Какая сталь для ножей самая лучшая
Содержание:
Лучшие характеристики и свойства металла
Качественная характеристика сплава обусловлена его химическим составом:
- высокая прочность – 63 единицы по шкале Роквелла;
- прекрасная износостойкость;
- хорошая гибкость и ударная вязкость, что позволяет использовать металл в различных отраслях и сферах жизни;
- однородность структуры, что гораздо упрощает обработку сплава.
Каждое это свойство делает К340 идеальным выбором, чтобы производить ножи. Особенно ярко достоинства сплава проявляются при изготовлении охотничьих моделей с фиксированными клинками.
Нож Colada Bohler K340 S.
Охотничий нож из стали bohler k340, заточенный правильно, позволит без проблем перерезать толстый канат, вскрыть жестяную банку, разрубить кость животного, не потеряв первозданной остроты. Клинки из этого сплава не крошатся, не переламываются, характеризуются прекрасной износостойкостью.
Хоть К340 и не относится к нержавеющим маркам, она практически не окисляется, чему способствует молибден и ванадий в составе.
Плюсы и минусы для ножей
Среди достоинств сплава можно выделить следующие:
- высокая износостойкость;
- устойчивость к окислению;
- большая механическая прочность, что играет важную роль для инструментов, которые поддаются серьёзным нагрузкам;
- поверхность металла имеет хорошую стойкость к коррозии в процессе эксплуатации, что обусловлено низким содержанием углерода;
- способность сохранять свои первоначальные размеры и геометрическую форму под воздействием внешних факторов;
- возможность азотирования;
- отличная вязкость металла;
- хорошая обрабатываемость на различном электрооборудовании;
- подходит для вакуумного закаливания.
Из основных недостатков особенно выделяются такие:
- сталь не относят к нержавеющим, это полунержавеющая вариация, поэтому главное противопоказание – длительное пребывание во влажной среде;
- процесс дробления влечёт при изготовлении дополнительные затраты;
- технология производства требует значительных финансовых вложений, что увеличивает стоимость конечного продукта;
- редкоземельный ниобий, имеющийся в составе даже в небольшом количестве, усложняет обрабатываемость;
- при обычной сварке есть большая вероятность растрескивания стали. Чтобы избежать этого, необходимо использовать специальные электроды.
Химический состав
В металле содержатся:
- Cr – 17,8%;
- V – 2,99%;
- C – 1,72%;
- Mo – 0,99%;
- Si – 0,8%;
- Mn – 0,27%;
- Ni – 0,15%;
- W – 0,11%.
Хром обеспечивает устойчивость к действию повышенных температур и коррозии, улучшает технологичность и эффективность термообработки, снижает износ при эксплуатации.
Углерод применяется для повышения прочности стали. На его основании устанавливается твердость и хрупкость, свариваемость. При повышении количества углерода в составе снижается качество сварных швов. Упрочнение порошковой стали Elmax происходит за счет образования карбидов железа.
Молибден повышает жаростойкость и устойчивость к действию морской воды. Кремний – это раскислитель, он повышает прочность, но не снижает пластичность, уменьшает риск красноломкости. Марганец также является раскислителем, он выводит кислород и серу из состава, улучшает пластичность, свариваемость и качество поверхности. Никель позволяет сохранять прочность при работе в условиях повышенных температур, исключает корродирование металла.
Благодаря присутствию данных компонентов в составе обеспечивается прокаливаемость, антикоррозионные свойства, устойчивость к износу, высокие эксплуатационные качества, пластичность, ударопрочность. Мелкое, равномерно распределенное зерно обеспечивает однородность структуры и исключает рост интерметаллидных образований.
Сталь aus 8 российский аналог
Японский сплав появился около 100 лет назад, но высокие эксплуатационные качества делают его популярным и сейчас. Ножевая сталь AUS-8 является одним из материалов, который имеет специфическую область применения. Его разработка осуществлялась в соответствии с требованиями к клинкам и ножам.
Преимуществами металла, изготовленного Aichi Steel Works, являются прочность, практичность и длительный срок службы. Изделия из данного материала имеют большое количество положительных отзывов. По сравнению с аналогами прототип характеризуется лучшим качеством реза, продолжительностью удержания заточки и твердостью.
