Кухонный нож из закаленной стали 440C (59HRC)

Характеристики стали 100х13м

«Сотка» начала производиться ещё в советское время (январь 1981). Изначальное предназначение: изготовление инструментов для ампутации и скальпелей, из-за определённых свойств она в особенности подходила для этих целей. Лезвия, изготовленные из 100Х13М, хорошо режут, долго не тупятся, не ржавеют и не изменяют своих свойств под воздействием агрессивных химических веществ. Твёрдость HRC: от 58 до 59.

Известны результаты тестирования ножа из сотки на канате из пеньки, имеющей диаметр 30 мм. Отличный показатель – 120 резов. Такому итогу можно только позавидовать.

Мартенситная хромомолибденовая сталь предназначена для изготовления режущих инструментов. Марка успешно выплавляется на металлургическом заводе в городе Златоусте. Высокое содержание углерода и хрома придаёт сплаву высокую стойкость к коррозии. Молибденовая присадка служит для стабилизации структуры при закалке. Благодаря замечательным свойствам молибдена «сотка» мало подвержена отпускной хрупкости.

Из всех сталей эта марка является лучшей для изготовления ножей, поскольку в ней гармонично сочетается прочность с непревзойдённой режущей способностью и устойчивостью к коррозии. Ножи из мартенситной стали хорошо затачиваются в домашних условиях.

Клинки из 100Х13М, долго не тупятся.

Перед поставкой материал подвергается отжигу или высокому отпуску, при этом достигается твёрдость 255 НВ, в результате получается структура зернистого перлита. Следующий этап обработки – закалка и низкий отпуск до получения структуры мелкокристаллического скрытого мартенсита. Сплав в итоге получает желаемые свойства. Присутствием остаточного аустенита и карбидов (Cr, Fe, Mo) дополняет прочностные характеристики. Температура перехода в твёрдое состояние составляет примерно 950-1000°C. Из-за низкой теплопроводности требуется ступенчатый нагрев – процесс выдержки при средней температуре для выравнивания температур массивных деталей.

Сплав имеет чувствительность к трещинам. Поэтому после горячей деформации должно быть замедленное охлаждение с последующим отжигом при температуре выше критической точки (точки превращения структуры металла из перлита в аустенит) на 30-50°C.

Термообработка в режиме 1040°C, масло и отпуск 150°С нужны для достижения твёрдости HRC59 единиц.

Основные свойства закалённой стали – твёрдость и упругость. Между ними существует обратная зависимость. Чтобы лезвие не тупилось, должна быть достаточная износостойкость (твёрдость), но если она будет чрезмерно высокой, клинок начнёт выкрашиваться. Именно поэтому очень важна золотая середина. Марка 100Х13М обладает этой замечательной пропорцией, благодаря чему заслужила уважение среди сталелитейщиков.

Достоинства

Отмечаются следующие положительные стороны 100Х13М:

1. Относительная лёгкость заточки.
2. Высокая коррозионная стойкость в сравнении с похожими марками стали.
3. Высокая режущая способность.

У хорошего хозяина нож находится всегда в чистоте, это продлит срок его службы.

А перед тем как резак отправится на межсезонное хранение, стоит обработать его минеральным маслом, и проблем со сталью не будет вовсе.

 Недостатки

Изделия из мартенсита имеют, пожалуй, единственный недостаток: высокую стоимость. Но на него можно закрыть глаза, учитывая тот факт, что инструмент прослужит долго. Это как раз тот случай, когда цель оправдывает средства.

Лучшие отечественные виды стали

Маркировка из двух цифр и буквы «Х» обозначает процентное содержание (в сотых долях) углерода и хрома (первая цифра — углерод, вторая — хром). Фактические показатели могут незначительно колебаться. Можно выделить топ-5 лучших ножевых сталей отечественных производителей.

50х14МФ

Универсальная сталь 50х14МФ, с которой начиналось оружейное производство. Используется в изготовлении ножей, медицинского инструмента. Сплав устойчив к химической и влажной среде. Твердость может составлять до 57-58 HRC.

