким содержанием углерода, хрома, ванадия и
молибдена, она хорошо держит заточку и в то же время легко затачивается.
Ножи из этой стали при очень умеренной цене представляют собой отличное соотношение цена — потребительские качества, настоящую находку для искателей простого и надежною рабочего ножа.
*_Состав_* %
Углерод 0,8
Марганец 1,0 максимум
Ванадий 0,2
Хром 13
Молибден 0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-59HRC.
9Cr13MoV
Китайская сталь, приобретшая известность после применения в линейке ножей Byrd от компании Spyderco.
Это сталь с достаточно высоким содержанием углерода (немного большим, чем в стали 8Cr13MoV) хрома, ванадия и молибдена, она хорошо держит заточку и в то же время без особого труда затачивается.
Сталь в том числе идет на изготовление профессиональных инструментов для стилистов. Ножи из этой стали при очень умеренной цене представляют собой отличное соотношение цена — потребительские качества, удачный выбор для искателей простого и надежною рабочего ножа.
*_Состав_* %
Углерод 0,9
Марганец 1,0 максимум
Ванадий 0,2
Хром 13
Молибден 0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-60HRC.
65Mn (HCS)
Инструментальная углеродистая сталь широко используется для изготовления топоров, ножей для электрорубанков, полотен электроножовок и других инструментов, предназначенных для обработки древесины, ДВП, пластика и т. п. Также находит применение в производстве ножей. Ближайший отечественный аналог – сталь 65Г.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-62HRC.
60SiMn
Рессорно-пружинная сталь. Отличается высокой износостойкостью. Отечественный аналог – сталь 60С2Г.
*_Состав_* %
Углерод 0,55-0,65
Марганец 0,7-1,0
Кремний 1,8-2,2
Хром <0,3
Медь <0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-59HRC
Z60CDV14
Аналог стали 65Х13, благодаря молибден-ванадиевому легированию обладает несколько лучшей износостойкостью режущей кромки, хорошо поддаётся заточке.
Относится к коррозийно-стойким сталям и практически не требует ухода. Клинки из этой стали не подвергаются коррозии, даже если их оставить влажными после воды, сока фруктов или овощей.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,65
Марганец 0,45
Ванадий 0,15-0,2
Хром 14
Молибден 0,55-0,65
Фосфор 0,02
Кремний 035
Сера 0,01
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-59HRC.
Алмазная сталь
Алмазная сталь — коммерческое название инструментальной легированной сталей марки ХВ4Ф, ХВ5, термообрабатывающейся на высокие значения твердости. Название представляет собой только эпитет и не связано с реальным наличием алмазов в структуре стали. Своё название «Алмазная» эта сталь оправдывает очень высокой твёрдостью. В производстве ее используют для обработки твердых материалов, например для снятия тонкой стружки отбеленного чугуна или стекла.
*_Состав_* %
Углерод 1,25-1,45
Вольфрам 4,0-5,0
Хром 0,8-1,0
Режим закалки:
Нагрев до 800-850 град С
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий до 67HRC.
Ножевые стали
СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТАЛЬНЫХ СПЛАВОВУглерод - 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.
Хром - следующий по распространённости в сталях элемент. Хром придает сплаву износостойкость, способность к закаливанию, и, что самое важное, устойчивость к коррозии. Сталь с содержанием не менее 13% хрома принято называть "нержавеющей". Помимо этого хром может негативно влиять на прочность стали.
Молибден - твердоплавкий элемент, предотвращает ломкость и хрупкость клинка, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, делает состав сплава более равномерным. По сути, улучшает почти все свойства стали. Молибден обязательный элемент в быстрорежущих сталях. Стали с добавкой молибдена используются для изготовления деталей работающих в агресивных средах и при высокой температуре. Те стали, из применяемых в производстве ножей в составе которых в сколь нибудь значительных количествах есть этот элемент, зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Так называемые "закаливаемые на воздухе" (или «самокалы») стали содержат не менее 1% молибдена, который делает возможным такой тип закалки.
