Сталь s30v и её характеристики для производства ножей

Влияние азота на свойства сталей

Вредное влияние азота (N) заключается в том, что образуемые им довольно крупные, хрупкие неметаллические включения – нитриды – ухудшают свойства стали. Положительным свойством азота считают то, что он способен расширять аустенитную область диаграммы состояния сталей. Азот стабилизирует аустенитную структуру и частично заменяет никель в аустенитных сталях. В низколегированные стали добавляют нитридообразующие элементы ванадий, ниобий и титан. При контролируемой горячей обработке и охлаждении они образуют мелкие нитриды и карбонитриды, которые значительно повышают прочность стали.

Булат и дамаск

Булатом называются твердые и вязкие сплавы железа и углерода. По содержанию углерода булат ближе к чугунам, однако по физическим характеристикам, в частности, по ковкости, он родственен низкоуглеродистым сталям. Характерную дендритную структуру можно получить путем сплавления стали ШХ15 с чугуном с последующим отжигом при температуре 600 °С в течение 80-140 часов. Такой способ производства называют низкотемпературным. Высокотемпературный процесс (нагрев свыше 1430 °С) получения булата не требует отжига, но затруднен тем, что в процессе производства нужно исключить наличие кислорода.

Дамская сталь подразделяется на сварочную и рафинированную. Рафинированная дамасская сталь является дамаском номинально, поскольку производится из одного вида стали, из которой в процессе производства выжигались примеси. Сварочный дамаск производился путем складывания полос сталей с разным содержанием углерода, завариванием таких пакетов и проковкой, с последующим повторением процесса. С каждой проковкой слои проникали друг в друга, образуя характерный рисунок.

Термическая обработка металла

Для повышения эксплуатационных качеств рассматриваемого металла довольно часто проводится термическая обработка. Ее особенностями можно назвать нижеприведенную информацию:

  • Обработка может проводиться в обычной среде или в газовой, а также в вакууме. При выборе учитывается то, какие следует достигнуть эксплуатационные качества по завершении термической обработки.
  • Температура плавления находится в пределах 900 градусов Цельсия, что делает металл хорошо обрабатываемым.
  • Охлаждение может проходить в воде, масле или соляной ванне. От выбранного метода охлаждения зависит то, какого качества будет заготовка после прохождения термической обработки. Охлаждение в обычной воде приводит к образованию различных дефектов, которые существенно усложняют дальнейшую механическую обработку.

За счет термической обработки существенно повышается твердость поверхности и прочность структуры, но снижается пластичность, повышается хрупкость. Кроме этого, может проводиться ковка при температуре 1280 градусов Цельсия с последующим охлаждением на открытом воздухе или в воде.

В большинстве случаев термическая обработка проводится в качестве промежуточной операции, так как после закалки могут образовываться окалины и другие дефекты. Лишь при применении сложных технологий закалки можно снизить вероятность образования дефектов.

Альтернативой подобного сплава можно назвать сталь 25 или сталь 35, которые также обладают сходными эксплуатационными качествами. Подобные металлы имеют практически идентичное применение.

Характеристика материала

Клинок из качественной стали устойчив к различным деформациям и воздействию, не ломается, сохраняет остроту продолжительное время

Нож сомнительного производства ненадежен и небезопасен, поэтому при выборе изделия обращают внимание на характеристики материала, из которого выполнено лезвие

  • Твердость. Определяет способность стали противостоять внешнему силовому воздействию, давлению. Качественный крепкий нож при этом не деформируется. Измеряется показатель по шкале Роквелла (HRC). Параметр для некоторых марок стали приведен в таблице.

  • Прочность. Показывает устойчивость металла к растрескиванию при использовании в неблагоприятных условиях. Также определяет степень изгиба лезвия без тотальной деформации.
  • Подверженность коррозии. Устанавливает противостояние стали ржавчине, питтингу. На рисунке представлено сравнение показателя для разных марок сплавов.

  • Износостойкость. Характеризует устойчивость лезвия к адгезионному, абразивному воздействию. Показатель зависит от состава и твердости материала.
  • Удержание режущей кромки. От параметра зависит период сохранения остроты ножа при регулярной эксплуатации. На картинке изображено сравнение показателя для разных марок сплавов.

