Порошковая сталь что это такое?

Порошковые стали: что в них особенного?

Когда нож сделан из порошковой стали, он, как правило, стоит дороже обычного. Американские марки первыми стали использовать премиальные сплавы этого типа — отсюда и цена.

Но, конечно, дело не только в ней: у порошковых сталей есть и другие особенности, которые отличают их от инструментальных и высокоуглеродистых. Попробуем в них разобраться.

Немного истории

Сама технология известна давно: еще в конце VII века до нашей эры индусы изготовили подобным способом железную колонну, и она до сих пор отлично сохранилась. Однако широкую известность порошковые стали получили в 60-е годы ХХ века, когда американцы стали активно вводить в сплавы легирующие добавки, чтобы сделать их прочнее и долговечнее.

В чем отличия порошковых сталей?

Чаще всего из порошковых сталей делают оружие, армейские, рыбацкие и охотничьи ножи — для них нужна максимальная прочность.

Ножи из порошковых сталей такие острые, что с легкостью режут бумагу одним движением. При должной обработке они долго держат заточку.

Затачивать ножи из порошковых сталей лучше в мастерской или специальным инструментом: они очень твердые и требуют аккуратного обращения, чтобы не повредить кромку.

Порошковые стали легче ковать и шлифовать.

Особенности технологии

Структура готовых порошковых сталей выглядит примерно так: мартенсит, карбиды, неметаллические включения. Карбиды более твердые и хрупкие, чем мартенситная основа. От количества и распределения карбидов зависит прочность готового ножа. Еще эти частицы изначально крупные, поэтому распределяются неравномерно. Такие ножи гнутся, ломаются, плохо поддаются шлифовке — в целом, их качество сложно контролировать.

В процессе охлаждения (кристаллизации) из мартенсита, аутенсита и самого сплава последовательно выделяются разные группы карбидов, и чем их больше, тем они крупнее и хуже распределены. Чтобы улучшить распределение, в порошковых сталях повышают скорость и качество кристаллизации. За счет такого подхода в порошковые стали можно добавить больше карбидов, которые будут меньше по размеру, что в разы повышает прочность сплава.

Сначала сплав распыляют в виде порошка — микрочастиц, которые похожи на слитки. Потом обрабатывают, после чего засыпают в вакуумную пресс-форму из пластичных материалов и прессуют под высоким давлением. Наконец, после этого сталь сплавляют твердофазным и двухфазным способом при высокой температуре и давлении. В процессе изготовления в стальной сплав можно добавить самые разные компоненты, чтобы сделать его лучше по нужным показателям.

Порошковые стали требуют больше ресурсов, технология здесь сложнее, поэтому и ножи из них дороже. В то же время, производство— безотходное: все остатки можно снова переработать в порошок и возобновить цикл. Поэтому все больше производителей переходят на них.

Какими бывают порошковые стали?

Есть четыре основных класса: премиум, хай-энд, средний и низкий. Чаще всего используют первые два — о них и поговорим подробнее.

Премиум-класс:

«Суперсталь», которую производят в Японии и используют в дорогих ножах. Ножи из нее особенно хорошо режут и держат заточку — за счет высокого содержания углерода (до 3%), почти как в чугуне. При этом она одна из самых сбалансированных по составу, обладает твердостью до 69 единиц по шкале Роквелла, устойчива к коррозии и ударам. Пример: складной нож ZDP 189 от Spyderco

Мартенситная сталь, которую разработали выдающиеся мастера Дик Барбер и Крис Рив. Одна из лучших порошковых сталей, удостоенная профильных наград. В ней меньше ванадия, поэтому ее легче шлифовать и точить, и он равномерно распределен: такие ножи можно свести к режущей кромке максимально тонко, чтобы добиться наилучшей остроты. Коррозию переносит лучше, чем популярная 440С, а по сравнению с 440С, 154СМ и D2 — более износостойкая. Ее часто используют именитые европейские и японские ножевые мастера, среди которых: Сузуки Йоширо, Сузуки Хироши, Сэл Глессер, Пол Бос, Тони Марфион, Фил Уилсон, Уильям Харси.

Пример: складной нож Tactical Large от Fantoni

Улучшенная версия предыдущей, в которую добавили ниобий и мелкодисперсный порошок. В результате сплав стал еще прочнее, а ножи проще точить.

Европейская сталь с молибденом, ванадием и хромом. Легко точится, долго держит заточку и очень устойчива к коррозии. Пример: складной нож Todd Rexford Zero от Tolerance

Хай-энд:

Американская твердая сталь, которая долго не ржавеет и хорошо затачивается. По свойствам похожа на CPM S35VN, но классом ниже.

Пример: складной нож Heckler Koch от Benchmade

Японский аналог 154 СМ, который часто используют для изготовления профессионального оружия и клинков. Очень хорошо затачивается и устойчив к коррозии.

Пример: складной нож Mino Kami от Hikari

Сплав с низким содержанием хрома, который подвержен коррозии, но зато намного тверже аналогов — 154CM и ATS-34 — и устойчивее к износу.

Одна из лучших в своем классе. Сталь делают в Японии, добавляя хром и ванадий в таких пропорциях, чтобы клинок было легко точить, даже если это требуется очень часто. Идеально подходит для универсальных и кухонных ножей. Пример: складной нож Memotek от Higo Hikari

Что такое порошковая сталь

Порошковые стали

Про порошковые стали ходит множество заблуждений. Даже от некоторых специалистов приходится слышать совершенно некорректные высказывания относительно свойств и востребованности порошковых сталей, что уж говорить о простых пользователях, которым совершенно неинтересна вся эта металлургия, им нужен хороший нож, а порошковый стоит дороже. Так за что же приходится платить?

Для начала немного теории. Попробую сформулировать предельно понятным языком.

Современная сталь представляет собой сплав карбидов (соединений металла с углеродом) и матрицы. Карбиды гораздо более прочны, чем матрица (2500 HV против 800 HV). Прочность же средне-и высокоабразивных материалов, которые мы режем (канат, шкура и т.д.) составляет около 1000 HV. Из этого следует, что если перед нами стоит задача резать такие материалы — нам надо выбрать нож с высокой карбидной фазой, так как относительно мягкая матрица способна резать только мягкие материалы (кухонный нож).

Если карбидной фазы мало – абразив стачивает мягкую матрицу. Чтобы этого не происходило – нам нужно увеличить размер карбида,чтобы именно он взаимодействовал с абразивом.. Хорошо, начинаем вводить легирующие добавки, служащие именно этой цели.

Представим карбид в матрице как зуб в десне. Он существенно тверже абразива, абразив не сможет его сточить. Казалось бы, почему тогда тупится нож? А потому что зуб, испытывая постоянные нагрузки, начинает просто выламываться из матрицы. То есть виды затупления при низкой и высокой карбидных фазах разные. Но нам, как пользователю, это неинтересно, как именно тупится нож, нам надо, чтобы он не тупился.

То есть заколдованный круг, мало карбидов – нож быстро тупится, больше крупных карбидов – нож опять таки быстро тупится, механические свойства невелики. Увеличение твердости матрицы ничего не даст – она станет хрупкой. Решение нашли в том, чтобы сделать размер карбида не очень большим, тогда карбидов в матрице будет много, и выламывание части их не приведет к затуплению ножа. Но сделать обычным образом это невозможно, потому что размер карбида зависит от скорости кристаллизации. Чтобы уменьшить размер карбида – надо увеличить скорость кристаллизации. И современные технологии традиционного литья достигли своего предела – карбид меньшего размера сделать не удавалось.

И вот тут на сцене появляется порошковая технология. Порошковый передел в самом простом понимании – это та же сталь, которую:

— Распыляют в инертном газе

— Взвесь подают на кристаллизатор.

-Полученные микрослитки прессуют при сверхвысоких давлениях, и затем спекают.

Суть в том, при при распылении получаются микрослитки стали очень малого размера, которые уже можно быстро охладить (кристаллизовать). В итоге получаем очень высокую карбидную фазу, очень равномерно распределенную, что существенно повышает механические свойства (прочность).