Вернуться
Химический состав
Сталь АУС 8 является высоколегированной и очень твердой. Состав материала установлен японскими нормативными документами, в него входят:
- С – 0,7-0,75%;
- Si – 1-1,1%;
- Mg – 0,5-0,6%;
- Mo – 0,1%;
- V – 0,1%;
- Cr – 13-14,5%;
- S – 0,02%;
- P – 0,02%.
Углерод используется для придания материалу прочности и твердости, но при увеличении содержания его в сплаве повышается хрупкость. В данном материале оптимально подобрано соотношение железа и углерода, что обеспечивает высокие эксплуатационные свойства. Однако обработка его осуществляется достаточно сложно из-за невысокой пластичности.
Кремний используется в качестве раскислителя, он выводит из ножевой стали AUS-8 свободный кислород. Это снижает химическую ликвацию, улучшает механические характеристики, но не снижает ее пластичность.
Марганец используется в качестве фильтра для очистки материала от примесей серы и фосфора. Это положительно сказывается на качестве поверхности и устойчивости к механическим воздействиям.
Хром – легирующий компонент, он положительно сказывается на жаростойкости, антикоррозионных свойствах, упрощает термообработку. При воздействии абразивных материалов за счет хрома повышается износостойкость изделий.
Сера и фосфор – это нежелательные включения, которые негативно сказываются на качестве стали AUS-8, поэтому их присутствие в сплаве нормируется. Они попадают из шихты и лигатур. При термообработке большое количество серы может привести к образованию трещин.
Вернуться
Свойства материала
Плавление материала происходит при достаточно высокой температуре, что обусловлено особенностями состава. В результате получают упругий металл с высокой прочностью и твердостью. Это позволяет снизить риск его повреждения в результате приложения динамической нагрузки.
Сталь АУС 8 плохо передает ток, т.к. имеет значительное сопротивление. Твердость материала варьируется в пределах 60-65 HRC в зависимости от способа обработки. Способность накапливать тепло может привести к небольшому температурному расширению.
АУС8 выдерживает большие нагрузки – разрушение начинается при 770 МПа. Однако пластичность ее остается небольшой.
Вернуться
Применение
Ножевая сталь AUS-8 используется при производстве режущего инструмента. Специалисты по холодному оружию отмечают высокие эксплуатационные характеристики клинков, изготовленных из данного материала. Также из него изготавливают хирургические инструменты и ножи. К преимуществам последних относятся:
- высокая твердость после термообработки;
- простота температурной обработки;
- ударная вязкость, поэтому из нее изготавливают мачете, топоры и т.д.;
- стойкость к выкрашиванию;
- острота на протяжении трех месяцев после заточки;
- простота шлифовки и полировки, возможность их осуществления в бытовых условиях.
К недостаткам можно отнести только появление точечной коррозии при нахождении изделия на протяжении недели в воде.
Вернуться
Технические характеристики
К основным характеристикам стали AUS-8 относятся:
коэффициент удельной теплоемкости | 485 Дж/кгС; |
относительное удлинение при растяжении/сжатии | 15/30%; |
работоспособность при знакопеременной нагрузке 700 МПа | 6 млн. циклов; |
предел прочности | 770 МПа; |
расширение при 100 С | 11,8 мкм; |
временное сопротивление | 600 МПа; |
твердость AUS-8 по Роквеллу | 60; |
электрическое сопротивление | 250 МОмм; |
ударная вязкость | 12-18 кДж/м2; |
модуль Юнга | 20 МПа; |
температура плавления | 1550-1660 С; |
теплопроводность при 20 С | 24 Вт/мС; |
плотность | 7750 кг/м3. |
Аналоги
По сути, сталь К340 – это аналог популярного штамповочного сплава Х12МФ. По своим свойствам и характеристикам они превосходят такие известные марки: AISI A2, S7, D2. Благодаря технологии производства в K340 содержится меньше вредных примесей и её состав более однородный, нежели у Х12. Обе стали обладают высокой прочностью и применяются в различных отраслях промышленности. Но К340 более устойчива к воздействиям коррозий ввиду химического состава, за счёт чего приближается к нержавеющим сплавам.