Лезвия долго держат заточку, устойчивы к ударным нагрузкам, с легкостью правятся в домашних условиях.
Сталь 50х14МФ является универсальной и подходит как для ковки ножей и топоров, так и для изготовления медицинского оборудования.

40Х12

Это мягкая высоколегированная сталь, использующаяся в производстве недорогих ножей, сувенирных клинков. Плохо поддается закалке, поэтому полотна легко гнутся, а режущая кромка почти не удерживает заточку.

Преимуществом является устойчивость к коррозии. Твердость материала составляет 51 или 52 HRC.

Х12МФ

Изначально разрабатывалась для использования в машиностроительной отрасли. Марка широко применяется в изготовлении ножей. В сплав входит вторичное сырье, что снижает стоимость производства.

Сталь Х12МФ не требует сложного ухода, относится к группе коррозионно-стойких материалов, отличается податливостью при обработке. Режущая кромка обладает устойчивостью к износу. Острота лезвия сохраняется долгое время. Твердость может достигать 64 HRC.

К недостаткам относятся: чувствительность к изгибам и кислотной среде, необходимость специального оборудования для заточки, тусклый вид полотна.

95Х18

Часто используется для изготовления клинков. Материал отличается устойчивостью к коррозии, прочностью, не изнашивается долгое время. Преимуществом является простота заточки лезвия, недостатком — средняя агрессивность реза. Закаливается до 58 HRC.

Подробнее в статье: «Характеристика стали для ножей 95х18«

65Х13

Относится к недорогим маркам. Имеет устойчивость к ржавчине благодаря содержанию хрома. Твердость составляет от 56 до 59 ед. по шкале Роквелла. Полотно устойчиво к ударам, деформации. Достоинством также является легкость в эксплуатации и заточке.

К недостаткам относится высокая скорость истирания.

Подробнее в статье: «Характеристика стали марки 65X13«.

Минусы ножей из углеродистой стали

Когда речь заходит о недостатках, то к ним нужно отнести:

• Небольшая стойкость к возникновению коррозии. Из-за этого очень часто на поверхности могут выступать тёмные пятна, ржавчина даже в том случае, когда вы не долговременно контактировали с водой.
• Когда речь заходит о заточке ножей, то это трудоемкий и долгий процесс. Для этого используются специальные приспособления, которые продаются в специализированных магазинах. Если заточить нож при помощи полевых условий, то вы просто испортите режущую кромку.
• Очень многие сталкиваются с тем, что нож может вступать в контакт с кислой средой, которая очень часто встречается в продуктах. Вследствие этого, блюдо приобретет вкус железа, а нож соберёт в себе запах продуктов, с которыми вы работали. И в этом случае, даже после долгого мытья, вы полностью не выведете этот запах.
• Нужно помнить, что углерод в составе делает нож более хрупким. Именно поэтому с ним лучше обращаться более аккуратно.
• Такой материал уступает многим, поэтому и не используется практически нигде.

Как видно, минусы также присутствуют достаточно серьезные

Поэтому, при выборе нужно обращать внимание на них и делать выводы еще до покупки. Если всё это учесть, то можно без проблем получить прекрасный результат

Характеристики

Химический состав

Каждый элемент сплава отвечает за его определенное свойство. Вредными добавками являются сера и фосфор. При чрезмерном добавлении этих компонентов свойства металла ухудшаются.

Рассмотрим подробнее, какое значение играет то или иное химическое вещество в составе ножевой стали:

Вещество/Марка стали	440A	440B	440C	Значение
Углерод (C), %	0,65-0,75	0,75-0,95	0,95-1,20	Повышает прочность стали, самый важный элемент в ее составе.
Хром (Cr), %	16,00-18,00	16,00-18,00	16,00-18,00	Влияет на хрупкость сплава. Делает металл нержавеющим.
Молибден (Mo), %	0,75	0,75	0,75	Предотвращает возникновение ломкости стали, увеличивает стойкость к высоким температурам. Также положительно влияет на устойчивость к коррозии, ударную вязкость и прочность.
Марганец (Mn), %	1,00	1,00	1,00	Повышает износостойкость и прочность материала. Уменьшает вредное влияние серы. Содержание марганца в сплаве положительно влияет на его зерновую структуру, а также способствует отличной прокаливаемости.
Кремний (Si), %	1,00	1,00	1,00	Увеличивает прочность и износоустойчивость сплава, делает его более стабильным и надежным
Сера (S), %	0,03	0,03	0,03	Является вредной примесью, снижает пластичность и коррозионную стойкость.
Фосфор (P), %	0,04	0,04	0,04	Также вредная примесь. Повышает хрупкость стали, особенно при повышенном содержании углерода.

Как видно из таблицы, в составе сплавов нет ванадия (V). Это очень редкий и дорогой металл. Повышает прокаливаемость, сопротивление износу. Измельчает зерно.

Прочностные характеристики

Самой важной характеристикой ножевой стали принято считать твердость по Роквеллу. Также на прочность влияют следующие показатели:

• относительное удлинение;
• предел прочности;
• предел текучести.

Цифровые значения для 440-й серии можно посмотреть в таблице:

Показатель	440A	440В	440С
Твердость по Роквеллу (HRC)	56	58	60
Относительное удлинение (%)	20	18	13
Предел прочности (МПа)	740	750	760
Предел текучести (МПа)	420	430	460

Свариваемость

Все стали марки 440 трудно сваривать. Если необходимо все же сварочные работы произвести, то нужно соблюсти ряд обязательных условий — нужен предварительный нагрев деталей и применение специальных присадок.

Плюсы ножей из углеродистой стали

Если говорить о положительных чертах ножей из углеродистой стали, то они, конечно, существуют. И если на какой-то промежуток времени они всё-таки вышли из использования, то сейчас вновь получают свою популярность. Среди главных достоинств можно отметить следующее:

• Ножи обладают прекрасной остротой. В том случае, если за ними правильно ухаживать, то они могут без заточки служить еще на протяжении долгого времени.
• Хорошая твердость, которая позволяет перерезать многие компоненты. С таким ножом в доме вы не столкнетесь никогда с проблемами и всегда разрежете всё то, что вам нужно.
• Всем известно, что углеродистая сталь часто ржавеет. Но это не проблема, потому что если правильно ухаживать за ножом, то он прослужит на протяжении долгого времени.
• Хорошая ударная вязкость.
• Такие ножи – это новинка, которая на сегодняшний день пользуется популярностью у многих изготовителей. Именно поэтому, сейчас можно найти широкий ассортимент, который будет обладать только лучшими характеристиками.
• Если сравнивать углеродистую сталь с нержавеющим вариантом, то у первой есть множество преимуществ. Она более твердая и проще режет.
• Если на ноже образовался тёмный налёт, то его не нужно бояться. В процессе работы он позволяет защищать нож от возникновения коррозии.

Как видно, сейчас такие ножи из углеродистой стали – это именно те компоненты, которые приобретают широкую популярность сейчас. Но, всё же, перед покупкой следует рассмотреть еще и недостатки, которых также существует огромное множество.

Отечественные стали

Углеродистые:

• У8 (или У8А). Сталь с содержанием углерода около 0,8 %. Самая простая и распространенная в ножеделии, находит массовое применение в кустарном изготовлении ножей. Высокопрочная, хорошо принимает и держит заточку. Буква «А» в ее названии означает сталь высокого качества очистки.
• У10 (или У10А). Аналогичная предыдущей, но с содержанием углерода около 1 %. Прочность чуть ниже, но зато твердость и удержание режущей кромки лучше. Используется при изготовлении ножей для тяжелых работ, в т. ч. армейских и боевых.
• 65Г. Углеродистая пружинно-рессорная сталь. Содержание углерода около 0,65-0,7 %. В отличие от простых «углеродок», данная сталь легирована марганцем и содержит долю процента хрома, благодаря чему у нее отличная прочность, ударная вязкость и упругость, а также большой диапазон показателей рабочей твердости. Ножи из такой стали хорошо держат заточку и являются весьма прочными. Ржавеет она не так активно, как стали марки «У».
• ШХ15. Шарикоподшипниковая сталь. Легирована марганцем и небольшим количеством хрома (1,5 %). Содержание углерода — около 1 %. Является одной из самых сбалансированных углеродистых сталей: легко точится, сохраняет высокую прочность при высокой твердости, хорошую износостойкость и способна держать режущую кромку на малых углах.
• ХВ5 («Алмазная» сталь). Содержит около 1,35 % углерода и довольно много вольфрама (около 5 %). Достаточно прочная, но при этом с плохой ударной вязкостью сталь, способная сломаться при динамических нагрузках. Отличается колоссальной твердостью (до 68 ед. HRc) и износоустойчивостью. Создана только для долгого и агрессивного реза, без поперечных и ударных нагрузок. Довольно интенсивно ржавеет.
• Р6М5 («быстрорез»). Сталь, применяемая для изготовления пил по металлу. Содержит около 0,8 % углерода, 4 % хрома, немного ванадия и большое количество вольфрама (около 6 %). Также легируется молибденом. Довольно интересная сталь, обладающая огромной жаропрочностью, стойкостью удержания режущей кромки и износостойкостью.
• 9ХС. Инструментальная легированная сталь. Содержание углерода — 1 %. Содержание хрома — 1,2 %. Дополнительно сталь легируется кремнием и марганцем. В небольших количествах содержатся никель, ванадий и даже вольфрам (до 0,25 %). Благодаря удачной совокупности элементов сталь обладает выдающимися характеристиками по удержанию заточки, износостойкости и прочности.
• Х12МФ. Инструментальная легированная сталь. Ее часто называют «полунержавеющей». Является одной из лучших сталей для изготовления ножей. Содержит 12 % хрома и 1,5 % углерода. Имеет довольно богатый состав легирующих элементов — молибден, ванадий, марганец, никель и фосфор. Обладает отличной прочностью, износостойкостью, великолепно держит заточку и ударную вязкость на приемлемом уровне. Один из лучших выборов по соотношению цены-качества.

Нержавеющие:

• 40Х13. Легированная сталь нижнего ценового уровня. Содержит 0,4 % углерода и 13 % хрома, как следует из ее названия. Нож из нержавеющей стали такого класса действительно почти никогда не будет ржаветь, но удержание режущей кромки у нее весьма посредственное.
• 65Х13. Из недорогих сортов эта сталь — очень неплохой выбор. Содержит 0,65 % углерода и все те же 13 % хрома. Из-за такой балансировки состава чуть более подвержена коррозии, чем предыдущая. Зато она гораздо лучше держит заточку и в целом является очень неплохой сталью, особенно при хорошей закалке.
• 95Х18. Эта сталь, хоть все еще и относится к среднему уровню цены, по качеству уже существенно выше двух предыдущих. Количество углерода приближается к 1 %, а хрома в этом сплаве уже существенно больше — 18 %, что поднимает как коррозионную стойкость, так и общую прочность клинков.
• 110Х18 МШ-Д. Очень редкая, но особо ценимая среди мастеров сталь. Отличается высочайшим уровнем чистоты, благодаря методике электрошлаковой переплавки. Содержит до 1,1 % углерода и около 19 % хрома. Долгое время сохраняет заточку и показывает высокую прочность благодаря равномерной структуре.
• 40Х10С2М (ЭИ-107). Еще ее называют «клапанной» сталью. Несмотря на невысокое содержание угля (0,4 %), данная сталь является очень хорошим выбором. В ней немного хрома (около 10 %), однако дополнительно она легирована кремнием (около 2,5 %), марганцем и молибденом, что самым положительным образом сказывается на ее прочности и износостойкости.