Именно поэтому порошок всегда прочнее моностали равной с ней твердости – именно из за равномерности. Также порошок дает очень приятный бонус – при порошковом переделе удается увеличить количество легирующих добавок. Например, мы помним из школьного курса, что углерода в стали чисто физически не может быть более 2% — она превращается в хрупкий чугун. А вот при порошком переделе количество углерода может довести до 4%, что влияет на образование карбидной фазы.

Подведем итоги. Порошковый передел успешно решает проблему неоднородности распределения легирующих элементов в расплаве, также позволяя получить более качественный состав легирования. Это напрямую, и очень существенно, влияет на режущие свойства стали.

Ну и для наглядности — несколько интересных таблиц — сравнение прочности и износостойкости моносталей и порошков.

edge retention – аналог прочности, сопротивление заминам режущей кромки

wear resistance – износостойкость

working hardness – рабочая твердость

Corrosion resistance – коррозионная стойкость

Toughness – ударная вязкость

CPM- это условное название порошкового передела

Несколько слов можно сказать и об ударной вязкости порошковых сталей (тем, кто боится, что у него нож сломается при рубке кости)

Сталь………..Твердость……..Коэффициент ударной вязкости (еще один вид прочности, отвечает именно за динамические нагрузки, которые возникают при рубке)

Виды и особенности порошковых сталей

Порошковые стали сильно отличаются от привычных инструментальных и ножевых высокоуглеродистых сталей. Порошковая металлургия – это передовая отрасль промышленности, которая позволяет с помощью специальных технологий создавать уникальные стали с неповторимыми свойствами.

Суть технологии, получившей широкое развитие в 60-е годы XX века заключается в том, что позволяет вводить в сталь значительно большее количество легирующих элементов, не провоцируя при этом снижение прочности и обрабатываемости.

Безусловными преимуществами порошковой металлургии являются безотходность, производительность, высочайшая точность и получение уникальных свойств. А эксплуатационные характеристики продукции можно сделать более гибкими за счет применения возможностей порошковой металлургии.

Естественно, производство порошковой стали дороже и требует специального оборудования.

Содержание углерода и легирующих элементов в сталях ZDP 189, ZDP 247, Cowry-X и Cowry-Y

Элемент/Марка стали	ZDP 189	ZDP 247	Cowry-X (RT-6)	Cowry-Y (CP-4)
Углерод (C), %	2,90-3,00	2	3,00	1,20
Хром (Cr), %	19,00-20,50	17	20,00	14,00
Молибден (Mo), %	0,90-1,00	1,00	1,00	3,00
Ванадий (V), %	0,25-0,35	—	0,30	1,00
Кремний (Si), %	макс. 0,35	—	—	—
Сера (S), %	макс. 0,020	—	—	—
Фосфор (P), %	макс. 0,030	—	—	—
Твердость по Роквеллу, HRC	макс. 69	61-63	63-66	61-64

Так называемая, «суперсталь», разработанная на основе технологии аморфных металлических сплавов, и применяемая на самых дорогих и качественных ножах. При правильной заточке обладает невероятно агрессивным резом и держит заточку очень долго. Такие свойства обусловлены очень высоким содержанием углерода в сплаве. Традиционно сплавы с содержанием углерода более 2% относят уже не к сталям, а к чугунам, однако метод создания ZDP-189 позволяет при содержании углерода в 2.90-3.00% относить материал к высокоуглеродистым сталям.

При этом ZDP-189 – достаточно коррозионностойкий и ударопрочный материал. Сталь была разработана в Японии в 1996 году специально для ножевой промышленности компанией Hitachi Metals совместно с мастерами Китано Катсуми и Кодзи Хара. Производится только в Японии.

ZDP-189 считается одной из самых сбалансированных высокоуглеродистых порошковых сталей и позволяет закаливать материал до предельной твердости 69 HRC. Сталь ZDP-189 не предназначена для изготовления ножей с вогнутыми спусками. Клинки из стали ZDP-189 требуют аккуратного обращения.