Полоска из стали аналога – Х12МФ. При сходных характеристиках Х12МФ имеет более демократичную цену, следовательно, и изделия из неё более доступны.
Некоторое сходство К340-я имеет и с американской маркой Д2. Они схожи как по свойствам, так и по химическому составу. Есть только незначительная разница в диапазоне используемых веществ. Но конечные характеристики в основном зависят от закалки, технология которой у них похожа.
Сталь M390. Состав и свойства
Сталь марки M390 — мартенситная, с повышенным содержанием хрома, порошковая сталь от шведско-австрийского концерна Bohler-Uddeholm. Оптимальная твердость 60-62 HRC. Содержание карбидов в стали М390 около 20% (см. информацию ниже). Очень высокая износостойкость и коррозионная стойкость.
Популярная, ее с удовольствием используют как серийные производители для ножей премиум класса, так и частные изготовители. Рекомендуемый угол заточки лезвия из стали M390 — от 30 градусов. При заточке заусенец минимальный. Сама заточка, обычно, проблем не доставляет.
Похожие аналоги: CPM 20CV (США)
C | Cr | Mn | Mo | Ni | P | Si | S | V | Другое |
1.90 | 20.0 | 0.3 | 1.0 | — | — | 0.70 | — | 4.0 | 0.6(W) |
>Вернуться к списку сталей
Микроструктура стали M390, увеличение х750 (фото: mendelu.cz)
Микроструктура стали M390, увеличение х1500 (фото: mendelu.cz)
Микроструктура стали M390, увеличение х3000 (фото: mendelu.cz)
=
СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛИ:
- Углерод (C, Carbon): улучшает удержание кромки и повышает вязкость; увеличивает твердость и сопротивление износу; уменьшает пластичность; в больших значениях понижает коррозионную стойкость.
- Хром (Cr, Chromium): повышает твердость, сопротивление растяжению и плотность; повышают устойчивость к коррозии (>11% делает сплав нержавеющим).
- Марганец (Mn, Manganese): повышает прокаливаемость, износостойкость и вязкость; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла; в больших % увеличивает твердость и хрупкость.
- Молибден (Mo, Molybdenum): увеличивает твердость, прочность, прокаливаемость и плотность; улучшает обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
- Никель (Ni, Nickel): добавляет ударную вязкость; улучшает коррозионную стойкость; уменьшает твердость.
Фосфор (P, Phosphorus): считается вредной примесью. Растворяется в феррите, за счет этого повышается прочность, но снижается пластичность и ударная вязкость с увеличением склонности стали к хрупкости. В низколегированных сталях с углеродом около 0.1% фосфор повышает прочность и сопротивление атмосферной коррозии. Считается вредной примесью.
Кремний (Si, Silicon): увеличивает прочность; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла.
Сера (S, Sulfur): обычно считается вредной примесью влияющей на пластичность, ударную вязкость, свариваемость, коррозионные свойства, качество поверхности стали и т.д. Вредное влияние серы уменьшает присутствие в стали марганца. Содержание же серы в качественных сталях не превышает 0.02-0.03%.
- Ванадий (V, Vanadium): увеличивает прочность, износостойкость, повышает плотность и вязкость; повышает коррозионную стойкость, увеличивая оксидную пленку; карбидные включения ванадия очень твердые.
- Вольфрам (W, Tungsten): добавляет прочности, вязкости и улучшает прокаливаемость; сохраняет твердость при высоких температурах.
- Кобальт (Co, Cobalt): увеличивает прочность и твердость, позволяет закалку при более высоких температурах; усиливает эффекты других элементах в сложных сталях.
- Ниобий (Nb, Niobium): ограничивает рост карбидов; ограничивает обрабатываемость; создает самые твердые карбиды.
Азот (N, Nitrogen): используется вместо углерода в стальной матрице (атомы азота функционируют аналогично атомам углерода, но обладают преимуществами в коррозионной стойкости)…
ZAT
Характеристика
Известная многим марка стали AISI 420 – это аустенитно-мартенситный сплав, разработанный американскими технологами. В цифрах и буквах, используемых в названии, зашифрованы основные данные об этом металле:
- AISI – это аббревиатура «Американский Институт Стали и Сплавов», который как раз и разработал данную систему маркировок;
- трёхзначное число обозначает принадлежность к сталям, устойчивым к коррозиям, где первая цифра 4 определяет отношение к хромоникелемолибденовым сплавам;
- 20 – это место металла в специальной таблице.
