Александър Марянко ИСТОРИЧЕСКИ ПРЕГЛЕД
ИСТОРИЧЕСКИ ПРЕГЛЕД. НЕРЪЖДАЕМА СТОМАНА
Джулиус Баур патентова в Ню Йорк през 1865 г. хромова сплав, чиито свойства с висока якост бяха предложени да се използват в скари и сейфове. Ножниците Фредерик Адолф Уил и Джулиус Финк от Сан Франциско се опитаха да използват тази сплав за остриетата на своите ножове, но те бързо потъмняха и пострадаха от точкова корозия. Оказа се, че тази сплав има 5–7% хром. В такова количество хромът без легиране с никел, вместо да забавя корозията, служи като катализатор за окисляването на желязото. След като това е доказано от английския металург Робърт Хадфийлд през 1892 г., експериментите с химическия състав на неръждаемата стомана спират за известно време.
Щафетата беше поета от немски учени, които в началото на 20 век най-накрая успяха да получат устойчива на корозия стомана. Хари Брейли, английски учен от Шефилд, и Елууд Хайнс, американец, чието име се свързва с изобретяването на кобалтово-волфрамова сплав, известна като стелит, следват независими пътища.
В резултат на това се роди криогенният процес на охлаждане „Frozen Heat“ („Frozen Heat“). Остриетата се поставят в тави и се нагряват до температура малко над нормалната температура на темпериране. След това се поставят във вана с охлаждаща среда (масло) при температура 60 °C, където се държат до достигане на температурата на охлаждащата среда. След това остриетата се почистват, поставят се плътно в гофрове, за да се предотврати изкривяване и се прехвърлят в охладителна камера, където се държат в твърд въглероден диоксид (-78 ° C) или течен азот (-196 ° C). След това се извършва нагряване, за да се облекчат остатъчните напрежения и се охлажда до стайна температура.
Този процес вече е задължителен за всичкивисококачествени високовъглеродни стомани за ножове, с изключение на потребителски стоки от най-нисък анализ.
През 70-те години търсенето на нови материали продължава. Известният режач Боб Лавлес започна активно да популяризира 154CM на Crucible Steel - материал за лагери, втулки и двигателни клапани. Заедно с Cold Steel той дори успя да произведе серийни ножове от елитен клас от тази стомана. По-късно той представи на обществеността пълен аналог на тази стомана - по-достъпната японска марка ATS-34 от Hitachi.
Именно тези стомани - 154CM, ATS-34, 440A, 440B и 440C - почти до средата на 90-те години определят лицето на американския пазар на ножове сред малки производители и частни търговци. От края на 80-те - началото на 90-те години серийните производители също започнаха широкото използване на тези стомани. В 440A и 440B бяха предложени ножове от среден клас, както и техните немски и японски аналози. Потребителските стоки са направени от евтина далекоизточна стомана 420J2. Европейският пазар донякъде изостава от американския, тъй като широкото използване на високовъглеродни устойчиви на корозия стомани за ножове започва едва през първата половина на 90-те години. Този пазар беше разделен помежду си от германци, французи и шведи, и то по много особен начин: например финландската компания Marttiini купува неръждаема стомана от германци и французи, а френската Opinel от шведите от Sandvik.
В края на 80-те и началото на 90-те години японските неръждаеми стомани най-накрая се наложиха на северноамериканския пазар. Млади компании, които бързо навлязоха на пазара на ножове, като AIMar Knives, Cold Steel, Spyderco и Benchmade, заложиха на ножове от Hitachi - ATS-34, G-2 (Gin-1) от Gingami, AUS-6 и AUS-8. И може би не само заради техните оперативни свойства и цени: японският капитал започна да играе все повече и повеченарастваща роля в развитието на ножарската индустрия в САЩ. Днес модели на производители като Beretta (САЩ) и Fallkniven (Швеция) се произвеждат почти изцяло от японски неръждаеми стомани.
В същото време се случи "второто идване" на 154CM - производителите на ножове предлагат подобрена версия на тази стомана под формата на ламарина, която е удобна за рязане. Американската компания Latrobe Steel (Latrobe, Пенсилвания) навлезе на пазара с нова лагерна стомана, Lescalloy BG42, която е силно рекламирана от модния производител Крис Рийв.
