Добавки при производстве стали разных марок
На механические свойства производимой стали влияют различные легирующие добавки: хром, ванадий, молибден, никель, вольфрам, марганец, кремний. Именно за счет этих добавок в разных пропорциях, изменяются износостойкость, твердость и другие характеристики стали. Небольшие в процентном соотношении добавки легирующих компонентов повышают прочность и вязкость стали. Увеличение концентрации приводит к более низким показателям характеристик. Наиболее ценной добавкой к стали, является молибден. Его присутствие в марках стали повышает одновременно два показателя качества – прочность и вязкость. В японских марках стали данного компонента присутствует до 8%, что неизменно влияет на качество японских ножей.
Такие компоненты, как ванадий, хром и вольфрам с одной стороны приводят к увеличению твердости, но с другой стороны — снижают прочность стали, делая ее более хрупкой. Увеличение в составе стали содержания хрома свыше 13% повышает его качественные характеристики по твердости и износостойкости с одной стороны, делая ножи более острыми и устойчивыми к коррозии, а с другой стороны — делает их более хрупкими, в сравнении с ножами из обычной углеродистой стали.
Влияние добавок к углеродистой стали очень сильно может изменить ее свойства. Так, например, нержавеющая сталь 440С считается оптимальной для изготовления ножей. Ножи из этой стали хорошо затачиваются, и долго не тупятся. Однако данная марка значительно уступает по таким показателям, как твердость, износостойкость, вязкость и упругость таким маркам стали, как 154СМ, ВG-42, которые в своем составе имеют меньшее содержание хрома, но в которых, содержится до 4% молибдена.
Сталь, в состав которой входит не менее 13% хрома, считается нержавеющей. Однако понятие «нержавеющая» весьма относительное, поскольку при недостатке должного ухода, она тоже может подвергаться коррозии.
Для того чтобы сталь имела повышенные показатели прочности, жесткости и износостойкости, в нее добавляют марганец. Он делает структуру стали зернистой. Практически во всех сталях для изготовления ножей, используется эта добавка.
Придает стойкости при нагревании и снижает хрупкость клинка ножа, добавка в сталь молибдена. Усиливает вязкость сплава, повышает твердость и антикоррозийные свойства сплава добавка никеля. Ее можно встретить в таких марках стали, как AUS-6, -8 и L-6. Для увеличения крепости клинка добавляется кремний.
Какую сталь лучше выбрать
Для кухонных ножей
Фирменная продукция известных производителей содержит маркировку, в которой указывается и марка стали. Российские бренды чаще всего используют для кухонного ножа следующие материалы:
- 65Х13. Металл с высоким содержанием хрома, устойчивый к коррозии. Применяется для изготовления хирургических инструментов и недорогих ножей. Мягкая сталь легко затачивается, но и тупится очень быстро. В редких случаях лезвие закаливается, чтобы повысить его твердость.
- 40Х12. Тоже мягкая сталь, хорошо поддающаяся обработке. Лезвия быстро тупятся и легко сгибаются, поскольку эту сталь нельзя закаливать. Зато они не подвержены коррозии и стоят очень дешево.
- 95Х19. Одна из лучших сталей для кухонных и сувенирных ножей. Требуется особая заточка, зато режущая кромка долго сохраняет остроту. Материал смотрится красиво и не подвержен коррозии.
- 50Х14МФ. Ножи из этой стали получаются прочными и упругими. Для термической обработки нужны специальные условия, которые имеются лишь у крупных производителей.
Зарубежные фирмы используют для ножей сталь марки 420. Сам по себе – это нормальный материал, но в разных странах он обрабатывается по-своему. Например, у китайцев ножи получаются слишком мягкими, а продукция Германии или Швейцарии отличается повышенной твердостью и качественной заточкой.
Для охотничьих ножей
Для хорошего охотничьего ножа качество стали имеет первостепенное значение. Эти изделия подвержены механическим воздействиям, часто используются на охоте при повышенной влажности и других неблагоприятных условиях.
Поэтому для охотничьего ножа используется высокоуглеродистая сталь с добавками ванадия, никеля, молибдена, марганца, хрома и других компонентов. Полученный материал становится прочным, вязким, устойчивым к износу и нагреву. Средний показатель твердости составляет 55-60 единиц.
Слишком твердая сталь с трудом поддается заточке в условиях охоты. Мягкое лезвие, наоборот, можно быстро заточить подручными средствами. Такая заточка держится очень недолго и требует частого повторения процедуры. Самыми оптимальными зарубежными марками считаются 420НС, 440С, 440В, AUS-6. Российские производители используют 65Х13, 50Х14МФ, 95Х18.
Характеристики ножевых сталей
Чтобы нормально ориентироваться при выборе лучшей стали для ножа, прежде всего нужно как следует разобраться в тех понятиях, которые используются при описании ее свойств. Таковых несколько. Именно их совокупность определяет плюсы и минусы стали для ножей:
Твердость. Говоря простым языком, она выражает способность стали без последствий продавливать (прорезать) различные материалы, не испытывая при этом повреждений. Твердость стали выражается в единицах твердости по шкале Роквелла (HRc). Для стали ножей диапазон рабочей твердости, как правило, составляет от 52 до 61 ед. Твердостью в 60 единиц, для примера, обладает обычное стекло и напильник. Именно с этим связана методика примерного определения твердости клинка: если напильник способен оставлять царапины на его поверхности, то его твердость, очевидно, ниже 60 единиц, а если клинок царапает стекло – то выше.
Прочность. Это способность стали выдерживать различные нагрузки. Используя нож в качестве рычага, мы проверяем его на прочность. Чем она выше, тем большие нагрузки металл способен выдержать без остаточных повреждений. Очень прочными являются современные порошковые стали благодаря равномерной внутренней структуре и большой плотности состава.
Ударная вязкость. Это способность стали сохранять свои прочностные характеристики при ударной нагрузке. Вязкая сталь практически не имеет шансов сломаться при рубке или при падении на твердую поверхность. Многие инструментальные стали, такие как Х12 МФ, или D2, имеют не очень хорошую ударную вязкость, и хотя в целом они очень прочные, ставить на рубящие ножи их не стоит.
Износостойкость. Это понятие характеризует, насколько быстро металл истирается при соприкосновении с абразивными поверхностями. Данный показатель тесно связан с твердостью стали, и с плотностью ее структуры.
Стойкость режущей кромки. Как следует из названия, это способность ножа удерживать остроту. Кромка является самым уязвимым участком клинка, и только хорошая сталь способна обеспечить долгое сохранение всех своих режущих свойств при остро отточенном лезвии.
Коррозионная стойкость. Данный показатель определяет способность металла сохранять свою химическую однородность при воздействии окислителей или агрессивных сред, в которых может использоваться клинок. Коррозионная стойкость никогда не бывает абсолютной. Порой именно она выходит на первый план при выборе того, какая сталь для ножа будет оптимальной.
Красностойкость
Этот термин редко встречается среди характеристик сталей для ножей, но иногда его понимание очень важно. По сути, красностойкость – это жаропрочность клинка, то есть его способность не изменять свою кристаллическую структуру при сильном нагревании.
Марочник сталей характеристики, свойства сталей и сплавов
Инструментальная штамповая сталь Х12МФ используется для изготовления изделий сложных форм с высокой вязкостью и механической прочностью – профилировочные ролики, секции кузовных штампов, дыропрошивные матрицы при вырубке их листового металла, волоки, накатные плашки, пуансоны/ матрицы просечных/ вырубных штампов, другая продукция.
Сталь Х12МФ – отечественные аналоги
| Марка металлопроката | Заменитель |
| Х12МФ | Х6ВФ |
| Х12ВМ | |
| Х12Ф1 |
| Марка | Классификация | Зарубежные аналоги |
| Х12МФ | Сталь инструментальная штамповая | есть |
| Вид полуфабриката | t, 0С | Охлаждение |
| Размер | Условия | |
| Слиток | 1170–850 | В колодце или яме |
| Заготовка |
| Свариваемость |
| для сварных конструкций не применяется |
Не чувствительна.
Резка
| Исходные данные | Обрабатываемость резанием Ku | |||
| Состояние | HB, МПа | sB, МПа | твердый сплав | быстрорежущая сталь |
| горячекатаное | 217–228 | 730 | 0,8 | 0,3 |
Сталь Х12МФ – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
| Ванадий | Кремний | Марганец | Медь | Молибден | Никель | Сера | Углерод | Фосфор | Хром |
| 0,15–0,3 | 0,1–0,4 | 0,15–0,45 | 0,3 | 0,4–0,6 | 0,4 | 0,03 | 1,45–1,65 | 0,03 | 11–12,5 |
Материал Х12МФ – механические свойства
| Сортамент | ГОСТ | HB 10-1 |
| Прокат после отжига | 5950–2000 | 255 |
| Критические точки | Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 | Mn |
| Температура | 810 | 860 | 760 | 780 | 225 |
| t, 0С | HRCэ | KCU, Дж/см2 |
| Закалка (масло) 1000–10300С. Отпуск с выдержкой 1,5 ч | ||
| 200 | 63 | 43 |
| 300 | 61 | 64 |
| 400 | 60 | 54 |
| 500 | 60 | 30 |
| 550 | 52 |
Удовлетворительная.
Марка Х12МФ – точные и ближайшие зарубежные аналоги
| Австрия | Англия | Болгария | Венгрия | Германия | Евросоюз | Испания |
| ONORM | BS | BDS | MSZ | DIN, WNr | EN | UNE |
| X162CrMoV12 | ||||||
| X165CrMoV12 | ||||||
| Х155CrVMo12-1 |
| Италия | Польша | США | Франция | Чехия | Швеция | Япония |
| UNI | PN | — | AFNOR | CSN | SS | JIS |
Сталь Х12МФ – область применения
Материал марки Х12МФ используют для изготовления изделий сложных форм с высокой вязкостью и механической прочностью.
Условные обозначения
| HRCэ | HB | KCU | y | d5 | sT | sв |
| МПа | кДж / м2 | % | % | МПа | МПа | |
| Твердость по Роквеллу | Твердость по Бринеллю | Ударная вязкость | Относительное сужение | Относительное удлинение при разрыве | Предел текучести | Предел кратковременной прочности |
| Ku | s0,2 | t-1 | s-1 |
| Коэффициент относительной обрабатываемости | Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации | Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) | Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл) |
| N | число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины |
Свариваемость
| Без ограничений | Ограниченная | Трудно свариваемая | |
| Подогрев | нет | до 100–1200С | 200–3000С |
| Термообработка | нет | есть | отжиг |
Купить инструментальную штамповую сталь Х12МФ в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
ПродукцияДоставкаКонтакты
Отечественные марки стали для кухонных ножей
Российские производители чаще всего используют сталь марки 65Х13. Металл имеет высокое содержание хрома, и никогда не ржавеет. 65Х13 иногда называют хирургической маркой, так как из нее изготавливают медицинские инструменты. Почти все недорогие ножи изготовлены из нее. Сталь сравнительно мягкая, поэтому заточить лезвие очень легко, но оно слишком быстро тупится. Некоторые отечественные фирмы после заточки закаляют лезвия, доводя его до необходимой твердости. Но это – редкие исключения, подтверждающие общее правило. Среди заграничных марок к ней наиболее близка американская 425mod.
Другой маркой мягкой стали является 40Х12. Этот металл легко обрабатывается, но закалить его нельзя. Лезвия кухонных ножей из 40Х12 легко гнутся и тупятся. Однако они никогда не ржавеют и очень дешевы. Такая марка будет прекрасным выбором, если вы постоянно используете на кухне мусат, чтобы править нож. Зарубежный аналог – марка 420.
Солидные отечественные фирмы и мастера изготавливают кухонные ножи с лезвиями из стали 95Х18
Выбирая изделие из этого металла, обращайте внимание на производителя. Сталь не поддается коррозии, имеет прекрасный внешний вид, но требует особых условий при обработке и последующей закалке
Для заточки клинка домашние средства непригодны, зато острота режущей кромки держится очень долго. Неопытные изготовители могут перекалить лезвие, что приводит к повышенной хрупкости и местному выкрашиванию. Относится к лучшим сталям, предназначенным для изготовления ножей и сувенирных клинков.
50Х14МФ – универсальная отечественная марка. Требовательна к технологическому процессу, поэтому ее используют только крупные фирмы, имеющие соответствующее оборудование. Если термическая обработка произведена должным образом, то лезвия таких ножей получают необходимую прочность и сохраняют оптимальную упругость
Некоторые пользователи считают, что длинные тонкие ножи из такой стали будут слишком хрупкими, и рекомендуют относиться к ним с осторожностью
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.
Кухонный нож из стали 65Х13 с содержанием хрома.
В России наиболее часто для кухонных ножей используются упомянутые марки:
- 65Х13;
- 40Х12;
- 95Х18;
- 50Х14МФ.
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.
Примеры ножей из стали 95Х18.
Часто используются марки:
- 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.
Как не ошибиться в выборе?
Охотничий нож должен быть качественным, функциональным и удобным. Традиционно высокое качество и безупречный дизайн отличает изделия немецких мастеров. Среди них выделяются многоцелевые с клинками длиной в 250 мм. Центр тяжести с роговой рукоятью располагается ближе к острию. Они не дешевы, зато надежно служат в течение долгих лет и не подводят в критические моменты. Немцы производят знаменитые «финки», адаптированные для охоты аналоги финских, а также ножи норвежского типа. Сильны традиции ножевого производства в Швеции, что, наряду с использованием передовых технологий, позволило шведской продукции выйти на ведущие мировые позиции. Надежные и эргономичные современного типа из нержавейки и углеродистой стали пользуются неизменным доверием у охотников. На российском рынке охотничьих ножей представлен большой ассортимент отечественной и импортной продукции. Имеются образцы, предназначенные для любого вида охоты. Охотничий нож каждый выбирает индивидуально, на основе собственного практического опыта. Как быть новичку? Чтобы не ошибиться в выборе, начинающему охотнику лучше отправиться за покупкой вместе со знающим человеком.
Классификация сталей для ножей
Когда мы говорим о таком материале, как сталь, особенно ножевая, следует понимать, что современная промышленность наряду с традиционными технологиями породила огромное количество ее видов, которые различаются как по химическому составу, так и по технологии изготовления. Чтобы не потеряться в этом многообразии, нам следует выделить хотя бы основные понятия. Итак…
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные:
- Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и угля, без добавления каких-либо других элементов. Ее часто называют “черной”, или “ржавеющей”. Это самый древний вид стали, из которой изготавливались ножи. В целом она отличается высокой прочностью, хорошо принимает и держит заточку, и ее единственный недостаток заключается в том, что она чрезвычайно подвержена коррозии.
- Легированная сталь – та, которую часто называют “нержавейкой”, на самом деле не всегда является таковой. Как правило, такая сталь гораздо меньше подвержена коррозии, но это вовсе не значит, что именно она является лучшей сталью для ножа. Главная ее особенность в том, что кроме углерода в сплаве с железом содержатся многие другие элементы, которые могут влиять на ее характеристики самым разным образом.
По технологии изготовления данных сплавов можно выделить довольно много видов стали. Для ножей подходят следующие:
- Сталь, которая получается современным промышленным способом. Это самый распространенный ее тип, который производится методом плавки и штамповки.
- Отдельно из промышленных сталей следует выделить так называемую “порошковую”, которая получается не плавкой и штамповкой, а методом порошкового спекания мельчайших частиц металла, что позволяет достичь характеристик, недоступных для обычных промышленных сталей. Из порошковой стали делаются ножи премиум-сегмента, клинки которых обладают особо высокой прочностью, показателями твердости и износостойкости.
- Сталь, которая получается традиционным кузнечным методом. Ее часто называют “кованой”, и она высоко ценится.
- Дамаск, как и его близкий родственник – булат, тоже является продуктом кузнечной выделки металлов. Говорят, что дамасская сталь для ножа является одной из лучших, равно как и булатная, но их характеристики в огромной мере зависят от мастерства кузнеца, и сама по себе технология изготовления вовсе не гарантирует высокого качества. Дамасская сталь имеет слоистую структуру, в которой чередуются разные виды металла, а булат обладает особым, “звездчатым” рисунком. Ножи из дамасской стали сами по себе очень красивы, но их свойства напрямую будут зависеть от тех сталей, которые включены в состав слоев.
Характеристика
Известная многим марка стали AISI 420 – это аустенитно-мартенситный сплав, разработанный американскими технологами. В цифрах и буквах, используемых в названии, зашифрованы основные данные об этом металле:
- AISI – это аббревиатура «Американский Институт Стали и Сплавов», который как раз и разработал данную систему маркировок;
- трёхзначное число обозначает принадлежность к сталям, устойчивым к коррозиям, где первая цифра 4 определяет отношение к хромоникелемолибденовым сплавам;
- 20 – это место металла в специальной таблице.
Сталь марки 420 – это один из самых дешёвых материалов, применяемых в ножевом производстве. Из-за своего специфического химического состава она плохо поддаётся закалке, вследствие чего является довольно мягким материалом и плохо держит заточку. Зато этот металл обладает отличной коррозионной стойкостью и доступной стоимостью, благодаря чему он активно применяется для изготовления практически всех импортных ножей, которые имеются на отечественном рынке.
Сталь марки 420 одна из самых дешёвых.
Патенты на производство AISI 420 имеют большое количество стран. Состав всех производимых сталей одинаков, как и технологический процесс. Но обработку и закалку уже готовых изделий в зависимости от места изготовления проводят по-разному.
Именно 420-ую применяют для выпуска практически всех китайских ножей, из-за чего она и приобрела свою дурную славу.
Обычно в восточном исполнении подобные режущие инструменты имеют довольно низкое качество, а их свойства подходят только для создания кухонных моделей. Всё это не означает, что нужно списывать весь «восток», смешивая их изделия с грязью. Так, в Тайване изготавливают хорошие ножи для подводной охоты, а любое японское изделие будет отвечать самым высоким стандартам.
Качество подобной продукции в европейском исполнении на порядок выше, но всё равно находится в бюджетном сегменте. Нож, выпущенный в Испании, практически такой же мягкий, как и китайский, а вот выпущенный Германией, Австрией и Швейцарией имеет более высокую твёрдость и аккуратное исполнение.
Сталь 420 имеет свои преимущества.
Если говорить об американском качестве, то режущие инструменты из 420-ой, производимые United Cuttrely, – это в основном сувенирные модели, а производимые фирмами Back и SOG – довольно неплохие изделия, имеющие твёрдость 57 HRC, хорошую упругость и небольшой вес.
Данные примеры подтверждают одну простую истину: ключевую роль в создании качественных ножей играет не сам металл, а обработка и закалка конечного изделия, которые и позволяют добиться всех необходимых параметров.
Следует отметить черту, которая характерна для всех клинков из 420-ой серии вне зависимости от места изготовления – все они из-за свойств металла довольно массивные, тяжёлые и несколько неудобные при резе.
К тому же если соберётесь покупать ножи из стали 420, необходимо знать следующее: они далеко не всегда маркируются соответственным образом. В случае если на клинке нет никаких надписей или написано Stainless Steel, Stainless, Rostfrei, Super-steel, Inox, что фактически переводится как «нержавейка», скорее всего, он изготовлен именно из этого сплава.
Как и любой другой материал, сталь 420 имеет свои преимущества, которые будут выгодны при определённых условиях, и недостатки, что непосредственно повлияет на её применение.
Плюсы
Среди положительных свойств следует выделить прекрасную антикоррозионную стойкость – главный плюс, немаловажную роль играет и дешевизна материала. Термообработка проводится с применением азота, что позволяет добиться твёрдости 53 HRC, неплохой гибкости и режущих свойств.
При хорошей криогенной обработке и закалке уже готового изделия можно добиться большей упругости и прочности и довести характеристики до уровня более дорогих сплавов, но стоит учитывать, что это скажется на стоимости. Даже после сложных обработок такой инструмент будет иметь уровень потребительских свойств в пределах бюджетного сегмента.
Минусы
Основной минус этой марки – она с трудом поддаётся закалке, что не позволяет достичь большего показателя твёрдости. В итоге получается довольно мягкий сплав, имеющий низкое содержание углерода. В связи с этим характерной чертой является плохая устойчивость к внешним повреждениям и механическим нагрузкам.
По этой же причине сталь плохо держит заточку: ножи постоянно приходится подтачивать. Но это не мешает зарубежным мастерам работать с металлом и изготавливать изделия, пользующиеся большим спросом. Несколько увеличить срок эксплуатации позволит тщательный и постоянный уход.
Сталь 420 с трудом поддаётся закалке.
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.
