Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что означает «твёрдость стали» или что такое HRC

Что означает «твёрдость стали» или что такое HRC?

Зачастую, выбирая себе подходящую модель Златоустовского ножа, Вы сталкивались с таким параметром, как твёрдость стали клинка. Если другие характеристики ножа, такие как длина, ширина и толщина позволяют оценить его размеры, то что-же нам может раскрыть эта непонятная, на первый взгляд, величина? Постараемся полноценно раскрыть понятие — что такое HRC!

Для выпускников технических образовательных учреждений понятие «твёрдость материала» является понятием известным, хотя может быть и подзабытым. Поэтому в нескольких словах мы постараемся его конкретизировать.

Не секрет, что окружающие нас предметы имеют различную прочность и твёрдость. Так, палка сломается при ударе о камень, а камень в свою очередь, может быть расколот другим, более прочным булыжником. Именно путем определения прочности одного материала, относительно другого, были сформированы несколько методов определения твёрдости. Они известны и сегодня.

Первой шкалой для определения твёрдости стала шкала Мооса, имеющая несколько критериев. Помимо неё до наших дней дошли ещё 4 метода: по Бринеллю, по Виккерсу, по Шору и по Роквеллу. Все они основаны на принципе вдавливания эталонного образца – индентора, в поверхность металла. Основным отличием является форма и материал этого образца.

Наиболее простым и точным признан метод определения твердости по Роквеллу (именно этим методом мы пользуемся для оценки твердости Златоустовских ножей). В этом методе задействованы несколько шкал, имеющих следующие обозначения: A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T. Самой распространённой является шкала С (нагрузка 150 кгс, индентор — алмазный наконечник с углом в 120 градусов). Именно она и даёт величину этой таинственной характеристики – HRC.

Диапазон твёрдости представленных в магазинах клинков, составляет порядка 42-64 HRC. Низкие значения твёрдости соответствуют метательным ножам, величины же порядка 56-58 HRC (hrc твердость)– хорошим ножам универсального назначения. Клинки высокой твёрдости 59-64 HRC присущи прочным ножам из дамаска или литого булата. Выбирая металл клинка следует учитывать и тот факт, что булатный и дамасский нож нельзя будет заточить простым приспособлением для кухонных ножей, хотя и заточку он будет держать не в пример долговечнее, чем вышеупомянутый кухонник из ножевой нержавеющей стали.

Наиболее популярные охотничьи ножи из Златоуста:

Ножи серии Бекас — от 2780 рублей

Базовая сталь — 95Х18

Возможные варианты стали — 100Х13М, 110Х18МШД, Elmax, Дамаск марок ZD0803 (ржавеющий) и ZD1016 (нержавеющий)

Варианты рукояти — орех, карельская береза, наборная береста или кожа,

Очень удобный и универсальный нож, хит продаж уже более 3 лет.

Относительное измерение твердости при помощи напильников

Стоимость стационарных и портативных твердомеров довольно высока, поэтому их приобретение оправдано только необходимостью частой эксплуатации. Многие мастеровые по мере надобности практикуют измерять твердость металлов и сплавов относительно, при помощи подручных средств.

Измерение твердости при помощи напильников

Опиливание образца напильником – один из самых доступных, однако далеко не самый объективный способ проверки твердости стальных деталей, инструмента, оснастки. Напильник должен иметь не затупленную двойную насечку средней величины №3 или №4. Сопротивление опиливанию и сопровождающий его скрежет позволяет даже при небольшом навыке отличить незакаленную сталь от умеренно (40 HRC) или твердо закаленной (55 HRC).

Для тестирования с большей точностью существуют наборы тарированных напильников, именуемые также царапающий твердомер. Они применяются для испытания зубьев пил, фрез, шестерен. Каждый такой напильник является носителем определенного значения по шкале Роквелла. Твердость измеряется коротким царапанием металлической поверхности поочередно напильниками из набора. Затем выбираются два близко стоящие – более твердый, который оставил царапину и менее твердый, который не смог поцарапать поверхность. Твердость тестируемого металла будет находиться между значениями твердости этих двух напильников.

ЧТО РАССКАЖЕТ О НОЖЕ ПОКАЗАТЕЛЬ HRC?

В мире японских ножей, в числе прочих параметров изделия, принято указывать и показатель HRC . Уже несколько клиентов поинтересовались у нас, что же обозначает этот показатель. Постараемся внести в дело немного ясности.

HRC ( Hardness Rockwell C scale ) отображает твердость материала. Если речь идет о ножах, то в этом случае HRC говорит о твердости стали после термообработки. Однако этот показатель связан не только с миром ножей. На самом деле HRC можно использовать для отображения твердости любого материала. И все же данный показатель чаще всего применяется относительно изделий из стали. Твердость материала важна, например, при изготовлении инструментов, подшипников, пружин, болтов-гаек и т.д. Чем выше показатель HRC , тем тверже сталь.

Немного истории

Тесты и прибор для их проведения (пресс Роквелла), используемые для определения твердости стали, разработали в 1914 году в Америке братья Хью и Стэнли Роквеллы, которые работали на предприятии New Departure Manufacturing : оно производило подшипники. В 1919 году братья запатентовали пресс. Использование метода и шкалы Роквелла и по сей день является наиболее применяемым (наряду, например, с методами Бринелля и Виккерса) способом определения твердости стали. Безусловно, механический испытательный пресс, бывший в ходу изначально, сменился автоматическими и цифровыми приборами. В Эстонии испытания по методу Роквелла проводит, например, ответственная испытательная лаборатория Taltech .

Как определяется твердость стали?

Измерение твердости осуществляется путем вдавливания наконечника в тестируемый материал. После вдавливания наконечника на поверхности материала остается след. Чем ниже твердость, тем глубже проникает наконечник и тем заметнее след.

Читать еще:  Технические характеристики стали 30ХГСА, особенности и применение

В ходе теста Роквелла в тестируемый материал вдавливают твердосплавный конус с углом при вершине 120°. С помощью пресса в течение определенного времени на материал воздействуют силой 1470 Н. Измерительная шкала, присоединенная к прибору, показывает глубину следа, оставшегося на поверхности стали. Чем мягче сталь, тем сильнее след и ниже показатель на шкале Роквелла. Высокий показатель HRC , соответственно, означает, что на стали остался небольшой след, а сама сталь – крепкая.

Почему показатель HRC часто указывается в виде интервала?

В описании японских ножей можно нередко увидеть варьирущийся показатель HRC , например, HRC 60-61 и т.д. Это обусловлено тем обстоятельством, что тесты Роквелла обязательно проводят производители сырья, поставляющие изготовителям ножей незакаленную сталь или заготовки. Известными японскими производителями ножевой стали являются, например, Hitachi Metals , Daido Steel , Takefu Special Steel и т.д.

Конечный показатель HRC зависит от горячей обработки и закалки, осуществляемых изготовителем ножей, и может несколько отличаться от представленных производетелем стали показателей. Случается и так, что у ножей, произведенных из одной и той же стали, но прошедших разную обработку, отличается и показатель HRC . Это касается, например, предлагаемой нашим магазином популярнейшей серии ножей Kanetsune Hon-Warikomi .

Трехслойные сердцевины лезвий этих ножей изготовлены из углеродистой стали Takefu Shiro 2, однако показатели твердости разных моделей варьируются в промежутке между 59 и 63. Вариативность показателей твердости часто также наблюдается у изделий небольших японских производителей и мастеров, которые точно не проводят тесты Роквелла для своей конечной продукции (маленьких партий товаров и ножей ручной работы).

Что показатель HRC обозначает на практике?

Показатель HRC (то есть твердость стали) невероятно важен для японских ножей. Как правило, можно сказать, что высоким показателем HRC обозначают дорогое, качественное сырье с высоким содержанием углерода. Нож, умело изготовленный из такой стали, сохраняет остроту на протяжении длительного времени и долго не изнашивается.

Однако HRC является далеко не единственным показателем, на основании которого можно оценить качество режущего инструмента. Важны также особенности, связанные с упругостью, эластичностью и устойчивостью перед крошением. Одновременно при выборе ножа, помимо качества материала, следует также оценить десятки других факторов. К ним, например, относятся размеры и вес ножа, качество сборки, геометрия лезвия и рукояти и зависящий от этих показателей баланс ножа, материал рукояти, тип крепежа лезвия, а также эргономическая, эстетическая и визуальная составляющие и т.д. По этой причине выбор подходящего ножа является сложным, но невероятно увлекательным занятием.

Примеры показателей HRC различных изделий

Рабочие инструменты (например, молотки, топоры, зубила и т.д.) – 45-55 HRC

Поварские ножи Fiskars Functional Form – HRC 52-53

Поварские ножи J . A . Henckels – HRC 54

Поварские ножи Fiskars Norden – HRC 56

Поварские ножи Victrinox Fibrox — HRC 56

Поварские ножи Wüsthof– HRC 58

Однослойные ножи Samura – HRC 58

Метчики и напильники – HRC 62-64

Нержавеющая порошковая сталь R 2/ SG 2 — 63-64

Нержавеющая порошковая сталь ZDP 189 – HRC 65-67

Сталь, из которой изготовлены ножи, представленные в нашем интернет-магазине

Нержавеющая сталь AUS 8 – HRC 58-59

Нержавеющая сталь VG-1 – HRC 58-59

Нержавеющая сталь AUS-10 – HRC 59-60

Нержавеющая сталь Silver 3 (Ginsan) – HRC 59-60

Нержавеющая сталь VG-10 – HRC 60-61

Белая углеродистая сталь #2 ( Shirogami ) – HRC 60-61

Белая углеродистая сталь Takefu Shiro -2 – HRC 59-63

Синяя углеродистая сталь #2 ( Aogami ) – HRC 61-62

Синяя углеродистая сталь Super Aogami – HRC 64-65

Выбор твердости клинка (hrc)

Главный химический элемент, отвечающий за количество Роквеллов «на клинке» – углерод. Чем больше в составе углерода, тем тверже сталь. Ярким примером тому является знаменитая японская сталь ZDP-189 с содержанием углерода от 2,9 до 3 %, закалить которую можно до фантастических 69 единиц по шкале Роквелла. По сравнению с японским монстром, американская 420hc, углерода в которой всего 0,45—0,55 % и закалкой в 57 HRC, выглядит более чем скромно, однако это не мешает ей вот уже несколько десятилетий оставаться одной из самых востребованных сталей для производства ножей.

Нож из японской премиум стали zdp-189

Главным преимуществом сталей с высокой твердостью (hrc) и большим содержанием углерода является их способность долго держать остроту. Говоря простым языком, такие клинки дольше остаются острыми и их надо реже точить, поэтому они хорошо себя показывают на кухонных ножах. В туристических, универсальных, ножах для дайвинга и бушкрафта, где важна прочность и возможность заточить режущую кромку в полевых условиях, чаще используют стали, которые меньше склонны к коррозии, которые гораздо лучше переносят боковые и ударные нагрузки, легче точатся. В химическом составе таких сталей меньше угля и ниже твердость (hrc ).

Поэтому, при выборе колюще-режущего инструмента необходимо учитывать:

  • его назначение;
  • размер клинка;
  • желаемый тип спусков;
  • вид стали;
  • толщину сведения режущей кромки.

Сегодня уже никого не удивить цифрой в 60 и больше hrc, но стоит понимать, что такие высокие показатели подходят не для всех задач. Учитывайте это при выборе ножа, и тогда работа с ним будет доставлять вам одно удовольствие!

Читать еще:  Литье алюминия в домашних условиях

Часто, находясь в походе или за городом, нам приходится жалеть о том, что недодумались заранее купить нож? Ведь, отдыхая на природе, вы не обойдетесь без него. Современный рынок ножей очень разнообразен и представлен известными мировыми брендами, среди которых leatherman, benchmade, spyderco и др.

Складные ножи benchmade славятся высочайшим качеством стали, из которой они изготовлены. Купить нож benchmade — это как стать обладателем высококлассной скоростной машины, только в мире ножей. Ножи benchmade выпускаются в качестве, близком к идеалу. Вы можете просмотреть весь интернет, но навряд ли найдете кого-нибудь, кто критикует benchmade. Компания настолько заботится о качестве своей продукции, что в случае дефекта, за свой счет чинит и отправляет по почте ваш benchmade. Иногда, стоит купить нож benchmade, чтобы убедиться, как идеально его рукоятка ложится в руку, а сталь лезвия режет не только продукты, но и дерево, пластмассу и т.п.

Компания spyderco выпускает множество разнообразных ножей. В основном, пользуются спросом складные ножи spyderco. До недавнего времени купить нож spyderco можно было с уверенностью, что он произведен в США или Японии. Сейчас, часть производства перенесена в Китай, поэтому будем надеятся, что spyderco не потеряет в качестве. Фирменной особенностью продуктов spyderco является прорезанное в лезвии кольцо для большого пальца, которым удобно раскрывать нож. Компания spyderco выпускает около 200 моделей, поэтому купить нож можно не только для походов, но и для использования на кухне.

Ножи leatherman необходимы для туристических походов. Отличительной чертой изделий leatherman является наличие в одном ноже множества полезных функций. Кроме собственно ножей, открывачки и плоскогубцев, бренд leatherman выпускает маникюрные наборы.

Если хотите сделать мужчине — туристу подарок, то вам нужно купить нож leatherman в чехле и подарочной упаковке. Без такого ножа как leatherman сегодня прожить очень сложно. Особенно тем, кто привык пользоваться многофункциональными устройствами. Ножи leatherman многократно помогут вам в жизни!

Основные термины

Сталь — сплав железа с углеродом (и другими элементами). В составе стали содержится от 0,1 до 2,14 % углерода. Он обеспечивает железу прочность и твёрдость, при этом снижая пластичность и вязкость
Нержавеющая сталь — легированный сплав с большим процентом хрома в химическом составе, не боится коррозии в атмосфере и агрессивных средах
Легирование — добавление в состав примесей для увеличения физических и/или химических показателей основного материала.

Показатель твердости стали

Самый высокий показатель HRC не обязательно является лучшим.

Более твердая сталь, как правило, лучше держит кромку, чем более мягкая сталь, но она также с большей вероятностью трескается или выходит из строя. На самом деле, если она действительно твердая, она может разбиться, как стекло на бетоне!

Сталь, используемая при изготовлении ножа, также имеет большое отношение к тому, насколько хорошо нож будет удерживать кромку. Каждый отдельный стальной сплав имеет свой оптимальный диапазон, который уравновешивает твердость с производительностью и предназначением.

Так почему же показатель ножа по Роквеллу имеет значение? Что такое хорошая твердость по Роквеллу для ножа?

Твердость ножа очень важна с точки зрения его производительности и долговечности. Например, более твердая сталь с RC 58-62 будет держать кромку лучше, чем более мягкая сталь. Однако, эта же самая твердая сталь менее прочна и более склонна к растрескиванию или даже поломке. Некоторые кухонные ножи с высокой твердостью требуют особой осторожности, чтобы не повредить тонкую режущую кромку.

Более мягкая сталь более долговечна за счет свой высокой упругости. В большинстве топоров и зубил используется более мягкая сталь, которая выдерживает удары, с которыми они сталкиваются в повседневной работе.

Поскольку карманные ножи и охотничьи ножи обычно не используются для строгания и рубки древесины, они выигрывают от использования более прочной стали, которая сохраняет отличную остроту для нарезки мягких материалов.

Однако, нож для выживания, к которому вы собираетесь приложить экстремальные усилия, только выиграет от твердости по Роквелу 55-58. Нож, который мог бы резать кости и твердую древесину, в первую очередь, должен быть прочным. Нож с более низкой твердостью может затупиться быстрее, но с большей вероятностью переживет большое количество ударов и механических повреждений.

Испытание по Роквеллу помогает производителям ножей уравновешивать три наиболее важных фактора, которые могут повлиять на качество их готовой продукции: твердость, гибкость и вязкость. Наличие этих трех факторов в правильном балансе позволяет им производить ножи для различных сфер использования.

Существует несколько различных аббревиатур, которые могут использоваться изготовителем ножей при указании твердости: HR, HRc, HR C, RC, Rc, C по шкале Роквелла, шкала твердости Роквелла C. Независимо от того, как написано о ножевой стали, все они ссылаются на одну и ту же шкалу С. Это может немного запутать, но просто знайте, что рейтинги сами по себе одинаковы — какое бы обозначение не использовал производитель.

Стэнли П. Роквелл был металлургом на заводе по производству шарикоподшипников в Новой Англии в 1919 году. Он разработал шкалу твердости для того, чтобы измерять твердость шариков для подшипников быстро, точно и с высокой повторяемостью.

Читать еще:  Нержавеющие стали: как состав влияет на свойства

Производители всего, начиная от пружин для часов и заканчивая колесами для поездов, давно нуждались в таком испытании и быстро применяли шкалу Роквелла для всех видов стали, а также других металлов, деталей. В конце концов, тест был адаптирован даже для испытаний неметаллических материалов — даже пластмасс.

Распространенный «хирургический» металл 65Х13 расходуется на медицинские инструменты и, практически, на все кухонные ножи недорогого сегмента. Лезвие из мягкого металла легкое в заточке, но и тупится быстро. Недорогие изделия из 40Х12. Они не ржавеют, но опять же, тупятся и гнутся. Американская сталь 425mod, как и 95Х18, 50Х14МФ, 420 тоже в расходном перечне.

Украина тоже находится в списке государств-производителей качественного высоколегированного и углеродистого металла. Поэтому не лишне знать, какие марки стали используют для ножей отечественного производства. Достойные аналоги американскому продукту с низким содержанием углерода и хорошей пластичностью – У8, У10А. Для охотничьих клинков используется Х12 МФ с твердостью 58-60 единиц. Популярна рессорная сталь 65Г. Но чаще всего, ножи изготавливают из 65Х13, 50X14МФ и 40Х13, из мартенситной 110Х18МШД.