Днес повечето производители на масово производство работят с вече тествани марки стомана, а новата гама, която се появи през последните години (AUS-10, ATS-55, VG-10, MRS-30 (Япония) и BG-42 (САЩ)) всъщност повтаря вече познатата ATS-34 с някои малки подобрения. Също така трябва да се отбележи, че такива марки стомана като ATS-55 и VG10 вече нямат „двойна цел“ - те са разработени от японски производители точно като остриета за ножове. Понастоящем има ясна тенденция към определяне на по-строги ограничения върху химическия състав на стоманите, използвани за ножове. Ако 440C позволява сериозно процентно разпространение на елементите (например въглерод в 0,25%: от 0,95% до 1,20%), тогава новите стомани като ATS-34, ATS-55, VG10 и др., поради използването на нови технологии, имат по-строги процентни граници - от 0,05% до 0,1%. Това позволява не само да се избере оптималният режим на термична обработка, но и гарантира висока стабилност на крайния резултат.
Сериозната разлика в свойствата на остриетата от стомани с подобен химичен състав от различни производители се обяснява с разликата в технологичните процеси, използвани за тяхното производство и крайниятоплинна обработка на острието.
Най-разпространеният метод за производство на стомана е топенето в електрически пещи по метода на кислородно взривяване с окончателна обработка в кофа и обработка под вакуум. Това постига добра степен на пречистване от оксиди, както при популярната домашна стомана 95X18Sh.
Допълнително подобряване на свойствата може да се постигне чрез дифузионно отгряване при високи температури, поради претопяване и редица специални мерки: понижаване на крайната температура на валцуване и допълнителни разходи за бързо охлаждане на валцувани продукти. Така че при стомани 154SM се използва методът за повишено пречистване от примеси AKD (аргон-кислородно обезвъглеродяване), при BG-42 - технологичният процес VIM-VAR - вакуумно индукционно топене - вакуумно дъгово претопяване.
Разпределението на карбидите вътре в матрицата също оказва голямо влияние върху свойствата на остриетата - неравномерното насищане на матрицата с карбиди, както и карбидната хетерогенност (разлика в размерите на карбидите) причиняват неравномерно износване на режещия ръб и намаляване на неговата издръжливост.
Трябва да се разграничат няколко основни групи:
1.420:0,15% C и 12–14% Cr;
2. 420/425 модифициран: 0,4–0,5% C и 13–15% Cr;
3. 440A: 0,65–0,75% C и 16,00–18,00% Cr.
4. 440V: 0,75-0,95% C и 16,00-18,00% Cr;
5. 440C: 0,95–1,10% С и 16,00–18,00% Cr;
5a.154SM/ATS-34: 1,00–1,05% C и 14% Cr;
6. CPM(T) 440V: 2,0–2,2% C и 17,00–18,00% Cr.
Приблизителен преводач на най-разпространените класове неръждаема стомана в ножарската индустрия.
(вижте http: //www. rusknife.newmail.ru/info/5tainls/5nls3.htm)
Лошо възприемат втвърдяването. Стоманите от тази група се отличават с добра якост и устойчивост на корозия. Много лесен за повторно смилане. Издръжливост на режещия ръбслаб.
Традиционно се използва за прибори за хранене, евтини кухненски ножове и сгъваеми ножове. Производителят е привлечен от ниската цена и лекотата на обработка на материала.
(известен също като 420HC - High Carbon)
Закален за твърдост 53-55HRC. Най-често срещаният материал за кухненски ножове, ножове за гмуркачи, рибари и любители на воден/морски туризъм, сгъваеми модели от среден клас. Добра устойчивост на корозия. Лесен за повторно смилане. Добри якостни свойства. Издръжливостта на режещия ръб е задоволителна.
Закален за твърдост 54-57HRC. Много подобен по свойства на 425 modified, но с по-добро задържане на ръба. Като правило, материал за тромави ножове с големи и средни размери, бойни и ловни, както и големи сгъваеми.