Ванадий - замечательный элемент, способный улучшать свойства многих сплавов. Улучшает прочность и значительно повышает износостойкость стали. Его добавляют во всё те же быстрорежущие и инструментальные стали. Это означает, что сталь для ножа будет дольше держать заточку при резе картона, войлока, канатов и других подобных материалов. Но нож будет сложнее точиться.
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 нагреву, положительно влияет на твёрдость и износостойкость стали.
Кобальт - ещё один металл с множеством применений. В некоторых количествах кобальт добавляется в быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. В сталях, применяемых в ножах, содержание кобальта может достигать 1.5%.
Никель - используется для повышения твердости и ударной вязкости стали. Так же повышает коррозионную стойкость стали и вообще ее прочностные характеристики.
Марганец - важный элемент сплава, применяется на стадии выплавки стали, придает металлу зернистую структуру, и способствует прочности клинка, а также жесткости и износостойкости, повышая твердость стали. Используется при улучшении стали в процессе проката и ковки (так называема "раскисленная сталь"). Присутствует почти во всех ножевых стальных сплавах.
Кремний - необходимый в производстве сталей элемент. Он удаляет из металла кислород. Также как и марганец, он используется для улучшения ковких свойств стали. Ну и заодно способен несколько повысить прочность и коррозионную стойкость.
Сера - вредный элемент, снижает механические свойства стали и уменьшает её стойкость к коррозии. Поэтому серы в сталях обычно очень мало, лишь то, что не удалось удалить из стали в процессе её производства.
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.
420
Сталь марки 420 является мартенситной нержавеющей сталью. Данный сплав идеален для
предметов, требующих хорошей коррозионной стойкости и высокой прочности.
Типичные формы использования включают: ножевые изделия, хирургический и
стоматологический инструменты, ножницы, металлическую ленту и
проверочные линейки. Этот сплав не стоит использовать при температурах
выше 427 градусов Цельсия из-за быстрой потери прочности и утраты
коррозийной стойкости.
В ножевой промышленности сталь 420 считается одной из самых популярных. Ее широко используют производители ножей по всему миру. В Европе, Америке, Японии, Китае или Бразилии. Достоинством 420-й стали является ее невысокая цена и то, что это самая настоящая «нержавейка».
Ножи из 420 стали не всегда имеют соответствующую маркировку. Если на
ноже нет никакой надписи, или написало просто "Inox" "Stainless", "Stainless Steel", "Rostfrei" (фактически - слово "нержавейка" на различных языках), "Super-steel" и прочее, то скорее всего это именно 420-ая сталь.
Эта марка стали позволяет изготавливать недорогие ножи, обладающие высокой коррозионной стойкостью, которые легко точить даже в полевых условиях. Сталь популярна в том числе при производстве ножей для аквалангистов и метательных ножей.
Cталь марки 420 устойчива к коррозии при воздействии атмосферы, пресной воды, шахтной воды, пара, угольной кислоты, неочищенной нефти, газолина, спирта, аммиака, ртути, стерилизованных растворов, мыла и многих других схожих коррозионных сред.
Для улучшения стойкости режущей кромки может производится специальная закалка с низкотемпературным охлаждением (при -84,4°С, так называемый процесс sub zero quench), что приводит к образованию структуры мартенсита, а это придаёт клинку максимальную твёрдость и прочность.
*_Состав_* %
Углерод 0,15 минимум
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 13,0-14,00
*_Физические свойства_*
Плотность 7,74 г /см в кубе
Теплопроводность 24,9 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 982-1066 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 52-56HRC.
440
Нержавеющая сталь воздушной закалки. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и неплохими механическими свойствами. Эта сталь пользуется популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей кухонных ножей и часто используется в ножах для аквалангистов. Хороший материал для нескладных ножей большого и среднего размера, боевых и охотничьих, а также крупных складных.
Сталь обладает хорошей стойкостью к атмосфере, пресной воде, пищевым продуктам, щелочам и мягким кислотам.
