Kniven är ett av mänsklighetens äldsta verktyg. Om vi ignorerar sten- och bronsåldern, så är en kniv i det enklaste fallet en slipad bit av järn (stål) med ett handtag som är bekvämt att hålla.
Knivens huvuddel, som bestämmer dess funktionella syfte, är ett blad med en skärkant. Dess kapacitet bestäms till stor del av konstruktionsmaterialet - stål och dess värmebehandling.
Sammansättning och struktur
Stålets egenskaper bestäms av dess sammansättning och struktur. Förekomsten av vissa föroreningar (legeringselement) kan öka bladets hårdhet eller korrosionsbeständighet. Problemet ligger ofta i det faktum att genom att öka hårdheten kan vi samtidigt öka stålets sprödhet och minska dess korrosionsbeständighet. Å andra sidan, genom att öka korrosionsbeständigheten, förvärrar vi andra parametrar.
Till exempel ökar kol hårdheten för stål, men minskar dess seghet och formbarhet. Andra legeringselement ger också både positiva och negativa egenskaper till stålet. Krom ökar slitaget och korrosionsbeständigheten, men ökar sprödheten. Vanadin och molybden ökar segheten och styrkan, ökar motståndskraften mot termiska effekter, nickel - ökar korrosionsbeständigheten, hårdheten och segheten hos stål, vanadin förbättrar stålets hållfasthet och slitstyrka. Mangan och kisel ökar stålets seghet. Alla dessa element bär sina positiva egenskaper endast i strikt definierade mängder, vilket resulterar i att metallurger måste vara extremt försiktiga och balanserade i sitt val av stålkomposition.
Dessutom tenderar legeringselement ofta att koncentrera sig vid vissa punkter, vid vilka en spänningskälla kan uppstå, vilket resulterar i att bladet vid belastning kommer att gå sönder exakt på denna plats.
Av den anledningen uppstod i gamla dagar Damaskus och damaststål, i vilka, genom multipel överlagring av flera ståltyper och deras smide, uppnåddes den mest enhetliga fördelningen av legeringselement.
Enligt författaren kan tre perioder urskiljas i den senaste knivhistorien.
Den första perioden var användningen av "rostande" kolstål och rostfria stål med låg hårdhet och kanthållfasthet (1900 -talets första hälft).
Den andra perioden är utseendet på rostfritt stål med höga karaktäristika av hårdhet och spetsfasthållning (1900 -talets andra hälft).
Den tredje perioden är utseendet på pulver av rostfritt stål (början av XXI -talet).
Dessa perioder kan betraktas som ganska godtyckliga, eftersom även nu vissa företag tillverkar knivar av kolstål. Ändå var det i början av 1900 -talet som de första rostfria stålen dök upp, inklusive det berömda 420 -stålet, från vilket ett stort antal knivar fortfarande tillverkas över hela världen. Till exempel, om en billig kinesisk kniv köps, som kostar flera hundra rubel, kommer bladet sannolikt att innehålla 420 stål.
Utseendet under andra halvan av 1900 -talet av stålkvaliteterna 440A, 440B, 440C (nära ryska motsvarigheter 65x13, 95x18, 110x18), kännetecknat av ett högt kolinnehåll, gjorde det möjligt att producera villkorade rostfria knivar med hårdhet och liknande egenskaper till knivar och blad av kolstål.
Varför "villkorligt rostfritt"?
Eftersom nästan vilket stål som helst kan rosta är den enda frågan om miljön och exponeringsgraden. Till exempel korroderar de flesta rostfria stål väl till sjöss från saltvatten. Förresten, det gamla 420 -stålet är ett av de mest rostfria stålen.
Ändå är det mycket bekvämare att använda rostfria knivar i vardagen - under samma period, medan rostfritt stål bara är täckt med rostfläckar, kommer kolstålet att rosta till hål. Dessutom ger kolstål ofta en obehaglig eftersmak vid skärning.
Utseendet på pulverstål hjälpte till att lösa problemet med enhetligheten i fördelningen av legeringselement. Ett av sätten att få pulverstål är att spruta smält metall i en inert gasmiljö, varefter ett fint pulver bildas med jämnt fördelade legeringselement. Därefter sintras pulvret till en monolitisk stång genom isostatisk pressning.
Ett av de första och vanligaste pulverstålen som användes för knivtillverkning var CPM S30V, utvecklat 2001 av Dick Barber, specialist på Swedish Crucible Materials Corporation, och Chris Reeve, en känd knivmaskin.
Förutom den vanliga processen att tillverka blad från remsor och stänger, möjliggör pulverstål mycket intressanta tekniska lösningar.
Det amerikanska företaget Kershaw har släppt en fällkniv Offset 1597, med ett blad tillverkat med MIM (Metal Injection Molding) -teknologi - en teknik för gjutning av pulvermetaller och legeringar under tryck, även kallad MITE (Metal Injection Molding with a Edge). MIM / MITE -tekniken blandar metallpulvret med bindemedlet för att göra formstorleken 20% större än den slutliga bladstorleken. Därefter, med hjälp av sintring under tryck, ökar densiteten för den färdiga produkten till 99,7% av tätheten hos grundmetallen (bindemedlet brinner ut under sintringen). Resultatet är en produkt med en komplex 3D -form som inte kan erhållas på något annat sätt.
