Типи та марки сталей. Заготовка клинка, сталь cpm s30v немає в наявності Коефіцієнт температурного розширення

Є на сьогодні однією з кращих для виготовлення клинків для ножів, виробляється за технологією аморфних металевих сплавів, відомою у виробників ножів і ножів як СРМ: Crucible Particle Metallurgy process .

За цією технологією компанія Crucible виробляє й інші популярні.

Технологія СРМ ось у чому.
(інший термін - твердий розчин впровадження, оскільки атоми вуглецю в такому розчині впроваджено в кристалічні ґрати заліза, що є розчинником). У цьому залізо зберігає кристалічну решітку, але використання атомів вуглецю призводить до значної деформації. Залежно від кількості впроваджених атомів властивості модифікацій заліза, що утворилися, можуть значно відрізнятися. В даний час для отримання високих властивостей міцності сталей, призначених для ріжучого інструменту і клинків для ножів, мікроструктуру стали намагаються зробити максимально однорідною. Але навіть максимально очистивши сталь від домішок та включень використанням таких методів як електрошлаковий, вакуумно-дуговий та електронно-променевий переплав, а також досягши її однорідності шляхом розплаву, виробник не може розраховувати на високу внутрішню однорідність готового продукту. У широко використовуються легованих сталях отримання однорідності стає ще складнішим. Наприклад, для розчину вводиться 13-18% хрому, який при охолодженні зливка створює власну структуру. виготовлених без застосування під час охолодження відбуваються процеси виділення і кристалізації домішок, тому сталь остигає повільно і висока ймовірність утворення локальних включень карбідів, відокремлених один від одного областями, збідненими карбідами. Саме ці збіднені карбідами ділянки є «слабким місцем» майбутнього, в першу чергу – його ріжучої кромки. Таким чином, чим рівномірніше розподілені карбіди по всьому обсягу сталі, тим вона буде однорідніша і, отже, міцна. Чим швидше остигає розплавлений метал, тим тонша кристалічна структура. Незалежно від кількості прокатних циклів, яким буде схильна звичайна сталь, радикально покращити її властивості та «вирівняти» концентрацію карбідів у мікроструктурі неможливо. Саме цей процес виділення та кристалізації домішок ускладнює процес виробництва якісної сталі для клинків ножів за традиційними технологіями. Оскільки тільки атоми розплавленого металу не мають фіксованого положення в просторі, то давно виникла ідея «заморозити» (шляхом дуже швидкого охолодження) безладне розташування атомів, характерне для рідини. Відомо, що при охолодженні металевого розплаву процес кристалізації можна запобігти, якщо його швидкість довести до 106-108 градусів в секунду. Отримані таким чином метали та сплави з безладним розташуванням атомів стали називати аморфними металевими сплавами або металевим склом, за аналогією, яка існує між невпорядкованою структурою металевого сплаву та неорганічним склом.

Процес виготовлення металевого скла виглядає так: розплавлена сталь подається через сопло дуже маленького діаметру і на виході розпорошується струменем стисненого інертного газу на мікроскопічні крапельки, які дуже швидко тверднуть, перетворюючись на металеві гранули. Ці гранули осідають усередині магнітного циліндра. Металеві крупинки, що утворилися, мають сферичну форму. Кожна така частка є, по суті, мікроскопічним металевим зливком, що затвердів так швидко, що процес виділення окремих хімічних елементів та їх кристалізації в групи був зупинений на початковій стадії Завдяки маленькому розміру та швидкому охолодженню металевих частинок, структура карбідів, що утворюються в процесі затвердіння гранул, дуже тонка. Карбіди, утворені в результаті застосування технології СРМ, зберігають таку структуру після прокату сталі. Далі металевий порошок пресується під дуже високим тиском до утворення субстанції, мікроструктура якої однорідна складається з дрібних металевих гранул, а карбіди рівномірно розподілені по всьому об'єму сталі. Отримана сталь може прокочуватися традиційним способом, як і серійні марки сталі, у результаті досягається її підвищена міцність. , Збалансована в хімічному сенсі так, щоб забезпечити оптимальне виділення та кристалізацію карбідів, які надалі надають стали підвищену зносостійкість без шкоди для міцності та ударної в'язкості. СРМS30V розроблена спеціально для задоволення потреб ножової індустрії у якісній сталі з дуже високими характеристиками міцності. Хімічний склад: вміст вуглецю-1,45%, хрому-14%, ванадію 4% і моли6дена 2%, вказує на те, що головною метою при розробці цієї сталі було досягнення оптимального поєднання високої зносостійкості, міцності та корозійної стійкості. Присутність карбідів ванадію (до 4% об'єму сталі) поряд з карбідами хрому (більше 10% об'єму сталі) дозволяє мати на ріжучій кромці ділянки надвисокої твердості.
Карбіди підвищують зносостійкість сталі. Відмінності у показниках зносостійкості різних марок стали пояснюються наявністю у складі різних карбідів у різних пропорціях і з різною рівномірністю розподілу у всьому обсязі стали. З двох сталей, що мають приблизно однакову твердість, більш зносостійкою буде та, у складі якої карбідів більше, або вони більш тверді.

Існують і інші фактори, що впливають на гостроту ріжучої кромки, але зносостійкість, динамічна та ударна, є основною характеристикою.

