Nož je jedno od najstarijih oruđa čovječanstva. Ako zanemarimo kameno i brončano doba, tada je u najjednostavnijem slučaju nož naoštreni komad željeza (čelik) s drškom koja je udobna za držanje.
Glavni dio noža, koji određuje njegovu funkcionalnu namjenu, je oštrica s reznom oštricom. Njegove mogućnosti uvelike određuju konstrukcijski materijal - čelik i njegova toplinska obrada.
Sastav i struktura
Svojstva čelika određena su njegovim sastavom i strukturom. Prisustvo određenih nečistoća (legirajući elementi) može povećati tvrdoću ili otpornost noža na koroziju. Problem često leži u činjenici da povećanjem tvrdoće možemo istovremeno povećati krhkost čelika i smanjiti njegovu otpornost na koroziju. S druge strane, povećavajući otpornost na koroziju, pogoršavamo ostale parametre.
Na primjer, ugljik povećava tvrdoću čelika, ali smanjuje njegovu žilavost i duktilnost. Ostali legirajući elementi također dodaju pozitivna i negativna svojstva čeliku. Krom povećava otpornost na habanje i koroziju, ali povećava lomljivost. Vanadij i molibden povećavaju žilavost i čvrstoću, povećavaju otpornost na toplinske utjecaje, nikal - povećava otpornost na koroziju, tvrdoću i žilavost čelika, vanadij poboljšava čvrstoću i otpornost čelika na trošenje. Mangan i silicij povećavaju duktilnost čelika. Svi ovi elementi nose svoje pozitivne kvalitete samo u strogo određenim količinama, zbog čega metalurzi moraju biti izuzetno oprezni i uravnoteženi pri izboru sastava čelika.
Osim toga, legirajući elementi često se koncentriraju na određenim mjestima, na kojima može doći do izvora naprezanja, uslijed čega će se pod opterećenjem oštrica slomiti upravo na ovom mjestu.
Zbog toga su u stara vremena nastali damaskinski i damastni čelici u kojima je, višestrukom superpozicijom nekoliko vrsta čelika i njihovim kovanjem, postignuta ujednačena raspodjela legirajućih elemenata.
Prema autoru, u najnovijoj istoriji noževa mogu se razlikovati tri perioda.
Prvi period bio je upotreba "zahrđalih" ugljičnih čelika i nehrđajućih čelika niske karakteristike tvrdoće i zadržavanja rubova (prva polovica 20. stoljeća).
Drugo razdoblje je pojava nehrđajućeg čelika s visokim karakteristikama tvrdoće i zadržavanjem oštrice (druga polovica 20. stoljeća).
Treći period je pojava nerđajućeg čelika u prahu (početak XXI vijeka).
Ova se razdoblja mogu smatrati prilično proizvoljnima, jer čak i sada neke tvrtke proizvode noževe od ugljičnog čelika. Ipak, početkom 20. stoljeća pojavili su se prvi nehrđajući čelici, uključujući poznati čelik razreda 420, od kojeg se još uvijek proizvodi ogroman broj noževa u cijelom svijetu. Na primjer, ako se kupi jeftin kineski nož, koji košta nekoliko stotina rubalja, tada će oštrica najvjerojatnije sadržavati 420 čelika.
Pojava u drugoj polovici 20. stoljeća čelika razreda 440A, 440B, 440C (bliski ruski analozi 65x13, 95x18, 110x18), karakterizirana visokim sadržajem ugljika, omogućila je proizvodnju noževa od uvjetno nehrđajućeg čelika sa tvrdoćom i svojstvima rezanja uporedivim na noževe i oštrice od ugljičnog čelika.
Zašto "uslovno nerđajući"?
Budući da gotovo svaki čelik može zahrđati, pitanje je samo u okolišu i stupnju izloženosti. Na primjer, većina nehrđajućeg čelika dobro korodira na moru od slane vode. Inače, drevni čelik 420 jedan je od najnehrđajućih čelika.
