И если при выборе бытовой техники (начиная от утюга и заканчивая топовым ноутбуком) мы проводим часы в Интернете за изучением всех возможных различий, подбирая модель «под себя», то с ножами, казалось бы, все значительно проще: идешь и приобретаешь необходимую модель — для кухни, пикника за городом или ежедневного ношения. Главное, чтобы резал хорошо, ну и еще чтобы не самый бюджетный, а то ведь можно нарваться на китайскую подделку. Однако не все так просто: современная ножевая индустрия предлагает огромное количество моделей, создаются специальные марки сталей, проводятся масштабные выставки, а цена на изделия мастеров ножевого дела достигает десятков тысяч североамериканских долларов, причем многие из них выпускаются ограниченными сериями, а то и вовсе в единичных экземплярах, и имеют коллекционную ценность.
И вот, придя в специализированный магазин, покупатель зачастую теряется в цифрах и названиях химических элементов, разнообразии материалов рукояток и форм клинка и чувствует себя, как в лавке алхимика.
Цель этой статьи — помочь разобраться во всех «буковках и циферках», которые обозначают марку стали — одну из главных характеристик ножа и его свойств. Естественно, не менее важными характеристиками являются форма и геометрия клинка, материал рукоятки, а также прочие параметры, однако сегодня мы остановимся на рассмотрении марок стали, применяемых при изготовлении ножей.
С азов
Начнем с определения. Сталь — это сплав, состоящий из железа (Fe), углерода (C), легирующих добавок и примесей. Углерод придает стали прочность и твердость, но при слишком высоком содержании (как, например, у чугуна, где углерода более 2,14 %) вязкость и пластичность стали снижаются, и она уже не подходит для изготовления ножей.
Основными характеристиками стали являются ее прочность (способность воспринимать внешние нагрузки, не разрушаясь), твердость (способность сопротивляться внедрению более твердого тела), вязкость (способность сопротивляться сколам и деформациям при ударных нагрузках) и износостойкость режущей кромки.
В конце XIX-начале XX века металлурги выяснили, что при добавлении в состав стали других химических элементов (таких, как хром, ванадий, молибден и др.) она приобретает новые свойства — а именно, повышается коррозионная стойкость, увеличивается упругость, вязкость и т.д. Эти элементы-добавки получили название легирующих, а стали улучшенного состава — легированными.
Одним из наиболее важных легирующих химических элементов, используемых при выплавке ножевых сталей, является хром (Cr) — металл, повышающий коррозионную стойкость стали. Стали с содержанием хрома более 13% называются нержавеющими. Это отнюдь не означает, что клинки с таким процентным содержанием хрома абсолютно устойчивы к коррозии — однако этот процесс будет развиваться иначе, чем у высокоуглеродистых сталей, и намного медленнее.
Итак, мы получили первый классификатор: высокоуглеродистая и нержавеющая стали. Но это не упрощает муки выбора.
Высокий углерод
Действительно, высокоуглеродистые стали демонстрируют хороший баланс между прочностными характеристиками и длительным удержанием остроты режущей кромки. Но есть и обратная сторона медали — низкая коррозионная стойкость. Многие производители прибегают к разнообразным приемам, увеличивающим этот параметр, в частности проковке, полировке поверхности клинка и сохранению окалины. Ножи из высокоуглеродистых сталей восприимчивы к воздействию сока овощей и фруктов и крови животных. Также не рекомендуется длительное воздействие влаги — например, ношение во влажных ножнах. Естественно, при тщательном уходе ножи из такого типа сталей долго послужат своему владельцу. Своевременная чистка, протирание жиросодержащими веществами (смазочными маслами — или даже салом в походных условиях) отсрочат визит к ножевому мастеру, который удалит следы «побития» клинка. Резюмируем: нож с клинком из высокоу глеродистой стали будет долго радовать владельца своими режущими свойствами при условии обязательного, тщательного и своевременного ухода за ним.
Наиболее популярными марками высокоуглеродистых сталей, применяемых для изготовления ножей, а также мачете, являются: японская пружинно-рессорная сталь SK5 (содержание углерода — 0,8-0,9%, хрома — 0,1-0,3%, марганца — 0,1-0,5% и никеля — 0,1-0,25%), сталь Carbon V, стали 1055, 1088 и 1095 — с различным содержанием углерода и легирующих добавок.
Производители используют для клинков и «условно-нержавеющие» стали. Одним из примеров является широко известная инструментальная быстрорежущая сталь D2 (содержание хрома — 11-13%, марганца — 0,45%, ванадия — 1,1 %). Клинки из нее отличаются высокой ударной прочностью, большой жесткостью и отличными характеристиками удержания остроты режущей кромки. Однако сложность в производстве делает клинки из этой стали весьма дорогостоящими, а необходимость следить за эстетическим видом ножа, связанная с агрессивным воздействием факторов окружающей среды, при это не исчезает.
Краткий курс алхимии
Теперь самое время поговорить о составе стали и легирующих добавках, которые существенно влияют на ее свойства. В первую очередь производители пытаются избавиться от примесей серы и фосфора, которые существенно снижают механические и физико-химические свойства клинка. Содержание фосфора, несмотря на некоторое увеличение прочности, влияет на хрупкость.
Повышенное содержание серы негативно влияет на пластичность, устойчивость к коррозии и удержание остроты режущей кромки.
Углерод (С) — как упоминалось выше, влияет на прочность и твердость материала клинка.
Хром (Сr) — придает стали износостойкость и устойчивость к коррозии. Стали с содержанием хрома 13% и выше принято считать нержавеющими.
Марганец (Mn) — применяется при выплавке стали и существенно повышает ее твердость.
Ванадий (V) — химический элемент, часто применяемый при производстве сталей для повышения характеристик прочности и износостойкости.
Молибден (Mo) — его присутствие в составе стали уменьшает хрупкость клинка.
Никель (Ni) — повышает ударную вязкость.
Вольфрам (W) — его содержание влияет на износостойкость клинка.
Азот (N) — выполняя аналогичную углероду функцию, образует нитриды, тем самым влияя на твердость стали и устойчивость к коррозии.
Зная эти обозначения и влияние каждого из материалов на свойства стали, мы сможем проще ориентироваться в совершенно, на первый взгляд, непонятном наборе символов, обозначающем ее марку. К примеру, аббревиатура 8Cr13MoV на клинке ножа означает, что в составе стали — 0,8% углерода, 13% хрома, также присутствуют молибден и ванадий. Согласитесь, алхимия — не такая уж и сложная наука.
Нержавейка
Большинство из нас сталкивается с ножами из нержавеющей стали ежедневно — и ведущие торговые марки, и производители категории no name используют ее для производства кухонных ножей и принадлежностей. Однако мы уже знаем, что сталь стали рознь. Именитые производители (например, компания Cold Steel) используют в качестве материалов для клинков достаточно дорогостоящие стали. Нержавеющая сталь 4116, выплавляемая германским концерном Thyssen Krupp, помимо кухонного предназначения, используется также в отраслях с повышенными гигиеническими требованиями (например, в хирургии и фармацевтике). Также довольно часто встречаются ножи с маркировкой 400 series, AUS 6/8/10 и Sandvik 12C27. На этих маркировках хотелось бы остановиться немного подробнее, ведь большинство ножей для ежедневного использования, или EDC (every day carry), изготавливаются из этих сталей или их производных.
Стали семейства 440 очень популярны среди производителей складных ножей. Клинки из этих сталей отличаются высокой устойчивостью к коррозии, длительным удержанием остроты режущей кромки, а также простотой в уходе и правке. Дополнительная буквенная маркировка — «A», «B» или «C» — соответствует количеству содержания углерода (от 0,65 до 1,2% соответственно). Сталь 440С очень популярна у производителей ножей среднего ценового сегмента — она несколько хуже противостоит коррозии, чем ее «младшие братья» 440А и 440В, однако отличается более высокой твердостью.
AUS 6 и AUS 8 — японские стали, очень популярные у производителей ножей бюджетного и среднего класса.
