Твердость ножей: Твердость по шкале Роквелла 52-55 HRC — Твёрдость — способность вещества сопротивляться проникновению в него другого тела. То есть способность сопротивляться деформации и изменению формы. Для ножей – это один из основных показателей их качества. — Röndell

Содержание

Что такое твердость клинка и HRC?

Твердость стали – один из важнейших параметров, на который следует обращать внимание при выборе ножа, ведь в том числе и от него зависит, как долго клинок сможет оставаться острым. Но означает ли это, что чем больше цифра указана в характеристиках, тем нож лучше? Давайте разбираться.

Твердомер в работе

 

 

Что такое твердость?

 

Твердость – это способность материала противостоять деформации под воздействием другого материала с более высокими прочностными характеристиками. Для таких испытаний используют закаленный до больших величин шарик или алмазный наконечник, которые называются инденторами. Чем больше индентор испытывает сопротивления во время испытания, тем тверже материал.

Методы измерения

Способы измерения твердости стали делят на:

  • статические;
  • динамические.

Представителями статических способов испытаний являются:

  • метод Бринелля;
  • метод Виккерса;
  • Роквелла.

Из динамических способов измерения наиболее популярным является способ Шора. Рассмотрим их подробнее.

Закалка клинка

 

Бринелль

 

Шведский инженер предложил определять прочность материала путем вдавливания в него стального закаленного шарика. Для этого был создан твердомер – пресс Бринелля. Во время замеров, шарик (2,5 мм, 5 мм или 10 мм диаметром) определенное время вдавливается в материал. Обычно процесс занимает около 30, но может достигать и 180 секунд. После окончания приложения нагрузки замеряется диаметр отпечатка, оставшегося после шарика и вычисляется твердость ножа.

Виккерс

Еще один статический способ измерения твердости, получивший название от английского военно-промышленного концерна «Vickers Limited». В качестве индентора при измерении по Виккерсу используется алмазная четырехгранная пирамида, вершина которой образована гранями, сходящимися строго под углами в 136 градусов. Для вычисления уровня термообработки, необходимо знать показатели давления на алмазную пирамиду и площади отпечатка пирамидальной поверхности в материале. Особенность данного метода состоит в том, что он требует использования микроскопа для считывания данных с поверхности испытуемого материала.  

Шор

Способ по Шору принадлежит к разряду динамических. Придуманный Альбертом Ф. Шором в 1906-м году, американцем по происхождению, этот вид измерения иногда называют методом отскока. Диапазон измерения твердости клинков по Шору может варьироваться от 20 до 140 единиц hsd.

Согласно ему, твердость металла вычисляется по высоте, на которую отскакивает после удара боек (индентор). Главным минусом определения прочности по методу Шору являются ограничения по заготовке – она должна весить не менее 100 грамм, а ее толщина не должна быть меньше 10 мм. Согласитесь, что клинок с такими параметрами найти не просто.

Метод Роквелла

Самым популярным среди способов измерения твердости металлов и стали является метод, придуманный двумя американцами – Стенли и Хью Роквеллами. Свою первую заявку на патент они подали в 1914 году. В последствии изобретением занимался только Стенли Роквелл, который усовершенствовал твердомер и уже в 1924 году получил на него патент.

Твердомер Роквелла

 

Принцип измерения

 

Процесс измерения твердости стали (hrc) способом Роквелла достаточно прост:

  • выбирается тип шкалы, вид индентора, определяется уровень нагрузки;
  • производится два пробных теста для проверки правильности выбранных параметров;
  • к заготовке, закрепленной на твердомере, прикладывается предварительная нагрузка, равная 10 кгс;
  • после предварительной, прикладывается основная нагрузка;
  • затем остается лишь зафиксировать результаты и произвести рассчеты.

Для вычислений используется разница, полученная между предварительной и основной нагрузкой.

Шкала Роквелла

При измерении твердости способом Роквелла применяется 11 типов шкал: A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T. Каждая шкала отличатся типом индентора, применяемой нагрузкой, которая может составлять 60 кг, 100 кг или 150 кг, и константами для вычисления результатов.

Для определения уровня закалки стали используется шкала С, именно поэтому в ножевой области твердость клинка в характеристиках имеет обозначение HRC, где HR – обозначение твердости, а С – выбранная шкала.

Для этого вида шкалы, в качестве индентора используется алмазный конус с углом схождения 120 градусов и закругленной вершиной, а применяемая нагрузка составляет 150 кг.

Проверка на прочность ножа компании Cold Steel

Почему Роквелл?

Какие же преимущества по сравнению с другими, имеет способ Роквелла:

  • измерения не разрушают материал, в отличии от метода Бринелля, оставляя на нем лишь небольшой отпечаток;
  • простота измерения, позволяющая не использовать микроскоп и другие специальные приспособления — данные, необходимые для расчета, выводятся на табло твердомера;
  • один из самых быстрых способов, в котором основной замер занимает от 3 до 5 секунд;
  • для измерения стали нет необходимости в очистке и полировке поверхности, на которой будет проводиться измерение;
  • применим для закаленных сталей.

 

 

Испытания Mora Robust

 

Выбор твердости клинка (hrc)

 

Главный химический элемент, отвечающий за количество Роквеллов «на клинке» – углерод. Чем больше в составе углерода, тем тверже сталь. Ярким примером тому является знаменитая японская сталь ZDP-189 с содержанием углерода от 2,9 до 3 %, закалить которую можно до фантастических 69 единиц по шкале Роквелла. По сравнению с японским монстром, американская 420hc, углерода в которой всего 0,45—0,55 % и закалкой в 57 HRC, выглядит более чем скромно, однако это не мешает ей вот уже несколько десятилетий оставаться одной из самых востребованных сталей для производства ножей.

Нож из японской премиум стали zdp-189

 

Главным преимуществом сталей с высокой твердостью (hrc) и большим содержанием углерода является их способность долго держать остроту. Говоря простым языком, такие клинки дольше остаются острыми и их надо реже точить, поэтому они хорошо себя показывают на кухонных ножах. В туристических, универсальных, ножах для дайвинга и бушкрафта, где важна прочность и возможность заточить режущую кромку в полевых условиях, чаще используют стали, которые меньше склонны к коррозии, которые гораздо лучше переносят боковые и ударные нагрузки, легче точатся. В химическом составе таких сталей меньше угля и ниже твердость (hrc).

 

Поэтому, при выборе колюще-режущего инструмента необходимо учитывать:

  • его назначение;
  • размер клинка;
  • желаемый тип спусков;
  • вид стали;
  • толщину сведения режущей кромки.

Сегодня уже никого не удивить цифрой в 60 и больше hrc, но стоит понимать, что такие высокие показатели подходят не для всех задач. Учитывайте это при выборе ножа, и тогда работа с ним будет доставлять вам одно удовольствие!

 

Выбирая нож: что такое HRC и какой его оптимальный показатель? | Ножеман и Я

Приветствую тебя, заглянувший. Выбирая нож в сети и рассматривая множество понравившихся моделей можно заметить не только внешние отличия, но и различные показатели характеристик. На счет длинны клинка и материала рукояти всё предельно ясно, но среди списка технических характеристик (ТХ) можно встретить не совсем и не всем понятное обозначение — HRC.

Выбирая нож: что такое HRC и какой его оптимальный показатель?

Ножеманы вероятно знакомы с таким обозначением, но у некоторых обывателей, да и у людей увлеченных ножами зачастую возникает недопонимание данной характеристики.

..

Что такое HRC?

HRC — это обозначение меры твердости стали, в случае с ножом — твердости стали клинка. Зачастую, в характеристиках ножа мы видим «Твердость стали клинка: 59-60 HRC;

  1. Где 59-60 количественная величина (показатель) твердости.
  2. HR — метод измерения твердости — а именно (Hard Rocwel) способ который изобрел Стэнли Роквелл ещё в 1908 году.
  3. С — шкала прибора по которой измеряется твердость стали (всего их 11).
В измерении твердости стали принято использовать шкалу С , всего 11 вариантов шкалы измерений — A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T.

Самым важным процессом в изготовлении ножа является термообработка стали. Единственным намеком на итоги этой обработки является показатель твердости, т.е простыми словами, производитель не дает не каких данных по свойству стали после ее термообработки — кроме ее твердости.

Таким образом, при выборе ножа остается отталкиваться от твердости клинка. Но не стоит забывать что твёрдость – это не прочность ножа. Твердость стали это только одна из прочностных характеристик стали.
Измерение твердости стали клинков.
Способ Рокве́лла — вычисляет твердость исходя из измерения глубины проникновения твёрдого наконечника индентора в сталь клинка при приложении одинаковой нагрузки.
Индектор — алмазный конус с углом при вершине 120° со скруглённым острым концом.

Какой показатель твердости выбрать?

Придя в магазин вы не сможете опытным путем проверить пластичность клинка и его способность удерживать первичную и вторичную остроту. Если уж говорить очень просто то чем выше твердость, тем клинок более хрупкий, но будет дольше сохранять остроту клинка, и собственно наоборот.

Данное соотношение является условным, так как на данный момент существуют сплавы которые обладают высокой твердостью и максимальной пластичностью.

Погоня за большой твердостью сулит затратами на заточку, так как заточить правильно в домашних условиях клинок твердостью в 65 HRC будет весьма проблематично не имея опыта и спец. абразивов.

Если утрировать все тонкости то вся суть отображена на этом слайде.

Обычный кухонный нож, который есть у каждого — тот, самый невзрачный ещё времен СССР, зачатую имеет твердость от 30 до 50 HRC. Поправив кромку парой движений на камне, нож уже режет продукты весьма приемлемо, а порезаться им не получиться. При разделки курицы, попав на кость, РК такого ножа скорее замнется, а вот имея твердость более 60 HRC, при таком инциденте повышается шанс скола или выкрашивания режущей кромки.

Вот к таким последствием может привести не аккуратная работа ножом с большим показателем твердости стали клинка.

В качестве итога хочется отметить, что к приобретению ножа с твердостью более 60 HRC нужно подходить весьма осознанно. В то время как клинок твердостью 58 HRC будет золотой серединой для оптимального выполнения ежедневных задач как на кухне так и в походе…

Спасибо что заглянули на канал «Ножеман и Я» ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал, у нас много интересного из мира ножей.

Твердость и хрупкость ножевой стали

Между твердостью стали и ее хрупкостью есть прямая взаимосвязь. Чтобы разобраться, сначала следует уяснить для себя верную терминологию.

Мы говорим о твердости, когда сталь невозможно чем-либо поцарапать (разве только алмазом, с помощью которого мы и точим стальные ножи). Но этого качества недостаточно, если у ножа нет прочности – сталь с экстремально высоким показателем твердости может разбиться от легкого удара. Это и есть хрупкость.

Почему сталь становится хрупкой

Хрупкость возникает, во-первых, когда сталь перекалена: хотя она и приобретает высокую твердость, но при этом становится уязвима и может треснуть от удара.

Некоторые легирующие элементы, такие как хром или ванадий, опять-таки повышают твердость стали и снижают ее прочность.

Сама по себе любая сталь является сплавом железа с углеродом и некоторым количеством легирующих элементов, призванных улучшать свойства сплава. Если в железе преобладает углерод, мы называем сталь углеродистой; если в значительном количестве присутствуют легирующие присадки, мы называем ее легированной. А как же «нержавейка»?.. А нержавейка, которую обычно противопоставляют углеродистой стали, это и есть одна из разновидностей легированных большим количеством хрома сталей. Например, если в сплаве более 13 % такого легирующего элемента, как хром, она и будет называться коррозионностойкой.

Стали, применяемые для изготовления режущих инструментов, должны обладать высокой износостойкостью, прочностью и достаточной вязкостью. Поэтому для изготовления ножевой инструментальной легированной стали часто, кроме хрома, вводят дорогие легирующие элементы (марганец, ванадий, молибден).

Как упрочнить сталь

Химические способы

Добавление в состав стали легирующих элементов способно упрочнить сталь. Например, многие японские стали содержат до 8 % молибдена, и это существенно повышает не только их прочность, но и вязкость, что делает сплавы с ним очень ценными.

Еще один способ повысить прочность и износостойкость стали – это добавление в сплав марганца: он делает структуру более мелкозернистой и прочной. Кроме этого, такой сплав лучше поддается заточке – чем более мелкие зерна у его структуры, тем более тонкую режущую кромку можно будет вывести и даже довести ее до бритвенной остроты.

Механический способ

Теперь, когда мы определились с составом сплава, мы можем перейти и к самому важному способу увеличения прочности стали – ее отпуску. Сделаем небольшое пояснение по этапам работы со сталью, чтобы была ясна разница между закалкой и отпуском.

Отпуск после закалки стали

После отжига и механической обработки заготовки сталь закаляется – подвергается нагреву до определенной температуры. Обычно называется цифра в 800 градусов, хотя для разных марок она, конечно, будет разной. При отсутствии оборудования оптимальная температура определяется по цвету, до которого раскаляется сталь при закалке: подходящим считается вишневый или алый цвет, иногда – желтый. Оттенки, близкие к белому, говорят о том, что температура перевалила за допустимую отметку и достигла как минимум 1 300 градусов. Если мы с определенной скоростью охладим нагретый под закалку сплав, то с ним можно работать – отпускать и повышать его прочность, а вот сплав, который перекалился, иногда нельзя спасти даже отпуском.