Ipak, mnogo je prikladnije koristiti noževe od nehrđajućeg čelika u svakodnevnom životu - u istom razdoblju, dok je nehrđajući čelik prekriven samo mrljama hrđe, ugljični čelik će zahrđati do rupa. Osim toga, ugljični čelici pri rezanju često stvaraju neugodan okus.
Pojava praškastih čelika pomogla je u rješavanju problema ujednačenosti raspodjele legirajućih elemenata. Jedan od načina dobijanja praškastog čelika je prskanje rastopljenog metala u okruženju inertnog plina, nakon čega se formira fini prah s jednolično raspoređenim legirajućim elementima. Nakon toga prah se sintetizira presovanjem u monolitnu šipku.
Jedan od prvih i najčešćih praškastih čelika koji se koristio za izradu noževa bio je CPM S30V, koji su 2001. razvili Dick Barber, stručnjak u Švedskoj korporaciji za izradu materijala za lonce, i Chris Reeve, poznati proizvođač noževa.
Osim uobičajenog procesa izrade oštrica od traka i šipki, praškasti čelik omogućuje vrlo zanimljiva tehnološka rješenja.
Američka kompanija Kershaw izdala je sklopivi nož Offset 1597, s oštricom izrađenom po MIM (Metal Injection Molding) tehnologiji - tehnologiji za lijevanje praškastih metala i legura pod pritiskom, koja se naziva i MITE (Metalna brizgaljka s rubom). Tehnologija MIM / MITE miješa metalni prah sa vezivom kako bi veličina kalupa bila 20% veća od konačne veličine oštrice. Zatim se uz pomoć sinterovanja pod pritiskom gustoća gotovog proizvoda povećava na 99,7% gustoće osnovnog metala (vezivo izgori tokom sinterovanja). Rezultat je proizvod složenog 3D oblika koji se ne može dobiti na bilo koji drugi način.
Mogućnost ravnomjerne raspodjele legirajućih elemenata u čeličnim prahovima dovela je do povećanja njihovog postotka, što je rezultiralo pojavom takozvanih superčelika, poput, na primjer, ZDP 189 ili Cowry-X, međutim, složenost njihovih oštrenje i visoki troškovi ograničavaju njihovu distribuciju.
Uravnoteženiji čelici poput M390 / M398, CPM-20CV, Elmax i drugih lakših za proizvodnju i održavanje-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP itd. Postali su popularniji.
U konačnici, sve ovisi o cijeni oštrice-niti superčelik, pa čak ni samo visokokvalitetni praškasti čelici nisu zamijenili jeftinije čelike bez praha s tržišta. Tržište čelika s noževima može se smatrati piramidom, sa zasluženim čelikom 420 u podnožju i najnovijim super čelicima na vrhu, koji se spuštaju kako se pojavljuju čelici koji su još „super“.
Štoviše, ovdje nije riječ samo o cijeni polaznog materijala - najvažniji tehnološki proces koji "otkriva" karakteristike čelika je toplinska obrada. Svaki čelik zahtijeva vlastitu toplinsku obradu, a kada dođe novi super čelik, potrebno je vrijeme da ga proizvođači savladaju.
Termičku obradu
Toplinska obrada - otvrdnjavanje, kaljenje, normalizacija, žarenje i kriogena obrada metala, omogućuje vam da oštricu dovedete do onih karakteristika koje implicira kvaliteta korištenog čelika. Pravilna visokokvalitetna toplinska obrada omogućuje vam da "istisnete" maksimalno moguće iz čelika, a pogrešno može potpuno uništiti konačni proizvod, bez obzira na to koji se skupi materijali u njemu koriste. Može se sa sigurnošću reći da je bolje odabrati oštricu izrađenu od jednostavnijeg čelika, ali s dobrom toplinskom obradom, nego oštricu od super čelika, koju je napravio stručnjak koji ne zna kako je zagrijati.