    Однако объективного метода измерения не разработано, поэтому параметр устанавливается по ощущениям потребителей.

Как выбрать

При покупке ножа оценка характеристик стали имеет определяющее значение

Однако важно определить, какое в сплаве соотношение параметров. Не нужно думать, что лучше купить клинок с их максимальными значениями

Например, высокий показатель HRC указывает на твердость изделия, которое будет отлично удерживать режущую кромку. Но при этом такому лезвию характерна меньшая прочность, оно хрупкое и чрезмерно подвержено сколам и трещинам, может разбиться, словно стекло.

Мягкая сталь также не считается качественной, поскольку бывают затруднения при разрезании большинства материалов.

Коррозийная устойчивость лезвия предпочтительна умеренная, так как полностью защищенная сталь, которая совсем не ржавеет, уменьшает производительность клинка.

Если 2 ножа одинаково твердые, рекомендуется взять тот, где в составе стали больше карбидов — это указывает на лучшую износостойкость.

Производители

Характеристики изделия обусловлены материалом, из которого оно изготовлено, и производственными процессами.

Известными и хорошо себя зарекомендовавшими производителями ножей признаны:

  • Victorinox (Швейцария);

  • Wenger (Швейцария);

  • Tramontina (Бразилия);

  • Magnum (Германия);

  • Boker (Германия);

  • Fortuna (Австрия);

  • SOG (США);

  • Buck (США).

При изготовлении стали предприятия руководствуются собственными технологиями ее производства и термообработки.

Краткий обзор стали Х12МФ

Сталь Х12МФ не является чисто ножевой сталью, её придумали вовсе не для этих целей. Из этой стали делали и продолжают делать ролики, матрицы, пуасоны, шестерни, и прочие детали, которые подвергаются повышенным нагрузкам при эксплуатации.

Очень популярна данная сталь и в ножевом производстве. Клинки из Х12МФ легко закаливаются до 60-62 HRC, прекрасно держат заточку и не склонны к выкрашиванию, особенно если не увлекаться высокой твёрдостью. Как по мне, так максимально приемлемый «потолок» закалки для этой стали – это 60 HRC, больше не нужно. Был когда-то такой нож с закалкой 62, так когда сбивал с него рукоять молотком, он сломался перед самым хвостовиком, хотя хвостовик был цельный. Может я его зря так молотком, но по клинку то я не бил.

Главным минусом стали Х12МФ является её склонность к коррозии. Ещё он негативно реагирует на рыбу, мясо жирное и многие фрукты, покрываясь налётом или пятнами. Всё это придаёт ножу из такой стали непрезентабельный внешний вид. Хотя рабочему ножу это не помеха, а рез у клинков из Х12МФ действительно замечательный.

Плюсы и минусы стали

Сплав S30V производится по технологии порошковой металлургии. Что позволяет добиться в составе минимального количества вредных примесей в виде серы и фосфора. Но у стали также имеются положительные и отрицательные стороны:

Плюсы

  • высокий показатель твёрдости в 58-61 HRC;
  • отличная сопротивляемость коррозии;
  • высокий показатель устойчивости на излом;
  • лезвие ножа не выкрашивается и на нём не появляются сколы;
  • высокая ударная вязкость, этот показатель выше чем у других сплавов;
  • очень острая режущая кромка;
  • отличные показатели износоустойчивости.

Минусы

  • при попытке закалить клинок больше 61 HRC, на режущей кромке могут возникать зазубрины;
  • состав сплава и сложная технология производства сказываются на стоимости готовой продукции, ножи стоят довольно немало;
  • для заточки потребуются специальные камни и оборудование.

Расшифровка маркировок без справочника

Стандарты обозначения для различных сталей приняты на государственном уровне во времена СССР и действуют во многих странах постсоветского пространства до сих пор, они учитывают принятые в основном тогда же ГОСТы и сорта металла, индексы обозначения сплавов. Всего используется около полутора тысяч марок сталей с присвоенными им значениями. Марки металла обычно имеют определённый набор символов (иногда только цифр), которые помечают содержание в нём углерода, легирующих добавок и способ дополнительной обработки, такой как закаливание.