Заготовки из стали охлаждаются с заданной скоростью в различных охлаждающих средах: в растворе соли или масле. В чистой воде сталь охлаждать нельзя: скорость охлаждения будет слишком высока и на заготовке могут появиться трещины; соль, напротив, снижает скорость охлаждения, что добавляет клинку вязкости.

Теперь у нас есть очень твердая сталь, которую получится поцарапать только алмазом, а вот разбить мы ее сможем легко – у нее пока нет нужной прочности. Значит, нужно провести отпуск. Это практически та же закалка, только многократная и, что важно, имеющая куда более низкие температуры. Для изготовления ножей подходит низкотемпературный отпуск – до 250 градусов.

Охлаждается нож между подходами отпуска точно так же, как после закалки – в солевом растворе или масле.

Что такое твердость по Роквеллу (HRC)?

Показатель HRС относится к шкале Роквелла по шкале твердости, часть C. Шкала Роквелла широко используется металлургами для определения того, насколько твердый кусок стали: чем больше число, тем тверже сталь. Рейтинг конкретного металла важен для изготовителя ножей, потому что более твердая сталь будет держать кромку лучше, чем более мягкая сталь.

Существует несколько различных шкал Роквелла; каждая из них используется для разных материалов. Шкала С используется специально для оценки стали, используемой в ножах и инструментах.

Показатель твердости стали

Самый высокий показатель HRC не обязательно является лучшим.

Более твердая сталь, как правило, лучше держит кромку, чем более мягкая сталь, но она также с большей вероятностью трескается или выходит из строя. На самом деле, если она действительно твердая, она может разбиться, как стекло на бетоне!

Сталь, используемая при изготовлении ножа, также имеет большое отношение к тому, насколько хорошо нож будет удерживать кромку. Каждый отдельный стальной сплав имеет свой оптимальный диапазон, который уравновешивает твердость с производительностью и предназначением.

Так почему же показатель ножа по Роквеллу имеет значение? Что такое хорошая твердость по Роквеллу для ножа?

Твердость ножа очень важна с точки зрения его производительности и долговечности. Например, более твердая сталь с RC 58-62 будет держать кромку лучше, чем более мягкая сталь. Однако, эта же самая твердая сталь менее прочна и более склонна к растрескиванию или даже поломке. Некоторые кухонные ножи с высокой твердостью требуют особой осторожности, чтобы не повредить тонкую режущую кромку.

Более мягкая сталь более долговечна за счет свой высокой упругости. В большинстве топоров и зубил используется более мягкая сталь, которая выдерживает удары, с которыми они сталкиваются в повседневной работе.

Поскольку карманные ножи и охотничьи ножи обычно не используются для строгания и рубки древесины, они выигрывают от использования более прочной стали, которая сохраняет отличную остроту для нарезки мягких материалов.

Однако, нож для выживания, к которому вы собираетесь приложить экстремальные усилия, только выиграет от твердости по Роквелу 55-58. Нож, который мог бы резать кости и твердую древесину, в первую очередь, должен быть прочным. Нож с более низкой твердостью может затупиться быстрее, но с большей вероятностью переживет большое количество ударов и механических повреждений.

Испытание по Роквеллу помогает производителям ножей уравновешивать три наиболее важных фактора, которые могут повлиять на качество их готовой продукции: твердость, гибкость и вязкость. Наличие этих трех факторов в правильном балансе позволяет им производить ножи для различных сфер использования.

Существует несколько различных аббревиатур, которые могут использоваться изготовителем ножей при указании твердости: HR, HRc, HR C, RC, Rc, C по шкале Роквелла, шкала твердости Роквелла C. Независимо от того, как написано о ножевой стали, все они ссылаются на одну и ту же шкалу С. Это может немного запутать, но просто знайте, что рейтинги сами по себе одинаковы — какое бы обозначение не использовал производитель.

Стэнли П. Роквелл был металлургом на заводе по производству шарикоподшипников в Новой Англии в 1919 году. Он разработал шкалу твердости для того, чтобы измерять твердость шариков для подшипников быстро, точно и с высокой повторяемостью.

Производители всего, начиная от пружин для часов и заканчивая колесами для поездов, давно нуждались в таком испытании и быстро применяли шкалу Роквелла для всех видов стали, а также других металлов, деталей. В конце концов, тест был адаптирован даже для испытаний неметаллических материалов — даже пластмасс.

Как измеряется твердость по шкале Роквелла?

Шкала Роквелла измеряет относительную твердость металла. Она основана на том, насколько глубокой является полученная вмятина при ударе тяжелого предмета. Так как же проводят испытания металла?

Во-первых, металл должен быть термически обработан и абсолютно плоским. Иначе результаты теста будут неточными.

Одним из методов является использование конуса с алмазным наконечником для принудительного удара по металлу. Затем тестеры измеряют, насколько глубоко конус проник в поверхность. Затем, это измерение преобразуется в шкалу, которая показывает различные металлы, которые были испытаны, и как они все связаны друг с другом.

Одним из небольших недостатков при испытании клинка ножа является то, что оно оставляет небольшую точечную вмятину на поверхности, что некоторые могут счесть дефектом. Знак испытания может быть скрыт, если испытание проводится в области, которая находится под рукояткой.

Тест Роквелла фактически состоит из двух тестов. Во время первого испытания создается лишь незначительное усилие, используя алмазный наконечник, похожий на карандаш в сверлильном станке. Это гарантирует, что зона испытания абсолютно плоская и является мишенью для основного испытания на давление. После того, как сделано первое измерение, тест повторяется в той же точке. Давление резко возрастает для этого второго теста, при этом приблизительно 150 кг. давления находятся на этом алмазном наконечнике.

Разница между давлением, использованным для первого и второго испытания, представляет собой число твердости по шкале Роквелла. Два (или более) испытания одного и того же куска металла дадут среднее значение для данного конкретного куска стали.

Почему всегда указывается диапазон значений по шкале Роквелла?

Поскольку испытания по Роквеллу проводятся только на небольшом участке металла, возможно, что на близлежащем участке могут быть получены слегка отличающиеся числа. Кроме того, испытание по Роквеллу проверяет только поверхность материала. Возможно, что твердость внутри может отличаться от результатов на поверхности. По этой причине производители обычно перечисляют ряд чисел для указания твердости. Наличие диапазона номеров допускает погрешность в результатах испытания. Фактические результаты для всего объекта будут находиться где-то в пределах этого диапазона.

Ножевые стали

 Пожалуй, многим известно, что сталь, из которой сделан нож, не является гарантированным показателем качества и режущих возможностей изделия, а также его цены. Тем не менее, это важный критерий, на который обращает внимание большинство людей при выборе ножа для решения определенных задач. В этом обзоре, будут представлены краткие характеристики всех видов стали, из которых изготавливаются ножи. 

420 – очень мягкий вид стали, который содержит в себе менее 0,5% углерода. Ножевые изделия из этого сплава очень плохо держат заточку, тем не менее, благодаря высоким коррозостойким качествам они отлично подходят для создания клинков для подводников. Очень часто из этой стали в Юго-Восточной Азии изготавливаются недорогие клинки, а вот модифицированная версия сплава 420er пользуется спросом у американских и европейских изготовителей серийных ножей средней ценовой категории.

440 – прекрасный нержавеющий сплав, созданный по современным технологиям. В народе этот сплав известен, как «нержавейка». По содержанию углерода этот вид стали разделяют на три категории – 440А(0,75%), 440В (0,9%) и 440С (до 1,2%). Независимо от модификации этой стали, все три вида имеют отличные коррозостойкие характеристики. Такие известные производители ножей, как SOG Seal 2000 и Randell, используют для изготовления своих изделий именно эту сталь – 440А и 440В соответственно. Данный сплав отлично подходит для ножей повседневного использования, особенно они хороши при правильной закалке, когда достигается твердость 56-58 HRc.

40Х13 – жаропрочная нержавеющая сталь с высокой стойкостью к коррозии. После закалки в микроструктурном составе данного сплава появляется карбиды, мартенсит, а также небольшое количество остаточного аустенита. Этот материал широко применяется для изготовления режущих и мерительных инструментов и кухонных ножей. 40Х13 изготавливают только в открытых электродуговых или индукционных печах, при температуре, которая варьируется от 1100 до 850 °C. Именно в таком диапазоне можно добиться максимальной пластической деформации стали. Чтобы предотвратить образование возможных трещин на ножевых изделиях, при закалке мастера медленно нагревают сплав, после чего – медленно охлаждают его с помощью гранул песка. Интересно, что 40Х13 невозможно соединить сваркой.

40Х10С2М (ЭИ-107) – этот сплав из-за своих несущественных изменений в составе в некотором роде является модификацией стали 40Х13. На ноже из такой стали заточка клинка будет более стойкой. Этот вид стали отлично сочетает в себе вязкость и твердость, благодаря чему клинковые изделия и ножи из сплава 40Х10С2М обладают стойкими к ударной нагрузке качествами. Такие характеристики особо востребованы при изготовлении мачете, метательных ножей и аналогичных изделий. Сталь ЭИ-107 хорошо устойчива к воздействию агрессивной среды, отлично зарекомендовала себя как износостойкая. Доступна по сравнительно небольшой цене.

50Х14МФ – инструментальный вид стали, который еще очень часто называют «медицинской» с высоким содержанием хрома (14-15%). Этот вид стали используют только крупные производители, поскольку ее можно выплавить только в электродуговых, вакуумно-индукционных и индукционных печах. Ножевые изделия из 50Х14МФ обладают оптимальной твердостью (57,5HRC), хорошо держат заточку и имеют высокие коррозостойкие качества. Как правило, из стали 50Х14МФ изготавливают цельнометаллические скальпели, съемные лезвия и прочие медицинские инструменты, которые могут обрабатываться даже в моечных машинах с высоким содержанием хлора в воде.

65Х13 – эта сталь содержит в своем составе более 10% определенных легирующих добавок. Высоколегированная коррозостойкая сталь является самым востребованным материалом для изготовления дешевых клинков. Очень часто промышленники называют подобный вид стали «медицинской » из-за ее широкого применения при изготовлении скальпелей и других хирургических инструментов. Это сравнительно мягкий сплав, который легко заточить, но и который очень быстро тупится. Пожалуй, ее самым главным преимуществом является то, что эта сталь никогда не поддается действиям коррозии. Стоит также подчеркнуть, что лишь небольшой процент мастеров умеет качественно обработать данный сплав, закалив его до хорошей твердости, но встретить такое изделие можно крайне редко.

95Х18 – это нержавеющая коррозостойкая сталь, очень устойчивая к воздействию агрессивной среды. Сложнолегированный конструкционной сплав очень популярен в производстве ножей. Если мастер правильно обработает изделие, то клинки из этой стали обладают отличными режущими качествами. Оптимальная твердость ножей из стали 95Х18 составляет 57-59 HRc – такие ножевые изделия будут обладать наилучшими физическими характеристиками. В случае, если твердость клинка будет передержана до 60-61 HRc, то изделие станет хрупким. Существует большая вероятность того, что если такой нож ударит по твердому предмету, то его кончик или часть режущей кромки могут слегка выкрошиться. Ножи из этого сплава не требуют значительного ухода, они очень простые в обслуживании.

100Х13М – этот вид хромомолибденовой стали относится к особому мартенситному классу, который изначально был разработан специально, как сплав для режущих инструментов. Чтобы обезопасить изделие от коррозии, сплав содержит в себе необходимую норму хрома. В отличие от стали 95Х18, данный сплав менее хрупкий в результате легирования молибденом. Стоит также отметить, что благодаря молибдену удалось стабилизировать структуру во время закалки изделия. Если 100Х13М придать хорошей термообработке, то сплав получит прекрасную твердость (не меньше 59 HRс) и ударную вязкость. Этот вид стали обладает уникальными рабочими свойствами, которые есть только у зарубежного аналога под маркой 154СМ. Ножевые изделия, созданные из сплава 100Х13М, сочетают в себе отличные режущие и прочностные характеристики. Более того, такие ножи можно с легкостью заточить в бытовых условиях.

Х12МФ – является легированной штампованной сталью. Очень часто легирующими добавками становятся такие металлы, как хром, ванадий, никель и другие аналоги. Сталь обрела большую популярность среди охотников, которые ценят такие клинки за их отличные режущие характеристики. Отлично фиксирует режущую кромку, но в отличие от аналогичной стали 95Х18, подправляется сложнее. Если хорошо соблюдать требования термообработки, то ножевые изделия из Х12МФ не будут крошиться и скалываться. Прекрасный рез ножу обеспечит твердость кромки 59-60 HRс. Практически не ржавеет, но щелочная или кислая среда может очень негативно повлиять на изделие – появится ржавое покрытие или же пятна темного цвета. Очень часто такое может случиться, если охотник порезал мясо и сунул его в ножны, забыв вытереть его.

ХВ-5 (Алмазка) – хромовольфрамовый многокомпонентный литый тип стали,, твердостью 65-66 HRC, который известен также под название Алмазка. Стойкий к коррозии. Свое второе название Алмазка получила благодаря уникальному качеству: после закалки твердость этой марки стали гораздо выше твердости любого другого вида инструментального сплава. Ножевые изделия, изготовленные из ХВ-5, в отличие от аналогичных изделий, отлитых из легированной стали, сильно отличаются прекрасными режущими характеристиками и высокой твердостью.

Р12 (Быстрорез) – вольфрамовой сплав, при отливке которого последовательно уменьшали содержание вольфрама и увеличивали количество ванадия. Р12 относят к классу инструментальной быстрорежущей стали. Очень часто применяется, как материал для изготовления охотничьих ножей, главной индивидуальностью которых является большая твердость по шкале Роквелла. Длительное время режущая кромка ножей будет оставаться острой, но, несмотря на это, такие изделия все же остаются хрупкими и не подходят для использования не по назначению — например, для метания.

9ХС – инструментальный легированный вид стали, который применяется, как сырье для изготовления разнообразных инструментов, предназначенных для холодной обработки материалов. Ближайшим аналогом этого сплава являются такие марки, как ХВГ и ХВСГ. Этот сплав по достоинству оценили за хорошую износостойкость, а также прочность на изгиб или кручение. Из 9ХС изготавливают сверла, гребенки, машинные штемпеля фрезы и прочие аналогичные изделия. Совсем недавно ее начали использовать при изготовлении авторских ножевых изделий, обладающих уникальными характеристиками режущей кромки. Внешний вид таких клинков слегка напоминает традиционные ножи из булата или дамасской стали.

Булат – обобщенное название вязкий и твердых видов узорчатой стали, точный химический состав которых до сих пор остаются неизвестным. В древние времена клинки изготовляли из так называемого сварочного булата. Процедура изготовления уникальна – твердые (легированная сталь) и мягкие (обычная сталь) части металла с помощью ковки сваривали между собой, все время повторяя цикл расплющивания, складывания и дальнейшей сварки. Чтобы ножевые изделия получили соответствующий внешний вид и особые качества, цикл такой обработки повторяли десятки и даже не одну сотню раз! В те времена никто не умел изготовлять легированный сплав, но настоящие мастера нашли выход из этой ситуации – обычный сплав нарочно подвергали коррозии, чтобы таким образом в его составе увеличилось количество легирующих элементов. Соответственно ржа выедала железо, а частицы легированной стали оставляла нетронутой. К сожалению, в наше время очень сложно найти ножевой клинок из настоящей узорчатой стали. Высокая цена коллекционного изделия еще не гарантирует, что это действительно клинок, который изготовлен по древнейшей технологии.

ELMAX – порошковая сталь с содержанием таких добавок, как ванадий, хром и молибден, изготовленная шведской компанией Uddeholm. Этот нержавеющий сплав, твердостью 62-65 HRC, прекрасно зарекомендовал себя, как износостойкий и коррозостойкий материла для ножевых изделий, с хорошей ударной вязкостью. Из стали ELMAX изготавливаются, как серийные изделия, так и коллекционные клинки.

D2 – специальная инструментальная сталь, твердостью 59-60 HRc, обладающая прекрасными быстрорежущими характеристиками, которая в большинстве случаев применяется, как сырье для высокоскоростных резцов. В химическом составе D2 содержится высокое количество молекул хрома, но их недостаточно, чтобы классифицировать эту марку, как нержавеющую, именно по этой причине она получила название «полу-нержавеющая». Тем не мене, эта сталь по своим коррозостойким качествам превосходит любой углеродистый сплав. Режущая кромка останется острой длительный период времени, благодаря высокой прочности материла. некоторые производители могут слегка изменить состав этой стали, но в целом такие модификации практически не влияют на положительные характеристики. Сплав D2 сильно восприимчивый к разным режимам термообработки. В руках мастера эта сталь может на равных конкурировать с современными видами стали.

У8 — одна из самых распространенных углеродистых сталей, часто применяется при изготовлении пакетов дамасска. Из стали У8 изготовляются недорогие охотничьи ножи. При правильной обработке имеет твердость 55-60 HRc. Нож из данной стали не должен подвергаться излишнему нагреву в виду возможной деформации. И второй недостаток — подверженность коррозии.

8Cr13MoV – высокоуглеродистая, популярная в китайском ножевом производстве, сталь, разработанная компанией Spyderco. Практически вся линейка ножевых изделий Byrd изготовлена из этого сырья. Благодаря высокому содержанию хрома молибдена и ваннадия, ножи из 8Cr13MoV легко заточить, а режущая кромка будет оставаться острой длительное время.

8Cr14MoV – еще один представитель китайской стали, который по своему химическому составу практически аналогичный сплаву 8Cr13MoV. Из-за высокого количества молекул хрома более стойка к коррозии, одновременно обладая хорошей прочностью.

ZD1407 – среднелегированный композитный сплав, более известный под названием дамасская сталь, высокоуглеродистый. Ножи из дамасской стали пользуются большим спросом среди любителей охоты и рыбалки. При заточке ножевого изделия, на режущей кромке образуется своеобразная микропила, благодаря которой увеличивается долговечность реза. Стоит отметить, что аналогичными свойствами обладает также сталь Х12МФ. Клинок, созданный из стали ZD1407, требует особого ухода, так как в его состав входит углеродистая сталь У10А вместе с легированным сплавом Х12МФ. Такая удачная композиция гарантирует отличные режущие характеристики, твердость и достаточную упругость.

ZDI1016 – высоколегированный атмосферостойкий композитный сплав, более известный под названием нержавеющий дамаск. Эту сталь применяют для изготовления дорогих коллекционных и охотничьих ножей. В состав сплава входят высоколегированные стали 140Х18 и 60Х14, благодаря которым готовые ножевые изделия не требуют совершенно никакого ухода. Отличные режущие свойства, твердость и стойкость к ударам гарантируют такому клинку очень долгую службу.

Shirogami – нелегированный высокоуглеродистый сплав, твердостью 61-64 HRc, разработанный металлургическим комбинатом Hitachi Metals. В дословном переводе название этой стали обозначает «белая бумага». Такое экстравагантное название сталь получила благодаря белому цвету упаковки от производителя. Данный сплав занимает почетное место среди «золотых» сплавов, обладающих высокой степенью очистки и простейшим составом, который используется на протяжении многих столетий. Сегодня существует несколько вариантов Shirogami, которые отличаются между собой чистотой и количеством содержащего углерода. Ножевые изделия, изготовленные из стали корпорации Hitachi Metals очень легко заточить. Более того, они останутся острыми длительный период времени. Большинство специалистов считают, что рез таких ножей является эталоном качества. К сожалению, как и все виды углеродистой стали, Shirogami подвергается коррозии и требует особого внимания.

VG-10 – высокоуглеродистый легированный молибденом и кобальтом сплав, твердостью 60-61 HRс, который также может обозначаться, как V-Gold №10. Данная сталь создана компанией Takefu Special Steel Co специально, чтобы удовлетворить потребности ножевой промышленности. Очень хорошая стойкость кромки, отличные режущие характеристики, легкая в заточке. Даже при закалке ножа твердости хватит, чтобы изделие не выкрашивалось. Практически не подвергается коррозии. VG-10 в авторитете у многих популярных производителей ножей, благодаря оптимальному сочетанию прочности и режущих свойств. Такие известные японские производители, как Kasumi, Tojiro и Kanetsugu изготовляют свои ножи для кухни именно из VG-10.

1K6 – высоколегированный среднеуглеродистый нержавеющий сплав, твердостью 57-59 HRс, созданный компанией Daido steel, Ltd. Также эту сталь можно увидеть под названием Daido DSR1K6. Самым близким по химическому составу аналогом является российский сплав 65Х13. Ножевые изделия из этой стали очень легко подправить и заточить, они не поддаются выкрашиванию.

AUS-4 – низкоуглеродистый сплав, разработанный компанией Aichi Steel Works. Из этой коррозостойкой стали производители изготавливают складные и кухонные ножи, доступной ценовой категории. Самым близким аналогом изделия является сталь 420J2. Режущая кромка такого ножа легко затачивается, но недолго остается острой.

AUS-8 – высоколегированный среднеуглеродистый нержавеющий сплав, созданный компанией Aichi Steel Works. Содержит очень высокое содержание молекул хрома и углерода, за счет чего в структуре материала появляется небольшое количество эвтектических карбидов. Ножевые изделия из этой стали обладают высокими механическими показателями, они легко подвергаются шлифовке и полировке. Такой сплав недорогой в производстве, термообработанный материал отличается высокой стабильностью и эффективностью реза мягких предметов. Если провести аналогию по химическому составу и характеристикам, то AUS-8 можно поставить в ряд между российскими сплавами 65Х13 и 95Х18. Отличным решением применения данной стали является создание универсального износостойкого ножа с хорошей прочностью и коррозостойкойстью.

К340 – холодноштамповый вид сплава, твердостью 57-63 HRс, созданный компанией Böhler, который получается в результате электрошлакового переплава. Благодаря такому методу снижается количество сегрегации, увеличивается чистота и гомогенность микроскопической структуры. Для тех, кто не понимает сложных терминов – этот сплав содержит минимальное количество вредных добавок, а карбиды в нем равномерно распределены. По своему составу и характеристикам инструментальная сталь К340 очень похожа на отечественную Х12МФ. Она отличается высокими свойствами резки, износостойкостью и ударной вязкостью. Тем не менее, в отличие от российского аналога, К340 практически не ржавеет и очень приближена по своему составу к нержавеющим сталям. Клинки из этого материала являются оптимальным вариантом хорошего охотничьего ножа по соотношению цена/качество.

К110 – впервые этот вид высокохромистой холодноштамповой стали создала австрийская корпорация Böhler. Высокоуглеродистый сплав отличается высокой чистотой и гомогенностью своей микроструктуры за счет использования метода электрошлакового переплава. В отличие от К340, текущая сталь получается с меньше вязкостью, но с большей твердостью. Как правило, ее применяют для изготовления ножевых изделий, стоимость которых выше средней стоимости клинков. Отлично подойдет для закалки на открытом воздухе.

Sandvik 12С27 – специально для изготовления ножевых изделий, компания Sandvik Materials Technology разработала этот особый вид нержавеющей высокохромистой стали. В некоторых странах этот штамп обозначается как 13C26. Специалисты компании особо тщательно уделили внимание улучшению характеристик остроты лезвия, а также большей стабильности кромки. Несмотря на высокую твердость, которая варьируется от 55 до 63 HRс, данный вид стали сохраняет тонкую микроструктуру карбидов. Этот сплав хорошо зарекомендовал себя как сырье для медицинских инструментов.

Sandvik 14С28N – этот вид среднеуглеродистого нержавеющего сплава с содержанием большого количества хрома – передовая разработка компании Sandvik Materials Technology. Элитный сорт стали для изготовления клинков сочетает в себе оптимальный химический состав. Такая структура позволяет ножевому изделию быть одновременно очень твердым и сохранять режущую кромку, не допуская образованию типичных микросколов и деформаций лезвия. Sandvik 14С28N – самый хороший материал для изготовления кухонных ножей, а также рыболовецких ножей, так как такие коррозостойкие изделия получают высокую остроту и стабильность режущей кромки.

Dauphinox – нержавеющий среднеуглеродистый сплав, с высоким содержанием хрома, одноименной компании-изготовителя, который используется, как сырья для ножевых изделий торговой марки Victorinox. К сожалению, более точных характеристик, как и химический состав, не поддаются огласке, но некоторые эксперты предполагают, что это сталь X55CrMo14. Есть также мнения, что состав стали постоянно меняется в зависимости от изменений на потребительском рынке и внедрения инновационных технологий. Предположительная твердость стали этой группы варьируется в диапазоне от 55 до 56 HRс.

A2 – инструментальная сталь, твердостью 59-60 HRc, в составе которой содержится высокое количество углерода, хрома и молибдена. Требует особого ухода, так как не стойка к коррозии. Из-за своих высоких режущих свойств, данный сплав отлично зарекомендовал себя среди столяров и плотников, а также других мастеров, которые обрабатывают деревину. Также такой материал может отлично подойти для ножевых изделий, предназначенных для охотников. A2 достаточно сложно обработать, при правильном соблюдении термообработки готовое изделие получит оптимальное сочетание простоты заточки и сохранения режущей кромки во время эксплуатации.

CPM S30V – мартенситная порошковая сталь, современного образца, которую по специальной рецептуре разработали специалисты компании Crucible. S30V для ножевой промышленности. Оптимально подобранный химический состав, а также сама технология производства формируют и однородно распределяют карбиды ванадия, которые в отличие от карбидов хрома, более стойкие и эффективны при резе. Кроме отличных режущих свойств, данный вид стали отличается высокой коррозо- и износостойкостью. CPM S30V может без преувеличения назвать «золотым стандартом» стали, которую можно использовать для изготовления серийных и авторских ножей различных классов. Очень часто изготовители серийных ножей специально уменьшают твердость изделий на уровне 58-60 HRc, в расчете на эксплуатацию неквалифицированными людьми. В свою очередь, авторские ножи имеют оптимальную для раскрытия всего потенциала сплава твердость 61-62 HRc.

