Какая сталь лучше для ножа

Основные свойства

Технические характеристики металлов основываются на их физических и механических свойствах.

Основные физические свойства марки Р9 при температуре 20 ºС.

Удельное сопротивление R=380×109(Ом/м).
Плотность р=8300кг/м3.
Коэффициент теплопроводности =23 Вт( мС )

Из механических свойств, можно отметить твёрдость, красностойкость, прочность.

Твёрдость стали Р9 сохраняется неизменной при температуре до 580 ºС.При этой температуре, в течение 4 часов твёрдость остаётся равной 63 по Роквеллу. Углеродистые стали уже при температуре 200 ºС, твёрдость начинают терять.

Во время эксплуатации инструменты из стали подвергаются различным нагрузкам. Поэтому чем больше прочность, тем надёжней и долговечней инструмент. Сталь Р9 имеет предел прочности:

на растяжение 850 МПа
при изгибе 3630 МПа
при сжатии 2500 МПа

Нержавеющие стали

Нержавеющие стали (самые популярные в настоящее время) являются самыми универсальными. Из них можно изготовить нож почти любого назначения. Основное их отличие от других сталей — способность успешно сопротивляться коррозии (ржавчине). Для этого, обычно, в состав стали вводится легирующая добавка — хром (Cr). Содержание хрома от тринадцати процентов и выше дает материалу невосприимчивость к ржавчине. Тут надо понимать, что при неблагоприятных условиях (в соленой воде, например) может подвергаться коррозии и нержавеющая сталь. Абсолютно нержавеющих ножевых сталей не бывает, но все же в обычных бытовых условиях эти стали коррозии практически не подвержены. Так какие же конкретно эти марки сталей?

Недорогие нержавеющие стали

российские 40Х13, 65Х13, ЭП-107 и пр.;
европейские 1.4116, 12C27 и пр.;
японские SUS420J2, AUS-4, AUS-6 и пр.;
американские 420, 425, 420HC и пр.;
китайские 4Cr13MoV, 5Cr13MoV и пр.

Как правило, из этих сталей изготавливаются недорогие кухонные и универсальные ножи

Ножи из таких сталей хорошо сопротивляются коррозии, но заточку держат неважно. Термообработать (закалить) их получается до твердости 50-54 HRC, что крайне недостаточно

Приличный нож должен иметь твердость режущей кромки (РК) не менее 55 HRC. К приятному исключению можно отнести шведскую марку 12C27, японскую AUS-6 и американскую 420HC. У ножей из трех перечисленных сталей устойчивость режущей кромки хорошая. Закаливаются такие ножи до твердости примерно 55-58 HRC, это вполне достаточно для большинства работ на кухне и работ в турпоходе или на рыбалке.

Средние по стоимости нержавеющие стали

российские 95Х18, 110Х18 и пр.;
европейские 1.4125, 14C28N, N690 и пр.;
японские AUS-8, AUS-10, VG-1 и пр.;
американские 440A, 440B, 440С и пр.;
китайские 7Cr13MoV, 8Cr13MoV, 9Cr13MoV и пр.

Из таких сталей получаются, как правило, ножи недорогие, но очень хорошие. Прекрасно закаливаются до твердости 57-59 HRC (иногда и выше). Особо хочется выделить современную австрийско-шведскую марку N690. Эта сталь очень стабильна. Хорошо термообрабатывается. Многие производители в мире переходят на нее. В том числе, и у нас в России, т.к. наши нержавеющие стали капризны и не всегда стабильны.

Дорогие нержавеющие стали:

российская ЭП-766;
европейские Elmax, M390 и др.;
японские VG-10, ATS-34, R-2, ZDP-189 и пр.;
американские 154CM, CPM S30V, CPM S35VN и пр.

Такие стали используются для изготовления авторских ножей, ножей — предметов роскоши. Как правило, ножи из таких сталей совсем недешевые. Выделить из общего списка хочется:

российскую сталь ЭП-766 (95Х13М3К3Б2Ф) — все же приятно, что у нас не разучились работать!
американскую 154CM – изначально сталь разрабатывалась для лопастей газовых турбин.
японскую VG-10 – просто и надежно, проверено временем!
австрийско-шведскую Elmax – до недавнего времени эта сталь была «последним словом» в производстве ножей.
австрийско-шведскую M390 – наверно самую современную, но немного переоцененную на пике моды.