Высокоуглеродистая инструментальная сталь производства корпорации Hitachi Metals, разработанная на основе технологии аморфных металлических сплавов, как и сталь ZDP-189. Используется в изготовлении высококлассных ножей. Состав стали является коммерческим секретом. Предельная твёрдость по шкале Роквелла – 63 HRC.

Вязкая порошковая высокоуглеродистая сталь, близкая по свойствам к ZDP-189. Была специально разработана в 1993 году японской фирмой Diado Steel Company по технологии аморфных металлических сплавов. Это ножевая сталь с высокими показателями прочности. Она содержит 3% углерода, 20% хрома, 1% молибдена, 0,3% ванадия и может быть закалена до 63-66 HRC без повышения хрупкости.

Сталь Cowry-X обладает прекрасным резом при правильной заточке и обладает высокой коррозионной стойкостью.

Японская коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Company, применяемая в ножевой промышленности. Сталь содержит 1.2% углерода, 14% хрома, 3% молибдена, 1% ванадия и может быть закалена до 64 HRC по шкале Роквелла. Повышенное содержание молибдена говорит о высокой твёрдости и прочности.

Сталь YXR7 – это «секретная разработка» компании Hitachi Metals, результат попыток создания «идеальной» ножевой стали с помощью порошковой металлургии. Состав стали YXR7 засекречен и является коммерческой тайной. Известно лишь, что предельной для подобного материала является закалка до 65 HRC, а также что сталь обладает высокой ударной вязкостью и хорошо противостоит сколам при высочайшей износоустойчивости.

Матричная быстрорежущая сталь YXR7 из серии YXR стала первой коммерчески доступной на мировом рынке сталью, которая решила традиционные проблемы с недостаточной твердостью и вязкостью. YXR7 обладает высокой вязкостью даже при твердости в 65 единиц Роквелла.

В настоящее время YXR7 используется для производства высококлассных и профессиональных стамесок, рубанков и ножей.

Активно используется производителем высококлассных ножей – японской компанией Rockstead. Для укрепления стали и придания ей коррозиестойких свойств Rockstead наносят либо алмазоподобное покрытие DLC, либо титано-алюминиевое HPC.

Мартенситная нержавеющая сталь CPM S30V (так же называемая просто S30V) была разработана в 2001 году Диком Барбером из шведской компании Crucible Materials Corporation и ножевым мастером Крисом Ривом. Считается одной из лучших среди порошковых сталей. По мнению американской компании Buck Knives, CPM S30V является «абсолютно лучшей сталью для ножей».

Порошковая сталь S30V была специально разработана для ножей высокого качества. По сравнению с «родственными» сталями S60V и S90V имеет более низкое содержание ванадия, что обеспечивает лёгкую обработку и шлифование.

Кроме того, благодаря очень равномерному распределению ванадия, именно эта порошковая сталь позволяет добиться очень тонкого сведения к режущей кромке.

Для проявления лучших свойств S30V рекомендуется закаливать до твёрдости по шкале Роквелла в 58-61 HRC. При закаливании до большей твёрдости сталь сможет сталь ломкой и склонной к образованию зазубрин. По своим свойствам CPM S30V является более износостойкой, нежели популярные D2, 440C и 154CM, а по устойчивости к коррозии значительно превышает 440C.

Наиболее часто сталь CPM S30V используют Sal Glesser, Ernest Emerson, Tony Marfione, Phil Wilson, William Harsey Jr., Tom Mayo, Jerry Hossom, Paul Bos, а также японские мастера Suzuki Yoshiro и Suzuki Hiroshi.

Порошковые стали для клинков

Порошковые стали для клинков

В последнее время оружейниками и мастерами ножевого дела был отмечен заметный рост интереса именно к группе порошковых сталей или, как их еще называют, «порошки». Что собственно и не удивительно, ведь именно они в настоящее время прочно укрепились на позициях лидеров среди материалов для стали.

Возможно, причина такого интереса в том, что данный тип стали и ее разновидностей неоднократно устанавливал мировые рекорды, как по способности удерживать режущую кромку, так и по показателям устойчивости к разнообразным физическим нагрузкам. Кроме этого, данный вид стали стал пользоваться популярностью среди производителей ножей, как среднего, так и высокого класса.

Технология изготовления порошковой стали

Большая часть сталей, из которых в настоящее время производят почти 90% клинков, представленных на прилавках магазинов, при упрощенном рассмотрении имеют практически одинаковую структуру, в большинстве своем состоящую из мартенсита и карбидов. Также сюда могут добавлять остаточный аустенит, неметаллические включения и т.д. При этом не секрет, что использование карбидов в ножевой стали обусловлено тем, что сами по себе карбиды более твердые и хрупкие, чем мартенситная матрица, но при этом они заметно увеличивают износостойкость стали и ухудшают (сверх некоторого предела) механические характеристики. Особенно сильно ухудшения коснулись показателей прочности и вязкости. Кроме этого общая степень уменьшения «прочностных» свойств напрямую зависит от параметров карбидной фазы. Особенно от ее количества, типа, размера самих карбидов и их скоплений и равномерности их распределения в общей структуре.

Стоит отметить и тот факт, что хорошо выраженная карбидная неоднородность (именно этим термином пользуются для характеристики «качества» карбидной фазы и ее распределения) создает проблемы при шлифовке метала, а также увеличивает вероятность появления поводков и трещин. При этом мастерам ножевого дела, хорошо известно, что стали, содержащие большое количество крупных и неравномерно распределенных карбидов, намного хуже поддаются горячей деформации, и, начиная с некоторой степени карбидной неоднородности, материал практически полностью перестает деформироваться в обычных условиях.

Исходя из вышеперечисленных аспектов при создании ножа мастера, получается, попадают в своеобразный замкнутый круг – для повышения показателей стойкости им нужно увеличивать количество карбидной фазы, но в то же время с целью сохранения нужных показателей механических характеристик приходиться уменьшать ее количество и улучшать распределение. В связи с тем, что количество и тип карбидной фазы напрямую зависят от состава стали, основу которого составляет показатель содержания углерода и количества и типа легирующих элементов, то в «классических» марках ножевой стали существует некоторый предел по легированию при достижении которого сталь еще обладает минимально допустимыми механическими и технологическими свойствами. А соответственно, существует и предел стойкостных характеристик.

Все ЗА и ПРОТИВ порошковых сталей

Что кроется за столь необычным названием «порошковая сталь» мы рассмотрели в первой части данной статьи, сейчас же стоит подвести итоги и попытаться кратко отписать все положительные и отрицательные стороны порошковых сталей.

К преимуществам порошковым сталей можно отнести:

• Гибкость. Ведь за счет небольших размеров и максимально близкого к идеальному распределения карбидов, в данной разновидности стали можно весьма сильно повысить степень легирования, что приведет к росту ее стойкостных свойств.
• Механика. По тем же причинам при разумном подходе к ограничению количества карбидной фазы, можно добиться заметного улучшения механических характеристик.
• Шлифовка. Из-за того, что в составе порошковой стали имеются мелкие, равномерно распределенные карбиды они гораздо лучше поддаются шлифовке и ковке.
• Закалка. Во время процесса закалки порошковая сталь получает более насыщенный твердый раствор, более мелкое и равномерное зерно. В результате чего отмечается повышение показателей ее твердости, теплостойкости, механических свойств и коррозионной стойкости.
• Изготовление. Порошковая технология позволяет достаточно легко получать высокоазотистые стали методами твердофазного азотирования.
• Применение. Порошковые стали легко могут применяться для создания материалов методами механического легирования (карбидостали, керметы, ДУО стали).

При довольно внушительном списке плюсов, как и все в этом мире, порошковая сталь также обладает и некоторыми недостатками:

• Порошковый передел расширяет, но не отменяет пределов по легированию. Например, если такая сталь не имеет в своей структуре эвтектических карбидов, то ее порошковый передел не имеет смысла и чаще всего приводит к некоторому ухудшению свойств.
• Стали порошкового передела содержат в себе большее количество неметаллических включений, правда, в последнее время, благодаря усилиям ученых с этим фактором уже успешно борются.
• Стали порошкового передела заметно дороже. Кроме того, для их успешного производства требуется дорогостоящее специальное оборудование, также существуют ограничения на максимальный размер заготовок.

