Последние годы ознаменовались появлением в клинках достаточно необычной группы сталей — дисперсионно-твердеющих или, как их еще именуют — мартенситно-стареющих. Стали этого класса обладают уникальным комплексом механических свойств: высокой прочностью (при достаточной пластичности и вязкости), хорошим сопротивлением пластическим деформациям, хрупкому и усталостному разрушению, что в сочетании с холодостойкостью, теплостойкостью, коррозионной стойкостью и размерной стабильностью, важной при производстве, определяет такие свойства клинков из мартенситно-стареющих сталей, которые не достигаются при использовании сталей других классов.Ну, чем не новый клинковый суперматериал?
Меньше углерода, больше лигатур!
Новая сталь радикально отличается от традиционных «нержавеек», где величина углерода определяет режущие свойства и твердость клинка. Дисперсионно-твердеющие мартенситно-стареющие стали — это безуглеродистые комплексно легированные сплавы на железной основе, у которых определенное сочетание легирующих элементов обеспечивает формирование в процессе соответствующей термической обработки пластичной матричной фазы — мартенсита замещения, армированного дисперсными высокопрочными, равномерно распределенными частицами интерметаллидных фаз. Таким образом, общий подход к определению режущих свойств сталей на основе количества углерода в данном случае не работает, и сталь обеспечивает хорошую прочность и удовлетворительную износостойкость даже при весьма скромном содержании углерода — до 0,15%.
Основу мартенситно-стареющих сталей составляет безуглеродистый железоникелевый мартенсит (8-20% Ni). Высокая концентрация никеля обеспечивает устойчивость переохлажденного аустенита сталей этого класса, способствует формированию в них при закалке мартенситной структуры, в том числе и при условии замедленного охлаждения. Никель повышает растворимость многих элементов замещения в аустените и уменьшает их растворимость в мартенсите, благодаря чему закалкой можно зафиксировать сильно пересыщенный альфа-твердый раствор (мартенсит замещения), способный к интенсивному дисперсионному твердению при старении.
Дисперсионное твердение железоникелевого мартенсита вызывают титан, бериллий, алюминий, марганец, ванадий, молибден, вольфрам, ниобий, тантал, кремний и другие элементы, характеризующиеся ограниченной растворимостью в альфа-железе, причем наибольшее упрочнение при старении обеспечивают те из них (титан, алюминий, бериллий), равновесная концентрация которых в мартенсите минимальна.