Сталь марки 420 – это один из самых дешёвых материалов, применяемых в ножевом производстве. Из-за своего специфического химического состава она плохо поддаётся закалке, вследствие чего является довольно мягким материалом и плохо держит заточку. Зато этот металл обладает отличной коррозионной стойкостью и доступной стоимостью, благодаря чему он активно применяется для изготовления практически всех импортных ножей, которые имеются на отечественном рынке.
Сталь марки 420 одна из самых дешёвых.
Патенты на производство AISI 420 имеют большое количество стран. Состав всех производимых сталей одинаков, как и технологический процесс. Но обработку и закалку уже готовых изделий в зависимости от места изготовления проводят по-разному.
Именно 420-ую применяют для выпуска практически всех китайских ножей, из-за чего она и приобрела свою дурную славу.
Обычно в восточном исполнении подобные режущие инструменты имеют довольно низкое качество, а их свойства подходят только для создания кухонных моделей. Всё это не означает, что нужно списывать весь «восток», смешивая их изделия с грязью. Так, в Тайване изготавливают хорошие ножи для подводной охоты, а любое японское изделие будет отвечать самым высоким стандартам.
Качество подобной продукции в европейском исполнении на порядок выше, но всё равно находится в бюджетном сегменте. Нож, выпущенный в Испании, практически такой же мягкий, как и китайский, а вот выпущенный Германией, Австрией и Швейцарией имеет более высокую твёрдость и аккуратное исполнение.
Сталь 420 имеет свои преимущества.
Если говорить об американском качестве, то режущие инструменты из 420-ой, производимые United Cuttrely, – это в основном сувенирные модели, а производимые фирмами Back и SOG – довольно неплохие изделия, имеющие твёрдость 57 HRC, хорошую упругость и небольшой вес.
Данные примеры подтверждают одну простую истину: ключевую роль в создании качественных ножей играет не сам металл, а обработка и закалка конечного изделия, которые и позволяют добиться всех необходимых параметров.
Следует отметить черту, которая характерна для всех клинков из 420-ой серии вне зависимости от места изготовления – все они из-за свойств металла довольно массивные, тяжёлые и несколько неудобные при резе.
К тому же если соберётесь покупать ножи из стали 420, необходимо знать следующее: они далеко не всегда маркируются соответственным образом. В случае если на клинке нет никаких надписей или написано Stainless Steel, Stainless, Rostfrei, Super-steel, Inox, что фактически переводится как «нержавейка», скорее всего, он изготовлен именно из этого сплава.
Как и любой другой материал, сталь 420 имеет свои преимущества, которые будут выгодны при определённых условиях, и недостатки, что непосредственно повлияет на её применение.
Плюсы
Среди положительных свойств следует выделить прекрасную антикоррозионную стойкость – главный плюс, немаловажную роль играет и дешевизна материала. Термообработка проводится с применением азота, что позволяет добиться твёрдости 53 HRC, неплохой гибкости и режущих свойств.
При хорошей криогенной обработке и закалке уже готового изделия можно добиться большей упругости и прочности и довести характеристики до уровня более дорогих сплавов, но стоит учитывать, что это скажется на стоимости. Даже после сложных обработок такой инструмент будет иметь уровень потребительских свойств в пределах бюджетного сегмента.
Минусы
Основной минус этой марки – она с трудом поддаётся закалке, что не позволяет достичь большего показателя твёрдости. В итоге получается довольно мягкий сплав, имеющий низкое содержание углерода. В связи с этим характерной чертой является плохая устойчивость к внешним повреждениям и механическим нагрузкам.
По этой же причине сталь плохо держит заточку: ножи постоянно приходится подтачивать. Но это не мешает зарубежным мастерам работать с металлом и изготавливать изделия, пользующиеся большим спросом. Несколько увеличить срок эксплуатации позволит тщательный и постоянный уход.
Сталь 420 с трудом поддаётся закалке.