Именно 440С и AUS8 пользуются наибольшим вниманием у производителей складных ножей среднего ценового сегмента — таких, как Boker Plus и Cold Steel.
Ножи с клеймом Sandvik известны по всему миру. Сталь Sandvik 12C27 применяется в ножах и мультиинструментах Victorinox, Morakniv и других. Новая сталь Sandvik 14C28N изначально разрабатывалась в качестве ножевой. Помимо углерода, хрома и марганца, которые влияют на остроту и сохранение остроты режущей кромки, а также устойчивость к коррозии, ножи из этой стали содержат азот, улучшающий, кроме всего прочего, качество и продолжительность удержания заточки.
Все большую популярность приобретают ножи из стали 8Cr13MoV. Впервые получив широкую известность в серии бюджетных ножей Byrd известной американской компании Spyderco, эта китайская сталь на сегодняшний день не уступает в популярности японской AUS 8 и применяется многими производителями.
Для специальных же ножей применяются специальные стали. Так, в серии ножей Salt от американской компании Spyderco, предназначенных для дайверов и яхтсменов, используется сталь H-1. Благодаря низкому содержанию углерода (всего 0,15 %), высокому содержанию азота (0,10 %), призванного обеспечить клинку достаточную прочность и одновременно устойчивость к коррозии, а также особой технологии закалки, предусматривающей охлаждение до –80 °С, во время которой происходит трансформация поверхностного слоя, ножи из стали H-1 не боятся длительного агрессивного воздействия морского воздуха и соленой воды.
Комбинации
Некоторые производители совмещают (и небезуспешно) преимущества различных видов сталей, используя их в одном клинке. Рассмотрим в качестве примера такого симбиоза San Mai III. Образно говоря, клинок этого типа представляет собой «сэндвич», в центре которого — пластина из твердой высокоуглеродистой и коррозионно-стойкой стали VG-1, отвечающая за механическую прочность, качество реза и сохранение остроты заточки, а по бокам — полосы из более мягкой нержавеющей стали 420J2, принимающие на себя воздействие боковых напряжений и придающие клинку дополнительные прочность и гибкость.
Волшебный порошок
Прогресс движется семимильными шагами, не осталась от него в стороне и ножевая промышленность. В последние десятилетия производители все чаще применяют для изготовления ножей порошковые стали. Технологии порошковой металлургии постоянно совершенствуются еще с середины 60-х гг. минувшего века, и суть ее, если вкратце, заключается в следующем. Расплавленную сталь под давлением через узкие форсунки, формирующие из струй жидкой стали мельчайшие капли, переливают в специальный тигель с жидким азотом. Затвердевшие капли оседают на дне тигля в виде порошка из круглых либо овальных стальных крупинки.
Для получения из порошка листовой стали крупинки вначале сортируют по размеру (слишком мелкие и слишком крупные идут на повторную переплавку), а затем спекают. Благодаря такому методу происходит равномерное распределение карбидов, в результате чего заметно повышается однородность стали, улучшаются ее механические характеристики, сталь легче поддается шлифованию и ковке.
Производство порошковых сталей — процесс довольно дорогостоящий, однако высокая цена компенсируется отличными механическими свойствами клинка, длительным сохранением остроты режущей кромки и высокой коррозионной стойкостью.
Наиболее популярными и распространенными на сегодняшний день порошковыми сталями являются:
• стали американской компании Crucible Industries, изготовленные по фирменной технологии CPM (Crucible Particle Metallurgy process): S30V, S35VN, S90V и др.;
• европейские порошковые стали производства концерна Bohler-Uddeholm: K390, M390, Elmax, Vanax;
• японские стали ZDP-189 и Hitachi YXR-7;
• стали производства американской корпорации CTC (Carpenter Technology Corporation): CTS-BD1, CTS-XHP, Maxamet и др.
Естественно, в рамках одной статьи невозможно уместить рассказ о всех сталях, их преимуществах и недостатках, однако надеемся, что этот небольшой «ликбез» поможет читателю выбрать для себя Тот Самый Нож. А то и несколько — ведь ножей, как известно, много не бывает.