Минусы стали 440с

Несмотря на высокое качество сплава 440с, продукция из этой стали имеют ряд недостатков. Среди минусов можно выделить такие факторы:

• Необходимость в постоянном уходе, соблюдении определенных условий хранения. После применения нож следует тщательно чистить, насухо протирать, особенно выемки, места соединений лезвия и ручки. Хранить его надо сухим в специальном чехле или футляре. Длительное пребывание в условиях повышенной влажности может стать причиной появления ржавчины на поверхности клинка.
• В составе стали нет ванадия, что снижает стойкость металла к износу. Из-за частой резки твердых, плотных предметов лезвие может со временем деформироваться.
• Сталь 440с относится к плохо свариваемым сплавам. Это затрудняет ремонт ножа посредством сварки.
• Высокая твердость снижает гибкость, пластичность материала. От сильного, резкого давления на плоскость клинок может сломаться.
• Средняя устойчивость к большим перепадам температур, агрессивным средам и веществам – различным кислотам, солям, воздействие которых снижают прочность кристаллической решетки материала.

Сталь 440с уступает по своим характеристикам современным высокотехнологичным сплавам. Однако материал полностью отвечает требованиям производства режущей продукции бытового назначения.

Классификация стали 440 по структуре

В составе всех трёх марок имеется высокое содержание углерода и включены компоненты, повышающие прокаливаемость. При нагреве и охлаждении на воздухе в них образуется игольчатая микроструктура, придающая высокую твёрдость – мартенсит.

Поэтому по структурной классификации все они относятся к мартенситному классу.

Химический состав

Во всех сталях допускаются включения 0,03% серы и 0,04% фосфора.

Элемент/Марка стали	440A	440B	440C
Углерод (C), %	0,65-0,75	0,75-0,95	0,95-1,20
Хром (Cr), %	16,00-18,00	16,00-18,00	16,00-18,00
Молибден (Mo), %	0,75	0,75	0,75
Марганец (Mn), %	1,00	1,00	1,00
Кремний (Si), %	1,00	1,00	1,00
Сера (S), %	0,03	0,03	0,03
Фосфор (P), %	0,04	0,04	0,04
Твердость по Роквеллу, HRC	55-57	57-59	58-60

Как видно из списка лигатур и назначения компонентов, свойства каждого из сплавов подбираются исходя из баланса положительных и отрицательных влияний входящих ингредиентов. По отдельности они оказывают не очень существенное воздействие на свойства стали, но в комплексе могут проявлять синергизм, придавая характеристики, превосходящие ожидаемые от простого суммирования.

Прочностные характеристики

Сталь 440А

Наименее углеродистая из триады. Соответственно достижима наименьшая прочность и твёрдость. В цифрах это σ_В=74 кг/кв.мм, σ_Т=42 кг/кв.мм, δ=20%, HRC=56, где σ_В — прочность при растяжении, σ_Т – предел текучести, δ – относительное удлинение при разрушении, HRC – твёрдость по шкале Роквелла.

При закалке можно достигнуть и более высоких значений, но тогда сталь станет очень хрупкой, поэтому процесс термообработки включает отпуск, снижающий твёрдость, но повышающий вязкость. Если этого не сделать, поверхность деталей будет выкрашиваться при ударных или длительных нагрузках, а детали с малой толщиной при аналогичных условиях работы будут ломаться.

Сталь 440В

Более углеродистая, чем 440А. За счёт этого имеет более высокие показатели прочности и твёрдости, но меньшую пластичность, что выражается более низким удлинением при разрыве.

σ_В=75 кг/кв.мм, σ_Т=43 кг/кв.мм, δ=18%, HRC=58.

Сталь 440С

Имеет наибольшее содержание углерода и, соответственно наибольшие достижимые при правильной термообработке значения прочности и твёрдости, Но при этом наименьшие значения пластичности.

σ_В=76 кг/кв.мм, σ_Т=46кг/кв.мм, δ=13%, HRC=60.

Высокое значение твёрдости является эксплуатационным достоинством, как показатель износостойкости поверхности деталей, но технологическим недостатком при необходимости шлифовки или подгонки размеров после окончания термической обработки. В связи с этой особенностью при необходимости точной подгонки зазоров сопрягаемую деталь делают мягче и подгоняют её под более твёрдую.

