Сталь
29 июня, 2013 
admin Сталь характеризуется химическим составом сплава (процентным содержанием добавок к железу) и термической обработкой (закалка и отпуск). Иногда материал лезвия композитный - ламинированная сталь (бутерброд из трех слоев стали разных марок) или так называемая дамасская (бутерброд из сотен слоев).
Если говорить примитивно, то сталь - это сплав железа с углеродом. Если углерода слишком много, то получается чугун. Если слишком мало, то это называется жесть. Все, что посередине - можно назвать сталью. Ее различные типы определяются не только и не столько пропорциями железа и углерода, сколько легированием различными добавками и примесями, которые придают стали различные свойства. Ниже приведены в алфавитном порядке типы стальных сплавов, которые содержат следующие основные компоненты:
- [ в малых количествах - модификаторы (улучшают структуру стали), от 1,5% - легирующие элементы ] Углерод: Присутствует во всех типах сталей как основной элемент, придающий твердость и жесткость. Чаще всего ожидаем от стали содержания углерода более 0,5% (это так называемые высокоуглеродистые стали) [ вроде бы, 0,4%-0,7% это среднеуглеродистые стали, точнее не помню… ]
Основные компоненты стали помимо железа - углерод (C) и хром (Cr). Первый придает стали крепкость и хрупкость. Для ножевых сталей содержание углерода не должно быть меньше 0.5%, оптимальным содержанием называют 1%, 1.25% делает сталь слишком хрупкой (добавки хрома, молибдена, ванадия... могут нейтрализовать углерод и сделать сталь крепче). Булатные стали содержат более 1.5-2 % углерода, крепкость таких сталей как я понимаю достигается особой ковкой, формирующей особую микроструктуру металла и их, я слышал, не закаливают.
Хром: придает сплаву износостойкость, способность к закаливанию, и, что самое важное, устойчивость к коррозии. Сталь с содержанием не менее 13% хрома принято называть "нержавеющей". Хотя, несмотря на это наименование, любая сталь может корродировать, если за ней не ухаживают должным образом.
Марганец: важный элемент сплава, придает металлу зернистую структуру, и способствует прочности клинка, а также жесткости и износостойкости. Используется при улучшении стали в процессе проката и ковки (так называема "раскисленная сталь"). Присутствует во всех ножевых стальных сплавах, за исключением типов A-2, L-6, и CPM 420V.
Молибден: твердоплавкий элемент, предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придает стойкость к нагреву. Присутствует во многих сплавах. Так называемые "закаливаемые на воздухе" стали содержат не менее 1% молибдена, который делает возможным такой типа закалки.
[ по другим источникам молибден добавляет стали ударную вязкость и твердость, а никель только твердость. Не проверено… ]
Никель: используется для твердости и устойчивости к коррозии, а также для вязкости сплава. Присутствует в сталях L-6, а также в AUS-6 и в AUS-8.
[ по некоторым источникам добавляет не только твердость, но и вязкость - единственный и неповторимый (другие добавки придают либо твердость и хрупкость, либо ударную вязкость и пластичность). См. Молибден ]
Кремний: используется для крепости клинка. Также как и марганец, используется при ковке клинка
[ придает клинку упругость ]
Вольфрам: придает лезвию износостойкость.
[ твердость, стойкость к выгоранию под воздействием высоких температур ]
При сочетании с хромом или молибденом, вольфрам делает сталь "быстрорежущей". Такая сталь марки М-2 имеет наибольшее содержание вольфрама. Также применяется при изготовлении танковой брони
Ванадий: способствует износостойкости и прочности. Твердоплавкий элемент повышенной твердости, который необходим при изготовлении мелкозернистой стали. Многие сплавы содержат ванадий, но наибольшее его содержание - в марках M-2, Vascowear, а также CPM T440V и 420V (в порядке убывания содержания ванадия). Сталь BG-42 отличается от стали ATS-34 в основном добавлением ванадия.
