Клинковые стали – Ножи и ножевой бой

Клинковые стали

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Локомотивом научно-технической революции XX века выступило производство сталисплава железа с углеродом. Сталь оказала решающее влияние на развитие всех областей науки и техники. Не исключено, что именно производство клинкового оружия послужило в древности главным толчком к развитию технологий получения и обработки металлов. Эти методики, постепенно развиваясь и совершенствуясь, вынесли приговор и своему прародителю — клинковому оружию, уступившему место более эффективным и мощным средствам ведения боевых действий. В центре внимания металловедения — науки о металлах — оказались интересы крупного промышленного производства, в то время как производство клинков осталось на обочине на долгие годы. Мастер-оружейник превратился в скромную Золушку, довольствующуюся остатками со стола научно-технического прогресса и пытающуюся в меру собственных знаний и умений адаптировать свойства сталей, предназначенных для изготовления деталей машин и механизмов, к нуждам ножевого дела. Ситуация начала меняться лишь к середине XX века, ознаменовавшегося появлением специальных «ножевых» сталей. Многолетний практический опыт ножовщиков нашел отражение в использовании огромного разнообразия марок сталей, разобраться в которых непросто даже специалисту. Попробуем внести ясность в этот вопрос, сделав краткое отступление в теорию.

Основные характеристики металлов зависят от силы сцепления составляющих его атомов. Но атомная структура это еще не все. Все металлы имеют кристаллическое строение — в пространстве атомы металлов, расположенные в строгом порядке, образуют своеобразную решетку. Теоретическая прочность идеального «бездефектного» кристаллического железа составляет значительную величину— 13000 МПа. На практике, однако, железо имеет прочность намного меньшую. Так, у наиболее чистого поликристаллического железа она составляет всего 20–30 МПа. Это происходит потому, что реальный кусок металла представляет собой не единый правильный кристалл (т. н. «монокристалл»), а конгломерат из бесчисленных крохотных кристалликов, которые металловеды называют зернами. Увы, сцепление между ними имеет в основном механическую природу.

Путем длительных экспериментов древние металлурги пришли к необходимости использовать не железо, а сталь — твердый раствор углерода в железе. Фосфор, бывший популярным средством упрочнения железа на ранней стадии становления металлургии, увеличивал прочность металла всего в семь раз. Углерод же дал рост этого параметра более чем в сорок пять раз! Атомы углерода в таком растворе внедряются в решетку железа-растворителя, поэтому сталь еще именуют твердым раствором внедрения. Количество внедренных атомов может значительно отличаться в различных модификациях железа, что ведет к существенной разнице величины растворимости углерода — от 0,02 % до 2 %. Это и служит предпосылкой разнообразных свойств изделий, получаемых из стали. Особое внимание при изготовлении клинков уделяется сталям с содержанием углерода от 0,4 % до 1,2 %. Для задания высокой режущей способности берут стали с содержанием углерода 0,7–1,2 % и более, ну а если клинку предстоит работать со значительными ударными нагрузками, используют стали повышенной вязкости (содержание углерода — 0,6–0,75 %). Высокие упругость, прочность и хладостойкость требуют применения сталей с содержанием углерода от 0,3 % до 0,6 %.

Кремний, титан и алюминий тоже способны упрочнить железо, хотя и весьма незначительно — на 60–85 %. А хром, молибден, никель или ванадий — и того меньше. Но они могут интенсивно влиять на другие свойства, поэтому их широко используют для создания особых сталей. Добавление в состав последних подобных примесей с целью придания им особых качеств получило название «легирование» и ныне очень популярно.

Влияние таких элементов на свойства стали носит сложный комплексный характер. Свойства клинков из легированных сталей будут не в последнюю очередь определяться и технологической оснащенностью производителя: термомеханическая обработка таких сталей сложна и требует весьма непростых технологий и дорогого оборудования.

Особые свойства инструментальных сталей связаны в первую очередь с их применением по основному назначению — в конструкциях, инструментах или деталях. Поэтому в производстве клинков значительная часть их потенциала используется весьма слабо или не используется вообще. Наиболее яркий пример — это быстрорежущие стали. Будучи предназначенными прежде всего для высокопроизводительной резки металла, они призваны сохранять высокую твердость (до 68–70 HRC) при высоких температурах — до 700 градусов Цельсия. Очевидно, что на охотничих ножах эта специфическая черта материала — высокая теплостойкость, или, точнее, красностойкость, — не будет особо востребована.

Сегодня для задания высоких прочностных свойств режущего инструмента его микроструктуру пытаются сделать максимально однородной. Сталь очищают от «вредных» примесей и включений путем использования таких методов, как электрошлаковый, вакуумно-дуговой, электронно-лучевой переплав, и иными, еще более сложными в реализации. Прочность металла повышается измельчением зерна ковкой или прокаткой, а также термообработкой. Использование сверхскоростного охлаждения металла позволяет создать «металлические стекла», в которых содержание углерода достигает 2–3%. Такие стали обладают хорошей прочностью и одновременно высокой износостойкостью. Традиционная технология изготовления превратила бы подобный материал в хрупкий чугун, не пригодный для клинков.

Таким образом, сегодня на клинках появились уникальные стали и сплавы, обладающие великолепным комплексом характеристик, способных удовлетворить самого привередливого пользователя.

Александр Марьянко

 

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *