Журнал Прорез: Что это за сталь?

Вообще-то для хорошего ножевого клинка стали с содержанием 0,6–0,8 % углерода, закаленной до твердости около 55–57 HRCвполне хватило бы. Тут хочу подчеркнуть, что речь идет исключительно о ножах, то есть инструментах, предназначенных для резки сравнительно мягких материалов. Все иные инструменты, например, предназначенные для рубки (мечи, сабли, топоры, мачете и т. п.) — это совсем другая тема, которой мы здесь не касаемся. Нож это не уменьшенный меч, а меч это не огромный нож!

Практика подтверждает теорию: из пружинной стали можно сделать очень хороший клинок. И делают ведь! Сталь 5160 применяется в промышленности в основном для производства автомобильных рессор, например в Мерседесах. Практически всю свою молодость я пользовался ножами, кустарно изготовленными из рессор, правда не Мерседесов, а, скорее, тракторов, но это были очень даже приличные ножи. Сравнительно хорошо держали заточку, сравнительно легко было их точить, можно было даже поддеть что-нибудь или рубануть без особенных опасений, что клинок сломается или лезвие выкрошится. Были хороши во всем кроме одного — ржавели как… ох, не приходит мне в голову никакое более-менее цензурное сравнение. Конечно, можно защитить клинок, например, воронением (не режьте маринованные огурцы вороненым клинком, воронение не терпит контакта даже с очень слабыми кислотами!). Можно также, и даже нужно, заботиться о своем ноже, чистить и смазывать его своевременно. Только вот, никакое защитное покрытие не защитит само лезвие, и смазка с него сотрется сразу как только начнем резать что бы то ни было. Добавить сюда жару, высокую влажность воздуха, контакт с соленой водой или еще более соленым потом, — и ржавчина может полностью «сожрать» лезвие буквально в течение нескольких дней, не говоря уж о неделях. Скорее всего, именно поэтому сегодня можно найти не слишком много серийно изготавливаемых ножей с клинками из такой вот простой углеродистой стали. В моей коллекции их нашлось только два, и оба с клинками, защищенными более или менее удачным покрытием.

Подавляющее большинство серийно производимых ножей сегодня имеет клинки из нержавеющейстали. Остановлюсь специально на очень распространенном в западной литературе разделении сталей на углеродистыеи нержавеющие(carbon steel or stainlss steel). Каждое деление чего бы то ни было на какие бы то ни было группы в самой своей основе очень условно. То, о котором идет речь, не исключение. Тем более, что в добавок в нем есть нечто довольно-таки нелогичное: нержавеющая сталь ведь тоже углеродистая, иначе не была бы сталью… Тем не менее, в дальнейшим буду придерживаться этих не совсем правильных определений, хотя бы для того, чтобы не пользоваться коряво звучащими терминами типа «не нержавеющая сталь» или «ржавеющая сталь».

Чтобы сделать сталь нержавеющей, в сплав надо добавить, как минимум, 12 % хрома.Тогда в результате окисления при контакте с содержащимся в воздухе кислородом на поверхности стали образуется тоненькая, но очень плотная пленочка его окислов, которая оберегает глубинные слои стали как защитное покрытие. Добавка хрома увеличивает твердость и износоустойчивость стали, одновременно уменьшая ее упругость и ударную вязкость. Высокое содержание хрома затрудняет ковку стали, кованые клинки из нержавеющей стали — очень большая редкость. Мастеров, умеющих ковать нержавеющую сталь, можно буквально пересчитать по пальцам.

На одним хромом дело в большинстве случаев не ограничивается, современная нержавеющая (и не только) сталь как правило содержит так называемые легирующие присадки, которые должны улучшить ее свойства по сравнению с простой углеродистой, состоящей только из железа и углерода. Приведу очень упрощенную характеристику действия этих добавок, которая наверняка покажется наивной с точки зрения инженера-металлурга. Но ведь мы, в конце концов, не собираемся разрабатывать новые рецептуры стали. Кобальтв малой концентрации увеличивает твердость и позволяет «вернуть» часть ударной вязкости, утраченной в результате добавки хрома. Как видно из таблицы, он применяется в производстве ножей довольно-таки редко, скорее всего из-за высокой стоимости. Марганецраскисляет сталь в процессе плавления и препятствует появлению вредных окислов, «вклинивающихся» между кристаллами стали и снижающих ее механические свойства. Чуть большее его содержание может привести к бесконтрольному увеличению хрупкости стали. Медьредко добавляют в сталь целенаправленно. Ее присутствие может немножко увеличить коррозионную устойчивость, но может и значительно затруднить термическую обработку стали. Как правило, содержится ее в стали только такое количество, от которого не удалось избавиться в процессе выплавки. Добавка твердых металлов — вольфрамаи молибдена— позволяет увеличить твердость, упругость и износоустойчивость стали, даже без особого уменьшения ее ударной вязкости. Но очень сильно затрудняет обработку стали резанием, что значительно увеличивает себестоимость продукции. Содержание около 1 % этих присадок помогает сохранить механические свойства стали при высоких температурах и делает ее самозакаливающейся. Это означает, что нагретая даже до температуры малинового каления сталь, охлаждаясь на воздухе натуральным образом, не отпускается и не теряет своей твердости, а значит и режущих свойств. Очень ценное свойство для производства высокоскоростных резцов и лопаток газовых турбин, но совершенно бесполезное при производстве ножей. Ну, разве что, кто-то собирается использовать нож в качестве кочерги и мешать им раскаленные угли в печи или костре… Никельувеличивает коррозионную устойчивость стали и ее твердость, уменьшает ударную вязкость и упругость, но очень сильно ограничивает ковкость стали. Ванадийв малых концентрациях увеличивает твердость и износоустойчивость. Обратная сторона медали — уменьшение ударной вязкости — к сожалению, проявляется и тут. Сера, фосфор, кремний— это хрестоматийно вредоносные примеси стали. Их содержание в стали не приносит абсолютно никакой пользы вопреки приводимым иногда в каталогах утверждениям изготовителей. Именно их отсутствие, лучше всего полное, свидетельствует о чистоте и высоком качестве стали. Почему тогда они все-таки присутствуют в некоторых сталях? Да просто потому, что в процессе ее выплавки и очистки не удалось от них избавиться! Во времена моей молодости изготовители попросту замалчивали их присутствие, но теперь времена изменились, и лазерный спектрограф можно найти в лаборатории металловедения любого технического ВУЗа. Поэтому, если скрыть их присутствие не возможно, значит надо придумать ему какое-то положительное объяснение — мол, что-то они там улучшают. Неискушенный пользователь и так этого не проверит…