Статьи о ножах и не только

Замечу, что "бабушкин" нож имел толщину 0,8 – 1,0мм и правильную геометрию, правился он "легко" именно за счет толщины (вспомним, что "под мусат" РК должна быть порядка 0,2 – 0,3 мм!). A для того, чтобы заточить современный нож из высокоуглеродистой стали с твердостью более 60 ед HRC, надо обладать определенными навыками и умением, иначе нож можно просто испортить.

Если углерода больше 0,5%, то этот сплав называется HIGH CARBON STEEL (высокоуглеродистая сталь). И чем больше процент углерода, тем тверже может быть сталь, что повышает качество реза. Но чем тверже сталь, тем больше у нее хрупкость. Еще лет тридцать назад считалось, что сталь не может иметь содержание углерода более 2% – она превращается в чугун, который можно только отлить в форму, а изготовить нож из него практически невозможно, да и сломается такой нож при любой нагрузке. Однако современная наука разработала так называемые порошковые стали (CPM, ZDP,Cowry), которые могут содержать до 3% углерода, но быть при этом пригодными для изготовления ножей. И вот это является очень сильным технологическим прорывом настоящего времени. Основная же сложность при изготовлении ножей из порошковых сталей заключается в трудоемкой обработке и очень высокой стоимости таких ножей (почти на порядок выше, чем ножей из обычных сталей).

Дальнейшее повышение качества ножей, вернее сказать, поиск наиболее удовлетворяющей потребителя конструкции, лежит в синтезе двух направлений – легирования, т.е. добавления элементов, изменяющих структуру и эксплуатационные параметры стали c целью получения нужных свойств, и дальнейшего развития термомеханической обработки, позволяющей получить новые свойства на известных марках стали.

Если влияние добавок достаточно изучено и описано (остановимся на некоторых чуть ниже), то термомеханическая обработка – это то, куда производители и мастера очень не любят пускать посторонних (возьмем ножи Zwilling&Henckеls с их технологией SCT и криообработкой – ни в одном открытом источнике информации нет). Попросите любого мастера на ножевой выставке рассказать, из чего и как сделан нож – в лучшем случае назовут марку стали и твердость, а если вы все же будете проявлять настойчивость и добиваться рассказа о ТМО (как закаливать, как производить отпуск и т.д.), да еще и с нюансами, то может быть всякое…

Кратко остановимся на влиянии добавочных элементов на свойства стали.

ХРОМ добавляет коррозонной стойкости, сталь с содержанием хрома более 13% называется STAINLESS STEEL (нержавеющая сталь). Понятие "нержавеющая сталь" требует неких пояснений. При содержании хрома более 12%, на воздухе, на чистой металлической поверхности, возникает оксидный слой (состоящий из оксидов хрома), который и обеспечивает коррозионную стойкость. Но, во-первых, существует зависимость от количества углерода в стали (так, 12% хрома достаточно, если углерода меньше 0,2%, а если углерода больше 0,8 %, то и хрома требуется более 16%.) И это при НОРМАЛЬНЫХ условиях. Во-вторых, существует так называемая "точечная" (питтинговая) коррозия, которая возникает в кислой среде при наличии хлора (т.е. при использвании практически любых чистящих и моющих средств, да и наша водопроводная вода содержит хлор), поэтому даже на самой-самой нержавейке, если ее вымыть и не протереть, а оставить сохнуть с каплями воды, могут образоваться маленькие пятна, которые создают области с пониженными антикоррозиойными свойствами. Повысить коррозиойную стойкость может хорошая полировка. Хром – карбидообразователь и усиливает износостойкость клинка. Суммируя, можно сказать, что все ножи более или менее ржавеют и темнеют, если за ними не ухаживать, просто ножи из нержавеющей стали допускают большую небрежность в обращении. А самым большим и, к сожалению, типичным врагом ножа является ПОСУДОМОЕЧНАЯ МАШИНА.

КОБАЛЬТ увеличивает твердость и повышает качество структуры стали. Увеличивает сопротивление деформации, усиливает эффект других присадок. Он используется в замечательных сталях VG10 и ATS55.

МАРГАНЕЦ усиливает износостойкость и твердость, представлен в большинстве ножевых сталей, так как делает сталь более податливой при горячей обработке.

МОЛИБДЕН тоже карбидообразователь, усиливает твердость, увеличивает сопротивление деформации, предохраняет от хрупкости, делает сталь легче в обработке. Можно сказать, что обычно добавка молибдена помогает хрому делать свою работу лучше.

НИКЕЛЬ добавляет вязкости и, возможно, усиливает коррозионную стойкость.

КРЕМНИЙ увеличивает твердость и сопротивление деформации.

ВОЛЬФРАМ –увеличивает износостойкость, теплостойкость и ударостойкость. Сильнейший карбидообразователь после ванадия.

ВАНАДИЙ – тоже выступает как "карбидный творец" и, в какой-то степени, усовершенствует зерно стали. Ножи с содержанием ванадия могут иметь очень острое лезвие, но их труднее затачивать. Увеличивает износостойкость и твердость.

ФОСФОР – по существу, загрязнитель, вредная примесь.

СЕРА увеличивает возможность машинной обработки, но уменьшает вязкость. В общем, тоже вредная примесь.

Для примера рассмотрим ножи WUSTHOF. Производитель на каждом ноже штампует марку стали, из которой он изготовлен (что делает ему честь в отличие от конкурента Zwilling & Henckels , у которых о составе стали можно только догадываться)

Итак X50CrMoV15. Понимать это надо примерно так:

X – "Edel"(нем), "Surgical" (англ) ну что-то вроде "хирургическая", качественная сталь. Так написано во всех рекламных брошюрах производителя. Это чисто маркетинговый ход. Если бы было просто написано "Edel stail" или "Surgical steel", стоило бы сильно задуматься, покупать ли такой нож. Хуже может быть только надпись "Stainless Steel" что практически гарантирует плохое качество стали и на 99% означает китайское производство. На самом деле буква Х говорит о том, что данная сталь является высоколегированной, с содержанием легирующих элементов не менее 5%.

50 – означает , что в стали содержится 0,50% углерода, Cr, Mo,V – в стали содержится до 15% этих элементов т.е. хрома, молибдена и ванадия (Скорее всего Cr –14 – 14,5%, Mo –0.5-0.8%, V – 0.1-0.3%). В своих буклетах просто пишут 15% Cr.

Всё это дает коррозионностойкий (нержавеющий) нож , который будет прилично держать заточку.

Однако небольшое содержание углерода (0,5%) означает, что сталь может быть довольно мягкая, что и показывает измерение твердости – чуть больше 56 единиц по шкале С Роквелла.

Под твердостью понимается способность сопротивления материала проникновению в него более твердого образца (немного получилось "масло масляное" но, мне кажется, понятно о чем речь).

В начале сталь должна приобрести максимальную твердость, для этого она нагревается до температуры закалки (обычно указывается производителем стали), затем изделие охлаждается в закаливаемой среде – это может быть вода, воздух, масло. Со сталью, закаленой до максимума, работать практически невозможно, поэтому производят отпуск, в процессе которого изделие вновь нагревается до температуры, значительно ниже температуры закалки, после чего вновь охлаждается. Все это называется термическая обработка , в которой важную роль ирают несколько факторов – температура и длительность закалки, определенный температурный и временной режим отпуска, среда закалки с ее различными добавками, охлаждение в жидком азоте и так далее.

Твердость ножевых сталей принято измерять твердомером с использованием шкалы С по методу Роквелла . Есть еще шкалы А и B. Суть метода состоит во вдавливании в испытуемый образец алмазного наконечника (алмазный конус с углом при вершине 120 градусов) под воздействием двух нагрузок –предварительной и основной, и измерения находится в пределах от 40 до 70 единиц HRC (т.е. по шкале С метода Роквелла).

С твердостью 40 ед вряд ли удастся разрезать что-либо тверже масла, а отдельные ножи Японских мастеров могут иметь твердость и 66-68 ед.