Ножът е един от най -старите инструменти на човечеството. Ако пренебрегнем каменната и бронзовата епоха, тогава в най -простия случай ножът е заточено парче желязо (стомана) с дръжка, която е удобна за хващане.
Основната част на ножа, която определя неговото функционално предназначение, е острие с режещ ръб. Неговите възможности до голяма степен се определят от конструкционния материал - стомана и термичната му обработка.
Състав и структура
Свойствата на стоманата се определят от нейния състав и структура. Наличието на определени примеси (легиращи елементи) може да увеличи твърдостта или устойчивостта на корозия на острието. Проблемът често се крие във факта, че чрез увеличаване на твърдостта можем едновременно да увеличим крехкостта на стоманата и да намалим устойчивостта й на корозия. От друга страна, увеличавайки устойчивостта на корозия, ние влошаваме други параметри.
Например въглеродът увеличава твърдостта на стоманата, но намалява нейната здравина и пластичност. Други легиращи елементи също добавят както положителни, така и отрицателни свойства към стоманата. Хромът увеличава устойчивостта на износване и корозия, но увеличава крехкостта. Ванадий и молибден увеличават здравината и здравината, повишават устойчивостта на топлинни ефекти, никелът - увеличава устойчивостта на корозия, твърдостта и издръжливостта на стоманата, ванадий подобрява здравината и износоустойчивостта на стоманата. Манган и силиций увеличават пластичността на стоманата. Всички тези елементи носят своите положителни качества само в строго определени количества, в резултат на което металурзите трябва да бъдат изключително внимателни и балансирани при избора на стоманен състав.
В допълнение, легиращите елементи често са склонни да се концентрират в определени точки, в които може да възникне източник на стрес, в резултат на което при натоварване острието ще се счупи точно на това място.
Поради тази причина в старите времена възникват дамаски и дамаски стомани, при които чрез многократно наслагване на няколко вида стомана и тяхното коване се постига най -равномерното разпределение на легиращите елементи.
Според автора в най -новата история на ножовете могат да се разграничат три периода.
Първият период е използването на „ръждясали“въглеродни стомани и неръждаеми стомани с ниска твърдост и характеристики на задържане на ръбовете (първата половина на 20 век).
Вторият период е появата на неръждаеми стомани с високи характеристики на твърдост и задържане на остриета (втората половина на 20 век).
Третият период е появата на прахообразни неръждаеми стомани (началото на XXI век).
Тези периоди могат да се считат за доста произволни, тъй като дори сега някои компании произвеждат ножове от въглеродна стомана. Въпреки това, в началото на 20 -ти век се появяват първите неръждаеми стомани, включително известната стомана 420, от която все още се произвежда огромен брой ножове по целия свят. Например, ако се закупи евтин китайски нож, струващ няколкостотин рубли, тогава острието най -вероятно ще съдържа 420 стомана.
Появата през втората половина на 20 -ти век на стоманени марки 440A, 440B, 440C (близки руски аналози 65x13, 95x18, 110x18), характеризиращи се с високо съдържание на въглерод, направи възможно производството на условно неръждаеми ножове с твърдост и свойства на рязане, сравними към ножове и остриета от въглеродна стомана.
Защо "условно неръждаема"?
Тъй като почти всяка стомана може да ръждясва, единственият въпрос е в околната среда и степента на излагане. Например, повечето неръждаеми стомани корозират добре в морето от солена вода. Между другото, древната стомана 420 е една от най -неръждаемите стомани.
Въпреки това е много по -удобно да се използват ножове от неръждаема стомана в ежедневието - през същия период, докато неръждаемата стомана е покрита само с ръждиви петна, въглеродната стомана ще ръждясва до дупки. В допълнение, въглеродните стомани често произвеждат неприятен послевкус при рязане.
Появата на прахови стомани помогна за решаването на проблема за равномерността на разпределението на легиращите елементи. Един от начините за получаване на прахообразна стомана е пръскането на разтопен метал в среда на инертен газ, след което се образува фин прах с равномерно разпределени легиращи елементи. След това прахът се синтерова в монолитна пръчка чрез изостатично пресоване.
Една от първите и най -разпространени прахообразни стомани, използвани за направата на ножове, е CPM S30V, разработена през 2001 г. от Дик Барбър, специалист в Шведската корпорация за тигелни материали, и Крис Рийв, известен производител на ножове.
В допълнение към обичайния процес на производство на остриета от ленти и пръти, прахообразната стомана позволява много интересни технологични решения.
Американската компания Kershaw пусна сгъваем нож Offset 1597, с острие, направено по технологията MIM (Metal Injection Molding) - технология за леене на прах метали и сплави под налягане, наричана още MITE (Metal Injection Molding with Edge). Технологията MIM / MITE смесва металния прах със свързващото вещество, за да направи формата с 20% по -голяма от крайния размер на острието. След това, с помощта на синтероване под налягане, плътността на крайния продукт се увеличава до 99,7% от плътността на основния метал (свързващото вещество изгаря по време на синтероване). Резултатът е продукт със сложна 3D форма, който не може да бъде получен по друг начин.
