Чтение онлайн

Если же сталь ножа излишне мягкая, то лезвие клинка неизбежно «завалится» и перестанет хорошо резать после первых рабочих движений ножа, не говоря уже о соприкосновении мягкого лезвия с твердыми предметами. Клинок ножа, выполненный из мягкой (железистой) стали требует постоянной подточки в процессе работы. Причем возможность быстро подточить нож в походных условиях даже о придорожный камень, воспринимается как несомненное достоинство охотничьего ножа. В результате на режущей кромке клинка от частой заточки появляется заметная вогнутость. Так выглядит «любимый бабушкин нож», сточенный до неприличия. А вот восстановить в походных условиях острую заточку твердого клинка весьма проблематично. Таким образом итог: если для охотничьего ножа к твердости клинка прибавить еще необходимую ему упругость, то цены не будет такому ножу! Некоторые фирмы специально делают ножи «сточенной формы», но из твердой стали, придавая им вид «любимого бабушкиного ножа» (фото 33).

Для рубящих ножей типа мачете или акути, а также для охотничьего топорика, на первое место выступает такое свойство стали как вязкость. В сочетании с упругостью вязкость обеспечивает хорошие рубящие свойства клинков, тогда как излишняя твердость рубящим клинкам вредна.

Чтобы обеспечить необходимое сочетание твердости, упругости и вязкости клинки изготавливают из разных сортов стали. Если содержание углерода меньше, то такая сталь будет мягкой, более вязкой. Заточить такой клинок можно и камушком речной гальки, и о кирзовый сапог. Если при выплавке сталь будет содержать больше углерода, то она станет твердой. Очень высокое содержание углерода (более 2-х процентов) говорит о том, что это уже не сталь, а хрупкий чугун. Углеродистая сталь на зарубежных ножах обозначается «The carbon» (углерод). Наиболее часто в серийных зарубежных моделях используется низкоуглеродистая сталь 400 и 420.

Углеродистая сталь легко затачивается и хорошо режет, но быстро кородирует – ржавеет. Однако, следует знать: если завернуть поржавевший клинок в тряпочку, пропитанную керосином, то через сутки от ржавчины не останется и следа.

Добавляя при выплавке стали различные комбинации легирующих материалов, получают особо качественную сталь. Наличие хрома (буква X в обозначении марки стали) делает сталь не только твердой, но и упругой, что особо ценится для ножевых клинков. Для производства серийных отечественных ножей часто используют нержавеющую сталь марки 95X18 и 110X18, в состав которых входит до 18% хрома. Однако наличие хрома вовсе не означает автоматического появления у клинка антикоррозийных свойств. Только в процессе термической обработки на поверхности клинка образуется пленка с большим содержанием хрома, которая защищает нож от коррозии. В дешевых ножевых изделиях, где применяется сталь с незначительным содержанием хрома, защитная пленка очень тонкая и стачивается за 2 – 3 приема. Именно такие ножи с надписью «Stainless steel» (нержавеющая сталь) привозят из Китая.

Если добавить при выплавке немного кремния (буква С в обозначении марки стали), то клинку будет обеспечена особая твердость. Ведь древний кремниевый нож был твердым и острым орудием. Поэтому лезвие клинка, изготовленного из современной стали содержащей кремний, очень острое и износостойкое, что фактически является современным использованием технологии изготовления доисторического кремниевого ножа. Правда, клинок, изготовленной из стали с добавлением кремния, становится излишне хрупким и ломким – совсем как древний кремниевый нож. Современные технологии снова предлагают нам комбинацию доисторического и современного опыта: лучшие ножи, изготовленные из довольно мягкой стали, имеют лезвие с напылением тонкой керамики. Получается, научно-технический прогресс снова ведет нас в каменный век – к кремниевым ножам.

Помимо хрома (для неоржавляемости) и кремния (для твердости) при выплавке ножевой стали добавляют и другие легирующие присадки. Никель увеличивает твердость стали и ее стойкость к ржавлению, но понижает вязкость стали. Небольшие дозы кобальта увеличивают ударную вязкость. Вольфрам, марганец и молибден повышают стойкость ножа к износу. Например Златоустовский металлургический завод использует для своей серийной ножевой продукции отличную нержавеющую сталь марки 40XI0С2М, которая содержит углерода (С) – 0,45%, хрома (Сг) – 10%, кремния (Si) – около 2%, молибдена (Mo) – около 1%, марганца (Mn) и никеля (Ni) – около 0,5% каждого элемента, титана и меди – по 0,2 – 0,3%. Вредных добавок серы и фосфора допускается в этой марке стали не более нескольких сотых процента.

