Ножеви: еволуција челика
Нож је једно од најстаријих оруђа човечанства. Ако одбацимо камено и бронзано доба, онда је у најједноставнијем случају нож наоштрени комад гвожђа (челика) са дршком која је удобна за држање.
Главни део ножа, који одређује његову функционалну сврху, је сечиво са резном ивицом. Његове могућности су у великој мери одређене конструктивним материјалом - челиком и његовом топлотном обрадом.
Састав и структура
Особине челика су одређене његовим саставом и структуром. Присуство одређених нечистоћа (легирајућих елемената) може повећати тврдоћу или отпорност на корозију сечива. Проблем често лежи у чињеници да повећањем тврдоће можемо истовремено повећати ломљивост челика и смањити његову отпорност на корозију. Са друге стране, повећањем отпорности на корозију, погоршавамо друге параметре.
На пример, угљеник повећава тврдоћу челика, али смањује његову жилавост и дуктилност. Остали легирајући елементи такође додају и позитивна и негативна својства челику. Хром побољшава отпорност на хабање и корозију, али повећава ломљивост. Ванадијум и молибден повећавају жилавост и чврстоћу, повећавају отпорност на топлотне ефекте, никл - повећава отпорност на корозију, тврдоћу и жилавост челика, ванадијум побољшава чврстоћу и отпорност на хабање челика. Манган и силицијум повећавају дуктилност челика. Сви ови елементи носе своје позитивне квалитете само у строго одређеним количинама, због чега металурзи морају бити изузетно пажљиви и уравнотежени у избору састава челика.
Поред тога, легирајући елементи често имају тенденцију да се концентришу на одређеним тачкама, у којима може доћи до центра напрезања, услед чега ће се сечиво, када се оптерети, сломити на овом месту.
Расподела карбида у челицима
Из тог разлога су у стара времена настали дамаск и дамаст челици, у којима се вишекратном применом неколико врста челика и њиховим ковањем постизала најуједначенија расподела легирајућих елемената.
Узорак Дамаск челика је због поновљеног ковања његових саставних слојева.
Према речима аутора, у најновијем ножу приче могу се издвојити три периода.
Први период је употреба угљеничних челика и нерђајућих челика ниске тврдоће и задржавања оштрице (прва половина XNUMX. века).
Други период је појава нерђајућих челика високе тврдоће и карактеристика задржавања оштрице (друга половина XNUMX. века).
Трећи период је појава прашкастих нерђајућих челика (почетак XNUMX. века).
Ови периоди се могу сматрати прилично произвољним, јер чак и сада неке компаније производе ножеве од угљеничног челика. Ипак, почетком 420. века појавили су се први нерђајући челици, укључујући и чувени челик 420, од којег се и данас производи огроман број ножева широм света. На пример, ако се купи јефтин кинески нож, који кошта неколико стотина рубаља, онда ће сечиво највероватније имати челик од XNUMX.
Француска компанија ОПИНЕЛ производи класичне склопиве ножеве, укључујући и оне са оштрицама од угљеничног челика.
Појава у другој половини 440. века челика разреда 440А, 440Б, 65Ц (блиски руски аналози 13к95, 18к110, 18кXNUMX), који се одликује високим садржајем угљеника, омогућила је производњу условно нерђајућих ножева са тврдоћом и упоредивим својствима сечења. до ножева и сечива од угљеничног челика.
Зашто „условно нерђајући”?
Пошто скоро сваки челик може да зарђа, питање је само окружење и степен изложености. На пример, већина нерђајућег челика добро кородира у мору од слане воде. Иначе, древни челик 420 је један од најнерђајућих.
Ипак, много је згодније користити ножеве од нерђајућег челика у свакодневном животу - у истом периоду, док је нерђајући челик прекривен само мрљама рђе, угљенични челик ће зарђати до рупа. Поред тога, угљенични челици често дају производима непријатан укус када се секу.
Појава прашкастих челика је помогла да се реши проблем уједначене расподеле легирајућих елемената. Један од начина добијања челика у праху је прскање растопљеног метала у медијуму инертног гаса, након чега се формира фини прах са равномерно распоређеним легирајућим елементима. Након тога, прах се синтерује у монолитну шипку изостатичким пресовањем.
прах челика
Структура обичног и прашкастог челика
Један од првих и најчешћих челика у праху који се користио за израду ножева био је челик ЦПМ С30В, који су 2001. године развили Дик Барбер из шведске компаније Цруцибле Материалс Цорпоратион и познати произвођач ножева Крис Рив.
Поред уобичајеног процеса израде сечива од трака и шипки, челик у праху омогућава веома интересантна технолошка решења.
Америчка компанија Керсхав објавила је склопиви нож Оффсет 1597, са оштрицом направљеном по МИМ (Метал Ињецтион Молдинг) технологији, технологији за ливење праха метала и легура под притиском, која се назива и МИТЕ (Метал Ињецтион Молдинг витх ан Едге). По МИМ/МИТЕ технологији, метални прах се меша са везивом, док је величина калупа 20% већа од коначне величине сечива. Затим се уз помоћ синтеровања под притиском повећава густина готовог производа на 99,7% густине оригиналног метала (везиво изгара током синтеровања). Резултат је производ сложеног 3Д облика, који се не може добити на други начин.
Кершоов офсет 1597
Могућност равномерне расподеле легирајућих елемената у прашкастим челицима довела је до повећања њиховог процента, што је резултирало појавом такозваних суперчелика, као што су, на пример, ЗДП 189 или Цоври-Кс, међутим, сложеност њиховог оштрења. а високи трошкови ограничавају њихову дистрибуцију.