Не рекомендуется использовать при высоких температурах из-за снижения механических свойств.
Российский аналог этой стали – сталь марки 75X18.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,75
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 13,0-14,5
Молибден 0,75
*_Физические свойства_*
Плотность 7,65 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1010-1065град С с последующим охлаждением теплым маслом или воздухом.
Немедленный отпуск при 150-370град С используется для получения широкого
диапазона величин твердости и других механических свойств.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 55-57HRC.
440С
440C
Уже примерно 40 лет эта сталь является "классической" в производстве ножей. И несмотря на появление гораздо более современных железок, старушка не сдается и сохраняет за собой звание одной из самых популярных сталей.
Что же привлекает в ней ножеделов?
Во первых удачное сочетание стойкости РК, коррозионной стойкости и приемлемой прочности.
Во вторых, низкая цена, доступность и технологичность.
Ну, и в третьих - это сталь "с именем" - все ее знают, непритязательному клиенту не надо ломать себе голову над тем, что от нее ждать. Фактически, 440C для современных ножеделов является той самой "печкой" от которой все пляшут, и именно с ней часто сравнивают новые стали.
Как мы видим, в 440С по сравнению с ранее рассмотренными нами сталями еще выросло содержание хрома и углерода. В 440С уже примерно половина карбидов эвтектического происхождения. Это и определяет свойства. С одной стороны, растет стойкость (в первую очередь абразивная), но при этом снижаются механические свойства, появляется их заметная анизотропия (карбиды вытягиваются в цепочки вдоль направления деформации), увеличивается склонность к питтинговой коррозии. Сталь уже заметно сложнее шлифуется, при доводке или полировке часто появляется "узор" определяемый скоплениями крупных карбидов. Но, с другой стороны, по сравнению со многими современными сталями и механические и технологические свойства 440С весьма высоки. Фактически благодаря этому она до сих пор не утратила позиций.
440C будет хорошим выбором для универсального или охотничьего ножа с достаточно толстой (>0,4мм) режущей кромкой. При хорошей ТО клинок из 440С может минимум не уступать по стойкости ножам из более "модных" сталей.
Термическая обработка сталей весьма схожа, что собственно и неудивительно. Ведь в процессах превращений при ТО участвуют главным образом вторичные карбиды, количество которых в этих сталях примерно одинаково.
Температуры закалки
1050-1075°
Отпуск от 150° до 220°С, результирующая твердость 60-57 HRc.
Криообработка после закалки позволит поднять твердость на 1-2 HRc.
Для ножей, работающих в основном резом с потягом по абразивным материалам (например, скиннеры)
Относится к качественным коррозионностойким хромистым подшипниковым сталям.
Сталь 440С после термической обработки достигает высокой прочности, твердости и износостойкости по сравнению с другими нержавеющими сплавами. Все это в основном благодаря высокой концентрации углерода. Из стали марки 440С производят подшипники, части трубопроводной арматуры, ее так же используют для изготовления клинков. У нее хороший баланс антикоррозионной стойкости и прочности.
Из 440С со второй половины 60-х делают массу ножей и в Европе, и в Америке. Довольно долгое время эта сталь считалась лучшей «нержавейкой» для ножей, пока на смену ей не пришли новые дорогие высокотехнологичные сплавы. Но до сих пор это очень популярный и достойный ножевой материал, особенно при правильной обработке. Сталь 440С - довольно твердая сталь, ножи из нее отлично режут и долго не тупятся, но ее антикоррозионная стойкость – удовлетворительная, примерно в 2 раза хуже, чем у стали 440. При длительном контакте с влагой и/или солью можно ожидать появление ржавчины.
Сталь также плохо поддается ковке, поскольку склонна к охрупчиванию. Вообще, ее ударная вязкость ниже, чем у 420 и 440-ой. Поэтому для метательных ножей она не столь применима.
Российский аналог этой стали – сталь марки 110X18.
