Сталь 420 для ножей: плюсы и минусы, характеристики и свойства

Что влияет на характеристики сплава

Окончательная характеристика любой стали зависит от двух основных параметров:

  • химического состава;
  • термомеханической обработки.

Первое является перечнем различных легирующих элементов, которые позволяют в сумме добиваться параметров, неприсущих отдельно взятой добавке.

Термомеханическая обработка металлов заключается в изменении межатомных расстояний посредством механического воздействия под температурой и закалке, которая непосредственно влияет на прочность и твёрдость стали.

Химический состав

По сути, 420 является базовой маркой хромистых металлов, потому что её состав включает в себя минимальное регламентированное число элементов, влияющих на свойства стали:

В модифицированных версиях этого сплава применяются и другие добавки, которые необязательны к регламентированию из-за очень низкого допустимого содержания (сотые и тысячные доли).

Клинок из стали 420.

Как элементы влияют на структуру

В зависимости от процентной концентрации каждого элемента структура будет видоизменяться, как и её рабочие свойства, которые являются результатом взаимодействия легирующих добавок:

  1. Базовую роль играет кристаллическая решётка, которая в этом случае образована базовым компонентом (Fe – железо) и её изменение в сочетании с определёнными химическими элементами.
  2. Следующий момент – это взаимодействие веществ на уровне молекул: образование новых карбидов и различных второстепенных соединений, а также их месторасположение в кристаллической решётке.
  3. Последнее – это сегрегация, то есть способность атомов изменяться под воздействием высоких температур, образовывая новые связи и тем самым влияя на конечные свойства.

Характеристики любой стали регулируются такими основными параметрами:

  • прочность;
  • пластичность;
  • вязкость;
  • устойчивость к коррозионным воздействиям;
  • электропроводимость;
  • закаливаемость;
  • свариваемость.

Изделия из стали AISI 420 получают мартенситным методом. Максимальное воздействие на каждый параметр оказывают легирующие компоненты. В основе таких процессов лежит способность кристаллической решётки изменять свою структуру, так, любое её искажение вне зависимости от применяемого вещества приводит к увеличению показателя прочности:

  • углерод – его атомы в два раза меньше атомов железа, за счёт чего они легко помещаются между вторыми, образуя карбиды, что искажает решётку. Чем больше его содержание в составе, тем сталь прочнее, но при этом она становится более хрупкой;
  • хром – при содержании в пределах 13-17% придаёт сплаву стойкость к ржавлению и несколько увеличивает прочность. Объясняется это уникальным свойством образовывать оксидную плёнку на соседних молекулах, которые по размеру равны молекуле хрома. На поверхности такая плёнка создаёт прочный щит, через который не могут проникать атомы кислорода, что исключает коррозию следующих слоёв;
  • кремний – применяется как технологическая добавка для удаления остаточного кислорода при выплавке. Он не образует карбиды, однако сдвигает их в сторону границ зерна, что делает структуру более однородной;
  • марганец – наиболее эффективен при использовании его с кремнием в пропорциях 1:1. В таком случае марганец обеспечивает стабильность легирующего сплава, исключая смещение ядер, благодаря чему получается плотная и однородная кристаллическая решётка.

Химический состав

Высокоуглеродистая легированная сталь имеет следующий состав:

  • C (0,45–0,54%) — этот элемент увеличивает прочностные свойства сплава;
  • Mn (0,80%) — также положительно влияет на прочность;
  • Сr (13,5–14,0%) — повышает эффективность термической обработки, обеспечивает стойкость к коррозионному разрушению и нагрузкам на износ;
  • Мо (1,00%) — избавляет клинок от ломкости и хрупкости, обеспечивает необходимую жёсткость и стойкость к нагреву;
  • Si (0,80–1,00%) — положительно сказывается на прочностных свойствах и износостойкости;
  • V (0,18%) — включение ванадия гарантирует повышение твёрдости, упругости, сопротивляемость воздействию химически активных сред.

Из чего состоит стальной сплав?

Помимо уже известного нам железа и углерода, сталь может содержать довольно много важных компонентов из таблицы Менделеева, которые в той или иной степени влияют на её свойства, напрямую отражаясь на характеристиках ножевой стали. Те элементы, которые вводятся в сплав, для улучшения его определённых свойств, обозначают легирующими, а сталь — легированной. Начнём с обязательного компонента, а далее по степени распространённости в стали.

  1. Углерод. Благодаря его присутствию, сталь можно подвергать процессу закаливания. Содержится в сплаве не больше 2,14 %. Если его больше, то этот сплав называют чугунным, если меньше, то жестяным. Его задача — обеспечить сплаву требуемую прочность и твёрдость, снизив до нужных показателей, вязкость и гибкость. Если его содержится более 0,6%, то говорят, что этот сплав высокоуглеродистый. Ножи среднего ценового сегмента, кухонные варианты часто содержат углерод от 0,4 % до 0,6 %.
  2. Хром. Отвечает за противостояние агрессивным воздушно-жидким средам. Иными словами, обеспечивает стали для ножей устойчивость к коррозии. Его содержание в сплаве должно быть, минимум 11,5%. Большое содержание хрома влияет на твёрдость. Если его в сплаве 14% и выше, то эту сталь относят к разряду «нержавеющей».
  3. Молибден. Препятствует появлению ломкости и хрупкости ножа, позволяет стали для изготовления ножей быть устойчивой к высоким температурам. Влияет на равномерность состава стали, увеличивая свойства Хрома и улучшая все показатели сплава. Если его содержание более 1% в стали, то сплав можно подвергать «воздушной закалке».
  4. Ванадий. Повышает устойчивость к износу и усиливает прочность стали. Его повышенную твёрдость используют при создании мелкозернистых сплавов, позволяя получить клинок, с лезвием высокой степени остроты. Однако наточить такой нож, будет не просто.
  5. Вольфрам. Усиливает степень стойкости к износу, повышает твёрдость стали. Этот химический элемент имеет температуру плавления выше, чем у других металлов. Если в сплаве присутствуют хром либо молибден, то в тандеме с любым из них, вольфрам улучшает режущие способности ножа.
  6. Кобальт. В небольших количествах вводят в сплавы, повышая их твёрдость и режущие свойства. Содержится в стали, в размере, примерно 1,6 %.
  7. Азот. Часто выступает заменителем никеля и углерода. Если в сплаве недостаточно углерода, добавление даже 0,1% азота позволяет подвергать клинок закаливанию. Он усиливает антикоррозийные качества, повышает стойкость к износу.
  8. Никель. Существенно усиливает степень прочности, твёрдости, вязкости и антикоррозийности.
  9. Кремний. Влияет на твёрдость сплава, увеличивает антикоррозийные свойства и степень крепости ножа, выводя из металла кислород. Вводят в сталь на этапе ковки и прокатки.
  10. Сера. Её содержание хорошо влияет на способность ножа к обработке. Однако снижает прочность ножа и устойчивость к коррозии.
  11. Марганец. Наделяет сталь зернистой структурой, повышая крепость, твёрдость и износ. Вводят в сталь при прокатке и ковке.
  12. Ниобий. Титан. Редкие компоненты. Увеличивают сопротивляемость коррозии, усиливают износостойкость и прочность стали.
  13. Фосфор. Сталью для ножей, где он есть, лучше не гордиться. Очень вреден для ножевых металлов. Усиливает хрупкость и ломкость, уменьшает механические качества сплава. Его вообще не должно быть.

Теперь, зная содержание нужных и вредных составляющих, вы легко сможете разобраться в составе сплава. Но это не все «металлические» секреты. Теперь приступим к самому интересному — типам или маркам стали для ножей.

Из чего состоит стальной сплав?

Помимо уже известного нам железа и углерода, сталь может содержать довольно много важных компонентов из таблицы Менделеева, которые в той или иной степени влияют на её свойства, напрямую отражаясь на характеристиках ножевой стали. Те элементы, которые вводятся в сплав, для улучшения его определённых свойств, обозначают легирующими, а сталь — легированной.
Начнём с обязательного компонента, а далее по степени распространённости в стали.

  1. Углерод. Благодаря его присутствию, сталь можно подвергать процессу закаливания. Содержится в сплаве не больше 2,14 %. Если его больше, то этот сплав называют чугунным, если меньше, то жестяным. Его задача — обеспечить сплаву требуемую прочность и твёрдость, снизив до нужных показателей, вязкость и гибкость. Если его содержится более 0,6%, то говорят, что этот сплав высокоуглеродистый. Ножи среднего ценового сегмента, кухонные варианты часто содержат углерод от 0,4 % до 0,6 %.
  2. Хром. Отвечает за противостояние агрессивным воздушно-жидким средам. Иными словами, обеспечивает стали для ножей устойчивость к коррозии. Его содержание в сплаве должно быть, минимум 11,5%. Большое содержание хрома влияет на твёрдость. Если его в сплаве 14% и выше, то эту сталь относят к разряду «нержавеющей».
  3. Молибден. Препятствует появлению ломкости и хрупкости ножа, позволяет стали для изготовления ножей быть устойчивой к высоким температурам. Влияет на равномерность состава стали, увеличивая свойства Хрома и улучшая все показатели сплава. Если его содержание более 1% в стали, то сплав можно подвергать «воздушной закалке».
  4. Ванадий. Повышает устойчивость к износу и усиливает прочность стали. Его повышенную твёрдость используют при создании мелкозернистых сплавов, позволяя получить клинок, с лезвием высокой степени остроты. Однако наточить такой нож, будет не просто.
  5. Вольфрам. Усиливает степень стойкости к износу, повышает твёрдость стали. Этот химический элемент имеет температуру плавления выше, чем у других металлов. Если в сплаве присутствуют хром либо молибден, то в тандеме с любым из них, вольфрам улучшает режущие способности ножа.
  6. Кобальт. В небольших количествах вводят в сплавы, повышая их твёрдость и режущие свойства. Содержится в стали, в размере, примерно 1,6 %.
  7. Азот. Часто выступает заменителем никеля и углерода. Если в сплаве недостаточно углерода, добавление даже 0,1% азота позволяет подвергать клинок закаливанию. Он усиливает антикоррозийные качества, повышает стойкость к износу.
  8. Никель. Существенно усиливает степень прочности, твёрдости, вязкости и антикоррозийности.
  9. Кремний. Влияет на твёрдость сплава, увеличивает антикоррозийные свойства и степень крепости ножа, выводя из металла кислород. Вводят в сталь на этапе ковки и прокатки.
  10. Сера. Её содержание хорошо влияет на способность ножа к обработке. Однако снижает прочность ножа и устойчивость к коррозии.
  11. Марганец. Наделяет сталь зернистой структурой, повышая крепость, твёрдость и износ. Вводят в сталь при прокатке и ковке.
  12. Ниобий. Титан. Редкие компоненты. Увеличивают сопротивляемость коррозии, усиливают износостойкость и прочность стали.
  13. Фосфор. Сталью для ножей, где он есть, лучше не гордиться. Очень вреден для ножевых металлов. Усиливает хрупкость и ломкость, уменьшает механические качества сплава. Его вообще не должно быть.

Теперь, зная содержание нужных и вредных составляющих, вы легко сможете разобраться в составе сплава. Но это не все «металлические» секреты. Теперь приступим к самому интересному — типам или маркам стали для ножей.

Рекомендации по применению ножей из этих марок

Главные характеристики стали Х12МФ: высокая механическая прочность, износоустойчивость, отличная режущая способность. Вырубные штампы для металла, изготовленные из этого сплава сохраняют режущую способность даже после вырубки нескольких тысяч заготовок, следовательно нож из этого металла долго прослужит без заточки. Но для поддержания эстетичного внешнего вида за лезвием придется тщательнее ухаживать. Ножи из стали Х12МФ подходят для разделывания туш, из нее изготавливают самые надежные охотничьи и туристические клинки.

Ножи из стали 95Х18 характеризуются немного меньшей стойкостью режущей кромки, простотой заточки и отличной устойчивостью к коррозии. Антикоррозионные свойства сплав приобретает благодаря большой концентрации хрома и легированию молибденом. Таким образом, уход за лезвием ножа из стали 95Х18 – минимален. При работе с ним рекомендуется избегать больших поперечных нагрузок (на излом) при толщине обуха менее 4 мм.

Вывод: если важна красота ножа и нет необходимости применения его при поперечных нагрузках, то больше подойдет сталь 95Х18.

Применение

420 – коррозионно-стойкая марка стали или, как её часто называют, медицинская или пищевая нержавейка. Это один из тех сплавов, что активно применяется в работе большого количества механизмов, так как используется для изготовления элементов, которые могут работать при температуре до 450 градусов под высокими нагрузками.

Помимо ножевого производства 420-ая интенсивно используется во многих отраслях:

  • изготовление мерительных и режущих инструментов, игл карбюраторов, поршневых стоков, деталей двигателей;
  • производство лопаток и ответственных деталей турбин;
  • выпуск крепежей и износостойких прокладок;
  • выпуск пружин и рессор для автомобилей;
  • производство кухонных принадлежностей.


Из стали 420 делают кухонные инструменты.

Как измеряется твердость по шкале Роквелла?

Шкала Роквелла измеряет относительную твердость металла. Она основана на том, насколько глубокой является полученная вмятина при ударе тяжелого предмета. Так как же проводят испытания металла?

Во-первых, металл должен быть термически обработан и абсолютно плоским. Иначе результаты теста будут неточными.

Одним из методов является использование конуса с алмазным наконечником для принудительного удара по металлу. Затем тестеры измеряют, насколько глубоко конус проник в поверхность. Затем, это измерение преобразуется в шкалу, которая показывает различные металлы, которые были испытаны, и как они все связаны друг с другом.

Одним из небольших недостатков при испытании клинка ножа является то, что оно оставляет небольшую точечную вмятину на поверхности, что некоторые могут счесть дефектом. Знак испытания может быть скрыт, если испытание проводится в области, которая находится под рукояткой.

Тест Роквелла фактически состоит из двух тестов. Во время первого испытания создается лишь незначительное усилие, используя алмазный наконечник, похожий на карандаш в сверлильном станке. Это гарантирует, что зона испытания абсолютно плоская и является мишенью для основного испытания на давление. После того, как сделано первое измерение, тест повторяется в той же точке. Давление резко возрастает для этого второго теста, при этом приблизительно 150 кг. давления находятся на этом алмазном наконечнике.

Разница между давлением, использованным для первого и второго испытания, представляет собой число твердости по шкале Роквелла. Два (или более) испытания одного и того же куска металла дадут среднее значение для данного конкретного куска стали.

420HC vs. Other Steels

A comparison between 420HC and other steel types gives a clearer picture of its performance. Below is how 420HC steel compares to other steels.

420HC vs. 5Cr15MoV

These two steels have almost identical carbon content and thus the same hardness levels. While they both belong to the stainless steel class, 5Cr15MoV contains higher chromium that gives it better corrosion resistance. But 420HC is tougher thanks to the lower chromium content.

420HC vs. 154CM

154CM has high carbon, chromium, and molybdenum contents. It has higher hardness than 420HC, thus holds an edge for long and resists wear better. These two steels have similar corrosion resistance and toughness, but 420HC is easier to sharpen.

420HC vs. AUS-6

420HC is as hard as AUS-6 as they contain almost equal amounts of carbon and chromium. They are also straightforward to sharpen, but 420HC will handle impact tasks better as its high manganese and silicon content gives it extra toughness.

420HC vs.  AUS-8

AUS-8 is very close in performance with 420HC though their chemical compositions are different. They both have a high rating in corrosion resistance and toughness, but low in edge retention. While neither holds an edge any better, AUS-8 is easier to sharpen and slightly better corrosion resistance.

420HC vs.  1095

1095 steel triumphs easily over 420HC in any toughness and edge retention challenge but rust faster. Both steels are easy to sharpen, but 1095 is tougher.

420HC vs. 440C

These two steel types belong to the 400 steel series. They are comparable steels in performance and chemical compositions and rank almost the same. However, 440C is harder and will hold an edge for longer, and resist corrosion better than 420HC.

420HC vs.  8Cr13MoV

8Cr13MoV is probably not any better than 420HC. Their differences in performance are very minute, and possibly only an experienced knife enthusiast’s eye may see the difference. While 8Cr13MoV is slightly better in toughness, ease of sharpening, and corrosion resistance, 440HC compensates with better edge retention.

420HC vs. S30V

Unlike 420HC, S30V steel has a well-balanced chemical composition that results in averagely all-around high performance. S30V ranks high in edge retention, sharpenability, corrosion resistance, and toughness. Both steels have similar toughness and ease of sharpenability, but S30V holds an edge better and won’t rust as fast.

Термомеханическая обработка

Изделия из стали AISI 420 получают мартенситным методом, который проводится в два этапа:

  1. Сначала получают заготовку, отливая её в приготовленную форму и тщательно регулируя температурный режим. Резкое остывание приводит к негативным последствиям, одно из которых – высокая хрупкость, поэтому кристаллизация должна протекать медленно.
  2. Вторым этапом будет изготовление будущей детали или механизма. Если изделие получается при помощи отлива, то следующим шагом будет механическое воздействие: выточка, очистка, подгон под шаблон.

Деталь можно получить посредством работы с заготовкой – обычным куском стали. В таком случае для будущей закалки необходимо учесть все изменения, связанные с деформированием структуры.

Закалка проходит при довольно невысоких температурах, для мартенситных сталей достаточно нагрева свыше 200 градусов.

Основным моментом в этом процессе является отпуск, то есть выдержка однородной температуры после нагрева. Во время этого протекают реакции, которые формируют конечную структуру сплава. Время выдержки зависит от будущего применения стали.


Листы стали 420.

Заточка клинка из стали 420HC

Чтобы заточить изделие из сплава 420HC, не требуется больших усилий. Ножи можно затачивать различными видами абразивов. При стандартной твёрдости клинка в 55-57 HRC не следует использовать специальные алмазные бруски на органической связке.
Это только усугубит процесс, будет возникать застревание алмазов в вязкой структуре поверхности подвода. Это приведёт к их вырыванию из алмазного бруска или облому вершин алмазных зёрен. Наилучшим вариантом будет использование алмазных брусков на гальванической связке.

Также прекрасно подходят синтетические камни на основе карбида кремния и оксида алюминия. Все такие камни работают строго с водой. Можно использовать масляные камни. Они будут работать по этой стали достаточно быстро с небольшой выработкой.

Для полировки сталь 420HC применяются различные пасты с кожей на бланке. Можно использовать алмазную пасту на дубовом бланке. Оба способа будут давать прекрасный блестящий подвод. Для полировки можно использовать камни природного происхождения.

Ножи из стали 420HC.

Химический состав

  1. Углерод – 1,10%. Это ключевой элемент для любой стали, его содержание влияет на твёрдость металла.
  2. Марганец – 0,50%. Он включается в сплав на этапе выплавки, это увеличивает прочность. Стали с его высоким содержанием используют в аэро- и космической промышленности.
  3. Хром – 14%. Главная его роль в составе – коррозионная стойкость, в больших количествах присутствует в любой нержавейке.
  4. Молибден – 0,40%. Он даёт возможность закалить сталь до высоких показателей прочности, одновременно уменьшая ломкость металла и увеличивая устойчивость к большим температурам.
  5. Кремний -0,30%. Этот компонент положительно влияет на увеличение твёрдости и устойчивость к механическим нагрузкам.
  6. Сера – 0,02%. Относится к разряду легирующих добавок, является примесью используемой в технологическом процессе. Её чрезмерное содержание может легко уменьшить все положительные свойства стали, предел – 0,065%.
  7. Фосфор – 0,03%. Это технологическая примесь, входящая практически в любой сплав. Высокое его содержание может сделать металл очень хрупким, предел – 0,045%.

Химический состав сталей 154CM и ATS-34.

Достоинства и недостатки

Как и любой металл, сталь 440C для ножей имеет свои плюсы и минусы. Ее широкое применение обусловлено прекрасными эксплуатационными качествами, которые проявляются в готовом изделии. Ножи 440C отличаются:

Что касается минусов, которые неизбежны для любого материала, то у стали 440C выделяют следующие недостатки:

необходимость постоянного ухода после окончания работы, особенно – во влажной или химически активной среде: в противном случае на клинке могут появиться ржавые пятна и потемнения;
повышенная осторожность в использовании, в связи с очень острой заточкой лезвия, которая сохраняется долгое время;
повышенные показатели твердости снижают так важную для изделий гибкость и пластичность: если поверхность клинка неоднократно испытывает значительные нагрузки, он может сломаться.

Нюансы производства

Сталь марки 30хгса

Сталь 95Х18 производится довольно сложно из-за несовершенства оборудования. Чтобы получить материал с необходимыми свойствами он подвергается:

  • ковке;
  • обжигу;
  • закаливанию;
  • отпуску.

Сырье изготавливается по ГОСТу 5632-72 путем выплавки в кислородно-конвертерном цеху. После этого происходит распределение металла посредством устройства непрерывного литья заготовок, где он разливается в формы блюма, сляба и сортовой заготовки. Большую часть марок стали, включая 95Х18, поставляют в форме сляба – прямоугольной плоской заготовки. За счет того, что на выходе должен получиться довольно крупный полуфабрикат, эту марку стали раскатывают на рулоны в цехе горячей прокатки, где металл перед прохождением валков разогревается до 750–950 градусов. На выходе получается рулон толщиной 1,2-12 мм. Чаще всего ножи изготавливают из сортовой заготовки, в частности, из прутьев, полученных путем волочения.

Рулон или прут может нарезаться на части – листы или меньшие прутья, которые в дальнейшем служат заготовками для создания тех или иных предметов. Важным этапом производства ножа с необходимыми характеристиками является ковка, которая может быть холодной или горячей, а также машинной или ручной. Для промышленного изготовления ножей применяют машинный способ с последующим нарезанием листов или прутьев на фрагменты. Процесс проходит на молотах, деформация производится при температуре в 900-1125 градусов, ровно тогда, когда кристаллическая решетка нестабильна. После ковки происходит постепенное охлаждение до 750 градусов

Важно знать, что отдельным видом ковки считается штамповка, используемая при создании подшипников и ножей

После ковки осуществляется закалка. Суть этого процесса заключается в придании поверхностному слою металла особых прочностных свойств. Самыми важными критериями при этом являются время и температура. Заготовка нагревается до значений выше критической температуры на 30–50 градусов, после чего производится быстрое охлаждение в воде или масле, реже в других веществах, до температуры 450–650 градусов

На этом этапе важно не охладить сырье слишком сильно, одновременно, не давая ему нагреться выше показателя в 650 градусов. В первом случае может произойти размягчение металла, а во втором – значительное увеличение хрупкости. Завершающим этапом является отпуск

Отпуск проводится после естественного остывания материала на воздухе, это необходимо для избавления от внутреннего напряжения и, соответственно, чрезмерной хрупкости. Суть процесса заключается в нагревании стали до 150–650 градусов, после чего происходит охлаждение

Завершающим этапом является отпуск. Отпуск проводится после естественного остывания материала на воздухе, это необходимо для избавления от внутреннего напряжения и, соответственно, чрезмерной хрупкости. Суть процесса заключается в нагревании стали до 150–650 градусов, после чего происходит охлаждение.

Для производства ножей часто применяется еще одна операция – отжиг. Целью этой процедуры является увеличение податливости металла к обработке. Для этого сталь нагревается до определенной температуры, выдерживается некоторое время и охлаждается естественным путем, после проводится еще один отпуск. Отжиг может проводиться как после получения отливок, так и в самом конце – когда металл будет обрабатываться мастерами. Заготовка может иметь разную форму:

  • полоса;
  • сортовой прокат;
  • прут.

Характеристики

420HC относится к категории High Carbon (в отечественной металлургии такие стали называют высокоуглеродистыми) — это более легированный вариант стандартной мартенситной нержавейки 420.

Наличие хрома и высокое содержание углерода позволяет обеспечить кромке стойкость и хорошие режущие свойства. Ножи из этой стали отличаются хорошей коррозионностойкостью и лёгкостью обработки, так что изделия из неё попадают в категорию доступных ножей со средними теххарактеристиками.

Плюсы

Соответствующая ТО позволяет довести свойства этого недорогого ножевого материала до свойств более дорогой стали 440А. Речь идёт о закалке и криогенной обработке, в результате которой твёрдости клинка достигает 57 единиц.

Минусы

Пускай нож из 420HC и не создаёт трудностей в заточке, но по удобству процесс всё же уступает заточке более мягких сплавов.


Складной нож из стали 420HC.

Важные соображения

Известно, что нержавеющая сталь несколько более хрупкая, чем другие виды металлов. Это происходит в значительной степени из-за сплавов, которые добавляются, чтобы придать этому нержавеющую привлекательность. Они, как правило, довольно прочные, чем более короткие лезвия, но чем они длиннее, тем больше вероятность того, что они согнутся под сильным давлением.

Также важно понимать, что при изготовлении лезвий из нержавеющей стали требуется гораздо больше усилий. Это происходит в значительной степени из-за сплавов, которые добавляются в смесь, поэтому, чем больше усилий, затрачиваемых на изготовление лезвия, тем выше цена

Вы также заметите, что нержавеющая сталь весит больше, чем обычная сталь, что важно, если учесть общий вес вашей упаковки.

Наконец, лезвия из нержавеющей стали, как правило, требуют более частой заточки, но при заточке они могут резать самые разнообразные материалы. Это также отличный вариант с точки зрения гигиены и безопасного приготовления пищи.

Аналоги

Ближайший аналог стали 420 по своим свойствам и составу является отечественный сплав 65Х15, который на российском рынке имеет не меньшую популярность. Главные их сходства – это практически идентичная характеристика, отличное противостояние коррозионным процессам, рабочие показатели среднего уровня и низкая себестоимость. В остальном имеет некоторые преимущества над 420-ой, которые по достоинству ценятся отечественными мастерами. Среди них:

  • отличная прочность;
  • устойчивость к повреждениям;
  • гибкость.

65Х13 нередко применяется для изготовления медицинского инструмента, но чаще – для ножей разного предназначения: бытовых, охотничьих, кухонных.


Кухонные ножи их сплава 65х15.

Термомеханическая обработка

Изделия из стали AISI 420 получают мартенситным методом, который проводится в два этапа:

  1. Сначала получают заготовку, отливая её в приготовленную форму и тщательно регулируя температурный режим. Резкое остывание приводит к негативным последствиям, одно из которых – высокая хрупкость, поэтому кристаллизация должна протекать медленно.
  2. Вторым этапом будет изготовление будущей детали или механизма. Если изделие получается при помощи отлива, то следующим шагом будет механическое воздействие: выточка, очистка, подгон под шаблон.

Деталь можно получить посредством работы с заготовкой – обычным куском стали. В таком случае для будущей закалки необходимо учесть все изменения, связанные с деформированием структуры.

Закалка проходит при довольно невысоких температурах, для мартенситных сталей достаточно нагрева свыше 200 градусов.

Основным моментом в этом процессе является отпуск, то есть выдержка однородной температуры после нагрева. Во время этого протекают реакции, которые формируют конечную структуру сплава. Время выдержки зависит от будущего применения стали.


Листы стали 420.

Аналоги

Ближайший аналог стали 420 по своим свойствам и составу является отечественный сплав 65Х15, который на российском рынке имеет не меньшую популярность. Главные их сходства – это практически идентичная характеристика, отличное противостояние коррозионным процессам, рабочие показатели среднего уровня и низкая себестоимость. В остальном имеет некоторые преимущества над 420-ой, которые по достоинству ценятся отечественными мастерами. Среди них:

  • отличная прочность;
  • устойчивость к повреждениям;
  • гибкость.

65Х13 нередко применяется для изготовления медицинского инструмента, но чаще – для ножей разного предназначения: бытовых, охотничьих, кухонных.


Кухонные ножи их сплава 65х15.

Низкоуглеродистые стали

50 ХГА (аналог 5160) – марка, пользующаяся большим спросом в кузнечном деле, в частности при изготовлении крупных клинков, с повышенными требованиями к прочности. Для облегчения закаливаемости в этот сплав добавлен хром, количество которого, однако не настолько высокое, чтобы придавать антикоррозионные свойства. Углерода в этой марке содержится примерно 0,6%.

Российская сталь ШХ15 (52100 по американским стандартам) относится к маркам, которые больше подходят для производства охотничьих ножей. Уступает в прочности предыдущей марке, но при этом превосходит ее в способности держать заточку.

В кустарном производстве применяют, как правило, более «трудоемкие» марки. Это могут быть рессорно-пружинные конструкционные стали типа 65Г (аналог – американская сталь 770). Литера «Г» подразумевает наличие марганца в сплаве. Температура ковки от 760 °С до 1250 °С. При содержании марганца свыше 1% данная марка склонна к отпускной хрупкости. Охлаждение производится на воздухе. Популярна в силу своей дешевизны.

Нержавеющие стали

40Х13 – коррозионно-устойчивая жаропрочная сталь, характеризующаяся достаточно устойчивой режущей кромкой, легко поддается заточке. Закалка – при + 950°С… +1020 °С, отпуск производится при температуре +200 °С.

Среди отечественных марок стали наибольшей популярностью пользуется при изготовлении ножей сталь 65Х13. Углерода в ней содержится 0,65% от массы, а хрома – 13. Как уже было сказано выше, добавка хрома увеличивает коррозионностойкость стали. Если брать зарубежные аналоги, то ее аналогом можно назвать 425mod, которая представляет собой модификацию 420 стали, однако, являющейся более мягкой, поскольку содержание углерода в ней всего порядка 0,4 – 0,54%. 420 сталь может быть искусственно упрочнена путем закалки с использованием жидкого азота, который насыщает поверхностные слои сплава. Так поступают, в частности при производстве ножей в бразильской компании Tramontina.

В норме закалка стали 65Х13 производится при температуре + 980 °С… + 1038 °С с использованием масла в качестве закалочной среды. Отжиг этой марки ножевой стали происходит в течение 6 часов при температуре + 871 °С, ковка – при + 1066 °C… + 1121 °C, а отпуск длится 2 часа при + 565 °С. Существует множество модификаций стали 420, которые при маркировке отличаются буквами, идущими после цифры 420. Эта сталь для изготовления ножей используется в серийном производстве.

50Х14МФ имеет практически те же характеристики, за исключением более высокой стойкости к коррозионным агентам и несколько большей мягкости. Закалка происходит при + 1045 °С, отпуск – при + 200 °С.

Русские стали 65Х13, 75Х14МФ — аналоги сталей японского производства Aus 6, Aus 8 (420 HRА, 420 HRВ), а Aus 10 — 420 HRС российского аналога не имеет. У российской стали 75Х14МФ есть еще «собратья» 8Cr13MoV и 8Cr14MoV – сплавы китайского производства, которые характеризуются способностью легко затачиваться, довольно долго держать режущую кромку и при этом обладают антикоррозионными свойствами. За счет наличия молибдена и ванадия, тормозящего диффузионные процессы при отпуске, ножи из этой марки стали сохраняют прочность и твердость.

Сталь 95Х18 демонстрирует неплохую прочность при хорошей гибкости. Этот сплав довольно долго держит заточку. Его твердость по Роквеллу составляет 56-60 единиц. При контакте с солью или влагой в течение длительного времени может возникнуть коррозия. Затачивать такие ножи сложнее, чем обычные кухонные. Закалка с применением масла производится при температуре +1050 °С, а отпуск, производимый при разной температуре дает различную твердость. Например, при + 150 °С твердость будет максимальной (порядка 59-60 HRC), а при + 600 °С – всего 44 HRC. Сталь 95Х18 склонна к хрупкости.

100Х15М (RWL34, ATS34) весьма устойчива к коррозии, но имеет ряд недостатков, усложняющих работу с ней. Низкая теплопроводность требует ступенчатой закалки, а склонность к трещинообразованию предполагает замедленное охлаждение в масле. Отпуск производится при +150 °С.

20X13 (японский аналог — 420J2) – экономически выгодная сталь для изготовления ножей. Отжиг этой марки происходит при +840 °С… + 900 °С. Закалка – при + 950 °С… + 1020 °С с остыванием в масле и на воздухе. Недорогая, простая в обработке и, вследствие этого, довольно распространенная и как самостоятельный материал, и как составляющая композитных ножей.

40Х13 (420HC) относится к высокоуглеродистым сталям, хорошо сохраняющим заточку в период эксплуатации и, в то же время, обладающую неплохими показателями прочности, сопротивления коррозии. Закалка, отпуск и отжиг происходят практически при тех же температурах, что и у предыдущей стали, с разницей в несколько десятков градусов.

Список источников

  • specnazdv.ru
  • armma.ru
  • baikalbaikal.ru
  • xn—-7sbahf3a6ansbsdn.xn--p1ai
  • www.nozhikov.ru
  • www.budnealyknifemaker.com
  • warmsteel.ru
  • tutsvarka.ru
  • priozerskctv.ru
  • ollimpia.ru
  • jplhack.ru
  • aqua-hunter.ru
  • PilotProf.ru
Оцените статью
Охотничий портал
Добавить комментарий