
Правильна сталь
Сучасний світ, багатий на досягнення прогресу і високими технологіями, пропонує покупцеві великий вибір товарів, призначених для вирішення одних і тих саме завдань, але які суттєво відрізняються як за ціною, так і за технічними характеристиками. І якщо при виборі побутової техніки (починаючи від праски і закінчуючи топовим ноутбуком) ми проводимо години в Інтернеті за вивченням усіх можливих відмінностей, підбираючи модель «під себе», то з ножами, здавалося б, все значно простіше: йдеш і купуєш необхідну модель — для кухні, пікніка за містом або щоденного носіння. Головне, щоб різав добре, ну і ще щоб не найдешевший, а то можна нарватися на китайську підробку. Однак не все так просто: сучасна ножова індустрія пропонує величезну кількість моделей, створюються спеціальні марки сталей, проводяться масштабні виставки, а ціна на вироби майстрів ножової справи досягає десятків тисяч північноамериканських доларів, причому багато з них випускаються обмеженими серіями, а то і зовсім в одиничних екземплярах, і мають колекційну цінність.
І ось, прийшовши в спеціалізований магазин, покупець часто губиться в цифрах і назвах хімічних елементів, різноманітності матеріалів рукояток і форм клинка і почуває себе, як у крамниці алхіміка.
Мета цієї статті — допомогти розібратися у всіх «літерах і циферках», які позначають марку сталі — одну з головних характеристик ножа і його властивостей. Природно, не менш важливими характеристиками є форма і геометрія клинка, матеріал рукоятки, а також інші параметри, однак сьогодні ми зупинимося на розгляді марок сталі, які застосовуються при виготовленні ножів.
З азів
Почнемо з визначення. Сталь — це сплав, що складається із заліза (Fe), вуглецю (C), легуючих добавок і домішок. Вуглець додає сталі міцності і твердості, але при занадто високому вмісті (як, наприклад, у чавуна, де вуглецю більше 2,14 %) в'язкість і пластичність сталі знижуються, і вона вже не підходить для виготовлення ножів.
Основними характеристиками сталі є її міцність (здатність сприймати зовнішні навантаження, не руйнуючись), твердість (здатність чинити опір вторгненню більш твердого тіла), в'язкість (здатність чинити опір відколам та деформаціям при ударних навантаженнях) і зносостійкість ріжучої кромки.
Наприкінці XIX-початку XX століття металурги з'ясували, що при додаванні до складу сталі інших хімічних елементів (таких, як хром, ванадій, молібден та ін.) вона набуває нових властивостей — а саме, підвищується корозійна стійкість, збільшується пружність, в'язкість і т. д. Ці елементи-домішки отримали назву легуючих, а сталі покращеного складу — легованими.
Одним з найбільш важливих легуючих хімічних елементів, що використовуються при виплавці ножових сталей, є хром (Cr) — метал, який підвищує корозійну стійкість сталі. Сталі з вмістом хрому понад 13% називаються нержавіючими. Це аж ніяк не означає, що клинки з таким процентним вмістом хрому абсолютно стійкі до корозії — однак цей процес буде розвиватися інакше, ніж у сталей з високим вмістом вуглецю, і набагато повільніше.
Отже, ми отримали перший класифікатор: високовуглецева і нержавіюча сталь. Але це не спрощує муки вибору.
Високий вуглець
Дійсно, високовуглецеві сталі демонструють хороший баланс між характеристиками міцності і тривалим утриманням гостроти ріжучої кромки. Але є і зворотна сторона медалі — низька корозійна стійкість. Багато виробників вдаються до різноманітних прийомів, які збільшують цей параметр, зокрема до проковування, полірування поверхні клинка і збереженню окалини. Ножі з високовуглецевих сталей чутливі до впливу соку овочів і фруктів й крові тварин. Також не рекомендується тривалий вплив вологи — наприклад, носіння у вологих піхвах. Природно, при ретельному догляді ножі з такого типу сталей довго слугуватимуть своєму власникові. Своєчасне чищення, протирання речовинами, які містять жир (мастильними оліями — або навіть салом в похідних умовах) відкладуть візит до ножового майстра, який видаляє сліди «побиття» клинка. Резюмуємо: ніж з клинком з високоуглецевої сталі буде довго тішити власника своїми ріжучими властивостями за умови обов'язкового ретельного та своєчасного догляду за ним.