Избалансиранији челици као што су М390/М398, ЦПМ-20ЦВ, Елмак и други лакши за производњу и одржавање - ЦПМ С30В/ЦПМ С35В, ЦТС-КСХП, итд. су стекли велику популарност.
Релативне карактеристике различитих савремених челика за ножеве
На крају крајева, све зависи од цене сечива - ни супер челици, па чак ни само висококвалитетни челици у праху нису избацили са тржишта јефтиније челике без праха. Тржиште челика за ножеве може се сматрати пирамидом, са заслуженим челиком 420 на дну и најновијим супер челицима на врху, који се спушта како се појављује још више „супер“ челика.
Штавише, поента овде није само цена изворног материјала - најважнији технолошки процес, који "открива" карактеристике челика, је топлотна обрада. Сваки челик захтева сопствену термичку обраду, а када се појави нови супер челик, произвођачима треба времена да га савладају.
Топлотни третман
Термичка обрада - каљење, каљење, нормализација, жарење и криогена обрада метала, омогућава вам да доведете сечиво до карактеристика које подразумевају употребљени тип челика. Исправна висококвалитетна термичка обрада омогућава да се из челика „исцеди“ максимум, а неисправна може у потпуности да уништи крајњи производ, ма колико скупи материјали у њему били коришћени. Може се слободно рећи да је боље изабрати сечиво од једноставнијег челика, али са добром топлотном обрадом, него сечиво од супер челика које је направио специјалиста који не зна како да га термички обрађује.
Класични Буцк Фолдинг Хунтер склопиви нож је одавно направљен од „обичног“ челика 420ХЦ, али вештине Бакових термиста омогућавају да се из њега извуче максимум.
Одређена компанија за производњу ножева је често позната по својој способности да ради са одређеним челиком, а њени модернији челични производи могу имати лошије перформансе због лоше подешених процеса термичке обраде.
Важну улогу игра опрема за топлотну обраду. Савремене пећи за каљење омогућавају топлотну обраду у вакууму иу различитим медијима - аргон, азот, хелијум, водоник. Опрема за криопроцесирање на температури од -196 степени омогућава повећање отпорности на хабање, цикличну чврстоћу, отпорност на корозију и ерозију. На пример, ресурс производа криообрадом може се повећати за 300%.
Потреба за коришћењем сложене и скупе опреме не дозвољава занатским радионицама да изводе све неопходне технолошке операције, па су тврдње да „наш стриц Коља у гаражи прави најбоље ножеве на свету“ тешко утемељене.
Цомпосите Бладес
Други начин да добијете оштрице ножа је креирање композитних сечива.
У принципу, сечива од Дамаска и Дамаска челика горе поменута су такође композитна - у њима се материјали са нижим садржајем угљеника комбинују са материјалима са већим садржајем угљеника. Међутим, у савременим композитним лопатицама, процес се спроводи нешто другачије.
Обично је већи део сечива направљен од материјала веће еластичности, али мање тврдоће и ломљивости, док је резна ивица од тврђег материјала. Такво сечиво комбинује добре механичке особине и висококвалитетну резну ивицу. Међутим, на скупим моделима ножева и даље радије користе суперчелике.
Друга опција је да се користи јефтинији челик као основа, а скупљи али висококвалитетни челик на оштрици. На пример, на ножу Керсхав ЈИД ИИ, основа резне ивице је направљена од јефтиног кинеског челика 14Ц28Н, а резна ивица је направљена од издржљивијег америчког Д2.
Книфе Керсхав ЈИД ИИ
Међутим, као иу случају скупљих ножева, смањење трошкова изворног материјала надокнађује се сложеношћу производње композитног сечива, па су такви модели пре изузетак него правило.
Најтраженији правац у коме се користе композитне оштрице су дизајнерски ножеви који се производе у ограниченим количинама. У њима се комбинују материјали како би се добио спектакуларан изглед сечива.
Зеро Толеранце 0777 Композитно сечиво са Ванак 35 резном ивицом и кундаком од дамаск челика
Прошлост против будућности
На мрежи се често могу видети чланци који говоре да је тајна правог дамаст челика и Дамаска одавно изгубљена, а сада се производе његови патетични привиди. Рецимо, ако се та тајна открије, онда ће сечива од „правог“ дамаст челика или Дамаска дати предност од 100 поена испред модерних челика.
У ствари, ово је крајње мало вероватно. Технолошки напредак, опрема и наука о материјалима сада су на највишем нивоу, недостижни за господаре прошлости. Да, добри мајстори би могли да производе производе од дамаст челика и Дамаска са карактеристикама испред свог времена, али сада је велика вероватноћа да ће њихови производи бити инфериорнији у односу на своје модерне колеге направљене од суперчелика.
Међутим, почевши од тренутка када су се појавили савремени нерђајући челици линије 440 и њихови аналози, не постоји глобална потреба за побољшањем челика за ножеве - скоро сви добро направљени ножеви са правилном термичком обрадом се носе са свакодневним задацима.
Појава суперчелика на ножевима је пре омаж тржишту и жеља корисника, од којих су многи љубитељи и колекционари ножева и желе да добију нешто ново, „кул“. И у томе нема ништа лоше, пошто се не побољшавају само челици, већ и дизајн ножева, дизајн. Многи од модерних ножева се са сигурношћу могу приписати уметничким предметима, чија уметничка вредност није инфериорна у односу на платна изузетних уметника, а вредност се само повећава с временом.
У следећем чланку ћемо говорити о дизајнерским решењима која се користе у модерним ножевима.
информације