Важливим є також баланс компонентів, наприклад сталь CPM15V, що має найвищий показник динамічної зносостійкості серед сталей, що застосовуються в ножовому виробництві, містить і найбільшу кількість вуглецю-3,4%. Але CPM15V і найбільш тендітна сталь. Сталь СРМ S30V з 1,45% вуглецю має чудове поєднання хорошої зносостійкості та ударної в'язкості. Як поводиться в експлуатації? Ця сталь піддавалася численним тестам виробниками ножів, і їхня думка однозначна: клинки, виготовлені зі сталі S30V, чудово тримають заточування, їх антикорозійні властивості також чудові. Гартувати рекомендується до 58-61 од. за шкалою Роквелла.
Незважаючи на значну твердість, лезо із СРМ S30V легко піддається виправленню. Ріжуча кромка клинка зі сталі S30V має в чотири рази більш високу міцність на злам, ніж нержавіюча сталь 440С і в 3,5 рази міцніше сталі 154СМ. Завдяки цьому вона відмінно протистоїть фарбуванню та сколу, що робить її відмінним матеріалом для клинків. За зносостійкістю, тобто за здатністю тримати заточування, сталь S30V перевищує 440С на 45%, а 154СМ на 30%, що підтверджено незалежною експертизою, проведеною - Асоціація дослідження ножових виробів та подібних товарів.

Звичайні сталі

Нержавіюча сталь

Нержавіюча сталь - загальна назва сталей, подробиці про які виробник не надає. Корозійна стійкість – єдина особливість цієї сталі, яка нам відома.

Сталь AUS-8

Високовуглецева хромонікелева нержавіюча японська сталь AUS-8 має гарний баланс ціни та якісних характеристик. Оптимально поєднує твердість у 56–59 HRC та гнучкість. Досить легко точиться і прийнятно тримає заточування. Особливості та «супер» здібності відсутні, крім однієї – поєднання ціни та якості.

Аналоги: можна порівняти з американською сталлю 440B, і з китайською 8Cr14MoV

Сталь AUS-8A

Сталь AUS-8A містить на 0,3% більше вуглецю, ніж AUS-8. В іншому аналогічні стали. Оптимально поєднує твердість у 56–59 HRC та гнучкість. Досить легко точиться і прийнятно тримає заточування. Особливості та «супер» здібності відсутні, крім однієї – поєднання ціни та якості.

Аналоги: можна порівняти з американською сталлю 440B, і з китайською 8Cr14MoV.

Сталь 95Х18

Вітчизняна високовуглецева хромонікелева нержавіюча 95Х18 є однією з найкращих, а може і найкращою, серед недорогих сталей. Завдяки високому вмісту хрому, присутності нікелю та титану, сталь відрізняється гарними антикорозійними якостями. Твердість висока – до 62 HRC, при цьому не втрачається в'язкість та гнучкість. Міцна, добре тримає ріжучу кромку. Стали, можливо, не вистачає ванадію для кращої зносостійкості, але якби він був у складі, тоді вона, мабуть, стала преміальною.

Сталь 420J2

Середньовуглецева хромиста нержавіюча сталь 420J2 відрізняється низькою твердістю, високою м'якістю та гнучкістю. Ріжучу кромку вона тримає прийнятно і легко і невимушено точиться, що особливо цінується в похідних умовах. Є японським удосконаленням американської сталі 420. Бюджетна сталь на любителя або для складних, декоративних клинків, або для "робітників коней" типу мачете.

Сталь Sandvik 12C27

Високовуглецева хромиста нержавіюча шведська сталь Sandvik 12C27 проходить через загартування рідким азотом. Вміст вуглецю гранично низький для високовуглецевого сплаву, тому твердість сталі невисока – 56–58 HRC і досягається швидше технологічним процесом, ніж хімічним складом. Загартування рідким азотом, при екстремально низьких температурах посилює і так хороші показники пластичності в'язкості. Таке загартування вигідно виділяє на тлі конкурентів, загалом бідний на легуючі елементи сплав. Клинки з Sandvik 12C27 мають дивовижну гнучкість і ударну міцність, прийнятно тримають заточування.

Сталь Sandvik 12C27MOD

Високовуглецева хромиста нержавіюча шведська сталь Sandvik 12C27MOD є модернізацією сталі попереднього покоління Sandvik 12C27. Сплав став одноріднішим, підвищилася зносостійкість. В іншому - все той же пластичний, дуже гнучкий, загартований рідким азотом Sandvik.

Сталь N-695

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь N-695 в цілому схожа на N-690Co, але значно поступається їй. Немає легування кобальтом, та в цілому менша кількість легуючих металів позначається не найкраще на антикорозійних якостях. Але завдяки високому вмісту хрому вона, як і раніше, непогано поводиться в агресивному середовищі. В іншому – досить гарна сталь.

Сталь N-690

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь N-690 в цілому ідентична N-690Co, але без легування кобальтом, що не найкраще позначається на антикорозійних якостях. Однак завдяки високому вмісту хрому вона, як і раніше, непогано поводиться в агресивному середовищі. В іншому – гарна сталь.

Сталь N-680

Середньовуглецева хромиста нержавіюча сталь N-680 дуже схожа на N-690, але містить значно менше вуглецю, завдяки чому вона ще краще поводиться в агресивному середовищі. Показники зносостійкості менші ніж у N-690, але знаходяться на прийнятному рівні.

Сталь 1095

Високовуглецева інструментальна сталь 1095 відрізняється простою і нехитрою. Ріжучу кромку тримає прийнятно і керується хоч цеглою. Підходить для робочих виробів типу мачете, покликаних працювати та не ламатися. До того ж, ця сталь дуже бюджетна.

Сталь 440

Серія сталей 440 включає сімейство з трьох марок: 440А, 440В і 440С. Зазвичай, якщо виробник маркує клинок «сталь 440», він має на увазі високовуглецеву хромисту нержавіючу сталь 440А. Вона містить дуже мало вуглецю для високовуглецевих сплавів, що позначається на її властивостях: твердість в районі 54-57HRC, ріжуча кромка тримається прийнятно. Антикорозійні якості добрі. Бюджетна сталь для недорогих ножів

Сталь 440C

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь 440С є найвуглецевішою з усього сімейства 440-х сталей, що найкраще позначається на показниках твердості близько 56–58 HRC та стійкості ріжучої кромки. Легування молібденом частково компенсує твердість, додаючи в'язкість сталі і перешкоджає її ламкості. Завдяки високому вмісту хрому сталь має вражаючі антикорозійні властивості, але не кращі, зважаючи на відсутність підсилюючих ефект легуючих елементів. Непогана сталь за найкращу ціну.

Сімейство китайських сталей

Сталь 8Cr14MoV

Високовуглецева хромонікелева нержавіюча сталь 8Cr14MoV китайського виробництва, так само як і японський зібрат AUS-8, чудово поєднує збалансовані характеристики з демократичною ціною. Містить дорогий нікель, який у поєднанні з хромом забезпечує хороші антикорозійні властивості. Показники жорсткості середні 56–58 HRC. Невелика домішка молібдену робить сталь ще більш в'язкою та пластичною, а ванадій забезпечує зносостійкість. Хороший варіант для тих, хто, крім прийнятної вартості, цінує гнучкість клинка і готовий частіше правити ріжучу кромку.

Аналоги: можна порівняти з американською сталлю 440B і японською AUS-8.

Сталь 8Cr13MoV

Сталь 8Cr13MoV загалом аналогічна стали 8Cr14MoV, але з меншим вмістом хрому. Відповідно корозійна стійкість не так на висоті, рятує лише вміст нікелю. Показники жорсткості середні 56–58 HRC. Невелика домішка молібдену робить сталь ще більш в'язкою та пластичною, а ванадій забезпечує зносостійкість. Хороший варіант для тих, хто, крім прийнятної вартості, цінує гнучкість клинка і готовий частіше правити ріжучу кромку.

Сталь 7Cr17MoV

Сталь 7Cr17MoV загалом аналогічна стали 8Cr14MoV, але з меншим вмістом вуглецю і з більшим вмістом хрому. Відповідно антикорозійні властивості досить високі, а ось стійкість ріжучої кромки не вражає. Показники жорсткості 56-57 HRC. Невелика домішка молібдену робить сталь ще більш в'язкою та пластичною, а ванадій забезпечує зносостійкість. Непоганий варіант з огляду на вартість цієї сталі.

Сталь 9Cr15MoV

Ще одна китайська сталь з великого сімейства – 9Cr15MoV. Більше хрому, більше вуглецю, вище твердість, вище корозійні властивості, трохи вище ціна, але воно того варте. Загалом повторює характеристики сталі 8Cr14MoV, тільки краще.

«Супер» нержавіючі сталі

Сталь 9Cr18MoV

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь 9Cr18MoV дуже схожа на свою китайську сестру 8Cr14MoV, але містить більше вуглецю і ще більше хрому, завдяки чому має відмінні показники корозійної стійкості та впевненої поведінки ріжучої кромки при твердості в 57-60 HR. Загалом хороша сталь, але їй не вистачає в'язкості і як наслідок міцності, через що вона зазвичай не вноситься до списків преміальних сталей.

Сталь N-690Co

Високовуглецева хромиста «супер» нержавіюча легована кобальтом сталь N-690Co з Австрії, має чудові антикорозійні властивості завдяки високому вмісту хрому. Багатий вміст кобальту та вуглецю робить її міцною та твердою, до 60 HRC. Молібден же, у свою чергу, підвищує в'язкість, зменшуючи крихкість сталі, роблячи її стійкою до ударів та бокових навантажень. Мабуть, одна з найкращих сталей із тих, що не іржавіють у солоній воді.

Сталь H-1

Низьковуглецева хромонікелева «супер» нержавіюча сталь H-1 проходить через загартування рідким азотом. H-1 містить дуже мало вуглецю, пристойну кількість хрому та нетипово велику нікелю. Все разом це дає вражаючу корозійну стійкість і дозволяє Н-1 триматися навіть у їдкій морській воді. Щоб зберегти можливість тримати ріжучу кромку за такої малої кількості вуглецю, в сталь було введено велику кількість кремнію. Показники твердості є вражаючими для такого складу – 59–60 HRC. Хороший варіант для тих випадків, коли ніж повинен часто контактувати з водою. Мабуть, сталь із найкращими корозійними властивостями.

Преміум сталі

Сталь 154СМ

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь 154СМ вважається однією з найкращих американських сталей. Вуглець та марганець робить її дуже твердою – до 60 HRC, завдяки чому ріжуча кромка відрізняється довгою живучістю. Молібден підвищує в'язкість і забезпечує міцність, але його зміст не можна назвати досить високим, так що клинок із цієї сталі не варто випробовувати на злам. Також 154СМ шкодить відсутність ванадію, який додав би зносостійкості.

Аналоги: американська ж СРМ 154 та японська ATS-34.

Сталь VG-10

Високовуглецева хромиста нержавіюча сталь VG-10 легована кобальтом і молібденом, завдяки чому вона залишається гнучкою і в'язкою навіть при сильному загартуванні і твердості до 60-62 HRc. Гарні антикорозійні властивості, чудово тримає ріжучу кромку, зносостійка та міцна. Одна з найкращих нержавіючих ножових сталей у світі. Точити її буде непросто. Якщо ви непрофесіонал, то з ножем з VG-10 варто запастися посібниками та інструментами для догляду.

Тришарова ламінована сталь

Тришарова ламінована сталь може бути різною за складом і зазвичай виробники не скупляться на матеріали. На серцевину йде тверда високовуглецева сталь, а на обкладки м'яка і в'язка, нержавіюча сталь або дамаск – тут хто будь що здатний.