Свариваемость

Все стали 440 серии относятся к мартенситным, т. е. образующим твёрдую структуру при охлаждении на воздухе.

Сварка деталей из них требует дополнительных приёмов, позволяющих избежать трещин при охлаждении. Это предварительный нагрев, применение специальных присадок, снижающих красно- и синеломкость шва и околошовной зоны.

Сварочные работы оправданы только при ремонте, когда невозможно или нецелесообразно заменять повреждённый элемент. Надо понимать, что их проведение изменит структуру и свойства участка, подвергшегося нагреву.

Назначение легирующих компонентов

Основным легирующим компонентом в сталях 440 марки является хром. Он обладает большим, чем железо сродством к кислороду и, следовательно, защищает его от окисления, придавая стали коррозионную стойкость.

Кроме коррозионной защиты хром вступает в реакцию с углеродом, образуя хромистые карбиды.

Карбиды с участием хрома увеличивают прокаливаемость стали по сравнению с цементитом. Хромистая сталь приобретает повышенную износоустойчивость. По сравнению с углеродом хром в меньшей степени увеличивает склонность к образованию трещин при закалке.

Следующим компонентом 440-х сталей является марганец. В больших или меньших количествах он присутствует практически во всех высоколегированных сталях. Вводя его в состав, преследуют несколько целей:

• Раскисление. Обладая большим, чем железо сродством к кислороду при температурах порядка 1600 ºС, марганец защищает его от окисления в процессе выплавки. Кроме кислорода он обладает большим сродством к сере. Это предотвращает образование сульфидов, увеличивающих склонность к образованию закалочных трещин, позволяет упрочнять термообработкой детали сложной формы;
• Присутствие в стали марганца в количестве около 1% благоприятно сказывается на ударной вязкости при сохранении предела прочности и твёрдости. Это качество может быть востребовано для деталей с высокими требованиями к твёрдости и шероховатости поверхности, испытывающих периодические ударные нагрузки;
• В больших количествах вызывает рост зерна, что отрицательно сказывается на прочности. Кремний. Так же, как и марганец вводится в состав с целью раскисления. Кроме этого он благоприятно влияет на предел прочности и упругости при содержании в количествах около 1 %.

Молибден. Улучшает закалочные свойства, прочность, износостойкость стали. В комплексе с хромом увеличивает прокаливаемость, повышая стойкость против горячих трещин.

Механические и химические свойства стали Elmax

Рассмотрев взаимосвязь состава и характеристик можно выделить сплав Elmax. Он содержит молибден, ванадий, хром. Благодаря этому лезвие хорошо затачивается и долго не поддаётся коррозии.

Эта сталь очень чистая, так как в ней нет фосфора и серы, которая ухудшает качество сплава.

Хром составляет 17,8%, углерод – 1,72%, поэтому Elmax относится к высокоуглеродистым. Легирующие элементы это:

• ванадий, он повышает твёрдость и прочность;
• кремний позволяет сохранить вязкость;
• молибден увеличивает упругость и помогает противостоять коррозии и сопротивляемость окислению при высоких температурах;
• никель делает ножи пластичнее, также противодействует коррозии;
• вольфрам делает изделия менее хрупкими;
• магний также улучшает характеристики изделия.

Ножи из стали Elmax замечательно подходят для кухни, взаимодействие с влагой не ухудшает их свойств.

Нож Узбек-3 (порошковая сталь ELMAX).

Сравнение сталей 95х18 и 440C

Американскую сталь 440C называют аналогом отечественной стали 95×18, но действительно ли это так? Сравниваем химические составы и эксплуатационные свойства обеих сталей в этой статье.

95х18

— высоколегированная сталь закаленная до твёрдости 58-62 HRC и обладающая хорошей коррозионной стойкостью. Сталь имеет оптимальное соотношение цены и качества, неплохо режет и легко точится до прежней остроты, за что высоко ценится среди охотников, рыбаков и туристов. К минусам стали можно отнести хрупкость — клинку с толщиной у обуха менее 4 мм нежелательны поперечные нагрузки.

