Вітаю, панове! Сьогодні спробую зробити підводку до такої дуже широкої, об’ємної теми, як сталі.
🙄Для розуміння сталей потрібно знати, що сталь сама по собі це сплав з заліза (Fe) та карбону (С), в якому близько 95% складає залізо. Температура виплавки – сталі приблизно 1500 градусів за Цельсієм і досягається вона, в сучасності, двома методами: 1) виплавкою в базовій кисневій печі 2) виплавкою в електродуговій печі.
🤔Чому людство використовує сталь? Сплави завжди міцніше ніж чистий метал, окрім того правильно підібрані комбінації елементів надають сталі цікавих властивостей і саме про це ми поговоримо далі.
Отже, три прикладних властивості сталі, завдяки яким люди використовують саме сталь:
- Міцність
- Універсальність
- Простота переробки
📌Варто зазначити, що сучасні сталі це не просто карбон та ферум, а ще й різноманітна лігатура, яка і надає сталі різних фізичних властивостей. Також корисно буде знати, що на клинках сучасних ножів переважають порошкові сталі. Так, це в тому числі, ті самі китайські порошки, на які матюкався ваш батя, купуючі дешеві саморізи.
Елементи, які можна зустріти в хімічному складі сучасних сталей:
🔵Залізо (Fe) – основа сталі, елемент, що формує “матрицю сталі” та визначає основні властивості сплаву.
🔵Карбон (C) – другий за масовою часткою елемент в сплаві, вплітається в кристалічну решітку та формує з залізом сполуку – цементит. Надає міцності, підвищує твердість сплаву. Фактично чим більше карбону в сплаві тим вища буде твердість сталі. Для того, щоб сталь вважали високовуглецевою, масова частка карбону у сплаві має складати від 0,5%. У випадку з ножами кількість карбону буде впливати на такі властивості як:
- утримання ріжучої крайки – чим вище процент карбону в сплаві, тим краще він тримає ріжучу крайку.
- міцність - карбон робить сталь менш пластичною та схильною до викришування, а сам клин буде легше зламати.
- корозіостійкість - чим вище процент карбону в сплаві, тим більше клинок буде схильний до утворення іржі.
🔵Хром (Cr) – сприяє кристалізації карбідів в сплаві, що впливає на зниження крихкості клинка, підвищення пластичності та суттєво знижує вірогідність корозії. Хром - це головна лігатура “нержавіючих” сталей, відсоток хрому в сплаві для цього лейблу повинен складати не менше 13%.
🔵Молібден (Мо) – так само як хром, сприяє кристалізації карбідів у сплаві, проте дещо дрібніших, за рахунок цього мікроструктура сталі стає більш однорідною, що зменшує вірогідність викришування. Також важливим аспектом є те, що цей елемент дозволяє зберегти міцність сталі в процесі гарту при високих температурах.
🔵Ванадій (V) – найбільше з усіх сприяє кристалізації карбідів. Карбіди ванадію найміцніші та не розпадаються при гартуванні. Утворює найдрібніші однорідні кристали, що дуже позитивно впливає на зносостійкість та міцність сплаву.
🔵Кобальт (Co) – дозволяє гартувати сталь при вищих температурах, що сприяє кращому розподіленню карбідів в матриці та як наслідок кращій мікроструктурі і міцності сплаву. Не формує карбідів.
🔵Нікель (Ni) – додається для підвищення однорідності сплаву в процесі гартування при низьких температурах. Впливає на міцність деяких сталей.
🔵Марганець (Mn) – виводить кисень з розплавленого металу, таким чином підвищуючи його стабільність при гартуванні. Впливає на загальну міцність сплаву.
🔵Ніобій (Nb) – допомагає в формуванні дрібнокристалічної структури та є потужним кристалізатором карбідів. Запобігає утворенню сколів і тим самим підвищує утримання ріжучої крайки.
🔵Вольфрам (W) – утворює надзвичайно тверді карбіди тим самим може посилювати загальну твердість сплаву. Сприяє утриманню ріжучої крайки.
🔵Сульфур (S) – в невеликих кількостях сприяє здатності сплаву до механічної обробки.
🔵Фосфор (Ph) – вважається домішкою. В низьколегованих сплавах сприяє стійкості до корозії, підвищенню міцності та твердості.
🔵Нітроген (N) – замінює карбон в матриці сталі, сприяє стійкості до корозії, при цьому так само як карбон підвищує загальну твердість сплаву.
🔵Сіліцій (Si) – подібно до марганцю дегазує та виводить кисень з розплавленого металу підвищуючи стабільність під час гартування. Впливає на міцність сплаву.
🔵Купрум (Cu) – підвищує стійкість до корозії та здатність до механічної обробки сплаву.
🤓Загальний висновок: людство використовує сталь, тому що вона дає набагато більше можливостей ніж чисте залізо. Сталь це сплав заліза та карбону, який може мати різні фізичні властивості за рахунок легуючих елементів. Сучасні ножові сталі - це постійний компроміс між різними хімічними складами та відповідно властивостями, який зав’язаний на різних факторах зокрема: попит на ті чи інші прикладні властивості (нержавіюча, високовуглецева), можливостях виробництва (температура термічної обробки) та балансу.
📍Більше контенту тут ▶Telegram◀
Дякую за увагу. Вдало підібраного EDC та гострих думок!