Для легированной стали установлена маркировка кириллицей основных элементов в её составе. Как можно заметить, они не всегда совпадают с русскоязычным названием элемента и это необходимо учесть, чтобы не допускать ошибок.

Индексы следующих элементов совпадают с первой буквой названия: азот, никель, хром, титан, кобальт, вольфрам, цирконий.

Не совпадают:

  • С — кремний
  • Д — Cu
  • Б — Nb
  • Г — Mn
  • Е — Se
  • Ф — V
  • Ц — Zr
  • Р -B
  • Ю — Al

Буква «Ч» означает присутствие в рецептуре сплава редкоземельных металлов, придающих ему особые свойства. На практике марку с таким индексом можно встретить крайне редко.

В сложных случаях и для уточнения деталей обращаются к профессиональному справочнику «Марочник сталей и сплавов». Четвёртое издание с наиболее полным списком марок вышло в 2014 г.

На что обращать внимание при покупке

При составлении рейтинга лучших кухонных ножей для дома, редакторы VyborExperta.ru определили ведущие характеристики товара. Они помогут вам определиться с покупкой и приобрести действительно нужный на кухне инструмент.

Стальной или керамический

Какие выбрать кухонные ножи – из стали или керамик? Материалы имеют свои характеристики, которые и будут выступать определяющими.

Керамика изготавливается из порошка циркония, который под воздействием высокий температур становится твердым и прочным. Цвет поверхности может изменяться. Но, судя по отзывам, черные несколько прочнее. Хорошо держат заточку и почти не нуждаются в правке. При нарезке продуктов не окисляются, поэтому блюда имеют естественный вкус. При этом керамика хрупкая и клинок может расколоться при ударе или падении.

Сталь – прочный, проверенный временем материал. Свойства зависят от типа металла.

  • Углеродистая – твердая, простая в заточке, но может ржаветь при отсутствии должного ухода.
  • Нержавеющая. Не подвержена развитию коррозийных процессов, но быстро тупится, так как плохо держит заточку.
  • Высокоуглеродистая нержавеющая. Хорошо затачивается, долго сохраняет остроту, не покрывается ржавчиной.

Выбор зависит от ваших предпочтений, так как оба материала хороши по-своему.

Рукоятка

Рукоять должна быть удобной, ощущаться ладонью плотно и иметь продолжительный срок службы. Производители предлагают варианты из материалов разных типов, каждый из которых имеет особенности:

  • Металл. Прочные, служат долго, не подвержены механическому и воздействию влаги. Недостаток материала – тяжелые.
  • Дерево. Поверхность тактильно приятная, не добавляет инструменту ненужного веса, в руке – даже в мокрой – не скользит, не проворачивается. Но древесина нуждается в особом уходе. По мере старения поверхность может покрываться трещинами, а также начать «собирать» жир и воду. Чтобы увеличить срок использования инструмента, после применения его надо непременно помыть и насухо протереть.
  • Пластик. Легкие, имеют долгий срок службы, неприхотливые в уходе. Часто, что исключать проскальзывание в ладони, оснащаются специальными прорезиненными вставками.

Лезвие

Именно от материала зависит, насколько долго прослужит изделие. Он же определяет и ведущие характеристики – твердость, износостойкость, способность держать заточку.

Чаще всего производители предлагают ножи с режущей частью из разных типов стати:

  • Углеродистая. Стоит недорого, но имеет хорошие показатели твердости, легко затачивается. Если нарушать требования по уходу, может покрываться ржавчиной. Но при этом продолжает хорошо резать.
  • Нержавеющая. Содержит в составе специальные добавки. За счет этого не покрывается налетом ржавчины, но лезвие быстро становится тупым. Его приходится часто править, что уменьшает срок использования изделия.
  • Высокоуглеродистые нержавеющие стальные сплавы. Не имеют недостатков присущих предыдущим материалам, поэтому их можно назвать лучшими.