CPM S35VN – модернизированный вариант вышеуказанной стали S30V,твердостью 59-61 HRc, выпускаемой компанией Crucible Industries. Ключевой особенностью этого сплава является легирование ниобием, что сейчас особо модная тенденция, которая обеспечивает лучшую механику ножевых изделий. Применения в составе карбидов ниобия на 15-20% увеличивает прочность и износостойкость стали S35VN, по сравнению с S30V. Применение ниобия также улучшает стойкость заточки на клинках.

CPM S90V (CPM-420V) – порошковый вид стали с высокой концентрацией углерода и мартенсита, твердостью 59-61 HRc, который разработанный Crucible Materials Corporation. Ножевые изделия, изготовленные из этого сплава очень сложно заточить, но, не смотря на это, они невероятно стойкие к износу и отлично держат заточку. Такого результата удалось достичь за счет добавления карбидов ванадия. Высокая стоимость материала и очень сложная обработка – два основных фактора, из-за которых эту сталь не используют в серийном производстве. Тем не менее, можно встретить настоящие эксклюзивные ножи премиум-класса, которые опытные мастера изготовили из CPM S90V.

Твёрдость клинка?!

Морган

Уважаемые любители скандинавских ножей! Есть ли инфа по твёрдости клинков? Что-то подсказывает мне, что была она не очень высокой, вот просто так пальцем в небо ткнув, назвал бы 50-52 ед.по шкале Роквелла или меньше. Готов выслушать ваши наблюдения или замечания.
Интерес просто объясняется: хочу сделать нож максимально близкий к оригинальному скандинаву, точнее — финику, дабы понять его северную душу.

ASSHUKLIN

Думаю Гостов не было, калили мастера на твёрдость какая им по душе (северной), да ещё и спорили наверняка и своё отстаивали.

[B][/B]

NameSergey

Я думаю надо делать нож такой чтоб точился об обычный камень, это на мой взгляд не более 56 с натягом, в походных условиях 50-52 очень неплохо себя показывают, именно за счет того что с тупым ножом не останешься.
Твердость более 56 для рабочего ножа я считаю вообще неприемлема, тем неменее народ все гонится за твердостью почему то, имхо.

Skywatcher

практика показывает, что слухи об обилии «обычных камней», валяющихся тут и там, пригодных для заточки клинков с HRC < 52 несколько преувеличены. особенно в зимний период.

носить оселок — прагматично.

рабочая твердость клинков из углеродки лежит примерно в диапазоне 52 — 58 HRC.

можно, конечно, и меньше, но тогда шорхать об «обычный камень» придется ну очень часто. тверже тоже не стоит — резко возрастает риск скола, который «руками» не выведешь не то что «обычным камнем», но и парой нормальных абразивных камней.

NameSergey

резко возрастает риск скола, который «руками» не выведешь не то что «обычным камнем», но и парой нормальных абразивных камней.
Это точно.
При покупке Мора Эргономик 10см, выбрал себе нержу,и не жалею. Сегодня резал курицу, раздавил кость острием и лезвием, думал затуплю явно, помыл посмотрел, на острие и лезвии не следа вообще, даже удивился, возможно угол заточки еще влияет,твердость наверно около 52-55 точно трудно сказать. И режит зверски, мора вообще продуманые ножи, эргономик так вообще боевая финка, но ножны жуткие — погремушка, материал рукояти под сомнением, с др. стороны в общем и не дорого.

Borz87

твердость была нормальная. не на всех ножах конечно, как и сейчас, но углеродистые стали были и тогда хорошего качества и обрабатывать их умели.
для примера- шведский Jernmanufaktur начала ХХ века, стругает отечественный стальной шуруп, будучи вноль заточенным(без подвода), чуть чуть заминается кромка конечно но, пмсм- это нормально. современная углеродистая мора(Эрикссон) ведет себя так-же. фото:

Шкала твёрдости Роквелла — HRC для стали и ножей

HRc — Шкала твердости Роквелла: все, что вы хотели знать

Каждый, кто хотя бы однажды покупал нож высокого качества, несомненно, сталкивался с понятием “твердость лезвия” и аббревиатурой HRc. Задумывались ли вы о том, что это значит? Если да, то вы не одиноки.

Определение твердости по Роквеллу

Аббревиатура HRc обозначает шкалу твердости Роквелла, раздел С. Она широко применяется металлургами для определения твердости стали: чем выше число, тем больше твердость. Значение твердости имеет большое значение при производстве ножей, т.к. чем тверже сталь, тем лучше она сохраняет режущую кромку.

Шкала Роквелла имеет несколько разделов, каждый из которых применяется для определения твердости определенного материала. Раздел C предназначен для определения твердости ножевой стали.

Самый высокий показатель RC не всегда означает лучший нож

С одной стороны, более твердая сталь лучше держит режущую кромку, однако, и вероятность возникновения трещин и даже отламывания выше. По правде говоря, действительно твердое лезвие может разбиться на осколки, как стекло.

На то, как нож будет держать режущую кромку, влияет не только твердость стали, но и ее тип и марка. Каждый стальной сплав имеет оптимальное соотношение твердости и функциональности в зависимости от предназначения ножа.

Почему же тогда важно значение по шкале Роквелла? Какое значение является оптимальным для ножей?

Твердость клинка так же важна, как и его функциональность и износостойкость. Например, сталь твердостью 58-62 единицы по шкале Роквелла будет отлично сохранять заточку, но она же является менее прочной, более ломкой и склонной к образованию трещин. Таким образом, инструмент с исключительно высокой твердостью лезвия требует особого ухода и осторожности в обращении.

При этом более мягкий металл является более износостойким, но затачивать его придется гораздо чаще. Так, при производстве топоров и стамесок используется сталь с меньшим показателем твердости, однако, такой материал с легкостью может выдержать значительное ударное воздействие.

Карманные складные и охотничьи ножи обычно не используют для раскалывания древесины, поэтому для них способность держать режущую кромку важнее, чем прочность. Следовательно, в производстве таких инструментов используется более твердый металл. Однако, если речь идет о ножах для выживания, требования здесь уже другие. Твердости в 55-58 единиц по Роквеллу для них будет более чем достаточно, т.к. на первое место здесь выходит прочность и износостойкость.

Оптимальная твердость зависит от предназначения ножа, поэтому нет единого показателя, идеального для всех ножей

Множество аббревиатур — одна шкала

В отношении данного способа определения твердости производители ножей используют множество сокращений: HR, HRc, HR C, RC, C на шкале Роквелла, твердость по шкале C Роквелла, шкала C Роквелла… Независимо от того, какая именно аббревиатура использована в описании ножа, она обозначает одну единственную шкалу твердости Роквелла.

История создания

Стенли П. Роквелл (Stanley P. Rockwell) в 1919 году был металлургом на заводе по производству шарикоподшипников в Новой Англии. Он разработал свою систему для быстрого и точного определения твердости поверхности качения подшипника.

Производители множества товаров от пружин для часов до колес вагонов нуждались в подобной системе и быстро переняли разработку Роквелла для собственных нужд. В последствии система была адаптирована для определения твердости неметаллических материалов, в частности, пластмасс.

Как определяется твердость по Роквеллу

Шкала измеряет относительную твердость металла методом вдавливания. Перед проведением теста металл необходимо закалить и сделать его абсолютно плоским. В противном случае измерения будут не точными.

Для измерения твердости обычно используют конус с бриллиантовым наконечником, который вдавливают в тестируемый металл с силой, равной 300 фунтам. Затем замеряют глубину его вхождения с учетом приложенной силы. В итоге, данные соотносят со шкалой, в которой уже содержится информация о твердости других протестированных металлов.

У такого способа есть один небольшой недостаток: на поверхности металла остается небольшое углубление от наконечника конуса, которое можно принять за дефект. Такой отметки можно избежать, если проводить тест на  поверхности, скрытой от глаз, например, рукоятью ножа.

Почему показатели RC разнятся?

Тест Роквелла проводится на совсем небольшой площади металла, поэтому существует вероятность, что твердость соседнего участка будет слегка отличаться. Кроме того, данный тест проверяет только поверхность материала, тогда как твердость в глубине может быть другой.

Именно по этой причине производители ножей обычно указывают не единичное значение твердости, а их диапазон.

Соотношение цена — качество

Определение твердости по Роквеллу помогает производителям ножей сбалансировать 3 наиболее важных критерия, влияющих на качество конечного продукта: твердость, гибкость и жесткость. Идеальный баланс этих трех составляющих позволяет им создать нож, который будет прекрасно затачиваться и сохранять режущую кромку долгое время даже при активном использовании.

Стоит лишь купить один из наших высококачественных ножей, вы сразу же поймете, о чем идет речь.

Ларри Коннелли

Сталь для ножей | Нож инструментальная сталь

Выбор сталей для ножей

Полезность ножа зависит от оптимизации всех факторов, влияющих на его работу. Обычно условия использования (приложенные нагрузки, абразивная среда, удары и другие факторы) определяют, насколько хорошо держится нож. Большинство отказов ножей связано с такими механическими причинами. Однако из-за множества сталей, доступных для изготовления ножей, часто можно выбрать сталь для ножей с благоприятным сочетанием свойств для конкретных целей.Сравнивая уровни металлургических свойств, предлагаемых различными сталями, производители ножей могут определить, какие стали лучше всего подходят для устранения проблем с производительностью или противодействия им, или для повышения производительности ножей. Стали для ножей можно классифицировать и сравнивать по тем свойствам, которые напрямую влияют на рабочие характеристики: твердость, ударная вязкость (ударопрочность), износостойкость и коррозионная стойкость.

Ножевые стали
Общего назначения
01, A2, D2
Повышенная прочность
Повышенная износостойкость
M4, 10V, S30V, S90V
Коррозионная стойкость
440C, 154CM, CPM154, 90V, S35VN, S90V

Исторически, изготовленные на заказ стали для ножей включали 01, A2 и D2, иногда применяя коррозионно-стойкие и износостойкие стали, такие как 440C и 154 CM. 01, A2 и D2 знакомы большинству производителей и пользователей нестандартных ножей. Они сочетают в себе хорошие универсальные рабочие характеристики с низкой стоимостью, широкой доступностью и относительно простотой изготовления. Однако иногда они не обеспечивают уровень производительности, необходимый для сложных приложений. В частности, там, где требуется неправильное использование и нечастая переточка, можно использовать другие более легированные стали. Традиционно другие свойства, такие как ударопрочность, могут быть принесены в жертву, чтобы получить более высокие характеристики износостойкости.И наоборот, стали, выбранные из-за их устойчивости к ударам или разрушению, могут не обладать высокой износостойкостью. Понимание свойств этих ножевых сталей и связанных с ними вопросов позволяет выбрать оптимальную сталь для большинства применений.

Пользователи ножа

могут исследовать часто используемые лезвия, чтобы определить, какие свойства могли отсутствовать, или какие свойства следует улучшить, а также какие другие свойства следует учитывать в альтернативных материалах с требуемыми улучшенными свойствами.

Свойства ножевой стали

Твердость — это мера сопротивления стали деформации. Твердость ножевых сталей обычно измеряется с помощью теста С по Роквеллу. Закаленные ножевые стали обычно имеют твердость 58/62 HRC (твердость C по Роквеллу), в зависимости от марки. Большинство из них обычно имеют HRC 58/60, хотя некоторые иногда используются до примерно 62 HRC.

Лезвия ножей, пластически деформирующиеся в процессе эксплуатации, обладают недостаточной твердостью.Постоянный изгиб лезвия или постоянный прогиб режущей кромки указывает на недостаточную твердость. Поскольку сопротивление стали постоянному прогибу напрямую связано с твердостью, а не с маркой, корректирующие действия по деформации могут включать увеличение твердости или снижение рабочих нагрузок за счет увеличения толщины лезвия. Смена марок не решит проблему деформации, если только новая марка не будет иметь более высокую твердость.

Вязкость , рассматриваемая для высокопрочных ножевых сталей, представляет собой относительную стойкость материала к разрушению, скалыванию или растрескиванию под воздействием удара или напряжения.Прочность можно рассматривать как противоположность хрупкости. Испытания на ударную вязкость не так стандартизированы, как испытания на твердость. Может быть сложно сопоставить результаты различных методов испытаний. Обычные испытания на ударную вязкость включают различные испытания на ударную вязкость и испытания на разрушение при изгибе.

В процессе эксплуатации отказы от износа обычно предпочтительнее отказов ударной вязкости (поломки). Поломки могут быть непредсказуемыми, катастрофическими и даже опасными для безопасности. И наоборот, отказы от износа обычно постепенные, их можно предвидеть и планировать.Нарушения ударной вязкости могут быть результатом недостаточной прочности материала или ряда других факторов, включая термообработку, изготовление (неправильное шлифование) или множество проблем, связанных с использованием. Данные по ударной вязкости полезны для прогнозирования того, какие стали могут быть более или менее склонны к выкрашиванию или разрушению, чем другие стали, но данные о вязкости сами по себе не могут предсказать срок службы ножа.