*_Состав_* %
Углерод 0,95-1,2
Марганец 1,00 максимум
Фосфор 0,040 максимум
Сера 0,030 максимум
Кремний 1 максимум
Хром 16,0-18,0
Молибден 0,75
*_Физические свойства_*
Плотность 7,65 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1100 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло.
Отпуск при 160 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-60HRC.
65Х13
Коррозионно-стойкая сталь мартенситного класса.
Считается самой распространенной из отечественных ножевых сталей.
Сталь *65Х13*, широко используется многими промышленными производителями ножей. Буква "ха" означает хром и свидетельствует о том, что сталь нержавеющая. Из этой стали чаще всего делают медицинские скальпели и другие инструменты, поэтому часто эту сталь называют "хирургической" или "медицинской". При правильной термообработке клинок из такой стали способен порадовать владельца хорошим сочетанием коррозионной стойкости (темнеет без образования ржавчины в активной среде, такой как томаты, цитрусовые, кровь) и приличной режущей способностью. Можно сказать, что это материал для клинка недорогого рабочего кухонного, туристического или рыбацкого ножа. Легко правится даже в полевых условиях “о камушек”. Хороший термист может добиться с этой сталью весьма недурных результатов.
.
Ближайшим аналогом отечественной 65Х13 можно считать американскую сталь
марки 425mod.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,7
Марганец 0,25-0,8
Фосфор 0,03 максимум
Сера 0,025 максимум
Кремний 0,2-0,5 максимум
Хром 12,0-14,00
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 1040-1050 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло с последующим отпуском
.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-58HRC.
50Х14МФ
Сталь 50Х14МФ относится к мартенситному классу заэвтектоидной группы сталей. Упрочняется после закалки в результате мартенситного превращения. В последнее время, наряду с 65Х13, стала пользоваться популярность у мастеров ножеделов. Она, в целом, близка по механическим свойствам, однако лишена некоторых недостатков производственного характера стали 65Х13. Сталь выплавляют в открытых электродуговых и индукционных печах или в вакуумно-индукционных с последующим вакуумным дуговым переплавом. Применяется - для изготовления скальпелей, ножей высокого качества, режущего инструмента для мясо- и рыбоперерабатывающих отраслей промышленности; холодного оружия. При качественной термообработке из нее получаются твердые и прочные клинки, хорошо держащие заточку.
*_Состав_* %
Углерод 0,45-0,55
Марганец 0, 5
Молибден 0, 5-0,8
Ванадий 0,1-0,2
Кремний 1,0
Хром 14,0-15,0
Режим закалки:
Нагреть до 1050 град С.
Отпуск при 200 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57,5HRC.
95Х18
Начиналась история 95Х18 примерно 60 лет назад, когда возникла необходимость в создании коррозионностойкой и износостойкой стали для специальных подшипников и других деталей (например, детали насосов и арматуры в нефтедобыче и нефтепереработке).
Неплохая отечественная нержавеющая сталь мартенситного класса. Она относится к высокоуглеродистым высокохромистым сталям. После ТО в твердом растворе содержится 11-13% Cr, что обеспечивает стали удовлетворительную коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах. Надо понимать, что коррозионная стойкость высокоуглеродистых “нержавеющих” сталей весьма условна и сильно зависит от ТО и условий эксплуатации.
По сравнению с Х12МФ сталь имеет больше хрома и меньше углерода, что обуславливает несколько меньшее количество и другой тип карбидной фазы. Наряду с карбидами М7С3 (преимущественно эвтектическими) появляются и карбиды типа М23С6, преимущественно вторичные.
При нагреве под закалку преимущественно растворяются именно карбиды типа М23С6, насыщая твердый раствор хромом и углеродом. Так как этот карбид беднее углеродом, то после нагрева до закалочных температур твердый раствор содержит больше хрома (11-13%) и меньше углерода (0.25-0.3%) что и объясняет несколько меньшую по сравнению с Х12МФ твердость но лучшую коррозионную стойкость.