Möjligheten till enhetlig fördelning av legeringselement i pulverstål ledde till en ökning av deras andel, vilket resulterade i uppkomsten av så kallade superstål, till exempel ZDP 189 eller Cowry-X, men deras komplexitet skärpning och höga kostnader begränsar deras distribution.
Mer balanserade stål som M390 / M398, CPM-20CV, Elmax och andra lättare att tillverka och underhålla-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP, etc. har blivit mer populära.
I slutändan beror allt på bladets kostnad-varken superstål eller till och med bara pulverstål av hög kvalitet har förskjutit billigare icke-pulverstål från marknaden. Knivstålsmarknaden kan ses som en pyramid, med det välförtjänta 420-stålet vid basen och de senaste superstålen på toppen, sjunker när stål dyker upp som är ännu mer "super".
Dessutom är poängen här inte bara kostnaden för utgångsmaterialet - den viktigaste tekniska processen som "avslöjar" stålets egenskaper är värmebehandling. Varje stål kräver sin egen värmebehandling och när ett nytt superstål kommer, tar det tid för tillverkarna att bemästra det.
Värmebehandling
Värmebehandling - härdning, anlöpning, normalisering, glödgning och kryogen behandling av metallen gör att du kan få bladet till de egenskaper som antyds av stålets kvalitet. Korrekt värmebehandling av hög kvalitet gör att du kan "pressa ut" maximalt ur stål, medan den felaktiga kan förstöra slutprodukten, oavsett vilka dyra material som används i den. Det är säkert att säga att det är bättre att välja ett blad av enklare stål, men med bra värmebehandling, än ett blad av superstål, tillverkat av en specialist som inte vet hur man värmer det.
Ett knivföretag är ofta känt för sin förmåga att arbeta med ett visst stål, och dess produkter av mer modernt stål kan ha sämre prestanda på grund av dåliga värmebehandlingsprocesser.
Utrustning för värmebehandling spelar en viktig roll. Moderna släckugnar möjliggör värmebehandling i vakuum och i olika medier - argon, kväve, helium, väte. Utrustning för kryobearbetning vid en temperatur på -196 grader ger ökad slitstyrka, cyklisk hållfasthet, korrosion och erosionsbeständighet. Till exempel kan produktresursen genom kryoprocessering ökas med 300%.
Behovet av att använda komplex och dyr utrustning tillåter inte hantverksverkstäder att utföra alla nödvändiga tekniska operationer, därför är påståendet att "vår farbror Kolya gör de bästa knivarna i världen i garaget" knappast motiverat.
Kompositblad
Ett annat sätt att göra knivblad är att skapa kompositblad.
I princip är ovannämnda blad tillverkade av Damaskus och damaststål också sammansatta - i dem kombineras material med lägre kolhalt med material med högre kolhalt. I moderna kompositblad implementeras dock processen på ett lite annorlunda sätt.
Vanligtvis är bladets övervägande del gjord av ett material som har mer elasticitet, men mindre hårdhet och sprödhet, medan skärkanten är gjord av ett hårdare material. Ett sådant blad kombinerar bra mekaniska egenskaper och en högkvalitativ skärkant. Men på dyra modeller av knivar föredrar de fortfarande att använda superstål.
Ett annat alternativ är att använda billigare stål som bas, och dyrare men högkvalitativt stål på framkant. Till exempel, på Kershaw JYD II -kniven, är skärkantens bas gjord av billigt kinesiskt 14C28N -stål och skärkanten är gjord av den mer hållbara amerikanska D2.
Men som i fallet med dyrare knivar kompenseras minskningen av kostnaden för utgångsmaterialet av komplexiteten i tillverkningen av ett kompositblad, och därför är sådana modeller undantaget snarare än regeln.
Den mest populära riktningen i vilken kompositblad används är designerknivar som tillverkas i begränsade mängder. De kombinerar material för att skapa ett spektakulärt bladutseende.
Förflutet kontra framtiden
På Internet kan du ofta se artiklar som säger att hemligheten bakom verklig damast och damaskus länge har gått förlorad, och nu släpps dess ynkliga motsvarigheter. Säg att om den hemligheten avslöjas, kommer blad av "riktig" damast eller damaskus att ge ett försprång på 100 poäng före moderna stål.
I själva verket är detta mycket osannolikt. Tekniska framsteg, utrustning och materialvetenskap är nu på högsta nivå, ouppnåelig för tidigare mästare. Ja, bra hantverkare kan producera produkter från damast och damaskus med egenskaper före sin tid, men nu kommer deras produkter sannolikt att ge efter för sina moderna motsvarigheter av superstål.
Sedan det ögonblick då moderna rostfria stål från 440 -linjen och deras analoger dök upp finns det inget globalt behov av att förbättra knivstål - nästan alla välgjorda knivar med korrekt värmebehandling klarar vardagliga uppgifter.
Superstålens utseende på knivar är snarare en hyllning till marknaden och användarnas önskan, varav många är fans och samlare av knivar och vill få något nytt, mer "coolt". Och det är inget fel med det, eftersom inte bara stål förbättras, utan också design av knivar och design. Många av moderna knivar kan tillförlitligt tillskrivas konstobjekt, vars konstnärliga värde inte är sämre än dukar av framstående konstnärer, och värdet bara ökar med tiden.