Внимания заслуживают кухонные ножи из дамасской стали. Они традиционно дорогие, но прочные, острые, выдерживают удары и никогда не изменяют заданной первоначальной формы.

Характеристики материала

Сталь представляет собой сплав железа и углерода при этом количество последнего не может превышать 2%. Использование специальных добавок помогает проводить корректировку свойств для достижения желаемого результата. Именно таким образом материал приобретает прочность, хорошие режущие способности, пластичность.

Х12МФ сталь представляет собой особую разновидность со своим уникальным составом. В роли легирующих компонентов выступают:

  • углерод – определяет долговечность материала, влияет на нюансы заточки режущей поверхности;
  • кремний – нейтрализует отпускную хрупкость, препятствует образованию коррозии;
  • марганец – сохраняет форму стали во время термообработки;
  • никель – повышает прочность, защищает от коррозии;
  • сера – увеличивает показатели упругости;
  • фосфор – совершенствует литейные характеристики сплава;
  • хром – влияет на повышение режущих, антикоррозийных свойств;
  • вольфрам и молибден – обеспечивают однородность;
  • ванадий – обеспечивает оптимальный баланс прочности и пластичности;
  • медь – необходима для надежности и долговечности.

Благодаря соблюдению правильных пропорций можно получить отличный материал. Особенности стали во многом зависят от правильного подбора температурного режима, количества закалок. Нарушение норм термической обработки провоцирует потерю прочности, стойкости к негативным факторам.

Как правильно выбрать бензорез

Все инструменты можно разделяются по назначению:

  • профессиональные – рассчитаны на использование по 8 часов в день. Отличаются повышенной надежностью и расширенным диапазоном функций.
  • бытовые – используются в щадящем режиме не более одного – двух часов в день с перерывами, им не требуется слишком большой мощности двигателя. Цены на них относятся к нижнему ценовому сегменту, компоновка их минимальна.

В бензорезах применяется два способа резки.

Мокрая – используется вода, подающаяся на защитный кожух для охлаждения отрезного диска. Охлаждающая жидкость снижает уровень загрязнения воздуха пылью и загрязнению деталей, скорость рабочего процесса увеличивается. Этот способ позволяет увеличить ресурс работы отрезного диска, обезопаситься от появления мелких трещин и темных пятен на нем. Такие бензорезы относятся к высшему ценовому сегменту.

Сухая – без использования жидкости для охлаждения отрезного круга. Поэтому, при 40-50 секундах работы необходимо делать перерыв на 23-30 секунд, чтобы охладить отрезной круг. Это замедляет работу, но зато можно купить модель значительно дешевле.

Стали углеродистые качественные конструкционные

Являются основным металлом для изготовления деталей машин (валов, шпинделей, осей, зубчатых колес, шпонок, муфт, фланцев, фрикционных дисков, винтов, гайек, упоров, тяг, цилиндров гидроприводов, эксцентриков, звездочек цепных передач и др.), которые при взаимодействии в работающей машине воспринимают и передают различные по величине нагрузки. Эти металлы хорошо обрабатываются давлением и резанием, льются и свариваются, подвергаются термической, термомеханической и химико-термической обработке.

Различные специальные виды обработки обеспечивают вязкость, упругость и твердость сталей, позволяют делать из них детали, вязкие в сердцевине и твердые снаружи, что резко увеличивает их износостойкость и надежность. Из углеродистых качественных конструкционных сталей производят прокат, поковки, калиброванную сталь, сталь серебрянку, сортовую сталь, штамповки и слитки.