Найбільш популярними марками високовуглецевих сталей, що застосовуються для виготовлення ножів, а також мачете, є: японська пружинно-ресорна сталь SK5 (вміст вуглецю — 0,8-0,9%, хрому — 0,1-0,3%, марганцю — 0,1-0,5%, та нікелю — 0,1-0,25%), сталь Carbon V, сталі 1055, 1088 і 1095 — з різним вмістом вуглецю і легуючих добавок.
Виробники використовують для клинків і «умовно-нержавіючі сталі. Одним з прикладів є широко відома інструментальна швидкоріжуча сталь D2 (вміст хрому — 11-13%, марганцю — 0,45%, ванадію — 1,1 %). Клинки з неї відрізняються високою ударною міцністю, сильною жорсткістю і відмінними характеристиками утримання гостроти ріжучої кромки. Однак складність у виробництві робить клинки з цієї сталі дуже дорогими, а необхідність стежити за естетичним виглядом ножа, пов'язана з агресивним впливом факторів навколишнього середовища, при цьому не зникає.
Короткий курс алхімії
Тепер саме час поговорити про склад сталі і легуючих добавок, які суттєво впливають на її властивості. У першу чергу виробники намагаються позбутися домішок сірки і фосфору, які істотно знижують механічні і фізико-хімічні властивості клинка. Вміст фосфору, незважаючи на деяке збільшення міцності, впливає на крихкість.
Підвищений вміст сірки негативно впливає на пластичність, стійкість до корозії і утримання гостроти ріжучої кромки.
Вуглець (С) — як згадувалося вище, впливає на міцність і твердість матеріалу клинка.
Хром (Сг) — додає сталі зносостійкість і стійкість до корозії. Сталі з вмістом хрому 13% і вище прийнято вважати нержавіючими.
Марганець (Mn) — застосовується при виплавці сталі і істотно підвищує її твердість.
Ванадій (V) — хімічний елемент, часто застосовується при виробництві сталей для підвищення характеристик міцності і зносостійкості.
Молібден (Mo) — його присутність у складі сталі зменшує крихкість клинка.
Нікель (Ni) — підвищує ударну в'язкість.
Вольфрам (W) — його вміст впливає на зносостійкість клинка.
Азот (N) — виконуючи функцію, аналогічну вуглецю, утворює нітриди, тим самим впливаючи на твердість сталі та стійкість до корозії.
Знаючи ці позначення і вплив кожного з матеріалів на властивості стали, ми зможемо простіше орієнтуватися в абсолютно, на перший погляд, незрозумілому наборі символів, що позначає її марку. Наприклад, абревіатура 8Cr13MoV на клинку ножа означає, що в складі сталі — 0,8% вуглецю, 13% хрому, також присутні молібден і ванадій. Погодьтеся, алхімія — не така вже й складна наука.
Нержавіюча сталь
Більшість з нас стикається з ножами з нержавіючої сталі щодня — і провідні торгові марки та виробники категорії no name використовують її для виробництва кухонних ножів й іншого приладдя. Однак ми вже знаємо, що сталь сталі не рівня. Імениті виробники (наприклад, компанія Cold Steel) використовують в якості матеріалів для клинків досить дорогі сталі. Нержавіюча сталь 4116, що виплавляється німецьким концерном Thyssen Krupp, крім кухонного призначення, використовується також у галузях з підвищеними гігієнічними вимогами (наприклад, у хірургії і фармацевтиці). Також досить часто зустрічаються ножі з маркуванням 400 series, AUS 6/8/10 і Sandvik 12C27. На цих маркуваннях хотілося б зупинитися трохи докладніше, адже більшість ножів для щоденного використання, або EDC (every day carry), виготовляються з цих сталей або їх похідних.
Сталі сімейства 440 дуже популярні серед виробників складних ножів. Клинки з цих сталей відрізняються високою стійкістю до корозії, тривалим утриманням гостроти ріжучої кромки, а також простотою у догляді і тонкій заточці. Додаткове літерне маркування — «A», «B» або «C» — відповідає кількості вмісту вуглецю (від 0,65 до 1,2% відповідно). Сталь 440С дуже популярна у виробників ножів середнього цінового сегменту — вона дещо гірше протистоїть корозії, ніж її «молодші брати» 440А і 440В, проте відрізняється більш високою твердістю.
AUS 6 і AUS 8 — японські сталі дуже популярні у виробників ножів бюджетного та середнього класу.