Възможността за равномерно разпределение на легиращите елементи в праховите стомани доведе до увеличаване на техния процент, което доведе до появата на така наречените супер стомани, като например ZDP 189 или Cowry-X, но сложността на тяхното изострянето и високата цена ограничават разпространението им.
По-популярни станаха по-балансираните стомани като M390 / M398, CPM-20CV, Elmax и други, по-лесни за производство и поддръжка-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP и др.
В крайна сметка всичко зависи от цената на острието-нито супер стоманите, нито дори само висококачествените прахообразни стомани изместиха по-евтините непрахови стомани от пазара. Пазарът на стомана с ножове може да се мисли като пирамида, със заслужената стомана 420 в основата и най-новите супер стомани отгоре, спускащи се с появата на стомани, които са още по-„супер“.
Нещо повече, въпросът тук не е само цената на изходния материал - най -важният технологичен процес, който „разкрива“характеристиките на стоманата, е термичната обработка. Всяка стомана изисква своя собствена термична обработка и когато се появи нова супер стомана, отнема време на производителите да я овладеят.
Топлинна обработка
Топлинна обработка - втвърдяване, закаляване, нормализиране, отгряване и криогенна обработка на метала, ви позволява да доведете острието до тези характеристики, които се подразбират от марката на използваната стомана. Правилната висококачествена термична обработка ви позволява да „изстискате“максимално възможното от стомана, докато грешната може напълно да съсипе крайния продукт, без значение какви скъпи материали са използвани в него. Безопасно е да се каже, че е по -добре да изберете острие от по -проста стомана, но с добра термична обработка, отколкото острие от супер стомана, направено от специалист, който не знае как да го нагрее.
Фирма за ножове често е известна със способността си да работи с определена стомана, а нейните продукти, изработени от по -модерна стомана, може да имат по -ниска производителност поради лошите процеси на термична обработка.
Оборудването за термична обработка играе важна роля. Съвременните закаляващи пещи позволяват термична обработка във вакуум и в различни среди - аргон, азот, хелий, водород. Оборудването за криообработка при температура -196 градуса осигурява повишаване на износоустойчивостта, цикличната якост, устойчивостта на корозия и ерозия. Например ресурсът на продуктите чрез криообработка може да се увеличи с 300%.
Необходимостта от използване на сложно и скъпо оборудване не позволява на занаятчийските работилници да извършват всички необходими технологични операции, поради което твърдението, че „чичо ни Коля прави най -добрите ножове в света в гаража“едва ли е оправдано.
Композитни остриета
Друг начин да направите остриета на ножове е да създадете композитни остриета.
По принцип гореспоменатите остриета от дамаски и дамаски стомани също са композитни - в тях материали с по -ниско съдържание на въглерод се комбинират с материали с по -високо съдържание на въглерод. В съвременните композитни остриета обаче процесът се осъществява по малко по -различен начин.
Обикновено преобладаващата част на острието е направена от материал, който има по -голяма еластичност, но по -малко твърдост и чупливост, докато режещият ръб е направен от по -твърд материал. Такова острие съчетава добри механични свойства и висококачествен режещ ръб. При скъпите модели ножове обаче те все още предпочитат да използват супер стомани.
Друг вариант е да използвате по -евтина стомана като основа и по -скъпа, но висококачествена стомана на режещия ръб. Например, на ножа Kershaw JYD II, основата на режещия ръб е направена от евтина китайска стомана 14C28N, а режещият ръб е от по -издръжливия американски D2.
Както и при по -скъпите ножове, намаляването на цената на изходния материал се компенсира от сложността на производството на композитно острие и затова такива модели са по -скоро изключение, отколкото правило.
Най -популярната посока, в която се използват композитни остриета, са дизайнерските ножове, произведени в ограничени количества. Те комбинират материали, за да създадат ефектен външен вид на острието.
Минало срещу бъдеще
В интернет често можете да видите статии, в които се казва, че тайната на истинския дамаск и дамаска отдавна е изгубена и сега жалките й колеги се освобождават. Да речем, ако тази тайна бъде разкрита, тогава остриетата, направени от „истински“дамаск или дамаск, ще дадат преднина на 100 точки пред съвременните стомани.
Всъщност това е много малко вероятно. Технологичният прогрес, оборудването и материалознанието сега са на най -високо ниво, недостижимо за майсторите от миналото. Да, добрите майстори биха могли да произвеждат продукти от дамаск и дамаск с характеристики, изпреварващи времето си, но сега техните продукти вероятно ще отстъпят на съвременните си колеги, изработени от супер стомани.
Въпреки това, от момента, в който се появиха съвременните неръждаеми стомани от линията 440 и техните аналози, няма глобална нужда от подобряване на ножовите стомани - почти всички добре изработени ножове с правилна термична обработка се справят с ежедневните задачи.
Появата на супер стомани по ножовете е по -скоро почит към пазара и желанието на потребителите, много от които са фенове и колекционери на ножове и искат да получат нещо ново, по -„готино“. И в това няма нищо лошо, тъй като не само стоманата се подобрява, но и дизайнът на ножовете и дизайнът. Много от съвременните ножове могат уверено да бъдат приписани на предмети на изкуството, чиято художествена стойност не отстъпва на платна на изключителни художници, а стойността само се увеличава с течение на времето.