Клинки из таких сталей обычно имеют твердость от 58 до 61 HRC.

Сталь Х12МФ для ножей: состав и характеристики

Сталь Х12МФ создается при помощи холодной деформации с использованием изомеров хрома и вкраплениями различных элементов. В состав входят вольфрам, марганец, кремний, а также ванадий, который в среднем составляет до 0,2% от общей массы. Совокупность элементов обладает высокой прочностью, что обусловлено уровнем прокаливаемости и закаливаемости сплава.

Эти особенности обеспечивают феноменальную износостойкость стального полотна.

Рисунок 1. Хром, болванка стали Х12МФ и кованный нож из подобной болванки

Элементом, лежащим в основе легирования Х12МФ, выступает хром (Рисунок 1), который обеспечивает возможность применения холодного деформирования. Его используют для того, чтобы повысить режущие показатели, а также непосредственно стойкость ко всем механическим повреждениям. В свою очередь, за счёт этого повышается прочность, а также прокаливаемость, которая важна для создания габаритных матриц. Если содержание хрома находится в диапазоне от 2,5%, тогда прочность повышается выше стандартных показателей. Коробление при закалке сглаживает примесь марганца. Когда же содержание хрома превышает 12%, тогда появляются существенные недостатки при закалке. Они связаны с тем, что карбидная неоднородность сплава вместе с существенной склонностью к разрушению самих карбидов приводит к потере прочности, снижению срока эксплуатации. Поэтому при создании Х12МФ изготовители стараются не превышать отметку 12%.

Рисунок 2. Элементы, используемые для изготовления стали: вольфрам (1), ванадий (2), молибден (3), марганец (4), кремний (5)

Если рассмотреть весь список элементов, применимых для производства, то мы получим (Рисунок 2):

Элемент-упрочнитель вольфрам. Повышает долговечность, обеспечивает стойкость к износу, твёрдость изделий, в разы повышает режущие свойства при заточке;
Закаляющий ванадий. Закалка стали Х12МФ производится с участием ванадия, обладающего высокой плотностью. Этот элемент и его карбид непосредственно снижают податливость штамповых сталей относительно перегрева, во много раз увеличивает стойкость Х12МФ к прокаливаемости. Всего десятые доли элемента влияют на показатели податливости, пластичности, прочности стального полотна;
Улучшающий прокаливаемость молибден. В конечном итоге повышается вязкость за счёт упрочнения связей между элементами. Негативным аспектом включения молибдена в состав станет то, что молибден влияет в худшую сторону на окалиностойкость. Его содержание в данном сплаве колеблется в диапазоне до 2% от всей массы максимум;
Стабилизирующий баланс коробления и уровень перегрева марганец;
Необходимый для поддержания процесса прокаливаемости кремний. Данный элемент выступает основой для повышения стойкости.

Рисунок 3. Складные ножи из стали Х12МФ

Складные ножи из стали Х12МФ (Рисунок 3) – это надёжные инструменты для использования в различных сферах (разумеется, в легальных целях). Они подойдут как для активного отдыха, так и для применения в быту и на кухне. Пользователи активно выбирают сталь Х12МФ, свойства которой способны удовлетворить все пожелания к ножу. Чем это обусловлено? Высокая резистентность к коррозии, большой срок использования, коэффициент нарезания составляют солидную конкуренцию другим сплавам, лежащим в основе ножей. Ведь не все виды изготавливаемой на данный момент стали проходят закалку при 950 градусов по Цельсию, а, значит, приобретают твёрдость около 65 единиц HRC. Тем не менее, процесс ковки осуществляется достаточно трудно. Изначально данный вид использовался на производствах, в электротехнике, различных механизированных устройствах аппаратов. Но в последнее время появилась стойкая тенденция к изготовлению из этой стали ножей. Особо полюбились конечному потребителю охотничьи модели, которые несколько отличаются от вторых по популярности – туристических (Рисунок 4).

