Введение

     Как известно, из плохой стали хорошего ножа не сделаешь. А если есть хорошая сталь? Многих людей ставит в тупик необходимость выбора стали на клинок. Если же они интересуются у мастера, какая сталь лучше, тот первым делом спрашивает, для чего планируется использовать изделие. Какая же тут связь?

     На самом деле стали - понятие очень широкое и подчас выбор материала на клинок - нелегкий компромис. И вправду, что предпочесть - коррозионную стойкость или режущую способность, высокую твердость лезвия или гибкость клинка? Обилие марок сталей, разнообразие способов их обработки, задание определенных прочностных, режущих, антикоррозионных, хладостойких и прочих свойств может служить материалом многих и многих объемных трудов.

     Человеку, приобретающему или заказывающему изделие, следует иметь ввиду, что помимо марки стали большое значение для его будущих свойств имеет целый спектр качеств, таких как профиль, сечение клинка и, главное, его термообработка - фактор который выявляется только в ходе его эксплуатации, но оказывает решающее воздействие на функциональность. Хороший мастер может и из посредственной стали сделать клинок, превосходящий по свойствам сделанные из редких и дорогих марок.

     Целью настоящей статьи является выработка на основе российского и зарубежного опыта кратких рекомендаций по подбору материала клинка или выбору подходящей марки стали клинка на заводских моделях, имеющихся в продаже, исходя из нужд потребителя, не отягощенного излишними знаниями в области материаловедения.

Теоретический раздел

(который можно пропустить)

     В современном материаловедении прослеживаются две стойкие тенденции, активно влияющие как на развитие сталей, так и друг на друга. Первый подход - задание нужных свойств стали за счет добавления элементов (легирование), улучшающих экплуатационные параметры сталей. Второй подход - дальнейшее развитие теории термообработки сталей, позволяющей получить новые, подчас уникальные, свойства на давно известных марках. Синтез этих двух направлений позволяет добиться поистине феноменальных результатов за счет выбора качественных сталей и задания нужной схемы ее термообработки.

Обычно материал для клинка подбирают из следующх групп сталей:

• качественные конструкционные углеродистые стали
• инструментальные стали
• легированные стали

     При этом, особое внимание следует уделить сталям с содержанием углерода от 0.4% до 1.5%. Наиболее предпочтительны для клинков с точки зрения режущей способности углеродистые стали с содержанием углерода 0.9 - 1.2 %. Если клинок работает со значительными ударными нагрузками (мечи, сабли и пр.) следует использовать стали повышенной вязкости (содержание углерода - 0.6 - 0.75 %). Высокая упругость и прочность фехтовальных клинков шпаг и рапир требует применения сталей с содержанием углерода от 0.4% до 0.6%.

     Принятая ГОСТами система маркировки сталей предусматривает следующий порядок обозначения:

• углеродистые стали обыкновенного качества маркируются буквами Ст (сталь), после которой следует условный номер марки (от 0 до 6). В марке отражены также группа, категория и степень раскисленности стали. Пример: Ст1, Ст2.
• качественные конструкционные углеродистые стали маркируются двузначными цифрами, которые определяют среднее содержание углерода в сотых долях процента; Пример: 85 - сталь содержит 0.82-0.90% углерода. 
• высокоуглеродистые стали (инструментальные) имеют перед маркой букву У.мСтоящие за ней цифры определяют среднее содержание углерода в долях процента; Пример: У8Г - углеродистая инструментальная сталь, содержит 0.80-0.90% углерода и до 1% марганца.
• по маркам легированной стали можно судить о ее составе. Две первые цифры определяют среднее содержание углерода в сотых долях процента, одна цифра - среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буквы обозначают: В-вольфрам, Г-марганец, Д-медь, К-кобальт, М-молибден, Н-никель, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ю-алюминий. Цифры после букв определяют примерное процентное содержание данного элемента в целых единицах, причем если элемента содержится около 1% или меньше, цифра 1 после соответствующей буквы не ставится. Если буква А стоит в конце марки стали, то это говорит о том, что сталь качественная. Пример: 50ХГФА - качественная рессорно-пружинная сталь, содержащая 0.48-0.55%% углерода, до 1% хрома, до 1% марганца и до 1% ванадия.
• стали специального назначения маркируются особым образом. Например быстрорежущие стали обозначаются буквой Р (пример: Р18, где 18 - содержание вольфрама в процентах), шарикоподшипниковые - Ш ( пример: ШХ15, где 15 - содержание хрома в десятых долях процента), электротехнические - Э, магнитная сталь - М.

Обзор

Сталь углеродистая качественная

     Особо хочется отметить качественные углеродистые конструкционные стали типа 50, 60, 70, 85, 50Г,60Г,70Г. Именно на этих сталях профессионал-кузнец может по-настоящему блеснуть мастерством: они имеют комплекс великолепных механических свойств, достигаемых термообработкой. Обладают хорошей технологичностью (способность к ковке, резанию, свариваемости) и дешевы. Недостатки - сильная чуствительность к перегреву и слабая коррозионная стойкость. Применение - от длинноклинкового оружия (среднеуглеродистые стали с содержанием углерода 0.5 - 0.6%) до ножей (углеродистые конструкционные с содержанием углерода 0.6 - 0.9%). На этих сталях наиболее последовательно прослеживается идея компромисса прочностных свойств и режущей способности: чем меньше углерода, тем прочнее клинок, чем больше - тем устойчивей к износу лезвие. Искусство кузнеца позволяет добиться сочетания хороших режущих и прочностных качеств за счет различных технологических приемов, таких как неравномерная закалка, многослойный пакет и пр.

Инструментальные стали

     Среди мастеров особой любовью пользуется сложнолегированная сталь типа ХВГ (9ХВГ) относящаяся к нетеплостойким сталям высокой твердости для режущего инструмента. Клинки из нее сравнительно просты в изготовлении (за счет низкой деформируемости при закалке), легко затачиваются и обладают значительным запасом стойкости режущей кромки. Прочны. Коррозионная стойкость - слабая, поэтому их хромируют или воронят. 

      В той-же группе сталей можно отметить Х6ВФ, которую в России используют для штампов и ручных пил. Клинки из такой стали обладают очень хорошими прочностными свойствами в сочетании со стойкостью режущей кромки. Удовлетворительная коррозионная стойкость.Если интересует короткий охотничий клинок или нож для боевых действий - эта сталь для вас.

     Похожа на нее по свойствам инструментальная хромникелевая сталь 5ХНМ. Еще более прочная, чем Х6ВФ, и обладающая хорошими режущими свойствами. Эта сталь используется для ленточных пил. Технологична. Прочна даже при низких температурах.

     Антикоррозионные свойства - слабые. Оптимальна для ножа выживания и экстремального туризма - при минимуме ухода на клинок из такой стали можно положиться смело во всех жизненных коллизиях.

     Другими популярными марками сталей, воспетыми В.Высоцким, являются нетеплостойкие инструментальные стали высокой твердости (типа У10, У11, У10А, У11А,) и повышенной вязкости (У7А, У8А, У7, У8). Их применяют для ручного инструмента, штампов, измерительного инструмента и напильников, которые обычно и прековываются в клинки. Оставленные на клинке следы насечки от напильника придают им особый шарм.

     Данные марки обеспечивают достаточную прочность в сочетании с хорошей режущей способностью. Коррозионная стойкость - слабая.

     Инструментальная теплостойкая сталь высокой твердости Р6М5 способна "держать" закалку даже в условии сверхвысоких температур и используется в машиностроении для высокопроизводительного режущего инструмента. Способность сохранять режущую кромку - очень хорошая. Достаточно прочна, но не настолько, чтобы конкурировать с приведенными выше марками. Малоупруга. Полируется плохо - немаловажно это иметь ввиду, так как ножевщики- индивидуалы полируют ножи вручную, и полировка клинка из такой стали может стоить 50-60% от стоимости ножа. Коррозионная стойкость - слабая.