Таблица 3. Основные свойства стали углеродистой качественной конструкционной

Марка Механические свойства Физические свойства Технологические свойства
σт σв δ, % ан Дж/см2 НВ γ, г/см3 λ, Вт/(м ·°С) α·106 ,1/°С обрабаты-

ваемость

резанием

сварива-

емость

интервал

температур

ковки,°С

пластичность

при

холодной

обработке

*горяче-

катаная

**отож-

женная

МПа
08 196 324 33 126 7,83 811 11,6 В ВВ 800-1300 ВВ *
10 206 321 31 140 7,83 811 11,6 В ВВ 800-1300 ВВ *
15 225 373 27 145 7,82 770 11,9 В ВВ 800-1250 ВВ *
20 245 412 25 159 7,82 770 11,1 В ВВ 800-1280 В *
25 274 451 23 88 166 7,82 732 11,1 В ВВ 800-1280 В *
30 294 490 21 78 175 7,817 732 12,6 В В 800-1250 В *
35 314 529 20 69 203 7,817 732 11,09 В В 800-1250 В *
40 321 568 19 59 183 7,815 596 12,4 В У 800-1250 У **
45 363 598 16 49 193 7,814 680 11,649 В У 800-1250 У **
50 373 627 14 38 203 7,811 680 12,0 У У 800-1250 У **
55 382 647 13 212 7,82 680 11,0 У Н 800-1250 Н **
60 402 676 12 224 7,80 680 11,1 У Н 800-1240 Н **
Примечание. Н — низкая, У — удовлетворительная, В — высокая, ВВ — весьма высокая.

Качественные конструкционные стали обладают более высокими механическими свойствами (ГОСТ 1050-88), чем стали обыкновенного качества, за счет меньшего содержания в них фосфора, серы и неметаллических включений. По видам обработки их делят на горячекатаную, кованую, калиброванную и серебрянку (со специальной отделкой поверхности).

Обозначение марки стали составляют из слова «Сталь» и двузначной цифры, которая указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, Сталь 25 содержит 0,25% углерода (допустимое количество углерода — 0,220,30 %), Сталь 60-0,60 % (допустимое количество -0,57-0,65%). Степень раскисления в марках спокойных сталей не отражается, а в марках полуспокойных и кипящих сталей, как и сталей обыкновенного качества, обозначается буквами «пс» и «кп» соответственно. В качественных конструкционных сталях всех марок допускается содержание серы не более 0,040% и фосфора — не более 0,035%.

Основные свойства углеродистой качественной конструкционной стали приведены в табл. 3, основное назначение — в табл. 4. Цвета маркировки приведены в табл. 5.

Таблица 4. Стали углеродистые качественные конструкционные, их основное назначение

Марка стали Основное назначение
Сталь 08кп, 10 Детали, изготовляемые холодной штамповкой и холодной высадкой, трубки, прокладки, крепеж, колпачки. Цементируемые и цианируемые детали, не требующие высокой прочности сердцевины (втулки, валики, упоры, копиры, зубчатые колеса, фрикционные диски)
Сталь 15, 20 Малонагруженные детали (валики, пальцы, упоры, копиры, оси, шестерни). Тонкие детали, работающие на истирание, рычаги, крюки, траверсы, вкладыши, болты, стяжки и др.
Сталь 30, 35 Детали, испытывающие небольшие напряжения (оси, шпиндели, звездочки, тяги, траверсы, рычаги, диски, валы)
Сталь 40, 45 Детали, от которых требуется повышенная прочность (коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, распределительные валы, маховики, зубчатые колеса, шпильки, храповики, плунжеры, шпиндели, фрикционные диски, оси, муфты, зубчатые рейки, прокатные валики и др.)
Сталь 50, 55 Зубчатые колеса, прокатные валики, штоки, бандажи, валы, эксцентрики, малонагруженные пружины и рессоры и др. Применяют после закалки с высоким отпуском и в нормализованном состоянии
Сталь 60 Детали с высокими прочностными и упругими свойствами (прокатные валки, эксцентрики, шпиндели, пружинные кольца, пружины и диски сцепления, пружины амортизаторов). Применяют после закалки или после нормализации (крупные детали)

Таблица 5. Цвета маркировки стали углеродистой качественной

Группа Цвет краски
Сталь 08, 10, 15, 20 Белый
Сталь 25, 30, 35, 40 Белый и желтый
Сталь 45, 50, 55, 60 Белый и коричневый

Выбор ножевой стали – что лучше, Х12МФ или 95Х18?