Аналогами 95×18 называют:

• 440C, 440B (США).
• X105CrMo17, X102CrMo17 (Германия).
• SUS440C (Япония).

440C

— популярная высокоуглеродистая хромистая сталь с закалкой до 58-60 HRC. Изначально, стали 400 серии разрабатывались для опасных бритв. Сталь отлично держит заточку и наделяет клинок агрессивным резом, но требует небольшого ухода после каждой эксплуатации. Из 440С изготавливают клинки для кухонных, туристических, охотничьих и рыбацких ножей.

Аналоги 440С:

• 95Х18 (Россия),
• AUS-10 и ATS 34 (Япония),
• 154 СМ (США).

Сравним химический состав сталей 95×18 / 440C: C (Углерод), % 0,9-1 / 0,95-1,2 Cr (Хром), % 17-19 / 16-18 Mn (Марганец), % 0,8 / 1 Mo (Молибден), % … / 0,75-1 Ni (Никель), % 0,6 / … Si (Кремний), % 0,8 / 1 Ti (Титан), % 0,2 / … P (Фосфор), % 0,03 / 0,03 S (Сера), % 0,25 / 0,03 Cu (Медь) , % 0,3 / …

— Входящие в состав сталей хром и углерод обеспечивают клинкам хорошую износостойкость, твердость и высокую устойчивость к влажным средам, что при должном уходе позволит избежать появления коррозии.

— Наличие в 95х18 добавок никеля, титана и меди улучшает сопротивление сплава к появлению коррозии.

Назначение легирующих компонентов

Термин «легирование» означает «связывание» и «соединение». Введение в расплавы легирующих элементов приводит к их растворению в составе железа и образованию карбидов, интерметаллических соединений или несвязанных включений. Правильный выбор компонентов и их количества дает возможность изменять структуру и получать сплав различных свойств и характеристик.

Для коррозионно-стойких сталей, в т.ч. AISI 440, основным легирующим элементом является хром. В структуре железа он образует твердый раствор или карбиды. При введении в расплав более 12,5% этого металла на поверхности остывающего материала образуется прочная защитная оксидная пленка Cr2O3.

Аналогично взаимодействует с расплавом стали 440 молибден. Кроме этого, он способен образовывать в железе мелкозернистую структуру, обеспечивающую сплаву высокую прочность и твердость.

Ножи серии Ganzo G7321.

Функцией марганца и кремния в качестве легирующих элементов является раскисление стали – связывание растворенного кислорода за счет образования окислов, что оказывает влияние на повышение прочностных качеств, пластичности и прокаливаемости стали.

Характеристики стали S35VN

S35VN относится к классу мартенситов. Это модифицированная версия CPMS30V. Её ударная вязкость превосходит аналогичный параметр своей предшественницы. Из-за более простой обработки и полировки она считается лучше, чем CPMS30V.

Порошковая металлургия появилась в Швеции на рубеже 60-70-х годов ушедшего столетия. Благодаря этому методу появилась возможность добавлять к сплаву больше легирующих компонентов без снижения прочностных характеристик и обрабатываемости.

Данную марку изготавливают, используя технологию аморфных металлических сплавов. Ценителям качественных клинков для ножей этот метод известен как СРМ. С помощью Crucible Particle Metallurgy производят сталь высокого качества со стабильными характеристиками.

Отличие порошковой стали от обычной заключается в том, что расплавленный материал с помощью специальной насадки пропускается через жидкий азот. Это приводит к затвердеванию. Причём происходит это в виде небольших частиц. В полученном порошке равномерно располагаются карбиды. Их можно сравнить с булыжниками, которые можно встретить на дороге: они служат для повышения износостойкости.

Порошок просеивают и помещают в вакуум. Всё содержимое спивают при высокой температуре и высоком давлении. Это нужно для того, чтобы материал стал однородным. Название процесса — горячее изостатическое прессование. Следующий этап — обработка давлением.

Полученная сталь является быстрорежущей, с мельчайшими частицами карбидов, распределённых в основной массе. Прокатывают в дальнейшем обычным способом.

Плюсы

Сплав полюбился любителям ножей за его хорошие свойства. Отмечаются следующие положительные моменты:

1. Повышенная твёрдость без потери прочности. Это свойство присутствует благодаря тому, что в сплаве содержатся карбиды, ниобия, ванадия и хрома.
2. Клинки хорошо держат заточку и мало выкрашиваются. Это связано с тем, что металл имеет мелкозернистое строение.
3. Сплав имеет хорошую пластичность, благодаря добавкам ниобия, что позволяет легко затачивать лезвия.
4. Высокая коррозионная стойкость, которую придаёт хром, имеющийся в любой нержавейке. Присутствие молибдена также повышает устойчивость к коррозии.
5. Повышенная износостойкость и устойчивость к ударным нагрузкам, благодаря присутствию компонентов ванадия.

Минусы

У любой медали есть обратная сторона, которая слегка умаляет достоинства S35VN. Недостатки заключаются в следующем:

1. Высокая себестоимость производства влияет на стоимость сплава.
2. Выкрашивание режущей кромки при резке абразивных материалов
3. Сложность заточки из-за высокой твёрдости. Чтобы заточить нож, нужны определённые навыки и хороший инструмент.
4. Низкое сопротивление к изгибам. Это проблема всех твёрдых марок.
5. Плохая способность для рубки твёрдых материалов. В сравнении со сталью S30V она выше. Но в походных условиях ножи из S35VN всё-таки применять не рекомендуется.

Складной нож Kizer Hunter small (сталь CPM-S35VN).

Характеристики ножевых сталей

Чтобы нормально ориентироваться при выборе лучшей стали для ножа, прежде всего нужно как следует разобраться в тех понятиях, которые используются при описании ее свойств. Таковых несколько. Именно их совокупность определяет плюсы и минусы стали для ножей:

Твердость. Говоря простым языком, она выражает способность стали без последствий продавливать (прорезать) различные материалы, не испытывая при этом повреждений. Твердость стали выражается в единицах твердости по шкале Роквелла (HRc). Для стали ножей диапазон рабочей твердости, как правило, составляет от 52 до 61 ед. Твердостью в 60 единиц, для примера, обладает обычное стекло и напильник. Именно с этим связана методика примерного определения твердости клинка: если напильник способен оставлять царапины на его поверхности, то его твердость, очевидно, ниже 60 единиц, а если клинок царапает стекло — то выше.
Прочность. Это способность стали выдерживать различные нагрузки. Используя нож в качестве рычага, мы проверяем его на прочность. Чем она выше, тем большие нагрузки металл способен выдержать без остаточных повреждений. Очень прочными являются современные порошковые стали благодаря равномерной внутренней структуре и большой плотности состава.
Ударная вязкость. Это способность стали сохранять свои прочностные характеристики при ударной нагрузке. Вязкая сталь практически не имеет шансов сломаться при рубке или при падении на твердую поверхность. Многие инструментальные стали, такие как Х12 МФ, или D2, имеют не очень хорошую ударную вязкость, и хотя в целом они очень прочные, ставить на рубящие ножи их не стоит.
Износостойкость. Это понятие характеризует, насколько быстро металл истирается при соприкосновении с абразивными поверхностями. Данный показатель тесно связан с твердостью стали, и с плотностью ее структуры.
Стойкость режущей кромки. Как следует из названия, это способность ножа удерживать остроту. Кромка является самым уязвимым участком клинка, и только хорошая сталь способна обеспечить долгое сохранение всех своих режущих свойств при остро отточенном лезвии.
Коррозионная стойкость. Данный показатель определяет способность металла сохранять свою химическую однородность при воздействии окислителей или агрессивных сред, в которых может использоваться клинок. Коррозионная стойкость никогда не бывает абсолютной. Порой именно она выходит на первый план при выборе того, какая сталь для ножа будет оптимальной.
Красностойкость

Этот термин редко встречается среди характеристик сталей для ножей, но иногда его понимание очень важно. По сути, красностойкость — это жаропрочность клинка, то есть его способность не изменять свою кристаллическую структуру при сильном нагревании.