Рисунок 4. Охотничий (слева) и туристический (справа) ножи из стали Х12МФ

Подбор правильной температуры, а также параметров согласно карте технологий, требуют чуткого внимания со стороны изготовителя. Даже учитывая все сложности процесса производства, всё же нашлись мастера, которые делают из этой стали ножи и клинки в промышленных и непромышленных условиях. Насколько применима сталь Х12МФ для ножей, плюсы и минусы изделий из этого материала мы рассмотрим дальше.

Сравнение стали 65×13 и 95×18: какая лучше

Для изготовления режущего инструмента домашнего и профессионального назначения также используют сталь 95Х18. Ее еще называют — «сталь для ножей». Она обладает схожими характеристиками со сталью 65Х13, но с некоторыми отличиями.

Нож с 95×18 на клинке.

Содержание углерода (0,95%) делает производство товаров из нее более трудоемким. Необходимо четко соблюдать технологию термообработки, даже небольшие отклонения сильно сказываются на свойствах металла. Процесс производства получается дороже, а стоимость изделий — выше.

Твердость стали 95Х18 лучше, чем у 65Х13. Лезвие будет дольше сохранять свою остроту, но для заточки нужен специальный алмазный инструмент.

Стойкость к изгибающим воздействиям, т.е. прочность изделий, ниже. При работе с ножом из 95Х18 следует избегать сильных поперечных нагрузок, чтобы не вызвать поломок.

Нельзя допускать и длительного контакта с агрессивной средой, на ножах из 95Х18 может появиться ржавчина.

Оба сплава хорошо себя зарекомендовали на отечественном рынке. Если нужен недорогой кухонный нож, лучше выбрать клинок твердостью 52-57 HRC. Он долго сохранит свои первоначальные свойства, и его легко заточить. Для охотничьего ножа предпочтительнее взять более твердый материал — он позволяет сохранить режущие свойства длительное время.

Предыдущая Заточка ножейКамни для заточки ножей: таблица зернистости и виды абразивных оселков Следующая Заточка ножейПриспособление для заточки ножей своими руками

Сталь для тактических и боевых ножей

Современный маркетинг предлагает огромное количество ножей как для военных, так и для людей, которым просто интересна данная тематика. Если свести все эти ножи к единому знаменателю, то это такие инструменты, которые предназначены для тяжелых работ и должны выдерживать большие нагрузки. Сталь, из которой они изготавливаются, весьма разнообразна и включает в себя как дешевые образцы (440А и ей подобные), так и самые дорогие порошковые стали (вроде той же S35VN или M4).

Насколько оправдано в этом случае использование «порошков» — вопрос спорный. По отзывам, сталь для ножей с характеристиками и показателями такого уровня подходит самая простая, углеродистая, поскольку она обладает максимальной совокупностью полезных характеристик при минимальной цене. И поскольку использование такого ножа подразумевает максимально жесткие условия, вопрос цены очень важен. Поэтому такие образцы сталей, как 65Г или У10, наверное, будут лучшим выбором.

Сталь для городских и складных ножей

Городские ножи чаще всего имеют довольно короткий клинок и небольшие размеры, чтоб их можно было носить с собой, не привлекая внимания окружающих. К ним относятся как небольшие ножи с фиксированным клинком, так и складные. Именно при работе в городских условиях полностью раскрываются порошковые стали премиум-класса. Здесь и находят себя такие «порошки» как S35VN, CTS-XHP, Elmax, M390, Vanadis 10 и многие другие. Высокая твердость, высочайшая стойкость к истиранию, долгое сохранение заточки и невероятная коррозионная стойкость — все это сочетают в себе современные порошковые стали для ножей.

Виды нержавеющих сталей

Коррозионная стойкость обеспечивается пленкой из оксидов хрома, образующейся на поверхности металла при взаимодействии его с кислородом воздуха и способной восстанавливаться после повреждения.

Нержавеющие стали с минимальным содержанием хрома 11% (AISI 430, AISI 409, AISI 410) называются ферритными и используются только в слабоагрессивных средах или для изготовления столовой посуды и декора.

Кроме хрома в нержавеющих сплавах используют никель, молибден и титан. Никель обеспечивает пластичность и вязкость сплава. Хромоникелевые стали, содержащие не менее 8% никеля и не менее 17% хрома, называются аустенитными хромоникелевыми сталями. Они обладают более высокой коррозионной стойкостью при повышенной температуре эксплуатации (до 450 °C). Хромоникелевые стали используют при производстве дымоходов с обязательными ограничениями по максимальной температуре эксплуатации и влажностному режиму отходящих газов. Молибден и титан увеличивают сопротивляемость коррозии, сдерживают осаждение карбидов хрома, увеличивают окалиностойкость, в том числе и при высоких температурах до 800 °С. Стали этой группы (AISI 316L) называют аустенитными хромоникельмолибденовыми и широко используют при производстве дымоходов.

Мартенситные сплавы отличаются высокими показателями прочности и износоустойчивости (жаропрочная коррозионная сталь). Такие стали в своем составе имеют минимальное количество вредных веществ, которые не выделяются при нагревании.

Химический состав 8cr13mov

Хром: Эта нержавеющая сталь содержит 14.6% хрома. Это полезно для удержания кромок и прочности на разрыв. Это также повысит устойчивость к коррозии и износу.
Углерод: 8cr13Mov состоит из 0.8% углерода, что также улучшает износостойкость и коррозионную стойкость. Кроме того, содержание углерода по-прежнему увеличивает твердость. Он должен быть в правильной пропорции, так как большое количество может снизить его силу.
Молибден: Он занимает 0.3% от всего 8cr13Mov. Его основная роль заключается в повышении прочности и обрабатываемости.
Марганец: Вам потребуется всего 1% марганца для увеличения хрупкости и твердости.
Ванадий: Ванадий занимает небольшую долю, не превышающую 0.25%. Это улучшит закаливаемость и износостойкость.
Фосфор: Производители используют 0.04% фосфора для повышения прочности.
Сера: Для повышения обрабатываемости вам потребуется 0.04% серы.

Где используется сплав 8cr13mov

Несмотря на то, что марка была выведена искусственно, ее первоначальным применением можно считать пищевую отрасль и промышленное производство, хотя последние годы все большая доля металла приходится именно на производство режущих инструментов. Если говорить о производстве поднебесной, то здесь самым популярным предметом будут ножи и кухонные тесаки, но мировая практика говорит о большей актуальности в других производственных сферах.

Приведем самые распространенные виды лезвий и ножей, которыми прославилась сталь 8cr13mov, их характеристики не уступают продуктам премиального качества. Как пример, европейские и американские производители приспособили обработку металла под изготовление следующих видов режущих инструментов:

Складные туристические ножи. Самые популярные изделия, для которых используют данную марку стали. Отличное сочетание прочности и упругости металла дает возможность эксплуатировать туристический нож как режущий инструмент или как колющее оборудование в условиях отсутствия цивилизации.
Охотничий режущий инструмент. Крайне неудачная покупка для тех, кому необходимо рубить или перебивать твердые предметы, но отличный выбор для свежевания или резки мяса, кожи и сухожилий. Лезвие отлично держит заточку, но негативно переносит грубую физическую нагрузку.
Городской цельный или складной нож. Для выполнения повседневных задач подойдет отлично. Если рассматривать сталь 8cr13mov и аналог российский 95х18, то целесообразней будет остановить выбор именно на китайском варианте, так как изделия на его основе значительно дешевле, а эксплуатационные характеристики идентичны.
Кухонные и столовые приборы. Встретить кухонный нож с этой маркой металла практически невозможно на рынке, но они все же иногда встречаются. 8cr13mov имеет характеристики выше средних среди кухонных сплавов, поэтому покупать его для кухни нецелесообразно из-за излишних показателей прочности и твердости.

Применяется сплав в производстве различных типов режущего инструмента. Многочисленные положительные отзывы и характеристики реальных пользователей про сталь 8cr13mov могут сказать значительно больше, чем любой производитель и знаток металла. Стоит учитывать, что при низкой стоимости изделия, высокие эксплуатационные стандарты сравнимы с фирменными и дорогими изделиями из японской и российской стали.

Особенности стали 8cr14mov

Китайские изделия производят именно из этого сплава, потому, что он считается лучшим именно для таких ножей. Такую сталь можно сравнить с AUS-8, ее используют при создании японских ножей. Два этих сплавов похожи характеристиками и оба устойчивы к образованию коррозии

Главной чертой сплава является высокая твердость. Она равняется 60-61 единицам по шкале Роквелла. Именно из-за этой особенности ножи сохраняют свои режущие функции даже после огромной нагрузки на кромку, которая режет. Но нужно помнить, что только при правильной и точной термообработке можно достигнуть желаемую твердость.

Сталь имеет особенность – низкую упругость. Поэтому во время нагрузок, связанных с ударом, образуются трещины. Из-за этого минуса сплав не применяют в изготовлении ножей для метания.

Изготовление ножей происходит в связи с определенными правилами:

Создаются клинки с помощью горячей обработки давлением. Ещё этот процесс называют ковка.
При изготовлении температура достигает 1130 градусов.
Из-за того, что сталь является хрупкой, при охлаждении есть возможность повышения хрупкости сплава.

В сварке данный материал не используют – сплав не поддается.

Минусы стали 8cr14mov

Независимо от преимуществ, стоит не забывать и о недостатках, таких как:

Возможное проявление видимых точек ржавчины на ноже, в случае если продолжительное время сталь взаимодействует с влагой. Независимо от устойчивого материала к появлению коррозии, его настоятельно не рекомендуется оставлять надолго влажным. Если каждый раз после использования очищать клинок от воды, об этой проблеме не стоит беспокоиться. Но когда инструмент находится во влажной среде больше недели, на нем проявляется ржавчина в виде точек, устранить которую будет довольно проблематично.
При взаимодействии с твёрдыми материалами клинку свойственно раскрашиваться. Некоторые владельцы применяют в отдельных случаях ножи для вскрытия консервной посуды или иных процессов. Из-за этого режущая кромка взаимодействует с керамикой или металлом. В этом случае и происходит раскрашивание режущей кромки. Во время вскрытия консервной посуды раскрашивание будет только при хорошей ударной нагрузке.
Пониженная упругость. Из-за этого минуса клинки из сплава 8cr13mov не стоит нагружать сильным ударным нагрузкам. Один из примеров – это процесс, который называется «батонинг». Тут ножи применяются для раскола дров, путем выклинивания лезвий в поленья ударами палки. Кроме этого ножи из этой стали способны расколоться при метании.
Плохая прочность при неверной термообработке. В случае если во время приготовления инструмента не были соблюдены правила закалки, изделие станет менее надёжным и прочным. Поэтому перед приобретением необходимо изучить отзывы других покупателей о нужной модели.
Нож нуждается в частой заточке. Когда инструмент подвержен сильным нагрузкам, а угол заточки составляет менее 30-40 градусов, покупателю нужно часто производить процесс заточки режущей кромки, это приводит к быстрому завершению срока службы клинка.

Сталь 9Cr18MoV — 1.4112

Марка стали

AISI

Аналог

Химический состав

Закалка

Другие

t°C

охл.*

HRC

9Cr18MoV

1.4112

440B

95×18мф

1,1

≤ 1,00

0,5

0,15

1020-1050

G, O

58-59

9Cr18MoV — это разновидность мартенситной нержавеющей стали с высоким содержанием углерода и хрома. После термообработки 9Cr18MoV обладает высокой твердостью, износостойкостью и хорошей коррозионной стойкостью. Используется рафинирование в печи LF после выплавки в электропечи, чтобы избавиться от вредных включений и вредных неметаллических элементов, таких как сера.

Таким образом, можно улучшить чистоту и регулярность стали. После процесса ковки слиток может стать заготовкой. Функция ковки состоит в том, чтобы уточнить частицы, изменить морфологию включения, сплотить внутренние дефекты и устранить сегрегацию. За счет чего механические свойства стали могут быть значительно улучшены.

9Cr18MoV используется для производства превосходных столовых приборов и медицинских инструментов.

G — газовая среда, O — масло, А — воздух

Углерод (C) — наиболее важный элемент в стали, он повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.

Хром (Cr) — серовато-белый блестящий твердый металл. Хром влияет на способность стали к закаливанию, придает сплаву антикоррозийные свойства и повышает его износостойкость. Содержится в нержавеющей стали любой марки.

Марганец (Mn) — марганец применяется на стадии выплавки стали. Способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают различные прочные вещи — рельсы, сейфы и так далее.