С повышением температуры закалки, и соответственно, и легированности твердого раствора, растет и количество остаточного аустенита, который снижает твердость и прочность, но может несколько увеличивать вязкость. Аустенит высокохромистых сталей достаточно устойчив против отпуска и начинает заметно превращаться лишь выше 450С. Поэтому, главной проблемой при закалке является выбор диапазона температур, обеспечивающих оптимальное сочетание механических свойств и корррозионной стойкости. Мощным средством борьбы с остаточным аустенитом является криообработка. При охлаждении стали до низких температур (обычно до -78° или -192-196°) возобновляется мартенситное превращение и заметная часть остаточного аустенита может быть превращена в мартенсит, что увеличивает твердость и прочность, но может несколько снижать вязкость. К тому же, сталь, обработанная холодом, не чувствительна к превращению аустенита в области климатических колебаний температуры и у нее меньше проблем с “хладноломкостью”.
Притом она довольно капризна в закалке и обработке. Но при правильной термообработке
получает высокую твердость, хорошую гибкость и достаточную прочность. Нож
из этого материала не так просто заточить, как обычный кухонный,
но держать остроту клинок будет хорошо. При длительном контакте с влагой
и тем более с солью может проявляться коррозия.
Сочетание высокой твердости и относительной коррозионной стойкости привело к тому, что сейчас эта сталь стала одной из самых популярных нержавеющих сталей у отечественных производителей. Сней работают как крупные производители, так и уважаемые частные мастера.
Типичными импортными аналогами являются стали 440 семейства – 440B и с оговорками 440C, а также сталь AUS8.
*_Состав_* %
Углерод 0,9-1,0
Марганец 0,80 максимум
Фосфор 0,03 максимум
Сера 0,025 максимум
Кремний 0,8 максимум
Хром 17,0-19,0
Никель 0,6 максимум
Титан 0,2 максимум
Медь 0,3 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,75 г /см в кубе
Теплопроводность 24,3 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Без криообработки: закалка с 1055-1060 град С, отпуск 175-220 град С, результирующая твердость 56-60
С криообработкой: закалка с 1070-1075 град С, охлаждение, отпуск при тех же Т град С. Твердость 57-61
Упрощенный режим: нагреть до 1050 град С, остужать холодным воздухом или погружением в теплое масло с последующим отпуском при 140 град С.
Так же, как и с Х12МФ свойства 95Х18 могут быть заметно улучшены термоциклированием.
В среднем оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-60HRC.
У8
Качественная инструментальная углеродистая сталь. Применяется для изготовления инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек, ножей.
Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки)
*_Состав_* %
Углерод 0,76-0,86
Марганец 0,17-0,33
Хром 0,2
Фосфор 0,03
Кремний 0,17-0,33
Сера 0,028
Медь 0,25
Никель 0,25 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,85 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 700-800 град С, остужать в воде и далее в масле. Отпуск при 400 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-61HRC.
65Г
Конструкцирнная рессорно-пружинная легированная сталь. Применяется для изготовления пружин, рессор, упорных шайб, шестерен, корпусов подшипников и других деталей, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости.
Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки)
*_Состав_* %
Углерод 0,62-0,76
Марганец 0,9-1,2
Хром 0,25 максимум
Фосфор 0,035 максимум
Кремний 0,17-0,37
Сера 0,035 максимум
Медь 0,2 максимум
Никель 0,25 максимум
*_Физические свойства_*
Плотность 7,85 г / см в кубе
Теплопроводность 24,2 Вт/м.в кубе
Поддается намагничиванию
Режим закалки:
Нагреть до 820-830 град С, остужать в масле. Отпуск при 200 - 400 град С.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-61HRC.