Kompanija za noževe često je poznata po svojoj sposobnosti rada s određenim čelikom, a njeni proizvodi izrađeni od modernijeg čelika mogu imati slabije performanse zbog loših procesa toplinske obrade.
Oprema za toplinsku obradu igra važnu ulogu. Moderne peći za kaljenje omogućuju toplinsku obradu u vakuumu i u različitim medijima - argonu, dušiku, helijumu, vodiku. Oprema za krioprocesiranje na temperaturi od -196 stepeni osigurava povećanje otpornosti na trošenje, cikličnu čvrstoću, otpornost na koroziju i eroziju. Na primjer, resurs proizvoda krioprocesiranjem može se povećati za 300%.
Potreba za korištenjem složene i skupe opreme ne dopušta zanatskim radionicama da izvode sve potrebne tehnološke operacije, pa je tvrdnja da "naš ujak Kolya pravi najbolje noževe na svijetu u garaži" teško opravdana.
Kompozitne oštrice
Drugi način izrade oštrica noža je stvaranje kompozitnih oštrica.
U načelu, gore spomenute oštrice od čelika od Damaska i damasta također su kompozitne - u njima se kombiniraju materijali s manjim sadržajem ugljika s materijalima s većim sadržajem ugljika. Međutim, u modernim kompozitnim noževima proces se provodi na malo drugačiji način.
Obično je dominantni dio oštrice izrađen od materijala koji ima veću elastičnost, ali manje tvrdoće i lomljivosti, dok je rezna ivica izrađena od tvrđeg materijala. Takva oštrica kombinira dobra mehanička svojstva i visokokvalitetnu oštricu. Međutim, na skupim modelima noževa i dalje radije koriste superčelike.
Druga je mogućnost koristiti jeftiniji čelik kao podlogu, a skuplji, ali visokokvalitetni čelik na oštrici. Na primjer, na nožu Kershaw JYD II, baza rezne ivice izrađena je od jeftinog kineskog čelika 14C28N, a rezna oštrica izrađena je od izdržljivijeg američkog D2.
Međutim, kao i u slučaju skupljih noževa, smanjenje cijene početnog materijala kompenzirano je složenošću izrade kompozitnog noža, pa su takvi modeli prije izuzetak nego pravilo.
Najpopularniji smjer u kojem se koriste kompozitne oštrice su dizajnerski noževi proizvedeni u ograničenim količinama. Kombiniraju materijale za stvaranje spektakularnog izgleda oštrice.
Prošlost nasuprot budućnosti
Na internetu često možete vidjeti članke koji govore da je tajna pravog damasta i damaska odavno izgubljena, a sada se objavljuju njeni jadni pandani. Recimo, ako se ta tajna otkrije, oštrice napravljene od "pravog" damasta ili damaska dat će prednost 100 bodova ispred modernih čelika.
Zapravo, to je malo vjerojatno. Tehnološki napredak, nauka o opremi i materijalima sada su na najvišem nivou, nedostižni za majstore prošlosti. Da, dobri majstori mogli su proizvoditi proizvode od damasta i damaska sa karakteristikama ispred svog vremena, ali sada će njihovi proizvodi vjerovatno popustiti svojim modernim kolegama od superčelika.
Međutim, od trenutka kada su se pojavili moderni nehrđajući čelici linije 440 i njihovi analozi, ne postoji globalna potreba za poboljšanjem čeličnih noževa - gotovo svi dobro izrađeni noževi s pravilnom toplinskom obradom nose se sa svakodnevnim zadacima.
Pojava super čelika na noževima prije je priznanje tržištu i želja korisnika, od kojih su mnogi ljubitelji i kolekcionari noževa i žele nabaviti nešto novo, "cool". I u tome nema ništa loše, jer se ne poboljšava samo čelik, već i dizajn noževa i dizajn. Mnogi moderni noževi mogu se pouzdano pripisati umjetničkim predmetima čija umjetnička vrijednost nije inferiorna u odnosu na platna izuzetnih umjetnika, a vrijednost se s vremenom samo povećava.