Износостойкость — это способность материала сопротивляться истиранию или эрозии при контакте с рабочим материалом или внешними воздействиями (грязь, песок, кость и т. Д.)) Износостойкость зависит как от твердости, так и от химического состава лезвия ножа. Испытания на износ весьма специфичны для обстоятельств, приводящих к износу и применению ножа. Большинство испытаний на износ включают создание движущегося контакта между поверхностью образца и некоторой разрушающей средой. Существует 2 основных типа износа ножей: абразивные и адгезивные. Износ, связанный с эрозией или закруглением кромок, называется абразивным износом. Абразивный износ не требует высоких давлений. Испытания на абразивный износ могут включать песок, наждачную бумагу или различные суспензии или порошки.Износ из-за тесного контакта между двумя относительно гладкими поверхностями, такими как сталь по стали, карбид по стали и т. Д., Называется адгезионным износом. Адгезионный износ может привести к фактическому разрыву материала в точках контакта под высоким давлением из-за трения.

Коррозионная стойкость — это показатель стойкости стали для ножей к агрессивным воздействиям в условиях высокой влажности, сырости или соли. Это сопротивление устанавливается добавлением в состав хрома. Обеспечение коррозионной стойкости термообрабатываемой износостойкой стали — задача, с которой столкнулись многие специальные сплавы CPM.Относительное сопротивление часто измеряется в условиях солевого тумана и водяного тумана.

Термическая обработка инструментальных сталей

Стали

для ножей обычно поставляются в отожженном состоянии для облегчения производства. Эти стали необходимо подвергать термообработке для достижения их характерных свойств. Процесс термообработки изменяет распределение сплава и превращает мягкую матрицу в твердую, способную выдерживать давление, истирание и удары, присущие использованию ножа.Каждый этап цикла термообработки предназначен для выполнения определенной функции, и, как звенья цепи, конечный продукт хорош настолько, насколько хорош его самый слабый компонент.

Предварительный нагрев, или медленный нагрев ножевых сталей во время термообработки необходим во избежание теплового удара и деформации. Предварительный нагрев выполняется до температуры чуть ниже критической температуры превращения. Затем деталь выдерживают достаточно долго, чтобы позволить всему поперечному сечению достичь однородной температуры.После выравнивания всей детали дальнейшее нагревание до температуры аустенизации позволит материалу трансформироваться более равномерно.

Аустенизация при повышенной температуре необходима для упрочнения ножевых сталей. Фактическая используемая температура зависит от химического состава стали. Температуру можно несколько изменить, чтобы адаптировать полученные свойства к конкретным областям применения. Более высокие температуры позволяют немного повысить твердость или прочность на сжатие.Более низкие температуры позволяют повысить прочность материала при немного более низкой температуре.

Закалка стали от температуры аустенизации приводит к полной закалке стали до мартенсита, что обеспечивает прочность материала. Скорость охлаждения стали до полного затвердевания зависит от химического состава. Для высоколегированных инструментальных сталей, которые затвердевают при температуре свыше 2000 ° F, скорость закалки от примерно 1800 ° F до температуры ниже 1200 ° F имеет решающее значение для оптимальной реакции на термообработку и ударной вязкости материала.Независимо от способа закалки ножевых сталей образующаяся структура, мартенсит, чрезвычайно хрупкая и подвергается большим нагрузкам. Если ввести в эксплуатацию в таком состоянии, большинство сталей для ножей разобьются. В этом состоянии некоторые стали могут самопроизвольно треснуть, даже если их не трогать при комнатной температуре. По этой причине, как только ножевые стали были закалены любым методом до нагрева вручную (около 125/150 ° F), их следует немедленно отпустить.

Закалка выполняется для снятия напряжений с хрупкого мартенсита, образовавшегося во время закалки.Большинство сталей имеют довольно широкий диапазон допустимых температур отпуска. Как правило, используйте самую высокую температуру отпуска, которая обеспечивает необходимую твердость ножа. Скорость нагрева до температуры отпуска и охлаждения от температуры отпуска не является критичной. Следует избегать резких резких перепадов температуры. Материал должен полностью остыть до комнатной температуры (50/75 ° F) или ниже между и после закалки. Большинство сталей необходимо выдерживать при температуре не менее двух-четырех часов для каждого отпуска.Эмпирическое правило заключается в том, чтобы отпускать один час на дюйм самой толстой секции, но ни в коем случае не менее двух часов независимо от размера.

Изменение размера неизбежно в термообработанных инструментальных сталях из-за связанных с этим изменений их микроструктуры. Большинство инструментальных сталей вырастают между 0,0005 и 0,002 дюйма на дюйм исходной длины во время термообработки.

Рекомендации по химии / термообработке
Сплав С Cr Вт Пн В Температура отверждения.F / C Температуры отпуска
Rc после 2x 2 часов отпуска
O1 0,9 0,5 0,5 0,25 1500F / 815C 300F / 150C
64Rc
400F / 205C
62Rc
500F / 260C
59Rc
600F / 315C
56Rc
A2 1.0 5,25 1 0,3 1775F / 970C 400F / 205C
61Rc
500F / 260C
60Rc
600F / 315C
59Rc
700F / 370C
58Rc
D2 1.5 11,5 1 1 1850F / 1010C 400F / 205C
61Rc
500F / 260C
60Rc
600F / 315C
59Rc
700F / 370C
58Rc
CPM D2 1.5 11,5 1 1 1850F / 1010C 400F / 205C
61Rc
500F / 260C
60.5Rc
600F / 315C
60Rc
700F / 370C
59Rc
3 В 0.8 7,5 1,3 2,75 1875F / 1025C
1950F / 1065C
2050F / 1120C
1000F / 540C-56Rc
1000F / 540C-59Rc
1000F / 540C-61Rc
1025F / 550C-54Rc
1025F / 550C-57Rc
1025F / 550C-60Rc
1050F / 565C-51Rc
1050F / 565C-54Rc
1050F / 565C-57Rc
M4 HC 1.4 4 5,5 5,25 4 1975F / 1080C
2050F / 1120C
2150F / 1175C
1025F / 550C-60Rc
1025F / 550C-62Rc
1025F / 550C-64Rc
1050F / 565C-59Rc
1050F / 565C-61Rc
1050F / 565C-63Rc
1100F / 595C-56Rc
1100F / 595C-59Rc
1100F / 595C-62Rc
1150F / 620C-53Rc
1150F / 620C-55Rc
1150F / 620C-58Rc
10 В 2.45 5,25 1,3 9,75 1950F / 1065C
2050F / 1120C
2150F / 1175C
1000F / 540C-61Rc
1000F / 540C-62Rc
1000F / 540C-64Rc
1025F / 550C-59Rc
1025F / 550C-60Rc
1025F / 550C-63Rc
1050F / 565C-57Rc
1050F / 565C-58Rc
1050F / 565C-61Rc
1100F / 595C-52Rc
1100F / 595C-54Rc
1100F / 595C-56Rc
440C 1.0 17,5 0,5 1875F / 1025C 212F / 100C
59Rc
400F / 205C
56Rc
600F / 315C
55Rc
800F / 425C
54Rc
154 см 1.05 14 4,0 1950F / 1065C 212F / 100C
61Rc
400F / 205C
59Rc
600F / 315C
56Rc
800F / 425C
57Rc
CPM 154 1.05 14 4,0 1950F / 1065C 212F / 100C
61Rc
400F / 205C
60Rc
600F / 316C
57Rc
800F / 425C
58Rc
S30V 1.45 14 2,0 4,0 2000F / 1090C 400F / 205C
60Rc
600F / 315C
59Rc
1000F / 540C
58,5
S35VN 1.35 14 2,0 3,0
CB 0,5
2000F / 1090C 400F / 205C
60Rc
600F / 315C
59Rc
1000F / 540C
58,5
S90V 2.30 14 1,0 9,0 2050F / 1120C
2150F / 1175C
500F / 260C-58Rc
500F / 260C-60Rc
600F / 315C-58
600F / 315C-60
700F / 370C-58Rc
700F / 370C-60Rc
1000F / 540C-58Rc
1000F / 540C-60Rc

Таблица состава стали для ножей | Knife Informer

В качестве дополнения к нашему Руководству по лучшей стали для ножей мы составили приведенную ниже справочную таблицу, в которой показаны наиболее популярные типы стали для ножей и их состав различных элементов.Вы можете щелкнуть столбец, чтобы отсортировать данные соответствующим образом.

>> Посмотрите ножи из нашей любимой стали премиум-класса на BladeHQ <<

Под таблицей вы найдете сводку наиболее часто используемых элементов в производстве стали и их влияние на свойства и общее качество стали.

Углеродистая сталь

Инструментальная сталь

Нержавеющая сталь

Сводка основных элементов

Вот полезный обзор легирующих элементов, которые имеют жизненно важное значение при производстве ножей, вместе с кратким описанием их влияния на свойства получаемой стали.

Углерод (C)

Обеспечивает: твердость , удержание кромок. Углерод можно найти в любой стали. По сути, это элемент, который превращает основное металлическое железо в сталь и играет огромную роль в процессе закалки. Как правило, с повышенным содержанием углерода вы получаете более твердую сталь, улучшенную прочность на разрыв, удержание кромок и общую устойчивость к износу. Стали для ножей обычно описываются как «высокоуглеродистые», если они содержат более 0,5% углерода, и это, как правило, именно то, что нужно искать в стали для ножей.Однако, если производители переусердствуют с слишком большим количеством углерода, это может сделать сталь хрупкой, а также повысить склонность к коррозии.

Хром (Cr)

Обеспечивает: Коррозионная стойкость. Добавление хрома в сталь увеличивает стойкость к окислению и коррозии в целом. Чтобы быть классифицированным как «нержавеющая сталь», в нем должно быть не менее 13% хрома (вы увидите, что другие указывают 11% или 12%, но 13% — это безопасная ставка). Хром является ключевым фактором образования карбида, который снижает хрупкость, но также отрицательно влияет на удержание кромок.Помимо улучшения устойчивости к коррозии, хром также улучшает прокаливаемость и прочность на разрыв. Тем не менее, каждая сталь подвергнется коррозии, если ее оставить в элементах на длительное время. Учтите также, что слишком много хрома может снизить ударную вязкость.

Молибден (Мо)

Вносит: Прочность. Молибден увеличивает ударную вязкость, что снижает вероятность выкрашивания. Это также позволяет стали сохранять прочность при высоких температурах, что помогает облегчить производство лезвия на заводе.Как и хром, он является движущей силой образования карбидов, но обычно используется в небольших относительных количествах.

Никель (Ni)

Вносит: Прочность. Некоторые производители решили добавлять небольшие количества никеля для повышения ударной вязкости и прочности, особенно при низких температурах, что в основном ограничивает деформацию и растрескивание во время фазы закалки при термообработке. Многие производители ножей заявляют, что они также уменьшают коррозию, но это часто оспаривается.

Ванадий (V)

Обеспечивает: Вязкость, износостойкость.Ванадий — еще один элемент, похожий на молибден, который способствует образованию карбидов (самый твердый из всех) и придает сталям износостойкие свойства. Возможно, что более важно, ванадий дает очень мелкое зерно во время процесса термообработки стали, что улучшает общую вязкость. Некоторые из высококачественных сталей содержат относительно высокое содержание ванадия и обеспечивают сверхострую кромку.

Кобальт (Co)

Вносит: Твердость . Добавление очень небольшого количества кобальта может обеспечить закалку (т.е.е. быстрое охлаждение для достижения твердости) при более высоких температурах и имеет тенденцию усиливать влияние других элементов в более сложных сталях. Сам по себе он не является карбидообразующим, но, безусловно, способствует достижению общей твердости.

Марганец (Mn)

Обеспечивает: Прокаливаемость, прочность, износостойкость. Еще один ключевой элемент, который улучшает свойства горячей обработки, делая нож более стабильным во время закалки. Марганец будет способствовать повышению твердости, а также прочности на разрыв и устойчивости к износу.Как и все, что увеличивает твердость, слишком много — и сталь будет слишком хрупкой.

Кремний (Si)

Обеспечивает: Прокаливаемость, прочность. Кремний увеличивает общую прочность, подобно марганцу, что делает производство стали более стабильным. Однако реальная ценность кремния заключается в деокислении и дегазации для удаления кислорода. Кислород нежелателен при производстве стали, поскольку он приводит к образованию раковин или точечной коррозии.

Ниобий (Nb)

Обеспечивает: Вязкость, износостойкость, коррозионную стойкость.Ниобий — измельчитель зерна и мощный карбидообразователь. Он используется для улучшения мелкозернистой структуры, которая помогает улучшить износостойкость и предотвратить выкрашивание. Пожалуй, самой известной ножевой сталью, в которой использован ниобий, является CPM-S35VN, в котором в сочетании с углеродом вводятся карбиды ниобия для повышения износостойкости и скалывания кромок. Результат — отличное удержание кромок.

Вольфрам (Вт)

Вносит: Прочность, износостойкость. Вольфрам образует карбиды и улучшает сопротивление износу.Обычно его добавляют вместе с хромом или молибденом для достижения наилучших результатов.

