Nôž je jedným z najstarších nástrojov ľudstva. Ak ignorujeme dobu kamennú a bronzovú, potom v najjednoduchšom prípade je nôž nabrúsený kus železa (ocele) s rukoväťou, ktorá sa pohodlne drží.
Hlavnou časťou noža, ktorá určuje jeho funkčný účel, je čepeľ s reznou hranou. Jeho schopnosti sú do značnej miery determinované konštrukčným materiálom - oceľou a jej tepelným spracovaním.
Zloženie a štruktúra
Vlastnosti ocele sú určené jej zložením a štruktúrou. Prítomnosť určitých nečistôt (legujúcich prvkov) môže zvýšiť tvrdosť alebo odolnosť čepele proti korózii. Problém často spočíva v tom, že zvýšením tvrdosti môžeme súčasne zvýšiť krehkosť ocele a znížiť jej odolnosť proti korózii. Na druhej strane zvýšením odolnosti proti korózii zhoršujeme ďalšie parametre.
Uhlík napríklad zvyšuje tvrdosť ocele, ale znižuje jej húževnatosť a ťažnosť. Ostatné legujúce prvky tiež dodávajú oceli pozitívne aj negatívne vlastnosti. Chróm zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu a korózii, ale zvyšuje krehkosť. Vanád a molybdén zvyšujú húževnatosť a pevnosť, zvyšujú odolnosť voči tepelným účinkom, nikel - zvyšuje odolnosť proti korózii, tvrdosť a húževnatosť ocele, vanád zlepšuje pevnosť a odolnosť ocele voči opotrebovaniu. Mangán a kremík zvyšujú ťažnosť ocele. Všetky tieto prvky majú svoje pozitívne vlastnosti iba v prísne definovaných množstvách, v dôsledku čoho musia byť metalurgi pri výbere zloženia ocele mimoriadne opatrní a vyvážení.
Okrem toho majú legujúce prvky často tendenciu sústrediť sa v určitých bodoch, v ktorých môže vzniknúť zdroj napätia, v dôsledku ktorého sa pri zaťažení čepeľ zlomí presne na tomto mieste.
Z tohto dôvodu v dávnych dobách vznikali damaškové a damaškové ocele, v ktorých sa viacnásobnou superpozíciou niekoľkých druhov ocele a ich kovaním dosiahlo najjednotnejšie rozloženie legujúcich prvkov.
Podľa autora možno v najnovšej histórii nožov rozlíšiť tri obdobia.
Prvým obdobím bolo používanie „hrdzavých“uhlíkových ocelí a nehrdzavejúcich ocelí s nízkou tvrdosťou a charakteristikou zachovania hrán (prvá polovica 20. storočia).
Druhým obdobím je výskyt nehrdzavejúcich ocelí s vysokými charakteristikami tvrdosti a zachovania reznej hrany (druhá polovica 20. storočia).
Tretím obdobím je výskyt práškových nehrdzavejúcich ocelí (začiatok XXI. Storočia).
Tieto obdobia možno považovať za svojvoľné, pretože niektoré spoločnosti už dnes vyrábajú nože z uhlíkovej ocele. Napriek tomu to bolo na začiatku 20. storočia, kedy sa objavili prvé nehrdzavejúce ocele, vrátane známej ocele triedy 420, z ktorej sa na celom svete stále vyrába obrovské množstvo nožov. Napríklad, ak si kúpite lacný čínsky nôž za cenu niekoľko stoviek rubľov, potom bude čepeľ s najväčšou pravdepodobnosťou obsahovať 420 ocele.
Vzhľad ocele 240A, 440B, 440C v druhej polovici 20. storočia (blízke ruské náprotivky 65x13, 95x18, 110x18), charakterizovaný vysokým obsahom uhlíka, umožnil výrobu podmienene nerezových nožov porovnateľných s tvrdosťou a reznými vlastnosťami na nože a čepele z uhlíkovej ocele.
Prečo „podmienene nerez“?
Pretože hrdzavieť môže takmer každá oceľ, jedinou otázkou je prostredie a stupeň expozície. Napríklad väčšina nehrdzavejúcich ocelí dobre koroduje na mori zo slanej vody. Mimochodom, starodávna oceľ 420 je jednou z naj nerezovejších.