3Cr13
Китайская нержавеющая сталь мартенситного класса, представляющая собой модифицированную сталь марки 440А, закаливаемую до твердости примерно 56 HRC. Благодаря повышенному содержанию углерода ее режущие свойства превосходят сталь 420J2, почти достигая сталь 420 High Carbon. Сохраняет стойкость к слабоагрессивным средам до температуры 450 град С. Используется разными производителями в изготовлении неприхотливых в эксплуатации, устойчивых к внешним воздействиям ножей средней ценовой категории. В последнее время эту сталь в своих ножах стала активно применять, в частности, известная американская фирма CRKT.
.
*_Состав_* %
Углерод 0,26-0,35
Марганец 1,00 максимум
Хром 12,0-14,0
Молибден 0,6
Фосфор 0,04
Кремний 1,0
Сера 0,03
Никель 0, 5 максимум
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 52-56HRC.
8Cr13MoV
Китайская сталь, приобретшая известность после применения в линейке ножей Byrd от компании Spyderco.
Это сталь с достаточно высоким содержанием углерода, хрома, ванадия и
молибдена, она хорошо держит заточку и в то же время легко затачивается.
Ножи из этой стали при очень умеренной цене представляют собой отличное соотношение цена — потребительские качества, настоящую находку для искателей простого и надежною рабочего ножа.
*_Состав_* %
Углерод 0,8
Марганец 1,0 максимум
Ванадий 0,2
Хром 13
Молибден 0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-59HRC.
9Cr13MoV
Китайская сталь, приобретшая известность после применения в линейке ножей Byrd от компании Spyderco.
Это сталь с достаточно высоким содержанием углерода (немного большим, чем в стали 8Cr13MoV) хрома, ванадия и молибдена, она хорошо держит заточку и в то же время без особого труда затачивается.
Сталь в том числе идет на изготовление профессиональных инструментов для стилистов. Ножи из этой стали при очень умеренной цене представляют собой отличное соотношение цена — потребительские качества, удачный выбор для искателей простого и надежною рабочего ножа.
*_Состав_* %
Углерод 0,9
Марганец 1,0 максимум
Ванадий 0,2
Хром 13
Молибден 0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 58-60HRC.
65Mn (HCS)
Инструментальная углеродистая сталь широко используется для изготовления топоров, ножей для электрорубанков, полотен электроножовок и других инструментов, предназначенных для обработки древесины, ДВП, пластика и т. п. Также находит применение в производстве ножей. Ближайший отечественный аналог – сталь 65Г.
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-62HRC.
60SiMn
Рессорно-пружинная сталь. Отличается высокой износостойкостью. Отечественный аналог – сталь 60С2Г.
*_Состав_* %
Углерод 0,55-0,65
Марганец 0,7-1,0
Кремний 1,8-2,2
Хром <0,3
Медь <0,2
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 56-59HRC
Z60CDV14
Аналог стали 65Х13, благодаря молибден-ванадиевому легированию обладает несколько лучшей износостойкостью режущей кромки, хорошо поддаётся заточке.
Относится к коррозийно-стойким сталям и практически не требует ухода. Клинки из этой стали не подвергаются коррозии, даже если их оставить влажными после воды, сока фруктов или овощей.
*_Состав_* %
Углерод 0,6-0,65
Марганец 0,45
Ванадий 0,15-0,2
Хром 14
Молибден 0,55-0,65
Фосфор 0,02
Кремний 035
Сера 0,01
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий 57-59HRC.
Алмазная сталь
Алмазная сталь — коммерческое название инструментальной легированной сталей марки ХВ4Ф, ХВ5, термообрабатывающейся на высокие значения твердости. Название представляет собой только эпитет и не связано с реальным наличием алмазов в структуре стали. Своё название «Алмазная» эта сталь оправдывает очень высокой твёрдостью. В производстве ее используют для обработки твердых материалов, например для снятия тонкой стружки отбеленного чугуна или стекла.
*_Состав_* %
Углерод 1,25-1,45
Вольфрам 4,0-5,0
Хром 0,8-1,0
Режим закалки:
Нагрев до 800-850 град С
Оптимальная твердость, достигаемая закалкой для ножевых изделий до 67HRC.