Сера (S)

Вносит: Обрабатываемость. Сера часто рассматривается как примесь в стали. Однако в небольших количествах сера улучшает обрабатываемость и стружкообразование. Добавки серы производятся пропорционально концентрации марганца, чтобы контролировать форму образования марганца / серы.

Фосфор (P)

Обеспечивает: твердость , коррозионную стойкость.Обычно считается, что фосфор является примесью стали. Его можно найти в углеродистых сталях в количестве до 0,04%. В закаленных сталях он может создавать хрупкость. В высокопрочные низколегированные стали можно добавлять фосфор до 0,10% для повышения прочности, твердости и устойчивости к коррозии.

Азот (N)

Обеспечивает: Устойчивость к коррозии. Вместо углерода в стальной матрице можно использовать азот. Повышает устойчивость к локальной коррозии, особенно в сочетании с молибденом.Атом азота будет действовать аналогично атому углерода, но предлагает необычные преимущества в стойкости к коррозии.

Медь (Cu)

Обеспечивает: Коррозионная стойкость, твердость. Медь повышает коррозионную стойкость и может способствовать дисперсионному твердению. Его можно добавлять для снижения деформационного упрочнения сталей, предназначенных для улучшения обрабатываемости и деформируемости.

К другим элементам, которые используются реже, относятся алюминий (Al), бор (B), свинец (Pb).

Что такое твердость по Роквеллу (также известная как HRC)?

По возможности, наши ножи оцениваются по прочности по так называемому рейтингу Роквелла или измерению (HRC) стали. Вы можете задаться вопросом, что это за рейтинг и какое число является «хорошим» числом для твердости ножа, который вы хотите купить.

На что следует обратить внимание при покупке кухонного ножа

При обсуждении того, насколько что-то сложно, может быть сложно сказать точно — если у вас нет размеров.Когда кто-то говорит вам, что что-то мягкое, например, как масло, вы, вероятно, представляете себе это масло при комнатной температуре. Помните, однако, что эта мягкость зависит от того, жаркий ли день, свежий ли продукт из морозильной камеры и т. Д. Все они превращают то, что мы считаем мягким, на что-то липкое или невозможное намазать на хлеб!
Что нам нужно, так это измерение, число, шкала, чтобы мы знали, насколько что-то сложно. Шаг по шкале твердости по Роквеллу, и тот, который нас интересует для кухонных ножей, называется «HRC».

HRC умен в своей простоте. Краткая легкая версия — HRC — измеряет, сколько вмятины / отметки алмазное острие может оставить на металле при измеренном весе. Чем меньше отметка, тем тверже сталь.

Диапазоны HRC

Для твердых кухонных ножей вы, вероятно, увидите оценки от 60 до 66HRC. Для сравнения, топор будет иметь 50HRC, специальные ножи вашего супермаркета — 54-58HRC.

Чем выше рейтинг, тем тверже материал и тем тоньше / тоньше может быть режущая кромка.Вот почему вы видите более высокие рейтинги наших ножей, поскольку они сделаны для большей остроты.

Итак, вы можете подумать: «Чем выше, тем лучше», и, как правило, так оно и есть, но, как всегда, есть компромиссы. Чем тверже сталь, тем она может быть более хрупкой. , поэтому ножи из высокой стали с большей вероятностью расколются при неправильном использовании. Этому можно несколько противостоять выбором стали; порошковые стали могут иметь очень высокий рейтинг HRC.

Твердость кухонного ножа в зависимости от использования

Поскольку твердость варьируется в зависимости от предполагаемого использования, не существует одной «хорошей» или «лучшей» твердости для всех ножей.

Также стоит отметить, что чем тверже сталь, тем больше времени потребуется для ее заточки. С другой стороны, они дольше остаются резкими. Это один из основных моментов получения хорошего ножа на всю жизнь. Больше времени тратишь на приготовление, а не на заточку и правильное обслуживание. Если вы не уверены, какой нож вам нужен для вашей цели, сообщите нам. Мы всегда рады помочь! 🙂

Вам может понравиться…

Японская сталь для лезвий для ножей — Нож Seisuke

Материалы, используемые для изготовления стали для лезвий японских ножей, можно разделить на две отдельные категории.

Углеродистая сталь: Большинство японских ножей подпадают под эту первую категорию. Углеродистая сталь производится путем добавления углерода к стали, изготовленной из железной руды.

Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь создается почти так же, как углеродистая сталь, но с добавлением хрома. Смешивание хрома со сталью предотвращает ржавление материала, что делает его популярным при изготовлении кухонных ножей.

Сирогами: Сталь для белой бумаги Shirogami или — самая близкая сталь к традиционной стали тамахаганэ.Сталь очень чистая, в ее составе очень мало примесей, таких как фосфор и сера. Сталь легко ржавеет, но лезвие, которое она держит, считается одним из лучших.

Aogami: Aogami или синяя бумажная сталь — это в основном сталь shirogami с добавлением к стали хрома и вольфрама . Это очень популярная сталь, используемая для изготовления высококачественных японских кухонных ножей.

VG10: VG10 или V Gold 10 — высококачественная нержавеющая сталь для резки. Эта сталь очень твердая и очень прочная. Обладает отличным удержанием кромки и удивительно легко затачивается. Сталь VG10, изготовленная компанией Takefu Special Steel Company, является фаворитом поваров из-за ее сбалансированности в качестве надежного ножа и прочности, поскольку ее лезвие может выдерживать длительные смены. Обычно сталь имеет HRC 60-61.

VG1: VG1, предшественник VG10, представляет собой удивительную сталь с теми же качествами, что и VG10.Однако металлургический состав немного другой. HRC 58+

R2 / SG2: R2 / SG2 — это высокоуглеродистая нержавеющая сталь с высоким содержанием сплава, которая была измельчена до очень мелкого зерна, а затем снова спечена. Этот процесс позволяет получить очень однородную зернистую структуру стали, что делает лезвие более легким для заточки и очень прочным. Сталь не ржавеет и отлично подойдет для быстро меняющихся кухонь. Имеет 64HRC

ZDP189: Порошковая сталь с высоким содержанием углерода и хрома.По сравнению с другими видами нержавеющей стали она имеет очень высокую твердость и стойкость к истиранию. Он известен отличной коррозионной стойкостью, большой остротой и отличной функциональностью лезвия. Однако его трудно затачивать из-за твердости материала. HRC — от 66-67

AUS10 / AUS8: Очень распространенная, проверенная и испытанная нержавеющая сталь для кухонных ножей. Это отличная сталь для введения в японские ножи, потому что ее легко затачивать, она очень прочная, устойчивая к ржавчине и, как правило, по разумной цене.AUS10 имеет лучшую производительность, чем AUS 8, лучше удерживает кромку и удерживает более острую кромку.

Silver 3: Silver 3 — это мелкозернистая нержавеющая сталь с высоким содержанием углерода, обладающая ощущением резания и легкостью заточки, как углеродистая сталь. Качество резки такое же, как у стали широгами . обычно имеет HRC 59-61

Tamahagane : Tamahagane — это традиционный тип углеродистой стали, используемой для изготовления ножей и мечей в Японии.Углеродистая сталь была изготовлена ​​с использованием доменной печи tatara , что привело к получению одного из самых чистых и высококачественных видов стали.

Твердость по Роквеллу — это мегапиксели по характеристикам стали для ножей

Спасибо Майклу Дринквайну за то, что он стал сторонником Knife Steel Nerds Patreon!

Жесткость и мегапиксели

В начале-середине 2000-х годов с цифровыми камерами, а в последнее время и с камерами для смартфонов, у нас была битва мегапикселей.Количество мегапикселей — это просто количество пикселей, снятых цифровой камерой. Когда у нас были 0,3-мегапиксельные камеры, изображения были довольно размытыми, и скачок до 2 или 3 мегапикселей имел большое значение. Однако при сравнении 5-7 мегапикселей качество изображения с большей вероятностью зависело от качества объектива и сенсора, чем просто от количества мегапикселей. Несмотря на это, мегапиксели стали простым маркетинговым ходом, потому что это число просто представить публике.Мы не наблюдали повышения твердости по Роквеллу только по причинам, связанным с маркетингом, но это одна из немногих простых цифр, которые используются для рекламы ножа. Поэтому его часто неправильно понимают покупатели ножей и даже некоторые производители ножей. В этой статье я расскажу о некоторых простых причинах, по которым твердость не так важна, как другие факторы, для прогнозирования большинства свойств стали. А затем мы переходим к мелочам, объясняющим, почему твердость не всегда совпадает с прочностью, и как термическая обработка может влиять на прочность независимо от твердости.

Введение в твердость по Роквеллу

Твердость по Роквеллу — это простой тест для проверки относительной прочности материалов. Он работает, вдавливая сталь в углубление с фиксированной нагрузкой и измеряя расстояние, которое индентор проходит в сталь. Он обычно используется производителями ножей, термообработчиками и производителями ножей. Часто значение твердости или диапазон твердости указывается вместе с ножом, например, 58-60 Rc или 59 Rc. Твердость хорошо коррелирует с прочностью, которая говорит нам, насколько материал устойчив к постоянной деформации.У ножей тонкие кромки важна устойчивость к деформации, чтобы избежать скатывания кромок. Более высокая твердость также коррелирует с более высокой износостойкостью и более низкой вязкостью. Однако бывают случаи, когда это значение твердости может ввести в заблуждение. Я резюмировал несколько из этих случаев ниже:

Прочность

Более высокая твердость / прочность снижает ударную вязкость стали. Прочность — это сопротивление разрушению или выкрашиванию, о котором вы можете узнать больше в этой статье. Однако есть больше факторов, которые контролируют ударную вязкость стали, чем просто твердость.Например, количество и размер карбидов, присутствующих в стали, в значительной степени контролирует ударную вязкость стали, поскольку карбиды являются очень твердыми хрупкими частицами, которые способствуют разрушению [1]. Следовательно, твердость не может использоваться как показатель прочности. Сталь 62 Rc одного типа может быть жестче другого при 58 Rc.

Даже если мы сосредоточимся только на одном типе стали, разные термические обработки могут привести к разным уровням ударной вязкости при одинаковой твердости. Если сталь подвергается аустенитизации при слишком высокой температуре, ударная вязкость может значительно снизиться.Подробнее об аустенизации вы можете прочитать в этой статье. В наших испытаниях на ударную вязкость CruForgeV мы даже обнаружили довольно резкое падение ударной вязкости даже при использовании температуры аустенизации, рекомендованной таблицей данных, с 14 фут-фунтов при аустенизации 1500 ° F до менее 2 фут-фунтов при 1550 ° F:

Износостойкость

Более высокая твердость увеличивает износостойкость [2] [3] [4] [5]. Однако, как и прочность, нельзя игнорировать карбиды. Высокая твердость карбидов приводит к повышению износостойкости, даже если сталь может иметь более низкую твердость.Износостойкость коррелирует с удержанием кромки среза. Следовательно, твердость не следует использовать как показатель износостойкости. L6 — низколегированная сталь с относительно мягкими карбидами железа (цементит). A2 и D2 содержат более твердые карбиды хрома, но D2 с его 15% карбида более износостойкий, чем A2, который имеет примерно 1/3 карбида. 10V и 9V содержат такое же количество карбида, как D2, но имеют гораздо более твердый карбид ванадия для лучшей износостойкости. Цементит составляет около 1000 по шкале твердости по Виккерсу, карбид хрома 1500 Hv и карбид ванадия 2800 Hv [6].Обратите внимание, что на графике ниже лучше.

Испытания на растяжение и сжатие

Твердость хорошо коррелирует с прочностью. Более полное испытание на прочность называется испытанием на растяжение, при котором стальной стержень тянут до разрушения. Испытание на сжатие аналогично, но обычно используется цилиндр, и сталь сжимается до разрушения. Две «кривые» напряжение-деформация в конечном итоге выглядят одинаково, за исключением хрупких материалов, которые преждевременно выходят из строя при испытании на растяжение.

При испытании на растяжение я хочу отметить три вещи: упругую деформацию, предел текучести и предельное напряжение / прочность. Упругая деформация — это период, когда сгибание или вытягивание стального листа и отпускание позволяет ему вернуться в исходное положение. Я написал все об этом в книге «Почему термообработка не влияет на гибкость стали?» В пределе текучести сталь постоянно или пластически деформируется, поэтому, когда вы отпускаете, сталь не возвращается к своей первоначальной форме, а остается деформированной.Напряжение (нагрузка, разделенная на поперечное сечение), необходимое для достижения предела текучести, является пределом текучести. Предельное напряжение — это напряжение, необходимое для разрушения материала. Если мы подумаем об этом с точки зрения лезвия, прижатого к стержню, мы увидим те же три области:

  1. При нажатии на стержень и отпускании его кромка возвращается к своей первоначальной форме (упругая деформация)
  2. При нажатии на стержень и отпускании рулон остается на кромке (превышен предел текучести и кромка постоянно деформируется)
  3. Вдавливание в стержень до сколов кромки (превышение предела прочности)

Все это важно, потому что нам нужно понимать, что нам показывает испытание на твердость.Твердость стали обычно очень хорошо коррелирует как с пределом текучести, так и с пределом прочности. Однако есть определенные случаи, когда предел текучести и предельное напряжение не коррелируют друг с другом. Сталь может иметь низкий предел текучести, поэтому ее относительно легко деформировать, но она имеет высокий предел прочности. В таком случае, что является измерением твердости?