Закален за твърдост 55-58HRC. По-добър живот на ръба от 440A. Малко по-лоша от 440A ударна якост. Материал за средно и дребно кроене, несгъваеми и сгъваеми многофункционални модели от среден клас.
Твърдост на втвърдяване 56-60HRC Добра устойчивост на режещи ръбове в сравнение с други стомани от клас 440, устойчивостта на корозия е задоволителна, около 2-2,5 пъти по-ниска от тази на 440A. Когато се закали до HRC60, той е по-склонен към "крехкост" и начупване. Висока устойчивост на износване и произтичащите от това трудности при повторно шлифоване. Материал за скъпи модели на сгъваеми и обикновени ножове, оцелели на върха на популярността през първата половина на 90-те години.
Закален за твърдост 57-61HRC. Всъщност това е една от разновидностите на стомани тип 440C с по-строго нормализиран химичен състав, дължащ се на технологията AOD (аргон-кислородно обезвъглеродяване). Поради сегашното търсене, този вид неръждаема стомана е отделена в отделна група, претендираща за статутнай-модерните "ножови" класове в класа на стоманата за скъпи модели ножове. Доста добра комбинация от свойства на рязане и здравина, задоволителна устойчивост на корозия и способност за повторно шлифоване.
(търговско име - S60V)
Закален за твърдост 56-58HRC. Аморфните метални сплави (или така нареченото метално стъкло) са сравнително млад клас материали. Комбинация от добра устойчивост на корозия и задоволителни якостни свойства в сравнение с традиционните неръждаеми стомани 440C. Много добри режещи свойства, но повишена чупливост. Задоволителна способност за повторно смилане.
По този начин човек може да бъде убеден, че качеството на неръждаемата стомана, използвана за остриетата, е сложен комплексен параметър. Изборът на подходяща марка се е превърнал в вид компромис, при който, за да постигнете редица високи качества, винаги трябва да жертвате нещо.
Какви препоръки могат да бъдат дадени на потребителя в това отношение?
1. Оценявайте не само нивото на производство на продукта и марката стомана, но и самия производител, включително нивото на неговото технологично оборудване. Например, испанците от Nieto, въпреки преоборудването на тяхната металургична индустрия през първата половина на 80-те години, произвеждат остриета от 440C, които по отношение на свойствата на рязане и устойчивостта на корозия са по-ниски не само от аналозите от САЩ и Германия, но дори и от стоманата 440A, използвана от SOG (САЩ), която постигна много добри резултати при работа с нея.
4. Не купувайте евтини потребителски стоки. 10 лоши ножа от неръждаема стомана ще си останат 10 лоши ножа - едва ли ще се увеличат през живота ви. По-добре е да спестите и да проявите малко търпение, за да получите един нож малко по-скъп, с който ще бъде удобно да работите.
5. Не преследвайте високи стойноститвърдост. Особено ако имате проблеми с върха на ножовете. Тогава ще трябва да наточите този нож сами или да помолите приятели. Но не се препоръчва да го давате на пункта за среден метален ремонт - те ще го съсипят. Дори пени китайски.
6. Не изисквайте от неръждаемата стомана тези свойства, които са постижими само при въглеродни стомани. Устойчив е на корозия - това е неговият плюс. Минуси - студена крехкост, спад на вискозитета при ниски температури, добра способност за рязане, като правило, се комбинира с крехкост и склонност към напукване. Това е много капризен материал по отношение на коване и втвърдяване. "Jamon" върху него е почти невъзможно. Да се опитвате да направите саби и мечове от него също не си струва.
7. Разберете ограниченията на термина "неръждаема стомана". Всичко може да ръждясва и особено скъп нож, изработен от високовъглеродна хромирана стомана. Покажете минимална грижа за него и той ще ви служи вярно дълги години.
Последните години бяха белязани от интензивни търсения в областта на алтернативни материали, които да запазят основното предимство на неръждаемата стомана - устойчивост на корозия, но да бъдат лишени от недостатъците й. На първо място трябва да се отбележат кобалтови и титанови сплави, хибридна керамика и пластмасови композити. Въпреки това е безопасно да се предположи, че през следващите десетилетия е малко вероятно да се появи материал, който успешно да се конкурира с неръждаемата стомана по отношение на свойства и цена.