Сравнение отечественных сталей для ножей: 95х18, 65х13, х12мф

Ввиду различных условий эксплуатации ножевых клинков, при их изготовлении используют самые разные марки легированных инструментальных сталей, преимущественно с высоким содержанием хрома. Как изменяются при этом технологические свойства и стоимость производства ножей?

Характеристики ножевых сталей, определяющие стойкость изделий

Технические требования к составу отечественных марок сталей регламентирует ГОСТ 5632-2014. С учётом серийности выпуска инструмента принимается во внимание также и уровень производственных затрат.

Популярность ножей зависит от нескольких взаимоисключающих друг друга факторов:

• Широкая доступность;
• Относительная простота изготовления;
• Возможность выдерживать высокие напряжения смятия и среза;
• Минимальная трудоёмкость заточки.

Другие свойства, например ударопрочность или устойчивость от коррозии, ради получения более высокой износостойкости, могут быть принесены в жертву. Понимание этих обстоятельств в большинстве случаев позволяет выбрать оптимальную сталь для ножа.

Приобретая изделие, пользователи изучают наиболее важные характеристики лезвия. Цель - определить, какие свойства следует улучшить, какие – учесть при использовании ножа, а на какие и вовсе не обращать внимания.

Обзор самых важных показателей

Твёрдость

Обычно должна быть не ниже 58 HRC и не выше 64 HRC. Клинки с меньшей твёрдостью (особенно тонкие) склонны к пластическому изгибу, со временем приводящему к необратимой деформации лезвия. И не всегда проблему можно решить за счёт увеличения толщины клинка.

Ударная вязкость

Является мерой относительной устойчивости материала к разрушению, сколам и растрескиванию при ударе или при давлении на режущую кромку. Считается, что в ходе эксплуатации ножа его износ менее критичен, чем отказ по ударной вязкости. Поломки могут быть непредсказуемыми и даже катастрофическими с точки зрения безопасности. Потеря же износостойкости происходит постепенно и её можно предвидеть.

Износостойкость

Обеспечивается как уровнем твёрдости, так и химическим составом ножевой стали. Существует 2 основных типа повреждений ножей вследствие износа: абразивные и адгезионные. Абразивный износ сопровождается эрозией или закруглением кромок; он мало зависит от давления. Адгезионный износ вызывается жёстким контактом двух относительно гладких поверхностей (сталь по стали, твёрдый сплав по стали). Он может привести к фактическому разрыву материала в точках такого контакта.

Коррозионная стойкость

Важна при использовании ножа в условиях высокой влажности, либо при наличии солевых сред. Повышение устойчивости инструмента к коррозии возможно только применением специальных марок сталей, поскольку в некоторых условиях удалить избыточную влагу с лезвия невозможно.

Знание этих факторов ускоряет выбор марки стального клинка.

Термообработка

Для облегчения производства исходные материалы часто поставляются в отожжённом состоянии. Режим упрочняющей обработки инструментальных сталей 65Х13, 95Х18 и Х12МФ включает в себя проведение следующих операций:

1. Предварительного нагрева, необходимого для предотвращения теплового удара и деформации материала. Выполняется до температуры чуть ниже критической, при которой заготовка удерживается достаточно долго, чтобы температура по всему поперечному сечению клинка достигла равномерных значений.
2. Аустенитизации, способствующей закалке. Выбор температуры перехода зависит от марки стали, свойств материала и конкретной области применения ножа. Более высокие температуры позволяют повысить твёрдость и прочность на сжатие, в то время как более низкие температуры повышают ударную вязкость инструмента.
3. Закалки с целью получения мартенситной микроструктуры, увеличивающей прочность клинка. Решающее влияние на выбор скорости охлаждения стали оказывает её химсостав. Например, высоколегированная инструментальная сталь Х12МФ закаливается в узком диапазоне температур 1050…1100°С, причём скорость закалки имеет решающее значение для показателя ударной вязкости материала.
4. Отпуска, выполняемого для снятия напряжений в чрезвычайно хрупком мартенсите (практически все марки ножевых сталей обладают способностью самопроизвольно трескаться даже при отсутствии заметных внешних нагрузок на лезвие). Скорость нагрева и охлаждения не критична, следует лишь избегать резких температурных перепадов. После отпуска дают возможность инструменту полностью остыть до комнатной температуры.

Из-за микроструктурных превращений в термообработанных инструментальных сталях изменения исполнительных размеров клинка неизбежны.

Сравним стали 65х13 и 95х18

При сопоставительном анализе ряд показателей (например, плотность), практически не оказывающих влияния на потребительские характеристики ножей, учитываться не будут.

Примечание: Подмосковный завод «Электросталь» изготавливает сталь 95Х18 под маркой ЭИ229.

Нож из стали 95Х18 кузницы Семина.

Для сравнения также выбираем такие потребительские показатели как коррозионная стойкость, прочность (в том числе, и на изгиб), а также твёрдость:

Стали, благодаря высокому процентному содержанию хрома, условно относят к материалам повышенной коррозионной стойкости. Однако это качество в полной мере проявляется лишь тогда, когда количество хрома превышает 17%, так что полноценной нержавеющей сталью 65Х13 считать всё же не стоит. Поэтому длительное нахождение такого клинка во влажной атмосфере чревато появлением точечных очагов коррозии.

С другой стороны, меньшая твёрдость лезвия облегчит его заточку (чего не нужно ожидать при заточке ножей из стали 95Х18). Качество реза окажется лучше для ножа из стали 95Х18, что даёт такому изделию преимущества при использовании изделия как туристического, охотничьего или так называемого «ножа для выживания». Клинок же, изготовленный из стали 65Х13, подойдёт для применения на кухне или в условиях обычной влажности.

Нож из стали 65Х13 кузницы Семина.

Трудоёмкость производства обуславливает более высокую стоимость инструмента, полученного из стали 95Х18.

Сравним стали 95Х18 и Х12МФ

Отметим, что из-за более высоких прочностных показателей ножи из этих сталей рекомендуются для применения в качестве охотничьих или туристических. Т.е., в ситуациях, когда они используются периодически, на зато более интенсивно. Следовательно, потребуется основательная и более трудоёмкая заточка.

Проанализировав данные предыдущих таблиц, придём к следующим выводам:

• Сталь Х12МФ – более твёрдая и износостойкая, но во время приложения ударной нагрузки она может проявлять хрупкость (если лезвие – тонкое);
• Сталь 95Х18 - гибкая и устойчивая к коррозии, но менее твёрдая, чем Х12МФ. Идеально подойдёт для активного отдыха, когда возможен контакт инструмента с химически агрессивными средами;
• Стоимость ножей из стали Х12МФ при серийном и единичном производстве выше, чем изделий из стали 95Х18; причина – более сложный режим термообработки;
• Устойчивость кромки более высока у стали Х12МФ, что даёт таким ножам преимущество при тонком лезвии и во время реза твёрдых предметов;
• Для гибких походных ножей более подходит ножевая сталь 95Х18: риск поломки или разрушения лезвия менее велик.

К подобным выводам можно прийти, если сравнить стали 65Х13 и Х12МФ с целью, какая сталь лучше для ножей. Таким образом, каждая из рассмотренных марок занимает свою нишу применительно к конкретным условиям применения.

Благодарим за внимание! Статья подготовлена экспертами мастерской Семина. Мы делаем качественные ножи ручной работы.

Ознакомьтесь с каталогом

Хиты продаж из 95х18, 65х13 и х12мф