Остаточный аустенит

При термообработке стали ее нагревают до высокой температуры, при которой образуется фаза, называемая аустенитом, с последующей быстрой закалкой стали с образованием твердой фазы, называемой мартенситом.В некоторых случаях после закалки некоторое количество аустенита «остается». Узнайте больше о закалке и остаточном аустените в этой статье. Остаточный аустенит намного мягче мартенсита. Более высокая температура аустенизации обычно означает более высокую твердость, поскольку растворяется больше карбидов и больше углерода находится в растворе для упрочнения мартенсита. Однако более высокая температура аустенизации также означает большее количество углерода и сплава в растворе, который стабилизирует больше остаточного аустенита. Следовательно, в определенный момент твердость больше не увеличивается с повышением температуры аустенизации, а снижается из-за чрезмерного остаточного аустенита, как в этом примере с Uddeholm Caldie [7]:

Если образуется избыточный остаточный аустенит и твердость несколько снижается по сравнению с заданной, изготовитель ножей может снизить температуру отпуска, чтобы сохранить ту же твердость, что и при использовании оптимальной температуры аустенизации.Однако предел текучести изменяется также на содержание остаточного аустенита [8]:

В описанных выше термообработках использовался постоянный отпуск 200 ° C (392 ° F) для условий содержания остаточного аустенита 19–28%, но изменена температура аустенизации на 1020, 1050 и 1075 ° C. Сталь с 4% остаточного аустенита использовала 1020 ° C вместе с высокотемпературным отпуском, 525 ° C (977 ° F), что значительно снижает остаточный аустенит. Эти три термообработки привели к аналогичной твердости 60 Rc, но привели к значительному различию в напряжении текучести из-за остаточного аустенита.Следовательно, производитель ножей или компания могут производить ножи с заданной твердостью, предполагая, что значение твердости коррелирует с сопротивлением качению кромки, но это может быть не так.

В качестве еще одного примера приведем исследование, в котором сравнивались предел текучести и твердость и было обнаружено, что остаточный аустенит в 52100 приводит к аналогичному поведению [9]:

Закалка стали

Другой случай, когда предел текучести и предельное напряжение могут не полностью коррелировать, — это отпуск стали.Для незакаленной стали характерен низкий предел текучести по сравнению с пределом прочности и твердостью [10]. При низкотемпературном отпуске предельное напряжение уменьшается, но предел текучести увеличивается. При дальнейшем отпуске предел текучести в конечном итоге достигнет точки ниже исходного состояния без отпуска из-за общего размягчения стали.

Это увеличение предела текучести наблюдается при температурах отпуска примерно до 250 ° C (482 ° F). В этом диапазоне низких температур отпуска твердость и предел прочности снижаются, но фактически увеличивается предел текучести, как показано здесь для стали 4350 [11]:

Испытания инструментальных сталей на растяжение или сжатие довольно сложно найти, но вот график, показывающий аналогичное поведение со сталью D2 [12]:

Таким образом, как и в случае с остаточным аустенитом, производитель ножей может принять решение о закалке при более низких температурах в попытке повысить прочность, но свойство, которое они изменяют, может отличаться от того, что они думают.Снижение температуры отпуска с 400 до 300 ° F может увеличить твердость и предельное напряжение, но снизить предел текучести. Следовательно, сопротивление качению кромок не может быть увеличено, несмотря на увеличение твердости.

Прочность и геометрия

Независимо от того, до какого уровня прочности сталь подвергается термообработке, все равно остается баланс с дизайном. Более тонкая геометрия кромки требует большей прочности во избежание скатывания кромок. Как производитель ножей, вы должны тестировать ножи, чтобы убедиться, что сталь и термическая обработка достаточны для поддержки конструкции, и если нет, то необходимо внести изменения.Как покупатель ножа, должно быть некоторая уверенность в том, что производитель ножей правильно сконструировал нож. Как пользователь ножа, процесс заточки, такой как выбор угла кромки, может быть изменен для улучшения свойств для конкретного варианта использования. Если нож будет использоваться только для резки мягких материалов, то, вероятно, можно использовать более острый край. Когда кромка начинает трескаться или скатываться, вы понимаете, что у вас все в порядке. Если нож будет использоваться более грубо, то может быть уместно использовать более тупой край. Независимо от конструкции, пользователь по-прежнему несет определенную ответственность за обеспечение того, чтобы сочетание прочности, прочности и геометрии было достаточным для выполнения поставленной задачи.

Сводка

Твердость — это мера прочности, но не идеальная мера ее. Более высокий предел текучести означает лучшее сопротивление деформации кромок, но твердость по камню не всегда точно определяет предел текучести. Устранение остаточного аустенита увеличивает предел текучести стали даже при той же твердости. Остаточный аустенит может быть уменьшен путем обеспечения не слишком высокой температуры аустенизации или использования криогенного или высокотемпературного отпуска.Изготовителям ножей следует проявлять осторожность при выборе очень низких температур отпуска (<400 ° F) при попытке повысить прочность, потому что более высокая твердость может не означать более высокий предел текучести. Хотя более высокая твердость коррелирует с более низкой вязкостью и лучшей износостойкостью, другие факторы, такие как объем, размер и тип карбида, часто более важны, чем твердость. Изготовители ножей, покупатели и пользователи несут ответственность за обеспечение достаточной прочности для поддержания геометрии ножа для предполагаемого использования.


[1] https://www.uddeholm.com/files/PB_Uddeholm_vanadis_8_english.pdf

[2] https://cartech.ides.com/datasheet.aspx?i=102&E=125&FMT=PRINT

[3] https://cartech.ides.com/datasheet.aspx?i=102&E=129&FMT=PRINT

[4] https://cartech.ides.com/datasheet.aspx?i=102&E=127&FMT=PRINT

[5] https://cartech.ides.com/datasheet.aspx?i=102&E=111&FMT=PRINT

[6] Тайзен В. «Хартфазен в Hartlegierungen und Hartverbundstoffe.»(1998).

[7] https://www.uddeholm.com/app/uploads/sites/54/2018/05/Tech-Uddeholm-Caldie-EN.pdf

[8] Рехан, Мухаммад Арбаб, Анна Медведева, Берн Хёгман, Ларс-Эрик Свенссон и Лейф Карлссон. «Влияние аустенизации и отпуска на микроструктуру и механические свойства инструментальной стали для холодной обработки с 5 мас.% Cr». Steel Research International 87, нет. 12 (2016): 1609-1618.

[9] Парк У., М. Р. Хилтон, А. Р. Левей и П. К. Уорд. «Микроструктура, усталостная долговечность и допустимая нагрузка инструментальной стали PM REX20 для подшипников.” Трибология и смазочные технологии 55, no. 6 (1999): 20.

[10] Сварр, Томас и Джордж Краусс. «Влияние структуры на деформацию закаленного и отпущенного мартенсита в сплаве Fe-0,2 pct C». Металлургические операции А 7, вып. 1 (1976): 41-48.

[11] Краусс, Джордж. Стали: обработка, структура и характеристики . Asm International, 2015.

[12] Робертс Г. А. и Роберт А. Кэри. Инструментальная сталь .Бичвуд, Огайо: Американское общество металлов, 1980.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Какая сталь лучшая для кухонных ножей?

Выбирайте кухонный нож по характеристикам и внешнему виду. Красота — это нечто субъективное, поэтому остановлюсь на исполнении и проанализирую. Производительность зависит от многих факторов, и некоторые из них, к сожалению, обратно пропорциональны друг другу, поэтому выбирайте нож исходя из своих потребностей.

Определите свои потребности, задав себе несколько вопросов и подумайте:

Какую задачу вы хотите выполнить? легкие задания (овощи, бескостный белок и т. д.) или тяжелые задания? Нарезка или обрезка?

Вы знаете, как точить ножи? Вам это нравится?

Будет ли он использоваться для резки, рубки или раскачивания?

Будете ли вы работать часами? Или будет что-нибудь для особых случаев?

Рабочие характеристики ножа

Характеристики ножа напрямую зависят от таких факторов, как сталь, термообработка, геометрия лезвия, толщина за кромкой и угол заточки, а косвенно зависят от веса и формы ножа.

Сталь

Выбор стали должен производиться в зависимости от того, ищете ли вы : удержание кромки, прочность, способность к заточке, мелкую или грубую кромку, нержавеющую сталь или нет и т. Д.

Высоколегированная сталь , имеющая большое количество карбидов (ванадий, ниобий, вольфрам и другие) наряду с высокой твердостью, будет иметь наибольшую стойкость кромки / износостойкость, будет иметь более грубую кромку, но несколько снизится ударная вязкость и усложнит заточку.

Низколегированная сталь с небольшим количеством примесей (сера / фосфор) будет иметь лучшую кромку, иметь повышенную вязкость (из-за отсутствия карбидов и размера зерна) и более легкую заточку, но низкую износостойкость.

По двум вышеуказанным категориям у нас есть подкатегории: нержавеющая сталь и нержавеющая сталь . Повышение содержания хрома (и / или молибдена) будет иметь прямое влияние на характеристики этих сталей. Вообще говоря, чем более нержавеющая сталь, тем менее жесткая, чем грубее кромка, тем труднее точить, но тем выше будет стойкость к пятнам и удержание кромки.

Термическая обработка

Термическая обработка напрямую влияет на все эти свойства стали (стойкость к пятнам / износостойкость / вязкость и т. Д.).К сожалению, его нельзя проанализировать в нескольких словах (абзацы или, что еще лучше, страницы), но имейте в виду, что вы не можете напрямую сравнивать две стали, потому что сталь, которая имеет «больше элемента X, чем Y», или даже «больше этого элемента X, чем другая сталь ». Термическая обработка влияет на твердость / удержание кромок, ударную вязкость и коррозионную стойкость, поэтому последнее слово в конечном продукте остается за ней. С учетом сказанного, сталь 62HRC может превзойти (с точки зрения удержания кромок или ударной вязкости) сталь 64HRC в зависимости от того, является ли она высоколегированной или низколегированной, и в зависимости от использования.

Геометрия

Типичные геометрии лезвий: выпуклые, полые, плоские, S и их комбинации. В зависимости от геометрии и толщины корешка нож будет иметь большее сопротивление при резке, лучшую или худшую стабильность кромки, отделение пищи и т. Д. В общем, тонкий нож (за кромкой и через корешок) будет резать лучше, чем толстый. -золот будет лучше выделять пищу, а выпуклый будет лучше поддерживать край для злоупотребления. Кроме того, меньшие углы заточки работают лучше, но их следует применять к сталям, которые могут поддерживать эти кромки, чтобы избежать разрушения.

Верхние опции

Высококачественные, износостойкие нержавеющие стали с хорошей режущей способностью (часто называемые суперстали).

ELMAX: Высококачественный стальной сплав, который считается суперсталью. Высокое содержание ванадия, молибдена и хрома способствует высокой износостойкости и коррозионной стойкости, а также удержанию кромок.Один из лучших вариантов нержавеющих, износостойких, кухонных ножей.

S60V / S90V / S110V / S125V: Crucible производит серию высококачественных легированных сталей с удивительной способностью удерживать кромку. Эти стали содержат большое количество углерода, ванадия и хрома, которые образуют большое количество карбидов (износостойкость) и содержат достаточно хрома для коррозионной стойкости. Чем больше количество стали, тем выше износостойкость (60 <90 <110 <125), что означает сложность обработки, полировки и заточки.

M390: Вариант изготовления верхнего ножа, но очень редко используется для кухонных ножей. Он производится по технологии порошкового металла третьего поколения, что дает очень мелкое зерно, высокую износостойкость и хорошую вязкость! Он обладает исключительной устойчивостью к коррозии и может быть закален до 62 HRC, умеренно трудно затачивается. Эквиваленты CPM 20CV / CTS 204P.

–Нержавеющая (углеродистая) сталь-

ZDP-189 : Не нержавеющая, высокохромистая суперсталь Hitachi.Он может достигать предельной твердости 64-67 HRC (содержит очень большое количество углерода — 3%) и долго сохраняет отличную кромку. При таких высоких значениях твердости он считается трудным для заточки и легко скалывается. Он содержит очень большое количество хрома (20%), поэтому его позиционируют как нержавеющий, но на самом деле это не так, поскольку он образует карбиды хрома. Умеренно сложно найти причину строгой политики производителя (Hitachi) в отношении термообработки (точки должны быть сделаны собственными силами / точки специальной термообработки и т. Д.).Эквивалент MC66.

CPM M4 : Нержавеющая, высоколегированная, высокопрочная сталь (популярная на соревнованиях по резке), произведенная с использованием процесса порошковой металлургии, с рабочей твердостью 62-64 HRC. Высокий уровень молибдена (отсюда M в M4). Отличное удержание кромок.

