На одной из выставок пришлось увидеть нож из «алмазной» стали. Что мы о ней знаем? Со слов изготовителя ножа состав стали: углерод — 1,3-1,5%; хром — 0,5-0,7%; вольфрам — 4-5%; ванадий — 1,0-3,0%; кремний — 0,1-0,3%, марганец — 0,1-0,35%, медь — 0,03%.
Термообработка — закалка от 800-850оС, твердость — 69 HRC. Собственно, это все, что известно.
Внешний осмотр ножа: вдоль направления горячей деформации сигарообразные каверны длиной 5-10 мм и шириной до 1 мм, дальнейшей полировке обычными абразивами нож не поддается.
На основании этих скудных данных, используя известные представления о структурообразовании и свойствах легированных сталей, попробуем разобраться, с чем же мы имеем дело в действительности. Ведь для неискушенных людей этот материал можно представить как открытие или некий феномен.
На самом деле все достаточно просто. Для краткости, объяснение дадим в виде нескольких положений.
1. Предлагаемая сталь является попыткой (удачной или нет, судить не нам, а потребителям) объединить достоинства и исключить недостатки двух классов материалов. Первым из них являются износостойкие белые чугуны (как правило, хромсодержащие). Вторым — быстрорежущие стали (Р18, Р6М5 и им подобные), имеющие высокие режущие свойства.
2. Недостаток белых хромистых чугунов очевиден — они практически недеформируемы и получить ковкой лезвие невозможно. Известно также и решение проблемы (как один из вариантов) — введение в значительных количествах ванадия. В этом случае изменяется морфология эвтектической составляющей, и материал становится, в принципе, деформируемым. Все это подробно изучено в работах днепропетровской школы металловедения (Таран, Нижниковская и др.) в 70-80-х годах прошлого века.
3. Для любой быстрорежущей стали характерен целый комплекс технологических трудностей, связанных с термообработкой, решить которые в любительских условиях просто невозможно.
Отнюдь не случайно ножовщики используют для изготовления клинков из быстрорежущей стали лишь отработавшие машинные пилы по металлу, не требующие уже никаких технологических операций, кроме вышлифовки спусков и заточки.
Собственно говоря, предлагаемая сталь и предполагает устранение технологических проблем, отмеченных в пунктах 2 и 3.
Сталь хоть и тяжело, но куется, получить полосу можно.
С термообработкой также никаких проблем (температура закалки «всего-то» 850оС).
Параллель, проведенная нами между новым материалом и хорошо известными быстрорежущими сталями и белыми чугунами, может показаться достаточно условной и не имеющей практического применения. Все станет на свои места, если мы рассмотрим особенности структурных и фазовых превращений при изменении состава, например, быстрорежущей стали.
Для практической реализации это более подходящий вариант.
Итак, для получения высоких режущих свойств, ножевых полотен, режущих все без исключения, быстрорежущие стали сбалансированы по соотношению углерода и карбидообразующих элементов.