Азот: На рынке появляются стали в которые с помощью особой технологии добавляется Азот (N).
Балластные элементы: Остальные элементы либо являются балластными поскольку всегда входят в состав руды либо добавляются для придания особых свойств стали. Балластные элементы - Сера (S) и Фосфор (P) их содержание иногда допускается но не больше указанного, в принципе их вообще быть не должно
Какая сталь самая лучшая? Вопрос как говорится интересный. Прямого ответа на него нет. В Сети мнений много, но где реклама а где правда различить невозможно. Опять же многое зависит от закалки и прекрасную сталь можно изуродовать плохой термообработкой. Мое личное предпочтение - композитные лезвия сочетающие плюсы разных сталей - ламинированная сталь от Helle с твердой, но хрупкой серединой и мягкими но вязкими боковыми слоями. Боковые слои защищают центральный упрощают заточку, поскольку стачиваются легче. Такие лезвия поэтому называют иногда самозатачивающимися, однако к моему большому сожалению это лишь красивый миф. Есть еще ламинированные лезвия у серии ножей серии Северное сияние Fallknivena и Танто San Mai от ColdSteel, но я их не пробовал. Другое мое предпочтение зонная закалка, когда лезвие сильно закаляется только по режущей кромке и слабо закаляется по остальной плоскости - финка Пелтонена обработанная таким образом.
|
Сталь |
Свойства |
Состав |
Производитель |
Применение |
|
12C27 - Sandvic Stainless |
Нерж. Делается из высококачественной шведской руды |
C=0.6 Cr=14-14.5 Mn=0.35 Si=0.35 |
Sandvic (Швеция) |
Ka-Bar Next Generation |
|
13C26 |
C=0.65 Mn=0.65 Si=0.4 Cr=13.0 |
|||
|
19C27 - Sandvic |
C=0.95 Mn=0.65 Si=0.4 Cr=13.5 |
|||
|
UHB20C /1870 |
C=1.0 Mn=0.4 P=0.02 Si=0.3 S=0.015 |
Uddeholm (Швеция) |
Компонент дамасских лезвий |
|
|
UHB Elmax |
Порошковая |
C=1.7 Mn=0.3 Cr=17 Si=0.4 Mo=1 Va=3 |
||
|
UHB17VA |
Клапаны компрессоров |
C=0.85 Cr=0.54 Mn=0.55 P=0.02 Si=0.3 S=0.02 V=0.2 |
Uddeholm (Швеция) |
Lauri, |
|
PMC 27 |
C=0.6 Cr=13.5 Mn=0.5 Si=0.5 |
|||
|
440A |
Нерж. Стандартные нержавеющие стали для ножей. |
C=0.65-0.75 Cr=16-18 Mn=1.0 Mo=0.75 P=0.04 Si=1 S=0.03 |
|
Sog |
|
440 B |
C=0.75-0.95 Cr=16-18 Mn=1.0 Mo=0.75 P=0.04 Si=1 S=0.03 |
|
Randall |
|
|
440 C |
C=0.95-1.2 Cr=16-18 Mn=1.0 Mo=0.75 P=0.04 Si=1.0 S=0.03 |
|
Busse, |
|
|
ATS 34 |
Самая модная нержавеющая сталь на сегодня, все же 400 серия более устойчива к коррозии |
C=1.05 Cr=14 Mn=0.4 Mo=4 P=0.03 Si=0.35 S=0.02 |
Hitachi (Япония) |
Busse, |
|
CM 154 |
C=1.05 Cr=14 Mn=0.5 Mo=4 Si=0.3 |
Crucible Metals (США) |
Американский аналог ATS 34 |
|
|
RWL 34 |
C=1.05 Cr=14 Mn=0.5 Mo=4.0 Si=0.5 V=0.2 |
Soderfors (Швеция) |
Шведский аналог ATS 34 |
|
|
Marss 500 |
Нерж. |
C=0.52 Cr=14.5 Mn=0.6 P=0.025 Si=0.4 S=0.01 |
Uddeholm (Швеция) |
Lauri |
|
O1 |
Инстр. |
C=0.85-1 Cr=0.4-0.6 Mn=1-1.4 Ni=0.3 Si=0.5 V=0.3 |
|
Randall |
|
W1 |
Инстр. |
C=0.7-1.5 Cr=0.15 Mn=0.1-0.4 Mo=0.1 Ni=0.2 Si=0.1-0.4 W=0.5 V=0.1 |
|
|
|
A2 |
Инстр. |
C=0.95-1.05 Cr=4.75-5.5 Mn=1 Mo=0.9-1.4 Ni=0.3 Si=0.5 V=0.15-0.5 |
Busse |
|
|
D2 |
Инстр. Полунержавеющая, отличная незатупляемость приемлемая крепкость. |
C=1.55 Cr=11.50 V=0.90 Mn =0.35 Mo=0.80 Si=0.45 |
США |
Busse, |
|
M2 |
Инстр. высокоскоростная, используется в сверлах и фрезах, хорошая незатупляемость и крепкость |
C=0.95-1.05 Cr=3.75-4.5 Mn=0.15-0.4 Mo=4.75-6.5 Ni=0.3 Si=0.2-0.45 W=5-6.75 V=2.25-2.75 |
Benchmade |
|
|
W2 |
Инстр. |
C=0.85-1.5 Cr=0.15 Mn=0.1-0.4 Mo=0.1 Ni=0.2 Si=0.1-0.4 W=0.15 V=0.15-0.35 |
||
|
L6 |
Используется для пил, очень крепкая, прекрасная незатупляемость, хорошо куется, но сильноржавеющая |
C=0.65-0.75 Cr=0.6-1.2 Mn=0.25-0.8 Mo=0.5 Ni=1.25-2 Si=0.5 V=0.2-0.3 |
||
|
1095 |
Высокоуглеродная "стандартная" высокоуглеродная для ножей, очень хорошая незатупляемость, приемлемая крепость |
C=0.90-1.03 Mn=0.30-0.50 P=0.04 S=0.05 |
KaBar, |
|
|
5160 |
Высокоуглеродная, пружинная сталь с добавкой хрома хорошая незатупляемость, превосходная крепкость, используется для производства мечей |
C=0.56-0.64 Cr=0.7-0.9 Mn=0.75-1 P=0.035 Si=0.15-0.3 |
||
|
52100 |
C=0.98-1.10 Mn=.25-.45 Cr=1.30-1.60 |
|||
|
420 |
Нерж. Мягкая сталь не очень хорошо держит заточку, но нержавеющая и дешевая |
C=0.15 Cr=12-14 Mn=1 P=0.04 Si=1 S=0.03 |
Buck |
|
|
420 MODIFIED |
Нерж. Относительно дешевая и удобная в производстве, при криогенной обработке сопоставима по свойствам с 440A или даже 440B |
C=0.4-0.5 Cr=12-14 Mn=0.8 Mo=0.6 P=0.05 Si=1 S=0.02 V=0.18 |
Cold Steel, Kershaw |
|
|
425 MODIFIED |
Нерж. |
C=0.4-0.54 Cr=13.5-15 Mn=0.5 Mo=0.6-1 P=0.035 Si=0.8 S=0.03 V=0.1 |
Buck |
|
|
440XH |
Нерж. |
C=1.6 Cr=16 Mn=0.5 Mo=0.8 Ni=0.35 Si=0.4 V=0.45 |
||
|
AUS-6 |
Нерж. |
C=0.55-0.65 Cr=13-14.5 Mn=1 Ni=0.49 P=0.04 Si=1 S=0.03 |
Япония |
Японский аналог 440A, |
|
AUS-8 |
Нерж. |
C=0.70-0.75 Cr=13-14.5 Mn=0.5 Mo=0.10-0.30 Ni=0.49 P=0.04 Si=1 S=0.03 V=0.10-0.26 |
Япония |
Cold Steel, |
|
AUS-10 |
Нерж. |
C=0.95-1.10 Cr=13-14.5 Mn=0.5 Mo=0.1-0.31 Ni=0.49 P=0.04 Si=1 S=0.03 V=0.10-0.27 |
Япония |
Японский аналог 440C |
|
AUS-118 |
Нерж. |
C=0.9-0.95 Cr=17-18 Mn=0.5 Mo=1.3-1.5 P=0.04 Si=0.5 S=0.03 V=0.10-0.25 |
?Япония |
CRKT |
|
GIN-1 |
Нерж. |
C=0.9 Cr=15.5 Mn=0.6 Mo=0.3 P=0.02 Si=0.37 S=0.03 |
||
|
ATS-55 |
Нерж. |
C=1 Cr=14 Co=0.4 Cu=0.2 Mn=0.5 Mo=0.6 Si=0.40 |
||
|
VG-10 |
Нерж. |
C=0.95-1.05 Cr=14.5-15.5 Co=1.30-1.50 Mn=0.5 Mo=0.9-1.2 P=0.03 Si=0.6 V=0.10-0.30 |
Fallkniven |
|
|
BG-42 |
Нерж. |
C=1.15 Cr=14.5 Mn=0.5 Mo=4 Si=0.3 V=1.2 |
Sog |
|
|
MBS-26 |
Нерж. |
C=0.85-1 Cr=13-15 Mn=0.3-0.6 Mo=0.15-0.25 P=0.04 Si=0.65 S=0.01 |
||
|
MRS-30 |
Нерж. |
C=1.12 Cr=14 Mn=0.5 Mo=0.6 Si=1 V=0.25 |
||
|
CPM 420-V |
Порошковая |
C=2.3 Cr=14 Mn=1 V=9 |
США |
|
|
CPM 10V** |
Порошковая |
C=2.45 Cr=5.25 Mn=0.5 Mo=1.3 Si=0.9 S=0.07 V=9.75 |
США |
|
|
CPM 3V |
Порошковая |
C=0.8 Cr=7.5 Mo=1.3 V=2.75 |
США |
|
|
CPM 440 V |
Порошковая |
C=2.15 Cr=17 Mn=0.4 Mo=0.4 Si=0.4 V=5.5 |
США |
|
|
CPM S30V |
Порошковая |
C=1.45 Cr=14 Mo=2 V=4 N=0.2 |
||
|
HITACHI SHIROGAMI 1 |
Белая сталь или белая бумага - белый ярлык |
C=1.3 Mn=0.2 P=0.025 Si=0.1 S=0.04 |
Япония |
|
|
HITACHI AOGAMI 1 |
Голубая сталь или голубая бумага - голубой ярлык |
C=1.3 Mn=0.2 P=0.025 Si=0.1 S=0.04 Cr=0.2-0.5% W=1-1.5% |
Япония |
|
|
VASCOWEAR |
Очень редкая сталь уже не выпускается |
C=1.12 Cr=7.75 Mn=0.3 Mo=1.6 |
||
|
SK-5 |
См. W1 |
C=0.8-0.9 Si=0.35 Mn=0.50 Ni=0.25 Cr=0.30 Cu=0.25 |
Японский аналог W1 |
Sog |
|
X15-TN |
Супер нержавеющая |
C=0.4 Cr=15.5 |
Aubert & Duval (Франция) |
Особый техпроцесс с применением азота. |
|
Silver Steel |
C=1.1-1.2 Si=0.1-0.25 Cr=0.4-0.5 S=0.035 Mn=0.3-0.4 P=0.035 |
Peter Stub Limited (Германия) |
Kainuun |
|
|
Bohler K510/ |
C=1.18 Cr=0.7 V=0.1 |
Bohler (Германия) |
Hankala |
|
|
Steel for core layer in Helle Blades |
C=0.67 Si=0.7 S=0.002 P=0.19 Mn=0.44 Ni=0.28 Cr=0.28 Mo=0.52. |
Норвегия |
||
|
INFI |
Совершенно незатупляемая, процесс термообработки - секрет фирмы |
C=0.5 Va=0.36 Cr=8.25 Co=0.95 Ni=0.74 Mo=1.3 N=0.11 |