Shirogami 1 или White 1 (Hitachi): Очень чистая и известная сталь для японских кухонных ножей, так как у нее лучшее лезвие среди сталей серии Aogami / Shirogami.Становится сверхтвердым, хорошо держит кромку для низколегированной стали, очень реактивен (ржавчина) и требует регулярного ухода. Та же сталь, что и Blue 1, без хрома и вольфрама.

Shirogami 2 или White 2 (Hitachi): Та же сталь, что и White 1, но с содержанием углерода на 0,10-0,30% меньше. Достигает высокой твердости и поддерживает превосходно тонкие кромки, немного более жесткие, чем белый 1.

Shirogami 3 или White 3 (Hitachi) : Та же сталь, что и White 2, но с содержанием углерода на 0,15-0,35% меньше.Как видите, чем выше номер ссылки, тем ниже содержание углерода, тем ниже максимальная твердость, но тем выше вязкость!

Aogami 1 или Blue 1 (Hitachi): Очень популярная сталь в японских кухонных ножах. Не нержавеющая и высокоуглеродистая сталь, которая может достигать высокой твердости и иметь тонкую кромку (все стали Aogami очень чистые). Легко затачивается и хорошо удерживает кромку (для низколегированной стали)

Aogami 2 или Blue 2 (Hitachi): Практически то же самое, что Aogami 1, но немного более жесткое и менее износостойкое / удержание кромок.

Aogami Super или Blue super (Hitachi): Лучшая удерживающая кромка среди двух других сталей Aogami. Он может достигать большой твердости и отличаться прекрасной остротой, но он требует самого пристального внимания, так как он менее жесткий.

В заключение следует отметить, что широгами / белые стали берут на себя лучшее преимущество, при этом белый 1 занимает лучшее преимущество, а белый 3 является самым жестким. Стали Aogami / Blue имеют лучшее удержание кромки, причем blue super является самой износостойкой, а blue 1 — самой прочной.

Очень хорошие варианты:

Стали высшего сорта. Они считаются отличным выбором для промышленных столовых приборов, но есть и лучшие варианты.

AEB-L: Сталь, которая изначально была разработана для бритвенных лезвий. Он образует очень мелкое зерно, хорошо удерживает кромку, имеет стабильность кромки, прочность и легко затачивается. Фаворит среди многих производителей ножей, в том числе и я. 13C26 похожа (по сути, такая же) на AEB-L, сталь, разработанная также для бритвенных лезвий.14C28N является усовершенствованием 13C26 в основном с точки зрения коррозионной стойкости. Другая сталь, аналогичная и подходящая для этой «категории», — это 12c27, которая также аналогична стали 13C26 / AEB-L, но с большим количеством хрома (лучшая коррозионная стойкость) и меньшим количеством углерода (меньшая износостойкость).

Niolox / SB1 : Хорошая износостойкость, мелкозернистая сталь, приличная прочность и простота заточки. Он содержит 12,7% хрома, что делает его нержавеющим (или, лучше, более устойчивым к пятнам).Содержит ниобий и ванадий, которые являются отличными карбидообразователями.

CPM S30V, S35VN и S45VN: S30V был разработан как сталь для столовых приборов. Очень хорошее удержание кромки, хорошая прочность для нержавеющей стали и умеренная легкость заточки. S35VN — это «улучшенная» версия S30V, появившаяся на рынке в 2009 году. Она немного жестче и имеет хорошую коррозионную стойкость, но имеет меньшее удержание кромки. S45VN — новейшее усовершенствование (2019 г.) с лучшим удержанием кромки, чем S35VN, но немного меньшей прочностью.Лучшая прочность, чем у S30V (также более высокая твердость).

154CM : Высокоуглеродистая нержавеющая сталь с добавлением молибдена. Он предпочтителен, поскольку обеспечивает лучшее удержание кромки по сравнению с другими нержавеющими сталями. Его умеренно трудно затачивать. Японский эквивалент — ATS-34.

BG42 : Нержавеющая сталь с очень хорошей фиксацией кромок, используемая в аэрокосмической промышленности. Он может достигать высокой твердости по Роквеллу (62) и известен своей высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и мелкозернистой структурой.Трудно точить.

D2 : Полу нержавеющая сталь, которая хорошо твердеет, держит хорошую кромку и обладает хорошей износостойкостью. Трудно точить.

VG-10 / VG-10 Cobalt : Устойчивая к пятнам сталь, обеспечивающая большую твердость и очень острую кромку. Хотя у нее нет большой прочности и она склонна к сколам, особенно под острыми углами, но в целом это одна очень известная и любимая сталь для столовых приборов.Есть два производителя: Takefu (Япония), который производит VG10, и Ahonest Changjiang (Китай), который производит VG10 Cobalt. Их элементный состав практически одинаков.

440C: Вероятно, самая известная нержавеющая сталь. Так или иначе случается в каждом доме, и вы, вероятно, использовали его хотя бы раз в жизни. Он очень устойчив к коррозии, обладает хорошей прочностью и хорошей износостойкостью, хотя кромка у него не самая лучшая. Аналоги Bohler — Uddeholm N695 / Carpenter CTS-40P и более

–Нержавеющая (углеродистая) сталь-

1095: Это очень простая высокоуглеродистая сталь, популярная среди производителей ножей, поскольку с ней легко работать.Он образует отличный хамон (дифференциальное упрочнение), легко ржавеет и не очень хорошо держит кромку по сравнению с другими легированными сталями. Точит легко. Эквивалент: UHB20C

W1: Сталь, известная среди производителей ножей, так как с ней легко работать и с ней образуется тонкий край. Хорошая износостойкость для нержавеющей стали и хорошая ударная вязкость в зависимости от термообработки. Может затвердевать примерно до 65 HRC. W2 похожа на сталь с немного большим содержанием ванадия.

52100: Известная ковочная сталь (также называемая шарикоподшипником), обычно используемая в охотничьих ножах из-за хорошей прочности и хорошей износостойкости при высокой твердости.Имеет незначительное применение на кухонных ножах.

Среднее — Нижние варианты:

Стали нижнего класса: эти стали обычно производятся для бюджетных ножей или для специального использования. Многие из них считаются «хорошим соотношением цены и качества», а некоторые из них могут в определенных условиях работать (визуально или на поле) очень хорошо.

N690: Аналогичен VG10 с немного большим количеством хрома и углерода. Нержавеющая сталь со слегка улучшенным удержанием кромок, чем у VG10.Популярные клинья из стали используются от компаний для массового производства ножей.

N680: Сталь, разработанная для применения в высококоррозионных устройствах, таких как водолазные ножи. Но для хорошего кухонного ножа он не затвердевает.

VG-1 / O1 / 420 / 420HC / 420J / 420J2 / 440A / 440C / ATS-8A / 425M

Особая категория:

Следующие стали продемонстрировали исключительную износостойкость и способность удерживать кромку. Их очень (или очень) трудно шлифовать, полировать и затачивать.Чем выше твердость, тем ниже прочность.

CPM Rex 121: Король износостойкости. Он может достигать невероятных 72 HRC с огромным количеством карбидов (около 25%). При более высокой твердости затачивать крайне сложно.

Z max: Эта сталь, изготовленная по технологии PM, может достигать твердости 71 и демонстрировать исключительную стойкость кромок. Тем не менее, как и ожидалось, низкая прочность. Не нержавеющий.

CPM 15V: Также очень износостойкий.С содержанием углерода 3,4% и ванадия около 15% относятся к числу лучших износостойких сталей. Не нержавеющий.

HAP72: Еще одна высокопрочная сталь от Hitachi. Может достигать твердости 70 HRC и обладает исключительной износостойкостью.

Maxamet: Не нержавеющая, высокопрочная сталь, которая также имеет лучшую износостойкость.

καλοκαίρι_2016_4

Тестовая сталь на твердость лезвий ножа

Раскрытие информации: как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках (партнерские ссылки ниже).

Энтузиасты

Blade задают много вопросов, прежде чем остановиться на покупке «приличного» ножа. Однако что на самом деле делает «приличное» лезвие ножа? На этот вопрос есть много ответов в зависимости от применения ножа и того, как он будет использоваться; нож можно использовать в коммерческих, промышленных, домашних или охотничьих целях. Существует один элемент, который определяет твердость стали лезвия ножа и его способность удерживать лезвие: число твердости по Роквеллу.

Большинство производителей ножей рекламируют, что их лезвия соответствуют определенному числу твердости по шкале С Роквелла.Но как можно измерить качество лезвия, просто взглянув на его твердость по Роквеллу? Можно ли различить два разных лезвия на основе их шкалы Роквелла и значений твердости? Ответ положительный.

Факторы стали, из которых изготовлено хорошее лезвие для ножа

Ценность лезвия ножа измеряется двумя качествами: способностью образовывать острую кромку и способностью удерживать эту острую кромку при резком использовании и неправильном обращении. На эти качества влияют три основных фактора: твердость, гибкость и прочность.

Материал не обязательно должен быть твердым, чтобы быть острым; бумага или тонкий кусок дерева — тому пример. Однако мягкие материалы легко тупятся при контакте с материалом более твердым, чем они. Вспомните детскую игру «Камень, ножницы, бумага»: камень раздавливает ножницы, которые, в свою очередь, режут бумагу, но бумага просто оборачивается вокруг камня, чтобы разбить его.

Есть только два способа сделать лезвие с острой кромкой: использовать уже твердый материал, например стекло, или использовать материал, который можно заточить, например сталь.Стеклянный нож можно сделать острым, как стальной, а может быть, даже острее; разбивая кусок стекла, получается очень острый край. Однако стекло хрупкое и не прогибается под нагрузкой.

Примером стеклянного ножа является лезвие из вулканического стекла, также называемого обсидианом; Коренные американцы использовали обсидиановые лезвия в качестве одноразовых универсальных ножей из-за того, что они легко ломаются. Короче говоря, из любого твердого материала легко превратить лезвие.

Однако сталь

представляет собой другую проблему.Существует много типов стальных сплавов с разной текстурой и цветом, но нет определенного способа отличить их друг от друга, просто взглянув на них; никогда нельзя с первого взгляда узнать, закалена ли сталь или нет. Даже если твердость стали известна, трудно сказать, насколько она тверда на самом деле и была ли она равномерно закалена по всем своим размерам.

Измерение твердости стали

Традиционно металлический напильник или точильный камень помещали на край материала, чтобы измерить его твердость.Тем не менее, эта процедура была очень субъективной и каждый раз давала неодинаковые результаты. Возникла необходимость разработать методику определения твердости с точностью и повторяемостью.

Стэнли П. Роквелл предложил эффективное решение этой проблемы в 1919 году, когда он работал металлургом на заводе по производству шарикоподшипников. Роквелл хотел измерить однородность и твердость дорожек качения (внутреннего и внешнего колец с канавками), по которым катятся шариковые подшипники. Он разработал прибор, позволяющий быстро и точно измерять твердость с повторяемостью.

Испытательный прибор Rockwell оказался столь же эффективным при определении твердости других стальных сплавов, металлов и даже неметаллических материалов. Диапазон материалов, которые можно было проверить на твердость с помощью этого устройства, был феноменальным, и, следовательно, возникла необходимость иметь разные шкалы Роквелла для тестирования различных материалов.

Если необходимо сохранить точность и повторяемость результатов, следует использовать правильную шкалу Роквелла. Американское общество испытаний и материалов (ASTM) стандартизировало набор шкал для тестирования значений твердости по Роквеллу.Каждой шкале присвоена буква, и она соответствует разной группе материалов.

Твердомер, используемый для измерения металлов и сплавов

Вот разбивка различных шкал Роквелла и материалов, на которых они применяются:

  • Шкала A — Твердосплавные сплавы, мелкая закаленная сталь и тонкая сталь
  • Шкала B — Мягкая сталь, ковкий чугун, медные сплавы, алюминиевые сплавы и т. Д.
  • Шкала C — Сталь, титан, закаленная сталь, твердый чугун и другие материалы тверже B 100
  • Шкала D — Тонкая сталь, ковкий перлитный чугун и сталь средней закалки
  • Шкала E — Алюминиевые и магниевые сплавы, чугун и подшипниковые металлы
  • Scale F — Тонкий мягкий листовой металл и отожженные медные сплавы
  • Шкала G — Бериллиевая медь, фосфорная бронза и ковкий чугун
  • Шкала H — Цинк, алюминий, свинец
  • Шкала K, L, M, P, R, S, V — Очень мягкие и тонкие материалы, включая пластмассы

Процедура тестирования по Роквеллу очень проста и быстра, хотя оборудование стоит дорого.Обычно это занимает менее 10 секунд, чтобы сделать это вручную, тогда как автоматические измерительные устройства могут выполнить процесс тестирования менее чем за секунду на каждую деталь.

Весь процесс тестирования требует всего 4 этапа после того, как образец для испытаний был помещен в испытательный прибор Rockwell: приложение малой нагрузки, приложение большой нагрузки, снятие основной нагрузки, измерение вдавливания, вызванного большой нагрузкой. Проникновение, вызванное приложенной основной нагрузкой, преобразуется в число твердости по Роквеллу; чем меньше проникновение, тем лучше твердость и, следовательно, больше твердость по Роквеллу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *