Нержавіюча сталь для ножів | Сталь для ножа

Нержавіюча сталь для ножів - це широкий спектр сплавів, що поєднують в собі стійкість до корозії з різноманітними властивостями, що роблять їх придатними для виготовлення ножів, клинків, лез із різним призначенням.

При виготовленні або виборі (купівлі) ножів, клинків виробники і споживачі часто вагаються що краще: нержавіюча сталь чи високовуглецева сталь. Нержавіюча сталь - це хороша альтернатива високовуглецевій сталі, оскільки вона дуже міцна, а ножі з цього матеріалу тривалий час зберігають гостроту кромки. Що стосується порівняння ножа з нержавіючої сталі та вуглецевої сталі, перевага нержавіючої сталі полягає в тому, що вона стійка до корозії.

Вибір марки нержавіючої сталі для ножів

Вибір найкращої марки нержавіючої сталі для ножа залежить від його призначення та ваших особистих потреб чи потреб замовника. Фактори, які слід врахувати при виборі:

• Твердість: твердість сталі вимірюється за шкалою Роквелла (HRC) або альтернативною шкалою. Більш тверді нержавіючі сталі (60+ HRC) краще тримають гостроту, але їх складніше точити і вони більш крихкі.
• Стійкість до корозії: деякі нержавіючі сталі більш стійкі до корозії, ніж інші. Тому звертайте увагу на вміст хрому та інших важливих хімічних елементах у її складі Це важливо, якщо ви будете використовувати ніж у вологих умовах.
• Здатність тримати гостроту: деякі сталі довше тримають гостроту, ніж інші. Це важливо, якщо ви часто використовуєте ніж.
• Легкість заточування: деякі сталі чи нержавіючі сплави легше точити, ніж інші. Це важливо, якщо ви плануєте точити ніж самостійно.
• Ціна: ножі та клинки з преміальних нержавіючих сталей, як правило, дорожчі.

---

Нержавіюча сталь для ножів VS Вуглецева сталь

Вибір між нержавіючою сталлю та вуглецевою сталлю може бути складним, адже кожен тип має свої переваги та недоліки. Ось короткий огляд, який допоможе вам визначитися:

Вуглецева сталь:

Переваги:

• Легко гостриться: завдяки мікроструктурі, вуглецева сталь легко піддається правці, зберігаючи гостру кромку протягом тривалого часу.
• Тримає гостроту: ножі з вуглецевої сталі довго тримають гостроту.
• Міцність: леза з вуглецевої сталі міцні та стійкі до сколів.

Недоліки:

• Схильність до іржі: вуглецева сталь не стійка до корозії, тому потребує ретельного догляду (протирання насухо після використання та змащення).
• Плямистість: з часом на лезі можуть з'явитися темні плями (патина), які не впливають на працездатність, але можуть мати не естетичний вигляд.
• Складність у догляді: ножі з вуглецевої сталі потребують більше уваги та догляду, порівняно з ножами з нержавіючої.

Нержавіюча сталь:

Переваги:

• Стійкість до корозії: нержавіюча сталь не іржавіє, тому не потребує ретельного просушування після використання.
• Легкість у догляді: ножі з нержавіючої сталі невибагливі в догляді, їх можна мити в посудомийній машині.
• Збереження зовнішнього вигляду: леза з нержавіючої сталі не тьмяніють з часом і не вкриваються плямами.
• Широкий вибір: існує безліч марок нержавіючої сталі з різними характеристиками, що дає широкий вибір ножів для різних задач.

Недоліки:

• Складність правки: ножі з нержавіючої сталі складніше гострити, ніж ножі з вуглецевої, і вони (в залежності від вибраної марки і правильності загартування / термічної обробки) можуть не тримати гостроту так довго.
• Міцність: нержавіюча сталь (в залежності від вибраної марки і правильності загартування / термічної обробки) може бути менш міцною та стійкою до сколів, ніж вуглецева, але це не завжди так.

В підсумку:

Вибір між ножем з вуглецевої та нержавіючої сталі залежить від ваших індивідуальних потреб та вподобань.

• Якщо вам потрібен ніж з максимально гострою кромкою, яка довго тримається, і ви готові докладати зусиль для його догляду, то ніж з вуглецевої сталі стане кращим вибором.
• Якщо ж вам потрібен ніж, який не іржавіє, простий у догляді та стійкий до плям, то ніж з нержавіючої сталі буде більш практичним варіантом.

---

Популярні марки нержавіючої сталі для виготовлення ножів, клинків

• M390: австрійська сталь преміум-класу, що вирізняється високою твердістю, стійкістю до корозії та довговічністю ріжучої кромки. Її складність обробки робить ножі з цієї сталі дорожчими.
• Elmax: шведська сталь з чудовою стійкістю до викришування та хорошою здатністю тримати гостроту. Вона трохи менш тверда, ніж M390, але й більш доступна.
• CPM S30V: американська сталь, що пропонує баланс твердості, стійкості до корозії та здатності тримати гостроту. Її широко використовують за її універсальність та доступність.
• VG-10: японська сталь з високим вмістом вуглецю, що забезпечує чудову ріжучу кромку та стійкість до корозії. Її легше точити, ніж M390 або Elmax.
• AISI 440C: популярна американська сталь, що пропонує добру твердість, стійкість до корозії та доступність. Це популярний вибір для ножів загального призначення.

---

Яка оптимальна твердість нержавіючої сталі для ножів ?

Оптимальна твердість нержавіючої сталі для ножа залежить від його типу та призначення. Ось загальні рекомендації:

• Тип ножа:
  • Кухонні ножі: 56-58 HRC забезпечує хороший баланс між твердістю, стійкістю до стирання та легкістю заточення.
  • Мисливські та туристичні ножі: 58-60 HRC пропонують кращу стійкість до сколів та зношування, роблячи їх більш міцними в польових умовах.
  • Ножі для виживання та тактичні ножі: 58-62 HRC. Максимальна твердість для максимальної міцності та стійкості до сколів. Важливо пам'ятати, що такі ножі складніше точити і вони можуть бути більш крихкими.
  • Спеціальні ножі: твердість нержавіючої сталі може варіюватися залежно від конкретного застосування. Наприклад, леза для бритв зазвичай мають твердість 60-65 HRC.
  • Філейні ножі: 54-56 HRC забезпечують гнучкість та збереження гостроти, що важливо для делікатного різання.
• Склад сталі:
  • Мартенситні сталі: зазвичай мають твердість 55-62 HRC. Відомі зносостійкістю та хорошою стійкістю до корозії.
  • Сталі з високим вмістом хрому: зазвичай мають твердість 50-55 HRC. Більш стійкі до корозії, але менш тверді.
  • Вуглецеві сталі: зазвичай мають твердість 58-62 HRC. Дуже тверді та довго тримають гостроту, але схильні до корозії.
  • Порошкові сталі: мають дуже високу міцність і твердість до 67-70 HRC та, одночасно, володіють підвищеною стійкістю до корозії.

Важливо зазначити:

• Твердість - це лише один з факторів, що визначають якість ножа.
• Важливі також такі характеристики, як міцність, пружність, гнучкість, стійкість до корозії та легкість заточення.
• Різні виробники можуть використовувати різні методи термообробки для досягнення певної твердості нержавіючої сталі.

Хімічний склад нержавіючої сталі та сплавів для ножів

Хімічний склад ножової сталі (ножової нержавіючої сталі) має бути збалансованим, не перелегованим та точним. Допуск специфікації повинен бути жорстким, щоб забезпечити високу стабільну якість готового ножа.

Найпоширеніші хімічні елементи ножової сталі:

• Вуглець (C): основний фактор твердості. Однак занадто багато вуглецю ускладнює виробництво мартенситу з матеріалу, тому для досягнення високої твердості необхідно глибоке заморожування. Твердість пов'язана з кількістю вуглецю, розчиненого в сталевій матриці. Зв’язуючи хром у карбіди, вуглець опосередковано знижує стійкість до корозії.
• Хром (Cr): основний фактор стійкості до корозії. Досягнута корозійна стійкість залежить від кількості Cr, розчиненого в сталевій матриці, і не пов’язана з номінальним складом. Cr також є основним фактором утворення карбіду.
• Молібден (Mo): стимулює утворення карбіду та має невеликий вплив на твердість і стійкість до корозії мартенситних нержавіючих марок.
• Ванадій (V): міцний карбідоутворювач. Карбіди ванадію також дуже стабільні і не розчиняються під час термообробки.
• Азот (N): фактор твердості, як вуглець, але не має такого негативного впливу на стійкість до корозії. Азот зазвичай не використовується в цих сферах застосування, оскільки важко досягти значних рівнів азоту в традиційному виробництві сталі.
• Сірка (S): утворює сульфідні включення, які негативно впливають на початок точкової корозії.
• Марганець (Mn), фосфор (P) і кремній (Si): ці елементи не роблять значного внеску. Загальне правило полягає в тому, щоб вони були якомога нижчими у складі ножової сталі.

Найважливіше пам'ятати, що твердість і корозійна стійкість нержавіючої сталі для ножів пов'язані зі складом матриці після загартування, а не з номінальним хімічним складом сталі. Надмірна кількість цих елементів утворює великі первинні карбіди під час лиття і не додасть твердості чи стійкості до корозії готового ножа.

Первинні карбіди роблять ніж більш крихким і важчим для заточування, ніж дрібнозернистий сталевий ніж за тієї ж твердості. Сталі, що містять великі первинні карбіди, також призведуть до дуже високого зносу інструментів для штампування, що робить їх непридатними для штампування.

---

Твердість нержавіючої сталі та сплавів для ножів

---

Фізичні властивості нержавіючої сталі для ножів, клинків

Термічна обробка (загартування) нержавіючої сталі для ножів

Загартування - це спосіб зробити ножову сталь твердішою. Якщо спочатку нагріти ножову нержавіючу сталь до певної температури (в залежності від марки сталі), а потім швидко охолодити (загартувати), ножова сталь стане набагато твердішою, але також більш крихкою.

Термічна обробка, а саме загартування, відіграє важливу роль у наданні ножу з нержавіючої сталі бажаних властивостей, таких як твердість, міцність, гнучкість та стійкість до корозії.

Процес загартування нержавіючої сталі для ножів складається з декількох етапів:

1. Нагрівання:

• Нержавіюча сталь нагрівається до певної температури, яка зазвичай знаходиться в діапазоні 980 - 1150 °C, залежно від конкретного типу сталі.
• Ця температура вище критичної точки, при якій аустенітна структура сталі перетворюється на мартенситну.

2. Витримка:

• Сталь витримується при цій високій температурі протягом певного часу, щоб забезпечити повне перетворення структури.
• Час витримки може варіюватися залежно від розміру та товщини леза.

3. Охолодження:

• Швидке охолодження леза є ключовим етапом процесу загартування.
• Зазвичай лезо занурюють у ванну з маслом або водою.
• Швидке охолодження "заморожує" мартенситну структуру, що призводить до значного збільшення твердості та міцності.

4. Відпуск:

• Відпуск - це додатковий процес термічної обробки, який проводиться після загартування для зняття внутрішніх напружень та покращення в'язкості нержавіючої сталі.
• Лезо нагрівається до більш низької температури (зазвичай 300 - 500 °C) протягом певного часу, а потім повільно охолоджується.

Щоб зменшити крихкість, матеріал відпускають, як правило, нагріваючи його до 175 - 350 °C протягом 2 годин, що призводить до твердості 53 - 63 HRC (в залежності від обраної марки нержавіючої сталі) і хорошого балансу між збереженням гостроти та здатністю до шліфування та міцністю.

Гартування слід проводити протягом розумного часу після затвердіння, бажано протягом години або близько того. Дуже важливо, щоб лезо охололо до кімнатної температури перед початком загартування. Інакше перетворення на мартенсит буде перервано, а результати зміцнення можуть бути погіршені.

Вища температура відпуску призведе до отримання дещо м’якшого матеріалу з вищою в’язкістю, тоді як нижча температура відпуску дасть більш твердий і дещо більш крихкий матеріал.

Наприклад, похідний ніж або ніж для виживання можна загартувати при 350 °C, щоб він витримав грубе поводження і не поламався. З іншого боку, якщо очікується, що ніж має гострий край, його можна загартувати при 175 °C для досягнення максимальної твердості.

Температури відпуску нижче 175 °C слід використовувати лише у виняткових випадках, коли висуваються надзвичайні вимоги до високої твердості, оскільки дуже низькі температури відпуску призведуть до дуже крихкого матеріалу. Так само слід уникати температур відпуску вище 350 °C, оскільки це може призвести до крихкості та зниження стійкості до корозії. Зауважте, що якщо загартоване лезо піддається впливу температур, вищих за температуру загартування (наприклад, під час шліфування, полірування), властивості ножа також будуть погіршені.

Важливо зазначити, що точні параметри термічної обробки, такі як температура, час витримки та швидкість охолодження, повинні ретельно підбиратися для конкретного типу нержавіючої сталі, з якої виготовлено лезо ножа.

Правильно проведене загартування призведе до гарного балансу між твердістю, міцністю та стійкістю до корозії готового леза ножа.

Неправильне проведення термічної обробки може призвести до того, що лезо буде занадто крихким і схильним до сколів, або занадто м'яким і не буде тримати гостроту.

---

Яка найкраща нержавіюча сталь для ножів ?

На жаль, на сьогодні, не існує однозначної відповіді на питання про найкращу нержавіючу сталь для ножів, адже це залежить від ваших потреб та вподобань. Різні типи нержавіючої сталі мають різні характеристики, тому важливо вибрати ту, яка найкраще підходить для того, як ви будете використовувати ніж і в яких умовах.

Ось деякі фактори, які слід врахувати при виборі ножової сталі:

• Твердість: твердість нержавіючої сталі визначає, наскільки вона стійка до стирання та сколів. Більш тверда сталь буде довше тримати гостроту кромки, але її також буде складніше правити.
• Зносостійкість: - це здатність нержавіючої сталі протистояти пошкодженням, викликаним як абразивним, так і адгезивним зношуванням. Абразивне зношування відбувається, коли більш тверді частинки проходять через більш м’яку поверхню. Адгезивний знос відбувається, коли сміття зміщується з однієї поверхні та прикріплюється до іншої. Зносостійкість зазвичай корелює з твердістю сталі, але також сильно залежить від специфічного хімічного складу нержавіючої сталі. У сталях однакової твердості сталь з більшими карбідами (мікроскопічні, тверді, зносостійкі частки) зазвичай краще протистоять зношуванню. Однак карбіди можуть стати крихкими та розтріскатися, що призведе до зниження міцності. Молібден і марганець: лезо міцніше і стійкіше до стирання.
• Пружність: пружність нержавіючої сталі характеризується двома основними модулями: Модуль Юнга (модуль пружності першого роду) - це міра того, скільки сталь може розтягуватися або стискатися під дією навантаження. Вимірюється в мегапаскалях (МПа). Коефіцієнт Пуассона - це міра того, скільки сталь звужується в поперечному перерізі, коли вона розтягується або стискається в поздовжньому напрямку.
• В'язкість: в'язкість сталі визначає, наскільки вона стійка до поламки або розтріскування. Більш в'язка сталь буде менш схильна до пошкоджень при ударах або падіннях.
• Стійкість до корозії: деякі типи нержавіючої сталі більш стійкі до корозії, ніж інші. Це важливо врахувати, якщо ви будете використовувати ніж у вологих умовах. Хром у складі нержавіючої сталі підвищує стійкість до корозії.
• Утримання кромки: - це те, наскільки довго нержавіюча сталь буде тримати гостроту. Це залежить від твердості, в'язкості та хімічного складу сталі. Вуглець у складі нержавіючої сталі для ножів: лезо, швидше за все, буде загартовано, а отже, отримає та збереже хорошу ріжучу кромку.
• Легкість заточування: деякі типи нержавіючої сталі легше заточити, ніж інші. Це важливо врахувати, якщо ви не маєте досвіду заточування ножів.

---

Найкращий ніж із нержавіючої сталі - це правильно загартований ніж в якому збалансовано хімічний склад, твердість, міцність, пружність, стійкість до корозії та здатність тривалий час тримати гостроту леза.