Порошкові сталі

Сталь S30V

Високовуглецева хромиста нержавіюча порошкова сталь S30V виділяється своїми вражаючими властивостями на тлі багатьох преміальних сталей за рахунок порошкової технології лиття. Це стабільна, однорідна, високоякісна сталь, дуже міцна на злам. Рекордний вміст ванадію дається взнаки - зносостійкість стали разюча. Твердість близько 58-61 HRC, проте, як не дивно, заточувати S30V легше, ніж багато аналогічних за твердістю сталі. Справді, багатий вміст молібдену робить сталь в'язкою та гнучкою, незважаючи на високу твердість. Чудова сталь за відповідну ціну.

Сталь S35VN

Високовуглецева хромиста нержавіюча порошкова сталь S35VN була створена щоб покращити і без того вражаючі показники S30V. Головним чином була збільшена ударна в'язкість, сталь легше обробляється і точиться. Стабільна, однорідна, високоякісна сталь, дуже міцна на злам. Рекордний вміст ванадію дається взнаки - зносостійкість стали разюча. Твердість близько 58-61 HRC, однак, заточувати S35VN легше, ніж багато аналогічних за твердістю сталі, включаючи попередницю. Справді, багатий вміст молібдену робить сталь в'язкою та гнучкою, незважаючи на високу твердість. Чудова сталь за відповідну ціну.

Сталь ELMAX

Високовуглецева хромонікелева нержавіюча порошкова сталь ELMAX містить величезну кількість вуглецю і багатий розсип легуючих матеріалів. Вона максимально очищена від таких домішок, як сірка і фосфору, тому називається «надчистою». Чудові показники стійкості ріжучої кромки. Твердість близько 60 HRC, при цьому в'язкість та гнучкість краще, ніж у більшості традиційних сталей з аналогічним показником – порошкове лиття бере своє. Тим часом високий вміст вуглецю дається взнаки і сталь не дуже добре показує себе в випробуваннях на злам. Загалом ELMAX - чудова порошкова сталь преміум класу.

Високовуглецеві сталі

Дамаська сталь

Під дамаською сталлю мається на увазі зварювальний дамаск, що отримується в процесі багаторазового перековування сталевого пакета, який складається зі сталевих смуг з різним вмістом вуглецю, тобто низьковуглецевих - більш гнучких, але м'яких і високовуглецевих - більш твердих, але ламких. Таким чином, виходить матеріал, що поєднує у собі сильні сторони різних сталей. Варто розуміти, що дамаск схильний до корозії і відповідно вимагає догляду. Також варто розуміти, що виробництво дамаска пов'язане з ручною працею коваля, тобто дамаск, виготовлений різними майстрами, може серйозно відрізнятися за своїми хімічними та фізичними характеристиками. Клинки з дамаської сталі можуть володіти різними характеристиками, але незмінно одне – краса, що таїться у химерних візерунках.

Вуглецева сталь

Вуглецева сталь - збірна назва вуглецевих сталей, схильних до корозії. Такі сталі вимагають догляду, але, у свою чергу, зазвичай відрізняються кращими характеристиками, ніж багато нержавійок.

Сталь D-2

Високовуглецева хромиста «підлога» нержавіюча сталь D-2 містить багато вуглецю і мало хрому, тому вона не має повноцінного захисту від корозії, але все ж таки не іржавіє так, як вуглецеві сталі. Зате вона чудово тримає ріжучу кромку, яка виживає навіть після дуже жорстокого поводження. Серйозний вміст молібдену додає в'язкості, роблячи гнучкою сталь.

Сталь Uddeholm Sleipner (покращена D-2)

Високовуглецева хромиста інструментальна сталь Uddeholm Sleipner є спробою покращити D-2. Вуглецю стало значно менше, як і хрому, тому вона не має захисту від корозії. Додали ще більше молібдену, завдяки чому сталь стала ще більш гнучкою та пластичною. А ось кількість ванадію зменшили, через що клинки з Uddeholm Sleipner тримають ріжучу кромку дещо гірше, ніж з D-2, але це, як і раніше, дуже витривала сталь, але тепер ще більш в'язка і міцна.

Довгий час сталь s30v вважається чи не еталоном для виготовлення ножів. Її використовують практично всі виробники клинкової зброї. Вона проходить з успіхом різні тестування, що полягають у розрізанні канатів на якийсь час. Чи так це все райдужно. Чи це просто черговий рекламний трюк?

Загальна характеристика

Марка сталі "steel s30v" – продукт порошкової металургії. Перевага даного способу виготовлення перед стандартним плавленням - склад виходить з більш рівномірним розподілом карбідів заліза. Все це дає можливість збільшити кількість легуючих добавок до сталі і, відповідно, значно підвищити її міцність та твердість.

Особливістю s30v є високі властивості міцності, здатність тримати ударні навантаження і підвищений опір абразивному тертю. Також сталь добре переносить вплив вологи. Вона не окислюється і не утворює іржі на своїй поверхні за звичайних атмосферних умов.

Після термообробки сталь має твердість у межах 60...61 одиниць за шкалою Роквелла. Міцність s30v трохи поступається промисловим швидко різами, сплавам, які використовуються для обробки металу. Коефіцієнт ударної в'язкості становить 33,9-37,0 кДж/мм2. Марка s30v досить пружна. Модуль Юнга для неї дорівнює 221 гПа.

Всі вищеперелічені якості s30v такі завдяки певному хімічному складу, який, крім заліза, складається з наступних елементів:

Вуглець 1,45%. Зв'язує частинки заліза в карбіди заліза, які відрізняються вищою твердістю та зносостійкістю. Таким чином, вуглець виступає свого роду зміцнювачем для сталевих сплавів. Від його змісту залежить така характеристика, як прожарювання, тобто здатність покращувати механічні характеристики під впливом термічної обробки.
Хром 14% - перша за популярністю легуюча добавка. Вводячи його до складу, він збільшує корозійно-і зносостійкість. Підвищує прожарювання.
Молібден 2,0% - метал, що має одну з найвищих температур плавлення. Навіть невелике додавання його до сталі значно збільшує міцність і пружність. Сталь ставати не так рухатися руйнації при підвищених температурах. Зменшується ймовірність утворення червоноламкості та корозії.
Ванадій 4,0% значно подрібнює зерно сталі, що призводить до суттєвого її зміцнення. На додаток до всього відбувається збільшення щільності металу.

Крім дотримання строгого хімічного складу для отримання сталі з потрібними характеристиками, необхідно проведення певної термообробки. Суть її полягає в загартуванні з наступним швидким охолодженням, яке становить близько 105 градусів за секунду. Зазвичай сталь охолоджують криогенним способом.

Але, як і скрізь, за все добре треба платити. Платити у сенсі цього терміну. Складність обробки та доведення стали підвищують її собівартість. Додайте до цього підвищений попит та отримайте одну з найдорожчих сталей для виробництва ножів.

При виборі ножа, перш за все, ви повинні звертати увагу на марку сталі, з якої виготовлено лезо. Сталь - це сама сутність клинка, і саме від неї залежить, як ніж поводитиметься в роботі. Сталь, по суті, є сплавом вуглецю та заліза, який часто збагачується легуючими добавками для покращення певних характеристик матеріалу.

У ножовому виробництві варіації легуючих добавок дозволяють отримувати різні типи сталей, крім того, великий вплив на кінцевий результат роблять процеси виробництва, прокатки та загартування сталей.

Зрештою для характеристики сталей, що використовуються на мечах того чи іншого ножа, виділяють п'ять ключових властивостей.

Твердість

Твердість – здатність протистояти деформації при дії тиску та доданих сил. Твердість ножових сталей зазвичай вимірюється за допомогою шкали Роквелла (HRC).

Міцність

В'язкість, здатність не піддаватися розтріскування або фарбування при використанні у важких умовах. Крім того, міцність показує можливість вигину клинка без критичних деформацій. Викрашування та ламкість – найлютіші вороги ножа, наслідки яких іноді неможливо усунути. Зверніть увагу, що твердіша сталь, швидше за все, буде відрізнятися меншою міцністю. Вимірювання міцності не стандартизовано на відміну твердості.

Зносостійкість

Зносостійкість – здатність стали протистояти абразивному та адгезійному зношування. Зносостійкість зазвичай безпосередньо залежить від твердості сталі, але хімічний склад матеріалу теж грає важливу роль. У матеріалах рівної твердості, як правило, сталь з великими карбідами чинитиме опір зношування краще.

Корозійна стійкість

Корозійна стійкість – здатність матеріалів чинити опір корозії. Таким її проявам, як іржа та піттинг, викликаним впливом навколишнього середовища (вода, сіль тощо). Слід зазначити, що зазвичай високі антикорозійні властивості стали негативно впливають на загальну продуктивність леза.

Утримання ріжучої кромки

Ця характеристика показує, як довго лезо зберігатиме свою гостроту при постійному використанні. Утримання ріжучої кромки постійно обговорюється в ножових колах, але не має стандартного способу вимірювання і досі відноситься до суб'єктивних оцінок. Особисто я розглядаю цю властивість як комбінацію зносостійкості та опору РК до деформацій.

На жаль, неможливо отримати "найкращу" сталь шляхом збільшення всіх цих властивостей, зазвичай це компроміс. Найбільша складність – це рівновага між твердістю та міцністю. Клинок може бути виключно твердим, але водночас буде крихким і ламким при взаємодії з твердими матеріалами. І навпаки, меч може бути дуже міцним, добре згинатися без руйнування, але зовсім не зможе тримати заточування. Крім того, зверніть увагу, що «нержавіюча сталь» лише термін, і за тривалого впливу агресивного середовища практично будь-яка сталь корродуватиме. Тому, враховуючи гаданий спосіб використання ножа і керуючись цією статтею, ви зможете вибрати найбільш підходящий варіант сталі клинка для тривалого та приємного використання.

Типи сталей

Інструментальна сталь– це тверді сплави, що переважно використовуються для виробництва ріжучого інструменту. До цієї категорії належать досить популярні D2, O1 і стали CPM серії від Crucible (CPM 3V), а також більш просунута швидкорізальна М4.

Вуглецева сталь– сталь, що зазвичай використовується у важких умовах, де особливо важливі міцність та витривалість. Поширений матеріал для виробництва ножів виживання та мачете. Ці сталі добре тримають ріжучу кромку і легко заточуються, але за рахунок низького вмісту хрому сильніше схильні до корозії. Найпопулярніша вуглецева сталь для ножів - 1095.

Нержавіюча сталь- це, як правило, вуглецева сталь з додаванням хрому, для кращої опірності корозії, та іншими добавками, які збільшують робочі характеристики, але зазвичай за рахунок зниження міцності. Напевно, це найпопулярніша категорія ножових сталей на сьогоднішній день, вона включає: 400, 154CM, AUS, VG, CTS, MoV, Sandvik і порошкові сталі від Крусибл серії SxxV . Зверніть увагу, що нержавіюча сталь повинна містити щонайменше 13% хрому.

Сучасні сталі, що використовуються для виробництва ножів

Нижче я наведу найбільш популярні марки сталей у сучасному ножовому виробництві. Не варто сприймати цю статтю як істину в останній інстанції, це не точна наука, а просто мій спосіб класифікувати різноманітні сталі, спираючись на багато різних факторів.

УЛЬТРА ПРЕМІУМ СТАЛИ

CPM S90V

Цю сталь відрізняє надзвичайна зносостійкість та утримання ріжучої кромки. Поряд з очікувано високим вмістом вуглецю, основна особливість цього матеріалу полягає у надзвичайному відсотковому вмісті ванадію, який майже втричі перевищує показники таких сталей, як Elmax або S30V. Звичайно, вона дуже дорога і дуже погано піддається механічній обробці, але ніхто не може похвалитися такою абразивною зносостійкістю та утриманням кромки, як CPM S90V. Ви можете зустріти цю сталь на чудовому ножі.

M390

Це одна з найновіших суперсталей, що виробляються корпорацією Bohler-Uddeholm (що виникла внаслідок злиття австрійської компанії Bohler та шведської Uddeholm). Для отримання M390 використовується порошкова металургія третього покоління, в результаті чого виходить ножова сталь з високими показниками стійкості корозійної, твердості і зносостійкості. Хром, молібден, ванадій та вольфрам допомагають покращити показники утримання ріжучої кромки. На відміну від ZDP-189 більшість карбідів М390 сформовано ванадієм і молібденом, залишивши більше «вільного хрому», щоб боротися з корозією. Після термообробки ця сталь дозволяє отримати твердість у районі 60-62 HRC. Яскравий приклад використання цього матеріалу – це новий ніж Шабля.

ZDP-189

ZDP-189 – ще одна суперсталь від Hitachi, що містить величезну кількість вуглецю та хрому, що призвело до дивовижних показників твердості. У середньому її гартують на 64 HRC, але деякі виробники ножів досягають значень 66 HRC. Природно, за такої твердості очікується відмінного утримання ріжучої кромки, але й дуже трудомісткого заточування. Ви могли б подумати, що велика кількість хрому сприяє корозійній стійкості, але це не так. В результаті взаємодії вуглецю і хрому в матеріалі залишається не так багато «вільного хрому» для протистояння іржі. Так що ця сталь хоч і твердіша, ніж S30V, але і більше схильна до корозії. Як ви знаєте, цей матеріал не з дешевих.

Elmax

Bohler-Uddeholm представляє Elmax як порошкову сталь з високим вмістом хрому, ванадію та молібдену, що має надзвичайно високу зносостійкість і стійкість до корозії. Elmax – нержавіюча сталь, але діє багато в чому як вуглецева сталь. Вона відмінно тримає ріжучу кромку, відносно легко точиться і має непогані антикорозійні властивості. Невже це найкраща на світі сталь? Можливо. Принаймні Bohler створює величезну конкуренцію порошкам від Crucible. Приклад використання Elmax – чудовий ніж.

CTS-XHP

CTS-XHP – відносно нова американська сталь (що випускається компанією Carpenter), яка має відмінне утримання ріжучої кромки та твердість порядку 61 HRC. Це черговий витвір порошкової металургії, в якому інженери Carpenter розробили порошок із надзвичайно дрібним зерном, що призвело до дивовижних експлуатаційних характеристик. Утримання ріжучої кромки перевершує S30V, правда, і точиться ця сталь трохи складніше. Зазвичай я розглядаю CTS-XHP як корозійностійку форму D2 з найкращим утриманням гостроти леза.

ПРЕМІУМ СТАЛИ

CPM M4

Високоефективна інструментальна сталь з високою міцністю та, мабуть, найкращим утриманням ріжучої кромки серед вуглецевих сталей. Як і всі стали CPM, CPM M4 створена з використанням патентованої технології Crucible Particle Metallurgy (CPM), яка забезпечує надзвичайно однорідний, стабільний та легкообробний продукт порівняно з традиційними сталями. CPM M4 має чудовий баланс між міцністю та зносостійкістю, завдяки великому процентному вмісту молібдену (звідси М у назві), ванадію, вольфраму спільно з високим відсотком вуглецю. При термічній обробці вона може досягати твердості 62-64 HRC. Але основним мінусом CPM M4 є низький вміст хрому, тому дана сталь не є нержавіючої і відноситься до високовуглецевих сталей. В результаті ми отримали найкращу сталь для різу, але вимагає постійного догляду, щоб уникнути корозії. Багато виробників використовують різні покриття, які значно покращують опір окиснення, але відзначають, що це недовговічне рішення. Чи легко заточити ніж із CPM M4? НІ!

CPM S35VN

У 2009 році компанія Crucible та Chris Reeve представили покращену версію їх бестселера S30V і назвали її CPM S35VN. За рахунок дрібнішої структури зерна та додавання ніобію (N у назві) їм вдалося досягти чудової міцності та полегшити заточування порівняно з S30V. Якщо чесно, то навряд чи зможу відрізнити ці дві сталі. Існує думка, що на сьогоднішній день це найкраща суперсталь за сукупністю своїх властивостей: утримання ріжучої кромки, міцність, корозійна стійкість і, звичайно ж, вартість.

CPM S30V

Американська сталь від компанії Crucible, CPM S30V (часто звана просто S30V), має чудове утримання ріжучої кромки та відмінні антикорозійні властивості. Цей матеріал, розроблений у США, зазвичай використовується на мечах високоякісних кишенькових ножів та професійних кухонних інструментів. Введення ванадієвих карбідів приносить надзвичайну твердість сталеву матрицю сплаву. Якщо зважати на вартість, то це одна з кращих ножових сталей з оптимальним балансом між утриманням ріжучої кромки, твердістю та міцністю. Зверніть увагу, що у цієї сталі з'явився старший брат - CPM S35VN, ця сталь дуже схожа на S30V, але за рахунок вмісту ніобію легше обробляється і зручніше для виробників ножів. Однак S30V досить поширена в даний час і є однією з найулюбленіших сталей ножових виробників.