Про ножевые стали мы уже неоднократно писали. Вот тут обзор лучших ножевых сталей зарубежного производства, тут про булат. Уже даже успели написать статью про идеальную твёрдость клинков и про то, как проверяют заточку . Когда-нибудь мы соберёмся с силами, и напишем статью про лучшие ножевые стали отечественного производства, так что подписывайтесь на канал и ждите!

Сегодня мы хотим сравнить две популярные ножевые стали отечественного производства между собой, и выяснить, какая из них лучше. Это популярная нержавеющая сталь 95Х18, из которой делают ножи многие ножевые российские фирмы, и Х12МФ, больше популярная среди мастеров-ножеделов.

Высокий уровень сталей

В высоком ценовом уровне обитают монстро-порошки м390, s90v, s110v, s125v. Стоимость таких ножей достаточно высока, но износостойкость зашкаливает, при нормальном адекватном использовании тупиться будет очень долго. По старой памяти клинок из монстра REX121 переработал 45 тонн мяса, прежде чем начал мылить на плёнках, и мяснику просто надоело его тестировать. Подчеркиваю, нож оставался острым и для 99% пользователи очень острым, просто после такого объема работы, появились первые следы затупления.

Избыточная хрупкость таких сталей, ведь они термичатся на 64-67 ед. по Роквеллу является в большей степени мифом, все упирается в термообработку, и то как нож используется. Еще следует указать, что ножи из монстро-порошков требуют покупки алмазных абразивов для заточки, и качественных заточных приспособлений. На коленке, на той же наждачной бумаге заточить s125v не получится.

Но далеко не все порошковые стали доставляют хлопоты при заточке. К примеру, М390 – это отличная инструментальная нержавеющая сталь производства корпорации Bohler-Uddeholm. Сталь наилучшим образом раскрывает свои свойства при твердости 60-62 единицы по Роквеллу. Отличается высоким уровнем коррозионной стойкости, очень высокой износостойкостью. При этом ножи достаточно легко затачиваются при помощи керамических абразивов, хотя разумеется при помощи алмазных камней процесс заточки проходит быстрее. Также сталь обладает хорошими механическими свойствами, чтобы не давать сколы на режущей кромке, к примеру, при попадании на кость при разделке.

Вообще это отличный, долгоиграющий вариант стали для ножа. Который достаточно хорошо заточить дома, в комфортных условиях. А потом спокойно пользоваться в походе либо на охоте не заморачиваясь заточкой, и получая удовольствие от работы острым ножом.

Какую сталь лучше выбрать?

При выборе кухонного ножа или охотничьего клинка принимается во внимание качество материала, репутация производителя

Для кухонных ножей

Для использования на кухне нож должен обладать прочностью. Важный параметр — качество реза. Лезвия должны легко затачиваться, но не требовать частой правки.

Лучшие кухонные ножи соответствуют следующим параметрам:

  • устойчивы к ржавчине;
  • не крошатся;
  • имеют однородное полотно без разводов, пузырей.

Еще одним параметром является отсутствие на режущей кромке неровностей.

В России наиболее часто для кухонных ножей используются упомянутые марки:

Из иностранных марок имеет высокий рейтинг сталь 440C. Для кухонных ножей рекомендуются японские стали AUS10 и ATS34, а также американская марка 154 CM (США). Сталь 420 часто используется зарубежными производителями, но отдавать предпочтение следует изготовителям из США, Швейцарии, Австрии, Германии. Испанские ножи из 420 стали отличаются мягкостью. В европейских вариантах часто встречается массивное лезвие, что затрудняет аккуратную нарезку продуктов.

Для охотничьих ножей

Туристические и охотничьи клинки должны быть изготовлены из долговечного материала.

  • 420 (недорогие модели);
  • 440A, B, C;
  • AUS 4-10;
  • Elmax;
  • 95Х18;
  • H1 (американская хромоникелевая сталь).

Лезвие должно отличаться режущими характеристиками, долго оставаться острым, обладать прочностью, не крошиться. Для охотничьего ножа не подходят сплавы с твердостью ниже 55 и выше 60 ед. по шкале Роквелла. В первом случае полотна будут быстро терять остроту, во втором — трудно правиться. Материал с более высоким показателем твердости может ломаться.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Рест металл
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: