При рассмотрении сортов «клиночной» стали сразу бросается в глаза тот факт, что все изготовители используют разные сорта, что объясняется в каждом отдельном случае своей «философией», которой придерживается та или иная фирма или мастер. Палитра сортов охватывает разные стали: углеродистые, нержавеющие, порошковые и другие, более экзотические. Специфические свойства каждого сорта стали определяют цель его применения. К примеру, ржавеющая углеродистая сталь наверняка не подойдет для изготовления подводных или кухонных ножей, так что каждая фирма или мастер перед выбором сорта стали непременно должны знать, в каких условиях их нож будет впоследствии эксплуатироваться. Но не менее важное значение, чем правильный подбор сорта стали, имеет термическая обработка клинка. О том, какие существуют виды термообработки, об их особенностях, а также параметрах оценки твердости стали и пойдет речь в данной статье.
Химический состав
В зависимости от назначения детали различают три класса сталей:
1. Конструкционная сталь — применяется в основном для изготовления деталей машин и сооружений.
2. Инструментальная сталь — применяется для изготовления различного инструмента, в том числе режущего.
3. Сталь с особыми физическими и химическими свойствами — применяется для изготовления специальной аппаратуры и деталей машин.
По химическому составу конструкционная и инструментальная стали делятся на углеродистую и легированную, в состав которой входят легирующие элементы, каждый из которых привносит в тот или иной сорт стали особые механические или физико-химические свойства. Легирующими элементами являются: алюминий, ванадий, вольфрам, кобальт, молибден, никель, ниобий, титан, хром и др. (см. табл. 1)(См. таблицы далее по тексту). Кремний и марганец являются легирующими элементами в том случае, если они находятся в стали в количествах, больших, чем обычно.
Углерод является самым важным элементом в составе стали. При содержании углерода более 0,4%, сталь уже поддается закалке. При увеличении содержания углерода повышается твердость клинка, а также увеличивается карбидное образование. Карбиды представляют собой очень твердые вещества, образующиеся в результате химических соединений излишков углерода с другими компонентами сплава, как, например, хромом или ванадием. Чем больше в стали карбидов, тем лучше она держит заточку, но затачивать ее при этом труднее. При содержании углерода 2,3% сталь превращается в чугун.
Хром, если он присутствует в достаточном количестве, обеспечивает коррозионную стойкость стали. При содержании хрома 13,4% сталь считается нержавеющей. При увеличении содержания хрома в структуре металла также образуются очень твердые хром-карбиды.
Молибден считается в целом тем элементом, который облагораживает сталь, и входит в состав таких распространенных ее сортов, как ATS-34, 154СМ или GB-42, при этом его содержание в них составляет 4%. Молибден, кроме того, повышает коррозионную стойкость и ковкость стали, так как обеспечивает равномерное распределение хрома в структуре металла, а также способствует равномерной твердости по всей толщине стальной детали.