Источник фото: https://pellete.ru/stal/medicinskaya-stal-vikipediya.html
На сегодняшний день большинство медицинского режущего инструмента представляет собой скальпели со сменными лезвиями. Чаще всего они изготавливаются из углеродистых сталей, аналогов российской линейки У7-У10 и покрываются слоями никеля или хрома. Эти стали не относятся к нержавеющим и активно коррозируют, но для таких инструментов коррозия не имеет значения. В своем практическом применении они являются одноразовыми, используются для одного разреза и не успевают заржаветь.
Источник фото: https://alfamedex.ru/catalog/sur/skalpeli-i-lezviya/skalpeli-odnorazovye.html
Во времена СССР промышленность выпускала главным образом цельнометаллические скальпели, соответствующие современному понятию фулл-танг, где рукоятка и клинок были изготовлены из одной металлической пластины. И по стандартам того времени, важнейшим критерием использования стали в медицинской промышленности была ее максимально широкая распространенность и массовое производство. Предприятия-производители могли при необходимости легко заменяться, а подходящие стали должны были производиться повсеместно.
Специальный ГОСТ определял главными свойствами «медицинской стали» наличие большого количества легирующих элементов. Она должна была быть нержавеющей и противостоять воздействию агрессивных сред: кислот, солей, щелочи и т.п. Количество хрома в их составе должно было быть не ниже 13%, а количество углерода не имело существенного значения: от 0,07 до 0,85%, так как эти стали использовались не только для режущего инструмента, но и для вспомогательного: хирургических зажимов, различных щипцов и т.п.. Также в этих сталях должен был присутствовать никель и допускалось присутствие ванадия. При этом «вредные» элементы: кремний, сера, марганец, строго ограничивались в количестве и в среднем не могли превышать 1%. Исходя из этих условий, основными, наиболее часто используемыми «медицинскими» сталями для хирургических скальпелей были такие материалы, как 20Х13 и 40Х13.
Нержавеющая сталь 20Х13 – это сплав, обладающий высокой устойчивостью к воздействию различных агрессивных сред. Материал и поныне широко используется во многих отраслях промышленности, из него производят лопатки турбин, болты, гайки, арматуру крекинг-установок и т.п.. Сталь содержит небольшой процент углерода, всего лишь 0,16 – 0,25%, кремния до 0,6%, магния до 0,8%, при этом имеет высокое содержание хрома, порядка 12 – 14%. При таких характеристиках ясно, что термообработка на высокие твердости для этого сплава практически не возможна. Материал отлично сваривается и поддается практически всем видам обработки, что существенно расширяет его области применения и позволяет изготавливать детали разного уровня сложности, но не ножи. Оптимальная твердость для такого химического состава не превышает 54 HRC, что делает износостойкость неудовлетворительной даже для самой низкоинтенсивной работы ножом. При попытке резать таким ножом даже самые простые по абразивности или твердости материалы, он практически «мгновенно» терял рабочую остроту. Из этой стали изготавливались самые бюджетные скальпели. Более дорогой сегмент был занят улучшенной сталью 40Х13, которая стала гораздо более популярной именно при изготовлении ножей.
Источник фото: https://sm-metall.ru/p373307361-shestigrannik-20h13.html
Сталь 40Х13 на определенном этапе заняла ключевое место в отечественной ножевой индустрии и вошла в историю как самая популярная. По своему составу — это классическая сталь AISI 420. В промышленности из стали марки 40Х13 по-прежнему изготавливают режущий и измерительный инструмент, рессоры, подшипники, и другие детали. Она очень хорошо переносит нагрузку в значительном интервале температур, являясь и жаропрочной и коррозионно-стойкой. В ее химсоставе содержится порядка 0,35 - 0,44% углерода, 12-14 % хрома, а кремния и марганца по 0,8 %. Максимальная твердость стали с сохранением всех ее качеств находится в пределах 56 HRC, а в «теории» она может быть закалена до 58 единиц. Однако такая твердость является уже предельной и может вызывать выкрашивания режущей кромки при силовом резе, а также общую хрупкость клинка при тяжелых работах.
В 80-х – 90-х годах XX века сталь применялась в ножевой индустрии СССР и России очень активно. Из нее изготавливались кухонные, туристические и охотничьи ножи. 40Х13 уверенно занимала ту же нишу, которую сейчас занимают в мировом производстве 420HC и 4116 Krupp, и была самой востребованной универсальной недорогой сталью. Важно отметить, что из-за сложностей термообработки ее использовали только крупные предприятия, а кастомные эксперименты с ней проводились мало. Индивидуальные мастера в тот период экспериментировали с углеродистыми сталями, дамаском и булатом. Главным ее недостатком была низкая износостойкость, не имевшая большого значения при низкой конкурентности среди производителей, но ставшая заметной, когда ножевой рынок изменился.
Источник фото: http://surl.li/atset
В начале 2000-х годов 40Х13 стала уступать свои позиции стали 65Х13, которая была близка по цене, но при этом превосходила ее по ключевым рабочим характеристикам. В условиях прогресса металлургии и удешевления более качественных металлов, 40Х13 не выдержала конкуренции и повсеместно утратила свои позиции. В том числе и в медицинской промышленности, где одноразовые скальпели, не требующие ухода, специальной обработки и кипячения, заняли основное место.
Легенда о замечательной «медицинской» стали, по сути, не имела под собой оснований. Конечно, на фоне простых «углеродок», из которых повсеместно производились дешевые ножи, даже самые простые «нержавейки» выглядели вполне достойно. Но ни по удержанию режущей кромки, ни по прочностным характеристикам они не являлись уникальными и выдающимися. Однако как инструмент своей эпохи, они безусловно сыграли большую роль в отечественной ножевой индустрии.