Napriek tomu je oveľa pohodlnejšie používať nože z nehrdzavejúcej ocele v každodennom živote - počas rovnakého obdobia, kým je nehrdzavejúca oceľ pokrytá iba hrdzavými škvrnami, uhlíková oceľ hrdzavie do dier. Uhlíkové ocele navyše často pri rezaní produkujú nepríjemnú pachuť.
Vzhľad práškových ocelí pomohol vyriešiť problém jednotnosti rozloženia legujúcich prvkov. Jeden zo spôsobov získavania práškovej ocele je rozprašovanie roztaveného kovu v prostredí inertného plynu, po ktorom sa vytvorí jemný prášok s rovnomerne rozloženými legovacími prvkami. Potom sa prášok spečie izostatickým lisovaním na monolitickú tyčinku.
Jednou z prvých a najbežnejších práškových ocelí používaných na výrobu nožov bola CPM S30V, ktorú v roku 2001 vyvinuli Dick Barber, špecialista spoločnosti Swedish Crucible Materials Corporation, a Chris Reeve, renomovaný výrobca nožov.
Prášková oceľ umožňuje okrem bežného postupu výroby čepelí z pásov a tyčí aj veľmi zaujímavé technologické riešenia.
Americká spoločnosť Kershaw vydala zatvárací nôž Offset 1597 s čepeľou vyrobenou pomocou technológie MIM (Metal Injection Molding) - technológie na odlievanie práškových kovov a zliatin pod tlakom, ktorá sa nazýva aj MITE (Metal Injection Molding with a Edge). Technológia MIM / MITE mieša kovový prášok so spojivom, aby bola veľkosť formy o 20% väčšia ako konečná veľkosť čepele. Potom sa pomocou spekania pod tlakom zvýši hustota hotového výrobku na 99,7% hustoty základného kovu (spojivo počas spekania vyhorí). Výsledkom je produkt so zložitým 3D tvarom, ktorý sa nedá získať iným spôsobom.
Možnosť rovnomerného rozloženia legujúcich prvkov v práškových oceliach viedla k zvýšeniu ich percentuálneho podielu, čo malo za následok vznik takzvaných super ocelí, akými sú napríklad ZDP 189 alebo Cowry-X, avšak zložitosť ich zaostrovanie a vysoké náklady obmedzujú ich distribúciu.
Vyrovnanejšie ocele ako M390 / M398, CPM-20CV, Elmax a ďalšie jednoduchšie na výrobu a údržbu-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP atď. Sa stali obľúbenejšími.
V konečnom dôsledku všetko závisí od nákladov na kotúč-ani super ocele, ani dokonca len vysokokvalitné práškové ocele nevytlačili z trhu lacnejšie nepráškové ocele. Trh s nožovou oceľou je možné považovať za pyramídu, pričom zaslúžená oceľ 420 na základni a najnovšie super ocele na vrchole zostupujú, keď sa objavujú ocele, ktoré sú ešte „super“.
Ide tu nielen o náklady na východiskový materiál - najdôležitejším technologickým procesom, ktorý „odhaľuje“vlastnosti ocele, je tepelné spracovanie. Každá oceľ vyžaduje svoje vlastné tepelné spracovanie a keď príde nová super oceľ, výrobcom trvá, kým ju zvládnu.
Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie - kalenie, popúšťanie, normalizácia, žíhanie a kryogénne spracovanie kovu, vám umožňuje priniesť kotúč na tie vlastnosti, ktoré vyplývajú z triedy použitej ocele. Správne vysokokvalitné tepelné spracovanie vám umožní „vytlačiť“z ocele maximum možného, pričom tá nesprávna môže konečný výrobok úplne zničiť, bez ohľadu na to, aké drahé materiály sa naň používajú. Dá sa bezpečne povedať, že je lepšie vybrať si kotúč z jednoduchšej ocele, ale s dobrým tepelným spracovaním, ako kotúč zo super ocele, vyrobený odborníkom, ktorý nevie, ako ho zahriať.
Nôžová spoločnosť je často známa svojou schopnosťou pracovať s určitou oceľou a jej výrobky z modernejšej ocele môžu mať v dôsledku zlých procesov tepelného spracovania horší výkon.
Zariadenie na tepelné spracovanie hrá dôležitú úlohu. Moderné kaliace pece umožňujú tepelné spracovanie vo vákuu a v rôznych médiách - argón, dusík, hélium, vodík. Zariadenie na kryoprocesing pri teplote -196 stupňov poskytuje zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu, cyklickej pevnosti, odolnosti proti korózii a erózii. Napríklad zdroje produktov kryoprocesom je možné zvýšiť o 300%.
Potreba používať zložité a drahé zariadenia neumožňuje remeselným dielňam vykonávať všetky potrebné technologické operácie, a preto tvrdenie, že „náš strýko Kolya robí v garáži najlepšie nože na svete“, je ťažko odôvodnené.
Kompozitové čepele
Ďalším spôsobom výroby nožov je vytvorenie kompozitných čepelí.
Kompozitné sú v zásade aj spomínané čepele z damašskej a damaškovej ocele - v nich sa kombinujú materiály s nižším obsahom uhlíka s materiálmi s vyšším obsahom uhlíka. V moderných kompozitných čepeliach je však tento proces implementovaný trochu iným spôsobom.
Väčšinou je prevažná časť čepele vyrobená z materiálu, ktorý má väčšiu elasticitu, ale menšiu tvrdosť a krehkosť, zatiaľ čo rezná hrana je vyrobená z tvrdšieho materiálu. Takáto čepeľ kombinuje dobré mechanické vlastnosti a vysokokvalitnú reznú hranu. Na drahých modeloch nožov však stále radšej používajú super ocele.
Ďalšou možnosťou je použiť ako základ lacnejšiu oceľ a na ostrie drahšiu, ale kvalitnú oceľ. Napríklad na noži Kershaw JYD II je základňa ostria vyrobená z lacnej čínskej ocele 14C28N a rezná hrana je vyrobená z odolnejšej americkej D2.
Rovnako ako v prípade drahších nožov je však zníženie nákladov na východiskový materiál kompenzované zložitosťou výroby kompozitného kotúča, a preto sú tieto modely skôr výnimkou ako pravidlom.
Najpopulárnejším smerom, v ktorom sa používajú kompozitné čepele, sú dizajnérske nože vyrábané v obmedzenom množstve. Kombinácia materiálov vytvára nádherný vzhľad čepele.
Minulosť verzus budúcnosť
Na internete môžete často vidieť články, ktoré hovoria o tom, že tajomstvo skutočného damašku a damašku je už dávno stratené a teraz sa uvoľňujú jeho úbohé náprotivky. Povedzme, že ak bude toto tajomstvo odhalené, potom čepele vyrobené zo „skutočného“damašku alebo damašku poskytnú náskok 100 bodov pred modernými oceliarmi.
V skutočnosti je to veľmi nepravdepodobné. Technologický pokrok, vybavenie a materiálové vedy sú teraz na najvyššej úrovni, pre majstrov minulosti nedosiahnuteľné. Áno, dobrí remeselníci mohli vyrábať výrobky z damašku a damašku s vlastnosťami, ktoré predbehli dobu, ale teraz sa ich výrobky pravdepodobne poddajú svojim moderným náprotivkom vyrobeným zo super ocelí.
Od chvíle, keď sa objavili moderné nehrdzavejúce ocele radu 440 a ich analógy, však neexistuje žiadna globálna potreba vylepšovať nožové ocele - takmer všetky dobre vyrobené nože so správnym tepelným spracovaním zvládajú každodenné úlohy.
Vzhľad super ocelí na nožoch je skôr poctou trhu a túžbe používateľov, z ktorých mnohí sú fanúšikmi a zberateľmi nožov a chcú získať niečo nové, „chladnejšie“. A nie je na tom nič zlé, pretože sa zlepšuje nielen oceľ, ale aj dizajn nožov a dizajn. Mnoho moderných nožov možno s istotou pripísať umeleckým predmetom, ktorých umelecká hodnota nie je nižšia ako plátna vynikajúcich umelcov a hodnota sa postupom času len zvyšuje.