Саме 440С і AUS8 користуються найбільшою увагою у виробників складаних ножів середнього цінового сегменту — таких, як Boker Plus та Cold Steel.
Двоє зі скриньки — Spyderco Delica і Salt — впевненість у морі та на суші
Ножі з клеймом Sandvik відомі по всьому світу. Сталь Sandvik 12C27 застосовується в ножах і мультитулах Victorinox, Morakniv та інших. Нова сталь Sandvik 14C28N спочатку розроблялася як ножова. Крім вуглецю, хрому і марганцю, які впливають на гостроту і збереження гостроти ріжучої кромки, а також стійкість до корозії, ножі з цієї сталі містять азот, який поліпшує, крім усього іншого, якість і тривалість утримання заточки.
Більшої й більшої популярності набувають ножі із сталі 8Cr13MoV. Вперше отримавши широку популярність в серії бюджетних ножів Byrd відомої американської компанії Spyderco, ця китайська сталь на сьогоднішній день не поступається в популярності японської AUS 8 і застосовується багатьма виробниками.
Для спеціальних ножів застосовуються спеціальні сталі. Так, в серії ножів Salt від американської компанії Spyderco, призначеній дайверам і яхтсменам, використовується сталь H-1. Завдяки низькому вмісту вуглецю (всього 0,15 %), високому вмісту азоту (0,10 %), покликаного забезпечити клинку достатню міцність і одночасно стійкість до корозії, а також особливій технології гартування, що передбачає охолодження до -80 °С, під час якого відбувається трансформація поверхневого шару, ножі зі сталі H-1 не бояться тривалого агресивного впливу морського повітря і солоної води.
Комбінації
Деякі виробники поєднують (і не без успіху) переваги різних видів сталей, використовуючи їх в одному клинку. Розглянемо в якості прикладу такого симбіозу San Mai III. Образно кажучи, клинок цього типу являє собою «сендвіч», в центрі якого — пластина з твердої високовуглецевої та стійкої до корозії сталі VG-1, що відповідає за механічну міцність, якість різу і збереження гостроти заточки, а з боків — смуги з більш м'якої нержавіючої сталі 420J2, що приймають на себе вплив бокових напружень і надають клинку додаткову міцність і гнучкість.
Чарівний порошок
Прогрес рухається семимильними кроками, не залишилася від нього осторонь і ножова промисловість. В останні десятиліття виробники все частіше застосовують для виготовлення ножів порошкові сталі. Технології порошкової металургії постійно удосконалюються ще з середини 60-х рр. минулого століття, і суть її, якщо коротко, полягає в наступному. Розплавлену сталь під тиском через вузькі форсунки, формують з струменів рідкої сталі дрібні краплі, переливають в спеціальний тигель з рідким азотом. Затверділі краплі осідають на дні тигля у вигляді порошку з круглих або овальних сталевих крупинок.
Для отримання з порошку листової сталі крупинки спочатку сортують за розміром (дуже дрібні і дуже великі йдуть на повторну переплавку), а потім спікають. Завдяки такому методу відбувається рівномірний розподіл карбідів, в результаті чого помітно підвищується однорідність сталі, поліпшуються її механічні характеристики, сталь легше піддається шліфуванню й куванню.
Виробництво порошкових сталей — процес досить дорогий, однак висока ціна компенсується відмінними механічними властивостями клинка, тривалим збереженням гостроти ріжучої кромки і високою корозійною стійкістю.
Найбільш популярними і поширеними на сьогоднішній день порошковими сталями є:
• сталі американської компанії Crucible Industries, виготовлені за фірмовою технологією CPM (Crucible Particle Metallurgy process): S30V, S35VN, S90V та ін.;
• європейські порошкові сталі виробництва концерну Bohler-Uddeholm: K390, M390, Elmax, Vanax;
• японські сталі ZDP-189 і Hitachi YXR-7;
• сталі виробництва американської корпорації CTC (Carpenter Technology Corporation): CTS-BD1, CTS-XHP, Maxamet та ін.
Природно, у рамках однієї статті неможливо вмістити розповідь про всі сталі, їхні переваги та недоліки, однак сподіваємося, що цей невеликий «лікнеп» допоможе читачеві вибрати для себе Той Самий Ніж. А то й кілька — адже ножів, як відомо, багато не буває.
Стаття опублікована в журналі "Світ захоплень: Мисливство&Зброя"в № 5 за 2018 рік.
Автор: Валерій Романенко