Необходимо понимать, что порошковый передел — это не палочка выручалочка. Он решает одну задачу — борьбу с карбидной неоднородностью. Наиболее целесообразно получение этим методом высоколегированных сталей (например, быстрорежущих или коррозионно-стойких), где улучшение стойкости, механических и технологических свойств компенсирует повышение стоимости.

На сегодняшний день клинки почти 90% ножевых изделий различных брендов изготавливаются из порошковой стали.

Далее рассмотрим порошковые нержавеющие стали

1. СРМ 154 Порошковая версия стали 154CM (ATS 34) и практически полный аналог стали RWL-34. От “простой” 154 отличается лучшей механикой (выше прочность и вязкость) и несколько лучшей шлифуемостью. Одна из самых популярных сталей на ножах среднего класса. Потенциал этой стали раскрывается при ТО на вторичную твердость (62-63 HRc), чего, к сожалению большинство производителей не делает из за технологической сложности и худшей коррозионной стойкости.

2. CPM S30V Фактически стала неким “золотым стандартом” для серийных и авторских ножей среднего и высокого класса. К сожалению, большинство производителей обрабатывают ее на твердость 58-60 HRc (в расчете на неквалифицированного пользователя, да и из технологических соображений), при которой она демонстрирует среднюю стойкость РК и агрессивность реза. Потенциал этой стали полностью раскрывается при ТО на твердость 61-62HRc, при которой она демонстрирует стойкость РК примерно на 50% выше чем при 59 HRc.

3. CPM S35VN Рестайлинговая версия “тридцадки”. Особеннностью данной стали является легирование ниобием, что становится модной тенденцией и обеспечивает несколько лучшую механику. По ощущениям сталь полностью соответствует CPM S30V и находится с ней в одной нише.

4. CPM S90V На сей момент ветеран модельного ряда, но не уступающий своих позиций. Сталь содержит первичные карбиды ванадия, что несколько ограничивает механику, но теоретически обладает высокой износостойкостью. На практике ее в заметной степени ограничивает максимально достижимая твердость (часто 59-60 HRc) при которой стойкость РК не превосходит S30V при 62 HRc.

5. CPM S125 Еще больше ванадия, еще выше износостойкость и хуже механика. Впрочем, при нормальной эксплуатации сталь ничем не отличается от других. Эта сталь периодически используется некоторыми фирмами и мастерами, часто с обработкой на низкую твердость, что лишает затею смысла.

6. CPM S110V Лидер модельного ряда. Карбидный монстр, сочетающий огромное количество твердых карбидов с высокой твердостью (до HRc 64). Особенностью легирования является очень большое количество ниобия (на мой взгляд, излишне большое, в структуре стали присутствует эвтектика NbC) и добавка кобальта, увеличивающая вторичную твердость. Несмотря на высокую твердость и большое количество карбидной фазы сталь обладает хорошими мех. характеристиками. Стойкость РК – на уровне лидеров, из “нержавеек” может только Vanax 75 поспорит. Казалось бы все хорошо. Ан не совсем. Особенностью данной стали является весьма неагрессивный рез. То есть он неплох для “обычного” ножа, но от изделия (и стали) премиум класса ждут совершенно иного. Проблема частично решается тонкой геометрией и особой заточкой, но именно это пока мешает назвать 110 своей любимой нержавейкой.

Пожалуй, стоит вспомнить и CPM S60 (CPM 440V), с которой все начиналось. Сталь больше не выпускается, но, иногда, еще встречается на рынке. Недостаточная твердость на большинстве изделий не позволяют реализовать потенциал этой стали. В настоящее время лучше предпочесть S30-S35 или S90.

Порошковая сталь для ножей

Сейчас всё чаще можно встретить в описании ножей термин «порошковая сталь». В данной статье мы расскажем, что же это за новый материал, будет ли нож из него крепче и долговечнее привычной нам стали. Для этого потребуется изучить саму технологию процесса изготовления и историю возникновения этого сплава.

Клинок из стали ELMAX.

1. История
2. Состав и свойства ножа из порошковой стали
3. Технология изготовления порошковой стали
4. Порошковая сталь для ножей плюсы и минусы.
5. Виды порошковых сплавов для изготовления ножей
6. Премиум класс
7. Хай энд
8. Механические и химические свойства стали Elmax
9. Как делают ножи из порошковой стали
10. Как заточить нож из порошковой стали
11. Удобство и простота применения
12. Дешёвые аналоги Elmax

История

Первыми, кто её изготовил, были индусы. Они ещё в конце VII века до нашей эры сделали железную колонну именно из порошковой стали. Она была весом почти 6 тонн и длиной около 7 метров. Что самое интересное, эта колонна отлично сохранилась до наших дней! Однако широко использовать данную технологию начали только в 60х годах XX века. В США пытались повысить твёрдость путём введения легирующих добавок.

Состав и свойства ножа из порошковой стали

Для ножей из порошковой стали используются разных виды сплавов. От того, какие металлы в составе, будут зависеть характеристики каждого конкретного ножа.

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, но снижает прочность. Такие ножи имеют стойкость к коррозии, не требуют частой заточки.

Сталь, содержащая 13% и более хрома, называют нержавеющей. Однако она также требует ухода.

Влияет на стойкость к износу и твёрдость, однако снижает прочность.

Для того чтобы глубже погрузиться в данную тему, нам потребуется разобраться в составе современной стали.

Итак, в настоящее время большинство сталей (по ТО) имеют структуру:

Схема структуры большинства сталей.

мартенсит + карбиды (+ остаточный аустенит + неметаллические включения и т.д.).

Рассмотрим каждые из этих частиц:

• карбиды твёрдые, но хорошо ломаются. Они крупнее других частиц и поэтому плохо распределяются между ними. Из-за этого может страдать прочность изделия;
• мартенсит легче и прочнее, чем карбид, но более тягучие, чем карбиды.

Технология изготовления порошковой стали

От того, как много карбидов, и насколько хорошо они распределены, будет зависеть прочность готового ножа. Большое количество мартенситов ведёт к большей гибкости и меньшей твёрдости.

Карбиды – это крупные частицы, и распределение будет неравномерным.

Чтобы добиться высокой прочности, нужно улучшать распределение частиц.

Как же этого можно добиться? Технология изготовления довольно сложна:

Для этого размер карбида делают не очень большим, распыляя сталь в виде порошка, микрочастицы которого похожи на слитки. Их теперь можно быстрее охладить (т.е. кристаллизировать).

1. Далее идёт обработка и прессовка под высоким давлением.
2. Далее идёт сплавление твердофазное и двухфазное. В сплав возможно добавлять самые различные добавки. Это позволит улучшить необходимые показатели.
3. Полученная из порошка сталь на выходе получается прочнее обычной (даже при одинаковой твёрдости).

Процесс изготовления стали из порошка.

Порошковая сталь для ножей плюсы и минусы.

У порошковой стали есть не только существенные плюсы, но и некоторые минусы. Рассмотрим их:

1. Дорогое производство. Для создания порошковой стали требуется более сложное и дорогое оборудование. На обычных станках невозможно повторить всю многоступенчатую технологию.
2. Высокая цена готовых изделий. Она, в свою очередь, вытекает из стоимости производства.
3. Трудность в заточке. За счёт того, что на выходе получается очень крепкий металл, снять верхний слой с него становится сложно. Обычная заточка для ножей вряд ли справится с такой задачей.

Плюсов больше:

1. Гибкость.
2. Прочность.
3. Точность.
4. Долговечность. Их гибкость, прочность, точность и долговечность превосходят во много раз обычную сталь.
5. Экологичность. Производство таких ножей безотходное, лишних остатков металла нет.

Виды порошковых сплавов для изготовления ножей

Исходя из предназначения ножа, выбирают соответствующую сталь. Существует 4 класса порошковой стали:

• премиум;
• хай энд;
• средний;
• низкий класс.

Предлагаем подробнее остановиться на двух классах.

Премиум класс

Вид	Описание
CPM S30V	Этот сплав производят в США. Сейчас из него производят дорогие премиальные ножи. В основном это охотничьи ножи, которые обладают повышенной износостойкостью, в то же время, лезвия хорошо затачиваются.

Хай энд

Теперь рассмотрим разновидности металлов из порошковой стали класса «хай энд». С английского «high-end» переводится, как «высший класс». Ножи данной категории считаются лучшими среди не премиальной категории. В качестве охотничьего такое изделие немного уступает ножам класса «премиум», однако для неискушённых владельцев, такая сталь станет отличным приобретением.

1. Производства США, противостоит коррозии и хорошо затачивается. Он очень схож с CPM S35VN, но характеристики немного скромнее.
2. ATS-34. Сплав производства Японии, похожий свойствами на 154CM. Он часто применяется для профессиональных ножей. Очень хорошо затачивается, обладает антикоррозийными свойствами.
3. D-2. В этой стали малое содержание хрома. Из-за этого она ржавеет, однако данный сплав более твёрдый и износостойкий, чем аналоги 154CM и ATS-34.
4. VG-10. Японский сплав, который содержит ванадий и хром. Благодаря этому он прочнее 154CM, ATS-34 и D-2. Главный его минус – требуется частая заточка.

Складной Нож 8CR18MOVblade из стали Хай энд.

Механические и химические свойства стали Elmax

Рассмотрев взаимосвязь состава и характеристик можно выделить сплав Elmax. Он содержит молибден, ванадий, хром. Благодаря этому лезвие хорошо затачивается и долго не поддаётся коррозии.

Хром составляет 17,8%, углерод – 1,72%, поэтому Elmax относится к высокоуглеродистым. Легирующие элементы это:

• ванадий, он повышает твёрдость и прочность;
• кремний позволяет сохранить вязкость;
• молибден увеличивает упругость и помогает противостоять коррозии и сопротивляемость окислению при высоких температурах;
• никель делает ножи пластичнее, также противодействует коррозии;
• вольфрам делает изделия менее хрупкими;
• магний также улучшает характеристики изделия.

Как делают ножи из порошковой стали

Процесс изготовления ножей из порошковой стали включает несколько этапов:

1. Материал распыляется в порошок на мельчайшие слитки.
2. Если необходимо, сплав обрабатывается специальным образом.
3. Порошок из металла помещается в вакуумную пресс-форму.
4. Происходит прессовка под высоким давлением.
5. Далее производится твердофазное или двухфазное спекание приз воздействии высокой температуры и давления.

Далее создаётся рукоять, сам клинок может быть украшен.

Как заточить нож из порошковой стали

Один из минусов порошковой стали – это, несомненно, сложность её заточки. На обычной кухне заточить нож, не допустив неровностей и мельчайших сколов очень сложно. Для этого необходимо специальное оборудование. Самый простой путь – обратиться в мастерскую, которая на этом специализируется.

Процесс заточки ножей.

Удобство и простота применения

Удобство и простота – это самые сильные стороны ножей из порошковой стали. Они очень острые, долго не тупятся. Их отличные свойства позволяют использовать их даже на охоте, рыбалке и в специализированном армейском снаряжении.

Дешёвые аналоги Elmax

Без сомнений, Elmax – лучших выбор, особенно для кухни. Однако есть его более дешёвые аналоги. Это сплавы Beta-ti Alloy, Blue Paper Super. Для их производства используется порошковая сталь более низкого качества. Если бюджет ограничен, то такие сплавы также станут неплохим вариантом.

Итак, мы можем сделать вывод, что порошковая сталь превосходит по своим характеристикам обычную. Однако сложность её изготовления влечёт за собой высокую цену, которую она, впрочем, оправдывает.

Лучший выбор сплава для ножа из порошковой стали – это Elmax. Если же бюджет ограничен, то можно остановиться на более дешёвых аналогах, которые могут использоваться даже на кухне.