     Сталь 50ХГА - качественная легированная хромомарганцевая рессорно - пружинная сталь - очень популярна среди кузнецов. Очень вязкая. Хорошая стойкость режущей кромки в сочетании с прочностными качествами, сопоставимыми с 5ХНМ, делают ее идеальным материалом для длинноклинкового оружия и для ножей, от которых требуется повышенная прочность, в том числе боевых. Коррозионная стойкость не слишком высокая, несколько выше чем у 5ХНМ.

     Шарикоподшипниковая сталь ШХ15 довольно похожа на 50ХГА по свойствам, за исключением того, что в ее пользу делают выбор те, кому приходится незначительно жертвовать прочностью в пользу лучшей стойкости режущей кромки. Эта сталь, в основном, куется, так как сложно найти прямые полосы из нее.

     Инструментальная легированная хромистая сталь Х12М является коррозионно-стойкой. Конечно, не до такой степени как 4Х13, но намного превосходит марки, приведенные выше. Недостаточно высокое содержание хрома (11 - 12.5%) не позволяет отнести ее к разряду, именуемому "нержавеющие стали". Но зато по режущим способностям среди обычных и нержавеющих сталей ей нет равных. Прочность несколько ниже, чем у прочих сталей этого класса, но хорошая режущая способность и коорзионная стойкость легко компенсируют этот недостаток. Легко полируется. Технологична.

Нержавеющие стали

     Название этой группы, звучащее как "стали высоколегированные нержавеющие", не совсем адекватно отражает их свойства. Говорить о их антикоррозионной стойкости можно только применительно к нормальным условиям, да и то с оговорками - сталь 95Х18 покрывается налетом уже в условиях высокой влажности морских побережий. По стойкости режущих кромок они значительно уступают углеродистым и инструментальным сталям, за исключением случаев, когда приходится резать предметы с химически-активными составляющими (цитрусовые, томаты, яблоки и пр.). Рассмотрим их свойства.

     Сталь 4Х13 (45Х13) имеет уникальные антикоррозионные свойства, но способность держать заточку - крайне слабая. Можно порекомендовать на кухню или для нужд водолаза, но охотничий нож из такой стали доставит много разочарований. Такая сталь идет, как правило, на недорогие хозяйственные ножи, ножи из столовых приборов, дешевые исторические репликанты на стену и т.п.

     Сталь 65Х13 сортовой не является, но широко используется промышленными производителями для своих моделей.При правильной термообработке клинок из такой стали способен порадовать владельца хорошим сочетанием коррозионной стойкости (темнеет без образования ржавчины в активной среде, такой как томаты, цитрусовые, кровь) и приличной режущей способностью. Материал для клинка хорошего кухонного, туристического или рыбацкого ножа. Легко затачивается даже в полевых условиях "о камушек". Хороший термист может добиться с этой сталью весьма недурных результатов.

     Сталь 9Х18 (95Х18 и Х18) пользуется наибольшим почетом среди нержавеющих сталей. Хорошая стойкость режущей кромки не кажется высокой ценой за незначительное ухудшение по сравнению с 65Х13 коррозионной стойкости. К сожалению, очень велик разброс качества исходного материала. Как и любая высоколегированная сталь требует особых режимов термообработки, Проигрывает углеродистым и инструментальным сталям в прочности. Дорога. Остается одним из наиболее популярных материалов как на складные, так и на обычные ножи.

Заключение

     Естественно, что перечень сталей, пригодных для клинков, не ограничивается приведенным выше кратким обзором. Интерес к нетрадиционным решениям в выборе материла клинков толкает энтузиастов на разноплановые эксперименты - все шире используются уникальные стали, применяемые в авиационной технике (ATS-34 (Япония) и BG-42 (США)), порошковые стали с содержанием углерода более 2% (СРМ Т440V (США)), титановые и кобальтовые сплавы, керамика.

     Все эти материалы по ряду свойств могут и превосходить углеродистые стали. И уж точно превосходят в цене. Если же вам нужен надежный, практичный, прочный и не слишком дорогой нож, то "старомодные" углеродистые и инструментальные стали это правильный выбор.