ВИСОКОЯКІСНІ СТАЛІ

154CM

Це сталь із відносно великою твердістю, яка вважається модернізованою шляхом додавання молібдену, версією сталі 440С, що зберігає такі ж чудові антикорозійні властивості, незважаючи на менший вміст хрому. 154CM має пристойну міцність та відмінне утримання ріжучої кромки. При застосуванні правильних абразивів вона досить легко точиться. Ви легко знайдете приклади використання у провідних виробників ножів, наприклад . Крім того, ви можете зустріти CPM 154, це порошковий аналог, що виробляється Crucible. CPM процес дозволяє отримати більш дрібні та рівномірні карбіди, що призводить до поліпшень властивостей сталі, але не стверджуватиму, що середньостатистичний користувач зможе це помітити.

ATS-34

Цю сталь можна розглядати як японський еквівалент американської 154CM. Відповідно, вона має дуже схожі властивості та характеристики і є високоякісною сталь, яка здобула славу у багатьох виробників ножів. Якщо порівнювати з 440С, ATS-34 краще утримує ріжучу кромку, але менш стійка до корозії.

D2 – інструментальна сталь, часто звана «напівнержавіюча», так як вона містить меншу кількість хрому, ніж нержавіючі сталі, але все одно непогано чинить опір корозії. З іншого боку, D2 твердіше, ніж представлені вище стали 154CM і ATS-34, і, як результат, має краще утримання ріжучої кромки. Тим не менш, вона не настільки міцна, як багато інших стали, і досить погано точиться. Потрібно набратися терпіння, щоб добре заточити меч з D2.

VG-10

Сталь VG-10 дуже схожа з 154CM і ATS-34, але має трохи більше відсоткового вмісту хрому для корозійної стійкості. Крім того, VG-10 містить ванадій, який трохи підвищує міцність. Ця сталь з'явилася Японії і поступово поширювалася на ножовому ринку такими фірмами, як і т.д. Ця сталь має достатню твердість і може довго залишатися гострою, але вона трохи крихка і схильна до фарбування. Загалом мені дуже подобається цей перевірений часом матеріал.

Н1 від японської компанії Myodo Metals відрізняється чудовим опором корозії і практично не іржавіє. Це втілення справжньої «нержавійки». Звичайно, подібна властивість дорого обходиться, і ціною є здатність утримання ріжучої кромки. Тому вона добре підходить для підводного плавання, але не думаю, що H1 влаштує вас на EDC ножі. До того ж вона відрізняється дорожнечею.

N680

Сталь N680 містить 0,2% азоту та 17% хрому, що робить її надзвичайно стійкою до корозії. Якщо ви плануєте використовувати ножа в солоній воді, то цей варіант для вас. Це чудова сталь, яку легко ув'язнити. Можна вважати її дешевшою альтернативою H1, але з гідним утриманням ріжучої кромки, але не думайте, що вона зможе зрівнятися за цим показником з 154CM або ATS-34.

ЯКІСНІ СТАЛІ

440С

440С є гарною універсальною ножовою сталлю, яка втратила свої позиції з появою сучасних суперсталів. Це нержавіюча сталь, що широко використовується на ножах середнього цінового діапазону, повністю відповідає вимогам, що висуваються для ножових матеріалів. Вона має достатню твердість та зносостійкість, але головна відмінність цього матеріалу – чудова корозійна стійкість. Вона тримає ріжучу кромку набагато краще 420HC, але також легко точиться. 440С містить максимальну кількість хрому та вуглецю зі сталей даної підгрупи.

AUS-8

Це сталь японського виробництва за своїми властивостями сильно нагадує 440С, причому навіть краще чинить опір корозії, але має трохи меншу твердість. Вона відносно міцна, але не зможе утримувати заточування як її старші товариші з великим вмістом вуглецю. Запам'ятайте, що більше вуглецю, то більша твердість і довше утримання ріжучої кромки. AUS-8 буде легко заточити до бритвенного стану.

CTS-BD1

Це нержавіюча сталь, створена на замовлення фірми Spyderco. Виробляється американською компанією Carpenter і своїми властивостями нагадує AUS-8 і 8Cr13MoV, але трохи випереджає їх утримання ріжучої кромки. За рахунок більшого відсоткового вмісту хрому вона також має найкращі антикорозійні характеристики. Будучи сталлю з дрібними карбідами, вона досить легко точиться, але не зможе тримати заточування так само довго, як, наприклад, VG-10 (що має великі карбіди).

8Cr13MoV

Ця сталь виробляється у Китаї. За своїми властивостями її можна порівняти з AUS-8, але 8Cr13MoV має вищий вміст вуглецю. У даного матеріалу відмінне співвідношення «ціна-якість», і багато виробників ножової продукції використовують цю сталь. Наприклад, компанія .

14C28N

Нержавіюча сталь 14C28N від шведської компанії Sandvik є покращеною версією їх сталі 13C26, описаною нижче. Фактично фірма Kershaw попросила збільшити корозійну стійкість у 13C26, результатом чого стала 14C28N. У складі цієї сталі трохи більше хрому і трохи менше вуглецю, але справжній секрет у додаванні азоту, що допомагає у боротьбі з корозією. Загалом, дуже гідний матеріал, який відносно легко заточується до стану для бритв. Приклади використання 14C28N ви можете знайти у продукції фірми.

СТАЛИ СЕРЕДНЬОГО ДІАПАЗОНУ

440A

440А дуже схожа з 420СН, але містить більшу кількість вуглецю, що робить її твердішою і дозволяє довше утримувати ріжучу кромку, але вона більш схильна до корозії.

420HC

Вважається найкращою сталлю в 420 серії, за рахунок збільшеного вмісту вуглецю (НС – High Carbon) має відносно високу твердість. Тим не менш, вважається сталлю середнього діапазону, але такі виробники, як , домагаються дуже непоганих показників у 420HC за рахунок грамотної термообробки, що призводить до гідних показників утримання ріжучої кромки та чудових антикорозійних властивостей. За великим рахунком, це одна з найкращих сталей із опірності корозії, незважаючи на свою невисоку вартість.

13C26

Компанія Sandvik випускає свою версію сталі AEB-L, розроблену для виробництва лез для гоління. 13C26 можна порівняти з 440А, але вона має трохи більше вуглецю та хрому, що робить її трохи твердішою та корозійно-стійкою. Проте в реальних умовах їх дуже складно відрізнити один від одного, тому що їхня «поведінка» практично однакова. Пізніше Sandvik випустила покращену версію цієї сталі – 14C28N.

1095

Це одна з найпопулярніших вуглецевих сталей (вміст вуглецю приблизно 1%), що має низьку корозійну стійкість і непогане утримання ріжучої кромки. Тоді звідки популярність? Все просто, це міцна сталь, стійка до фарбування, неламка, легко точиться до гостроти гоління і відносно дешева у виробництві. Ці властивості роблять 1095 незамінною на великих ножах з фіксованими лезами для важких робіт або на туристичних ножах, які будуть піддаватися більш жорсткому використанню, ніж типові EDC фолдери. Для боротьби з корозією виробники цілком успішно використовують різні покриття та оксидування.

СТАЛИ НИЖНЬОГО ДІАПАЗОНУ

420 та 420J

420 серія знаходиться в кінці списку ножових сталей, але все ще може успішно використовуватися в масовому виробництві. Вона має низький вміст вуглецю (зазвичай близько 0,5%), внаслідок чого вона мала твердість і погане утримання ріжучої кромки, порівняно з якіснішими сталями. Але 420 сталь відрізняється пристойною міцністю та корозійною стійкістю, що дозволяє використовувати її для виробництва кухонних ножів та іншої недорогої ножової продукції.

AUS-6

Зазвичай її порівнюють із 420 сталлю. AUS-6 відносно м'яка сталь з малим вмістом вуглецю, але з відмінними антикорозійними властивостями.

У чому секрет CPM сталей?

CPM – це абревіатура Crucible Particle Metallurgy (порошкова металургія Crucible), дана технологія дозволяє отримувати високоякісні інструментальні сталі. Американська компанія Crucible є єдиним виробником CPM сталей, які виходять у результаті складного процесу. Розплавлену сталь під високим тиском пропускають через спеціальні дрібні сопла, внаслідок чого сталь миттєво охолоджується, перетворюючись на дрібнодисперсний металевий порошок. Далі цей порошок пресується у спеціальних формах та запікається. Особливість CPM полягає в тому, що цей процес дозволяє отримувати дрібні частинки з однорідним складом і дозволяє вводити точну кількість добавок, що легують. В результаті виходить сталь з точними заданими властивостями, збільшеною твердістю та зносостійкістю, яка обробляється та загартовується з максимальною ефективністю.

Що можна сказати про дамаську сталь?

Дамаська сталь починає свою історію дуже давно і своїм корінням сягає на схід, в такі країни, як Індія і Пакистан. Вона широко відома завдяки характерному закрученому малюнку, отриманому шляхом зварювання кількох шарів металу, за рахунок чого її часто називають багатошаровою (прошу не плутати з булатом, у них схожий тільки малюнок). Існує безліч міфів про чарівні властивості дамаської сталі, але на сьогоднішній день вона має попит тільки через свою естетичну красу. Як правило, інтерес до неї виявляють переважно колекціонери.

Висновки

Пам'ятайте, що сталь для ножа це головне, але не все. Покупці повинні обачно ставитися до вибору сталі, щоб не зав'язнути в нюансах та відмінностях «ідеального матеріалу», оскільки саме по собі це не єдине, що визначатиме робочі характеристики ножа. Той факт, що на ножі стоїть клинок, виконаний з преміум сталі, ще не робить його кращим ніж нож з лезом з більш простого матеріалу. Способи термообробки, використовувані виробником, і навіть дизайн самого вироби грають величезну роль отриманні якісного кінцевого продукту.

Насправді, всі сучасні стали повністю задовольняють середньостатистичним потребам більшості користувачів. Тому пропоную приділити достатньо уваги та іншим аспектам ножа, таким як форм-фактор, ручка, ергономіка тощо.

> ножові сталі > сталь CPM S30V

Сталь CPM S30V є порошковою сталлю. Це пояснює її добрі характеристики.Процес порошкового виготовлення дозволяє виробляти дуже однорідну, високоякісну сталь, яка характеризується чудовою стабільністю, однорідністю та жорсткістю порівняно зі сталями традиційного виробництва плавок.

Ножова сталь CPM S30V

Сталь CPM S30V виготовляється за технологією аморфних металевих сплавів (Crucible Particle Metallurgy process) про що і говорить абревіатура СРМ.

СРМ S30V була розроблена спеціально для задоволення потреб ножової індустрії в якісній сталі з дуже високими (вище, ніж у сталей 440С і ) властивостями міцності. По зносостійкості сталь S30V перевищує 440С на 40%, а 154СМ на 30%.

Сталь CPM S30V відмінна сталь з відмінними характеристиками. Довго не тупиться. Не дивлячись на високу міцність, лезо легко піддається виправленню.

Як і у багатьох якісних у всіх відносинах сталей, у CPM S30V є мінус, це ціна. Ножі із цієї сталі коштують досить дорого.

Твердість ножової сталі CPM S30V - 59-60 HRC

Аналог стали CPM S30V - X220CrV17 6 (Німеччина)

Склад стали CPM S30V

Вуглець (С) - 1,45%,

Марганець (Mn) - 0,40%,

Хром (Cr) - 14%,

Кремній (Si) - 0,40%,

Молібден (Мо) - 2,0%,

Ванадій (V) - 4,0%.