Химический состав стали Х12МФ

А теперь немного наглядной инфографики о процентном содержании химических элементов в стали. Как видно из таблицы, больше всего в составе Х12МФ (не считая железа разумеется) как раз тех трёх элементов, которые и составляют её название.

В нашем случае за легирование стали отвечает Хром, причина этому его высокая распространённость и сравнительно невысокая цена. Хром повышает твёрдость и прочность, а также делает сталь коррозионностойкой.

Характеризуем сталь

Прежде всего, выясним, что такое «сталь». На уроках химии, нам говорили, что сталь относится к твёрдым растворам, именуемым сплавами. Основной составляющей является железо (Fe), содержание которого начинается от 45 % и углерод (С). Остальные составляющие играют роль примесей. К основным характеристикам ножевой стали относят следующие показатели:

    1. Прочность (Hardness; её предел определяют при растяжении стали) — свойство сплава, определяющее степень стойкости к образованию дефектов и разрушений; определяет уровень пластичности.
    2. Плотность — или удельный вес; отношение веса стали к объёму, который она занимает (г/см.куб), практически не изменяется под действием температур; хорошие показатели варьируют от 7,65 до 7,85.
    3. Твёрдость (Toughness) — возможность сплава сопротивляться нагрузкам извне, оставляя свою форму неизменной; измеряется в ножах по шкале Роквэлла (HRc или Rc): от 20 до 67 HRc; хороший показатель в пределах 52-62 HRc.
    4. Вязкость — мера сопротивления стали образованию трещин, сколов, изломов под действием удара или напряжения.
    5. Износоустойчивость — уровень возможности стали для ножей не изнашиваться при его эксплуатации, под действием твёрдых тел, сохраняя вес и форму при трении; различают такие типы износа:
      • адгезивный — контакт гладкой стали с гладким телом;
      • абразивный — контакт гладкой стали с шероховатым телом (песок, порошок, глина и т.д.).
    6. Стойкость к коррозии — уровень сопротивления к внешним воздушным и жидким реагентам; высокая степень антикоррозийности, как правило, заставляет жертвовать другими свойствами ножа.
    7. Упругость — степень восстановления формы сплава, после действия нагрузок; противоположна пластичности.
    8. Степень удерживания заточки

Самую высокую степень резки, прочности и упругости имеет нож из дамасской стали высших сортов. На втором месте стоит булатная сталь.Помимо этих показателей, возможности стали определяют не менее важные процессы при её обработке:

    • закаливание — бывает разной степени и влияет на прочность;
    • термообработка — определяет мягкость, способность к затуплению, если клинок недокалён, степень ломкости (высокая, если лезвие перекалили).

Основная задача при изготовлении сплава — найти оптимальное сочетание между показателями прочности и твёрдости, прочности и износостойкости и так далее. Чем сталь твёрже, тем хуже у неё прочность, а чем она пластичнее, тем хуже она держит заточку. Поэтому, прежде чем сказать, какая ножевая сталь лучше, мы ещё раз повторимся — всё зависит от прямого назначения ножа.

Где купить?

Производителей ножей из стали D2, Х12МФ… в России и за рубежом много. Интернет в помощь). Но вот купить полосы именно из немецкого аналога стали D2 можно, но встречаются реже..

Делаешь ножи самостоятельно? Для тебя мы привезли эту сталь из Германии. Сертификат, как говорится прилагаем:

Сертификат на сталь D2 (Германия)

Привезли в листах размером 700х2000 мм, на месте режем на полосы. Чем режем? Многим не нравится лазерный, плазменный или гильотинный рез. Поэтому режем обычной болгаркой. На какие размеры? Какие нужны, такие и отрежем. Привезли много, поэтому цены адекватные. Например:

  • розничная цена полосы D2 размером 250х40х4 (сырая) … 640 рублей
  • розничная цена полосы D2 размером 250х40х4 (закаленная) … 790 рублей
  • мелкооптовая цена (5 полос) … скидка 5%
  • мелкооптовая цена (10 полос) … скидка 10%
  • оптовые цены от 30 полос … по запросу.

Для сравнения приводим цены на аналогичный размер в «других местах»:

Цены на сталь D2 на Artwood Цены на сталь D2 на Guns.ru Цены на сталь D2 на Foreshome

Резюмируем. Отличная сталь, которая обладает всеми необходимыми характеристиками для изготовления ножевых изделий. Теперь доступна в пластинах-полосах различных размеров для тех, кто изготавливает ножи самостоятельно. Если необходимо, проведем термическую обработку и поверхностную шлифовку.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×