Добавки ванадия, наряду с прочностью обеспечивают ножевой стали упругость – необходимое качество для инструментальной стали, которая обычно идет на изготовление штампов. Клинок из инструментальной стали является твердым и упругим (прочным), острое лезвие не деформируется и не выкрашивается даже от сильного удара. Углеродистая сталь «Carbon V», легированная ванадием, прекрасно подходит для изготовления массивных ножей типа мачете, кхукри и топоров.

Нержавеющая сталь – более твердая и упругая, клинок из нержавейки, хоть и трудно затачивается, но хорошо держит заточку. Сталь названа «нержавеющей», однако, если забывать тщательно протирать лезвие после разделки мяса или рыбы, то полированная нержавейка быстро покроется сыпью ржавчины.

Сочетание твердости и упругости клинка также обеспечивается термической обработкой – закалкой. С тех пор как человек научился добывать железо, он стал прибегать к закалке, чтобы превратить мягкую «железяку» в твердый и упругий клинок. Еще Гомер упоминает в «Одиссее»: «как погружает кузнец раскаленный топор или секиру в воду холодную, и зашипит с клокотаньем железо, – крепче железо бывает, в огне и в воде закаляясь…»

Многие века считалось, что колдовское таинство закалки металла зависит от среды, в которую погружают нагретый клинок. За одними жидкостями признавалась закаливающая способность, за другими – нет. Помимо простой воды с глубокой древности для закалки применяли растительное масло, нефть, растворы щелочей и кислот. Использовали и кровь животных. Существует такая легенда: для приобретения особых качеств, раскаленный клинок для его закалки вонзался в тело живого раба. Потом русский ученый-металлург Дмитрий Константинович Чернов в середине XIX века доказал, что жидкая среда для закалки вовсе ни при чем. Структурные преобразования в металле зависят от температуры нагрева и содержания углерода в железе. Высокое содержание углерода позволят закаливать сталь до сверхвысокой твердости. Многие просто одержимы идеей высокой твердости клинка, несмотря на возможную его поломку и зазубрины на лезвии, образующиеся при работе.

Кроме закалки для изготовления ножевых клинков используется технология цементации. В процессе ковки нагретую железную полосу несколько раз посыпают чугунной крошкой и многократно проковывают, складывая несколько раз эту полосу вдвое. В результате многократного повторения этих операций науглероженные чугуном прослойки распределяются по всей заготовке. Клинок, выполненный из такой заготовки, где чередуются твердые и мягкие слои, имеет хорошие режущие свойства и упругость – не ломается и не крошится при сильных ударах.

Применяется и особая цементация с азотированием: металлическую заготовку помещают в металлический ящик (типа мангала для приготовления шашлыков), засыпают туда уголь, приготовленный из твердых пород древесины (дуб, вяз, саксаул), и опилки рогов, копыт и костей животных. Закрытый ящик нагревают в кузнечном горне до температуры около 1000 градусов и выдерживают в огне около 6 часов. Углерод (из древесного угля) и азот (от рогов и костей), проникая внутрь металлической заготовки, обеспечивает поверхностную прочность будущего клинка. Этим способом изготавливали на Кавказе знаменитую «гурду»: клинок долго томили в горячем порошке из жженых лошадиных копыт. Твердость обработанного цементацией лезвия достигает запредельных величин – в 75 – 80 единиц по Роквелу.

Технология изготовления хорошей ножевой стали подчиняются общему правилу: режущая кромка клинка обязательно должна быть твердой, а основное несущее «тело» клинка – упругим (вязким) при невысокой твердости. Это достигается искусством неравномерной закалки клинка или цементацией разных его частей. Раньше неравномерную закалку создавали так: обмазывали огнеупорной глиной те места клинка, где нужна была вязкость, оставляя незащищенными режущие кромки, где необходима высокая твердость. Сейчас целенаправленную закалку ведут токами высокой частоты (ТВЧ) и лазерным лучом.