Какая сталь для ножей самая лучшая

Нюансы производства

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.

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.

Для каких ножей лучше использовать

На качество изделий из углеродистой стали У8 влияет несколько различных факторов: форма лезвия, продолжительность термообработки, материал рукоятки, правильность сборки.

Хозяйственные

Это название условное. Под «хозяйственным» подразумевается многофункциональный инструмент, способный выполнять различные операции. Кроме работы на кухне, его можно использовать:

  • в лесу;
  • гараже;
  • мастерской;
  • для ремонта.

Из У8 в основном изготавливают режущие инструменты, которые не нагреваются во время работы. К ним относятся:

  • стамески;
  • зубила;
  • пилы;
  • колуны;
  • топоры;
  • молотки.

Клинки из углеродистой стали отличаются высокой надежностью, поэтому ими с удовольствием пользуются охотники, рыбаки, путешественники. Прочность материала, возможность долгое время сохранять первоначальную заточку, позволили изготовить долговечный топор, мачете. Внешний вид таких изделий отличается оригинальным оформлением, своеобразной агрессивностью. Каждое нож отлично сбалансирован. Рукоятка удобно ложится в руку.

Хозяйственным клинком можно свободно строгать, он без труда перерезает твердые канаты. Лезвие отличается высокой прочностью, поэтому его часто используют для самой тяжелой работы:

  • пробивка жести;
  • отрезка проволоки;
  • в качестве клина для щелей;
  • удаление краски с кафельной плитки.

Внешний вид такого изделия напоминает финку. Некоторые модели сделаны в виде многооперационного технического ножа. Именно такое изделие должно обязательно быть на кухне. Им будут пользоваться не часто. В основном нужно будет что-нибудь проколоть, поддеть прочно закрытую крышку.

В его отсутствие для таких операций хозяйки используют мягкие кухонные изделия. Их лезвия не предназначены для подобной работы, они ломаются, гнутся, трескаются. Приходится их восстанавливать. Настоящий хозяйственный нож должен иметь:

  • короткое лезвие;
  • толстый обух;
  • высокую твердость;
  • острую заточку;
  • удобную ручку.

Бытовые

Универсальных ножей для кухни не существует. Инженерами были разработаны десятки моделей, которые предназначены для исполнения конкретной операции. Благодаря оригинальной форме, эти инструменты способны провести такую операцию быстро, качественно и совершенно безопасно. Такие изделия подразделяются на несколько групп:

  • для мяса;
  • рыбы;
  • овощей;
  • устричные;
  • обвалочные;
  • филейные;
  • для стейка;
  • нарезка сыра.

Кроме вышеперечисленных изделий на кухне можно встретить ножи: сантоку, деба, нож-топорик, секач. Даже при постоянной готовке пищи, все эти разновидности ножей используются очень редко. Хорошая хозяйка покупает такие изделия, но практически не пользуется ими. Обычно их хранят в отдельном ящике или специальных кассетах. Для работы на кухне достаточно иметь несколько видов кухонных ножей:

  • разделочный;
  • поварской;
  • универсальный;
  • для нарезки хлеба;
  • для чистки.

Обычному повару достаточно иметь набор, в который входит несколько основных видов (5-6 штук). Качественные инструменты, рассчитаны на длительную эксплуатацию. К примеру, элитные ножи, изготовленные в Германии, предлагаются в интересном оформлении.

На обеденном столе часто можно встретить столовые ножи. Твердость таких предметов, изготовленных из У8, намного ниже (HRC 45-50). Они используются только для нарезки продуктов, поданных на тарелке. Такие ножи обязательно входят в комплект столовых приборов.

Самыми распространенными ножами среди населения стали карманные и складные. Лезвия, изготовленные из стали У8, отличаются высокой твердостью (HRC 58-60). Они применяются для различных бытовых операций. В основном хозяевами таких изделий становятся люди, работающие на улице. Складной нож имеет несколько лезвий, которые помогают проводить операции любой сложности.

Отличным помощником для ведения домашнего хозяйства считается строительный нож. Для его изготовления вместо У8 используют жаропрочную сталь. Без него невозможно заточить карандаш, срезать старую ветку, разрезать веревку, обстругать палку. Иногда такой нож пытаются заменить кухонным изделием. Но проводить работу им очень неудобно и сложно.

В быту часто пользуются специальным строительным (малярным) ножом. Этот профессиональный инструмент отлично зарекомендовал себя при выполнении бытовых операций. Он состоит из нескольких острых лезвий, которые легко снимаются. Они не требуют заточки, на их место устанавливают новые лезвия. Изготовлен из специальной клапанной стали. Она максимально подходит для такого инструмента. В этом случае сталь У8 не применяется. Стоимость такого специального ножа доступна каждому человеку. Обычно она не превышает 100 рублей.

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.

Что влияет на характеристики стали

Конечные свойства изделия определяются двумя составляющими: химическим составом и последующей термомеханической обработкой.

Химический состав

Можно сказать, что AISI 420 — это базовая марка хромированных сталей, т.к. ее химический состав регламентируется минимальным количеством легирующих элементов: 

  • Углерод — 20; 30; 40 %;
  • Кремний — ± 08 %;
  • Марганец — ± 0,8 %;
  • Хром — 0,13-0,17 %.

Остальные элементы, присущие в модификациях этой стали, не регламентируются и могут содержаться в допустимом остаточном количестве (сотых или тысячных долях).

Как элементы влияют на структуру

Структура определяется свойствами и концентрацией участвующих в процессе элементов.

  • В первую очередь, значение имеет образуемая кристаллическая решетка основным элементом (в данном случае это Fe) и ее искажение легирующими веществами;
  • Взаимодействие на молекулярном уровне, т.е. образованием карбидов и второстепенных соединений и их расположение в кристаллах, образуемые элементами сегрегации;
  • Способность атомов перестраиваться при изменении температурного режима? Образовывать новые связи и тем самым менять свойства.   

Максимальное действие оказывают легирующие элементы. Все характеристики металла регулируются повышением или понижением прочности, пластичности, вязкости, электропроводности и т. д. В основе этого процесса лежит свойство стали увеличивать прочность при искажении кристаллической решетки, т. е. любое искажение КР увеличивает прочность, вне зависимости от элемента, которые взаимодействуя между собой также оказывают упрочняющее действие.    

Углерод — в сравнении с атомом железа, углерода вдвое меньше, он компактно размещается между атомами железа, образуя карбиды, и искажает кристаллическую решетку. 


Хром — в количестве 13-17 % придает стали коррозионную стойкость и прочность. Объясняется это таким же размером молекул и способностью образовывать оксидную пленку, молекулы которой практически равны по размерам с самой молекулой хрома. На поверхности такая пленка образует прочный покров и не пропускает атомы кислорода и, соответственно, исключая окисление следующего слоя.

Кремний — связывает остаточный кислород. Являясь не карбидообразующим веществом, кремний сдвигает карбиды в сторону границ зерен, тем самым, упрочняя границы зерен.

Марганец — наибольшая эффективность при добавлении марганца достигается при использовании его с кремнием в пропорциях ~ 1:1 (марганец выше на 10-50 %). В этом случае марганец придает стабильность сильнолегированному сплаву и исключает смещение ядер. Плотно укомплектованная решетка устойчива, имеет минимальное количество межкристаллических вакансий и других недостатков.

Характеристики стали 65×13

Сталь 65Х13 – высокоуглеродистый, высоколегированный сплав. Твердость металла прямо пропорциональна количеству углерода в ней. Главный легирующий компонент хром делает сталь нержавеющей.

Легирующие компоненты

Содержание примесей, кроме хрома, который указан в маркировке стали, в составе данного сплава незначительно, поэтому ножи легко поддаются заточке, а лезвие можно изготовить практически любой формы.

При производстве 65Х13 используют следующие примеси:

  • Хром (Cr) – 12,00-14,00% – входит в состав любой нержавеющей стали, отвечает за устойчивость к коррозийным процессам, т.е. обеспечивает стойкость металла к воздействию воды и увеличивает стойкость к механическому износу.
  • Марганец (Mn) – 0,25-0,8% – применяют на стадии производства стали. Он увеличивает твердость, стойкость к механическим воздействиям и ударным нагрузкам.
  • Кремний (Si) – 0,20-0,5% – повышает упругость, стойкость к коррозии и сопротивление окислению при высоких температурах.
  • Никель (Ni) – 0,5% – отвечает за прочность сплава.
  • Фосфор (P) – 0,030% – является вредной технологической добавкой. При повышении его количества в сплаве увеличивается и прочность, и хрупкость металла.
  • Сера (S) – 0,025% – тоже добавка, необходимая при выплавке стали. Делает металл хрупким и уменьшает антикоррозионные свойства, пластичность, стойкость к механическому износу.

Качественная нержавеющая сталь 65х13.

Для получения необходимых показателей в сплав могут добавляться следующие компоненты:

  • Молибден (Mo) – повышает упругость, антикоррозионные свойства.
  • Титан (Ti) – повышает прочностные характеристики стали, улучшает ее обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
  • Ванадий (V) – улучшает прочностные свойства сплава и увеличивает его твердость.
  • Вольфрам (W) – улучшает режущие свойства лезвия. Этот компонент применяют в дорогих моделях ножей.

Твердость

Нержавеющая сталь 65Х13 благодаря своему составу имеет повышенную твердость. От этого параметра зависит износостойкость ножа, т.е. сохранение заточки.

Твердость ножа измеряется в единицах HRC по шкале Роквелла. 65Х13 соответствует значению от 54 до 59 HRC при правильной термообработке. Для определения этого показателя образец кладут под пресс и давят на него алмазным конусом (под углом 120°) или шариком с силой 150 кгс. Значения твердости 54-58 HRC соответствуют хорошим ножам универсального назначения.

Особо прочным изделиям присущ показатель 59-64 HRC. Например, твердость алмаза равна 100 HRC. Можно встретить в обозначении 2 цифры, в этом случае первое значение – для центра лезвия, второе – для кромки.

Высокие показатели твердости и прочности достигаются только в заводских условиях.

Плюсы и минусы стали

Хороший нож должен обладать прочностью и долговечностью. Другие показатели, которые влияют на его качество, – легкость заточки клинка и режущие свойства. В России ближайшим аналогом Х12МФ выступает 95Х18.

Эта нержавеющая легированная сталь широко используется для бытовых и производственных целей (в химической промышленности, изготовлении деталей для горячих цехов заводов). Ее термообработка также требует бережного соблюдения установленных режимов, иначе сплав безвозвратно потеряет свои свойства.

Если выбирать между 95Х18 или Х12МФ подходящий материал для изготовления ножа, то следует отталкиваться от целей его эксплуатации.

Сравнение нержавеющей и условно нержавеющей сталей уместно, когда нож выбирается для нечастого использования: в походы, для выезда на природу, но не для ежедневных нужд. Для этих целей лучше подходит сталь 95Х18, которая не ржавеет. Она долго держит заточку и не портится от воздействия кислот, воды и грязи.


За этим лезвием просто ухаживать и его можно долго не доставать из ножен без необходимости – клинок останется как новый. Твердость таких ножей составляет 58HRC, чего достаточно для нарезки продуктов, веревок, зеленой поросли в лесу. Это туристическое, рыбацкое или охотничье оружие.

У Х12МФ есть ряд слабых и сильных сторон наряду с 95Х18 и другими сталями.

Достоинства

Высокая твердость Х12МФ незаменима в быту, когда требуется быстрая и легкая нарезка овощей, фруктов. Острота режущей кромки позволяет использовать эти ножи каждый день на кухне, в огороде и на природе, при работе с деревом и синтетическими тканями.

Клинок из Х12МФ долго не затупляется и не требует особого ухода, так как относится к классу условно нержавеющих и хорошо держит остроту лезвия. Владелец ножа из Х12МФ должен при его покупке запастись алмазным бруском и ремнем на пасте ГОИ – это необходимо для качественной домашней заточки.

Сталь Х12МФ производится из дешевых компонентов, вследствие чего стоит недорого. В сравнении с аналогами из дамасской стали ножи из этого металла выигрывают в прочности, меньше боятся воды, более функциональны и имеют низкую стоимость. Доступность и хорошие режущие качества позволяют закрывать глаза на некоторые недостатки этого сорта.

Нож с клинком из стали Х12МФ.

Недостатки

Применение клинка из стали Х12МФ как кухонного проявляет свои негативные стороны уже после первой нарезки водянистых или содержащих кислоту продуктов. Металлический блеск размывается, и стальная поверхность лезвия покрывается разводами и пятнами из-за слабой устойчивости к коррозии. Эстетические несовершенства никак не влияют на режущие свойства ножа, но отполировать клинок до блестящего вида уже не удастся.

В походе оружие из Х12МФ будет полезно для быстрого вырубания кустарников и веток. Оно не затупится даже при интенсивных нагрузках. Но если лезвие давно не точили, в полевых условиях произвести эту процедуру не получится. В отличие от стали 95Х18, которую можно заточить даже о булыжник.

Лезвие из Х12МФ плохо переносит нагрузки на излом. При сильных ударах о кость или другой предмет с высокой вязкостью клинок надломится или на лезвии образуется скол.

Плюсы и минусы

Сталь 95х18 используется для производства большинства разновидностей ножей, плюсы и минусы этого материала позволяют сделать клинок сбалансированным. Самым большим преимуществом является стоимость, которая примерно на 20% ниже, чем у изделий, произведенных из аналогичных марок.

Сама по себе сталь 95х18 является не самым твердым сплавом. Однако перед тем как производить из нее различные инструменты, ее подвергают термической обработке, за счет чего в разы улучшается этот показатель. В результате металл приобретает свои основные качества – прочность и износоустойчивость. После ряда термических процедур изменяется структура кристаллической решетки, что делает материал неподатливым к механической обработке, поэтому предварительно его часто нарезают на заготовки.

Основными преимуществами стали 95х18 являются:

  • высокая прочность благодаря содержанию углерода;
  • устойчивость к воздействию слабых и средне сильных кислот;
  • сопротивление коррозии благодаря хрому и меди;
  • износоустойчивость также является результатом присутствия хромистых карбидов;
  • простота заточки, ножи можно легко наточить в домашних условиях;
  • способность длительно держать заточку благодаря наличию в составе титана.

Лезвие из данного вида стали способно разрезать любые овощи, фрукты, мясо, полимерные пруты, веревки и мягкие породы дерева. Однако нужно быть аккуратными в процессе резки костей и других твердых продуктов. Лезвие может потерять свою форму и быстро затупиться. Слабые стороны материала:

  • уступает по твердости многим металлам;
  • довольно трудна в термической обработке – передержав, можно получить хрупкий сплав на выходе;
  • необходимо избегать нагрузок на излом.

С этим читают