STRATCOR? |
Busse Combat |
|
17-7 PH |
Для ножей подводного плавания |
C=0.09 Cr=17 Mn=0.5 Ni=7 Si=0.3 S=0.002 P=0.02 Al=1.25 |
Buck |
|
|
H-1 |
C=0.12 Cr=14.2 Mn=1 Mo=1 Ni=6.8 P=0.015 Si=3.5 S=0.03 N=0.1 |
|||
|
ZDP-189 |
C=3 Cr=20 |
|||
|
Cowry-X |
C=3 Cr=20 Mo=1 V=0.3 |
Daido, Japan |
||
|
Cowry-Y |
C=1.2 Cr=14 Mo=3 V=1 |
Daido, Japan |
||
|
N690 |
Для ножей для подводного плавания |
C=1.07 Cr=17 Co=1.5 Mo=1.1 Va=0.1 |
Bohler, Austria |
Benchade, |
|
SGPS |
Новая сталь для центрального слоя ламинированных лезвий |
C=1.4 Cr=15 Si=0.5 Mo=2.8 Mn=0.4 S=0.03 P=0.03 V=2.0 |
Япония |
Falkniven U2 |
|
95x18 |
Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная |
C=0.9-1 Si<0.8 Mn<0.8 Ni<0.6 S<0.025 P<0.03 Cr=17-19 Ti<0.2 Cu<0.3 |
Россия |
|
|
X12 |
Сталь инструментальная штамповая |
C=2-2.2 Si=0.1-0.4 Mn=0.15-0.45 Ni<0.35 S<0.03 P<0.03 Cr=11.5-13 Mo<0.2 W<0.2 V<0.15 Ti<0.03 Cu<0.3 |
Россия |
|
|
X12ВМ |
Сталь инструментальная штамповая |
C=2-2.2 Si=0.1-0.4 Mn=0.15-0.45 Ni<0.35 S<0.03 P<0.03 Cr=11-12.5 Mo=0.6-0.9 W=0.5-0.8 V=0.15-0.3 Cu<0.3 |
Россия |
|
|
9ХФ |
C Si Mn Ni S P Cr V Cu0.8 - 0.90.1 - 0.40.3 - 0.6до 0.35до 0.03до 0.030.4 - 0.70.15 - 0.3до 0.3 |
|||
|
Р18 |
Быстрорез |
C=0.73-0.83 Si<0.5 Mn<0.5 Ni<0.4 S<0.03 P<0.03 Cr=3.8-4.4 Mo<1 W=17-18.5 V=1-1.4 Co<0.5 |
Россия |
|
|
Р6М5 |
Быстрорез |
C=0.82-0.9 SI<0.5 Mn<0.5 Ni<0.4 S<0.025 P<0.03 Cr=3.8-4.4 Mo=4.8-5.3 W=5.5-6.5 V=1.7-2.1 Co<0.5 |
Россия |
|
|
65Г |
Рессорная |
C Si Mn Ni S P Cr Cu 0.62 - 0.7 0.17 - 0.37 0.9 - 1.2 до 0.25 до 0.035 до 0.035 до 0.25 до 0.2 |
||
|
ШХ15 |
Подшипниковая |
C Si Mn Ni S P Cr Cu |
Россия |
|
|
X45 CrMoV15 |
C=0.45 Mn=1 Si=1 Cr=15 Mo=0.5 |
|||
|
X110 CrMoV1 |
C=1.1 Mn=1 Si=1 Cr=15 Mo=0.5 Va=0.12 |
|||
|
1.4034 |
C=0.4-0.5 Cr=12-15 Ni=0.3 |
|||
|
1.4109 |
С=0.55-06 Cr=13-15 Mn=1 Mo=0.5-0.6 Si=1 |
|||
|
1.4110 |
С=0.6-0.75 Cr=16-18 Mn=1 Mo=0.75 Si=1 |
|||
|
1.4111 |
C=1.1 Cr=15 Mn=1 Mo=0.5 Si=1 Va=0.12 |
|||
|
1.4112 |
C=0.9 Cr=18 Mn=1 Mo=1 Si=1 Va=0.1 |
|||
|
1.4116 |
C=0.42-0.55 Cr=13.8-15 Mn=1 Mo=0.45-0.60 Si=1 Va=0.10-0.15 |
|||
|
1.4125 |
C=1.05 Cr=17 Mn=1 Mo=0.6 Si=1 |
|||
|
1.2379 |
C=1.55 Cr=12 Mn=0.3 Mo=0.7 Si=0.25 Va=1 |
|||
|
1.2842 |
C=0.9 Cr=0.35 Mn=2 Si=0.25 Va=0.1 |
Приблизительная таблица соответствия сталей
|
США |
Германия (DIN Bezeichn./Werkst. Nr.) |
Россия |
Япония |
Швеция (Sandvik) |
|
420 |
X21Cr13/- |
3Х13 |
SUS420J1 |
6C27 |
|
420/425 modified |
X45CrMoV15/1.4034 |
4Х13 |
SUS420J2 |
10C29 |
|
440А |
X55CrMo14/1.4110 |
65Х13 |
AUS6 |
I2C27 |
|
440В |
X89CrMoV18.1/L4112 |
9Х18 |
AUS8. GIN-1, MBS-26, MVS-8 |
13C26 |
|
440С |
Х105СгМо17/1.4125 |
95Х18Ш |
AUS10, SUS440C. MRS-30 |
19C27 |
|
154СМ, BG-42 |
XI 10 CrMoV15/1.4111 |
- |
ATS-34. ATS-55. VG-10. AUS-10 |
RWL 34 |
Совместимость металлов. Самодеятельному строителю необходимо знать, что не все металлы можно соединять, создавая какие-либо конструкции. Некоторые металлы при контакте образуют так называемые электрические пары, которые в месте контакта очень быстро разрушаются.
Совместимость металлов приведена в табл. 1 (С-совместимы, Н-не совместимы, П - можно паять).
Таблица 1
|
Алюминий |
Бронза |
Дуралюминий |
Латунь |
Медь |
Никель |
Олово |
Припой ПОС |
Сталь нелегир. |
Хром |
Цинк |
|
|
Алюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Бронза |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Дуралюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Латунь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Медь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Никель |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
С |
С |
С |
|
Олово |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
Н |
С |
|
Припой ПОС |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
Н |
С |
|
Сталь нелегир. |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
|
Хром |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
|
Цинк |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
Твердость стали измеряется Роквелами. Хорошие серийные ножи бывают от 54 до 58. С 57 до 62 делают ножи мастера в ручную.
Высокоуглеродные стали (почти без добавок) - 1050, 1075, 1084, 1095
Стали с небольшим содержанием добавок - 4130, 5160, L2, L3, L6
Высокоскоростные стали (инструментальные хорошо держат закалку при нагреве) с большим содержанием ванадия - M2.
Инструментальные стали масляной закалки - O1, 5160, L6, 50100, 52100,
Инструментальные стали воздушной закалки - A2, D2
Сталь для ковки, водяной закалки - W1, W2, W4
Нержавеющие стали воздушной закалки - 420, 425, 440, ATS-34, BG-42, 154CM, CPM440V
Опубликовано в Изготовление ножей