Молибден (Mo) — серебристо-белый металл, применяется для изготовления специальных и быстрорежущих сталей. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую жесткость, делает его достаточно стойким к высоким температурам.

Кремний (Si) — кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.

Ванадий (V) — серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью. Применяется при производстве специальных сортов стали, в том числе инструментальных. Он отвечает за упругость и усиливает свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.

Информация и данные приведённые на сайте соответствуют действительности, но предназначены только для ознакомления. Предложения по использованию сталей описаны лишь для того, что бы помочь читателям оценить и принять решение, а не являются гарантией и не могут быть истолкованы как поручительство.

Состав стали AEB-L:

AEB-L (Bohler Uddeholm)

C-0,67% Cr-13% Si-0,40% Mn-0,60% Pmax — 0,025% Smax-0,015%

Температуры закалки

AEB-L 1030-1060°

Отпуск от 150° до 220°С, результирующая твердость 60-57 HRc.

Криообработка после закалки позволит поднять твердость на 1-2 HRc.

Итак, что же мы видим из заявленного состава данной стали? Если сравнить AEB—L

с440С , то станет очевидно, что отAEB-L к440C последовательно растет содержание углерода и хрома, а соответственно, и карбидной фазы. В соответствие с этим меняются структура и свойства.

Конечно, есть сходства и с 65Х13

, но затрагивать мы их не станем, а рассмотрим подробнееAEB—L .

Сталь AEB-L, является продолжением и усовершенствованием стали AEB, которая была разработана в 1928 году. Целевое применение — лезвия бритв. Соответственно, такая сталь должна была обеспечивать достаточную коррозионную стойкость, высокую твердость, способность получать и удерживать максимально острую режущую кромку. Это и предопределило требования к составу и структуре.

Одним из главных требований было отсутствие крупных эвтектических карбидов и высокая чистота по неметаллическим включениям. Ведь лезвия современных бритв имеют субмикронную режущую кромку (Gillette типично 0,7-0,8мкм), и наличие в структуре крупных (10-30мкм) карбидов делает такую кромку очень чувствительной к микро сколам и, соответственно, к быстрой потере остроты. Поэтому содержание углерода и хрома было ограниченно 0,68 и 13,5% соответственно (именно здесь проходит граница между заэвтектоидными

иледебуритными сталями), с учетом неизбежных технологических допусков базовый состав был определен в 0,67 и 13% соответственно, что позволяет гарантированно получать сталь без эвтектических карбидов, при этом обладающую необходимой твердостью и коррозионной стойкостью. И действительно, наиболее крупные карбиды в AEB-L не превосходят 2-3мкм.

Несмотря на «стандартные» допуски по сере и фосфору фактически сталь намного чище, типично порядка 0,005%S и 0,01P. Сталь так же очень чиста по неметаллическим включениям, что так же должно обуславливать высокую стойкость тонкой режущей кромки.

Благодаря высокой однородности структуры, высокой твердости и приличной механике сталь находит широкое применение для производства бритв, хирургического инструмента, кухонных и универсальных ножей. Сталь легко шлифуется и полируется, благодаря стабильному составу отличается хорошей повторяемостью свойств, при термообработке.

Если нужен острый, прочный и легко затачиваемый нож — то AEB-L хороший выбор, при этом стойкость режущей кромки при приличной термообработке может приятно удивить.

Химический состав

По своему происхождению сталь Р9 легированная. Основной принцип легирования металлов заключается в следующем. Для сохранения твёрдости при нагреве, необходимо в металл ввести элементы затрудняющие коагуляцию карбидов. Поэтому инструментальные стали легируются карбидами вольфрама, молибдена, ванадия, хрома. Особенно влияет на режущие свойства стали, кобальт.

В состав быстрореза марки Р9 входят, в %:

углерод — 0,85-0,95,
кремний до 0,5,
марганец — до 0,5
сера — 0,03,
фосфор — не более 0,03,
хром — 3,8-4,4
молибден — до 1,
вольфрам — 8,5-9,5,
ванадий — 2,3-2,7,
кобальт — до 0,5,
никель — до 0,4,
железо — приблизительно 80.

Эти элементы определяют характеристики Р9.