Сталь – это сплав железа и углерода. Так в чем же отличие углеродистых и легированных сталей?
Углеродные стали
— Высокоуглеродистые стали в которых уровень углерода начинается с 1% и колеблется от 1,5% до 2%
— Среднеуглеродистые стали в которых уровень углерода начинается с 0,7% и колеблется от 0,7% до 0,9%
Данные стали просты в термической обработке, имеют широкий термический диапазон нагрева. Хорошо поддаются в не закаленном состоянии (опиливанию, сверлению, шлифовке) легко затачиваются. Клинки из углеродной стали в результате заточки могут быть очень острым благодаря мелкозернистой структуре карбидов железа. Но при всех имеющихся плюсах, есть минусы, у стали отсутствует коррозийная стойкость, конечно предотвратить это можно с помощью полировки и тщательного ухода, но даже это не может помочь в предотвращении появления налета и пятен при контакте клинка с кислотами.
Легированные стали
Легирование - добавление в состав материалов примесей для изменения физических и/или химических свойств ножа.
Наиболее универсальным материалом для изготовления ножей является легированная инструментальная сталь. Имеет свойство устойчивости к коррозии (при содержании хрома выше 13%) твердость и способность сохранять режущие качества.
Для чего и какие к железу добавляются легирующие элементы?
— Углерод придает стали жесткость и вместе с железом и другими элементами образует карбиды — чрезвычайно твердые метало-углеродистые соединения.
— Марганец придает материалу клинков зернистую структуру, которая, в свою очередь, способствует прочности ножа или инструмента из стали.
— Кремний, также как и марганец, при ковке клинка ножа используется для придания ему крепости.
— Ванадий, так же, как и тантал, никель, молибден, кобальт и вольфрам, повышает износостойкость и жесткость стали.
Все легированные качественные стали маркируются цифрами и буквами, двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент.
— Качественные стали маркируют цифрами 08, 10, 15, 20… - 85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
— Низкоуглеродистые 05кп, 08кп, 07кп, 15, 15кп, 20, 25.
— Среднеуглеродистые 30, 35, 40, 45, 50.
— Высокоуглеродистые 60, 65, 70, 80, 85.
— Высококачественные – обозначаются буквой «А», помещенной в конце марки.
— Особовысококачественные – обозначаются буквами «Ш» - шлаковый переплав, «ВД» - вакуумно-дуговой переплав т.д. в конце марки.
Отсутствие цифр после букв, обозначающих легирующие элементы указывает на содержание менее 1-1,5%
Например: 9Cr18MoV - содержит 0,9-0,95% углерода, хром 18%, молибден 0,1-0,2%, ванадий - 0,1-0,2%
Но не всегда название стали содержит в себе формулу изготовления, например: Elmax - сверхчистая, хромо-молибден-ванадиевая порошковая нержавеющая инструментальная сталь производства компании Böhler - Uddeholm AG (Бёлер Уддехольм АГ).
Сравнить сплавы по сохранению остроты и прочности, удержанию режущей кромки и устойчивости к коррозии предлагаем в таблицах ниже:
Конечно мы не можем в рамках этой статьи сильнее углубиться в производство, технологии и материалы изготовления клинков, но не рассказать о уникальном булате мы не можем.
Булат
Чтобы понять, что это за сталь, необходимо рассматривать все стороны этого особенного производства. Материал представляет из себя сплав железа и углерода, содержание последнего составляет около 2%, что позволяет изделию сохранять упругость стали при твердости, сопоставимой с характеристиками чугуна.
Углеродистый булат - данный булат ближе остальных булатов похож на классические древние азиатские булаты. Углеродистый булат до сих пор остается самым не предсказуемым по рисунку. Такой клинок будет хорошо держать заточку, но потребует ухода, т.к. не имеет корозионной стойкости.
Нержавеющий булат - нож из нержавеющего булата, это элитный охотничий нож. По плотности металла, это самый плотный булат. Он очень сложно куётся. Из одинаковых слитков булата, клинков из нержавеющих булатов выходит практически в два раза меньше чем из легированного. Даже в отпущенном состоянии нержавеющий булат, практически, невозможно просверлить, даже свёрлами с твёрдосплавом. Содержание легирующих элементов в процентном отношении в этом булате больше чем в остальных булатах, процент углерода в нержавеющем булате тоже выше. Нержавеющий булат не является в полном смысле нержавеющим металлом. Клинок практически не боится воды, но кровь, грязь и продукты, содержащие кислоту, при долгом соприкосновении с клинком, могут на нём оставить следы в виде тёмных пятен или не большой рыжий налёт. Так же не рекомендуем нож долго хранить в сырых ножнах – на клинке могут появиться чёрные точки. Клинок из нержавеющего булата отлично держит заточку.
Двухфазный булат - получается за счёт увеличение времени остывания, в таком режиме углерод распределяется равномерно по слитку, возрастает кристаллизация зерен, структура становится более крупной. А легирующие элементы при таком режиме соединяются, происходит полная диффузия металла между элементами, которые не успевают перемешаться за счет температуры и времени остывания («разношерстный металл») макроструктура которого напоминает «млечный путь». Булат получается с более выраженной зернистой разнохарактерной структурой, что дает повышенный агрессивный рез на режущей кромке и более вязкую матрицу в теле клинка, которая способствует пластичности и вязкости металла. При правильной ковке и термообработке такой металл дает твердость 63-64HRC с повышенной вязкой матрицей и повышенную износостойкость режущей кромки.
Стоит сказать, что булат остается одним из самых лучших материалов для изготовления клинков, такие изделия помимо качественных свойств имеют и достойные эстетические качества.
По мимо булата нужно сказать несколько слов и о дамаске, в приведенной ниже таблице мы покажем разницу между двумя современными видами сплавов.
В заключение отметим, что при выборе материала, из кого изготовлен нож, необходимо учитывать его предназначение, к примеру подарочный сувенир - это дамасская сталь. Для применения повседневного - это металл с высокой устойчивостью к механическому и другому воздействию.
