Сталь SKD-11 в обкладках из дамаска
Сталь SKD-11 японская инструментальная штамповая сталь, производства Hitachi Metals ltd. Применяется для изготовления ножей, работающих в условиях повышенного износа. Сталь обладает хорошим сочетанием прочности и ударной вязкости. Ножи из стали SKD-11 обладают прекрасным резом и благодаря высокому содержанию углерода прекрасно держат заточку даже после серьезных нагрузок, в том числе и после экстремального силового реза.
При производстве стали SKD-11применяется метод электрошлаковой переплавки ESR (Electro Slag Remelting) - метод повышения качества стали. Присутствие посторонних нежелательных примесей часто приводит к непоправимым дефектам на стадии механической обработки, поэтому применяется ESR. Электрошлаковая переплавка это процесс в котором расплавленный металл перед затвердеванием проходит через слой специального флюса или "шлака" (slag), который выбирает из расплава посторонние элементы типа фосфора, серы и т.д..
Сталь SKD-11 является абсолютным аналогом американской стали D2. Присутствует лишь небольшая разница в химическом составе этих двух сталей, которая обусловлена особенностями производства.
Состав стали:
C 1.4 - 1.6% — содержание углерода в сплаве составляет 1.4 - 1.6%. Углерод — наиболее важный элемент в стали, он повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.
Сr 11.0 - 13.0% — содержание хрома в сплаве составляет 11.0 - 13.0%. Хром — серовато-белый блестящий твердый металл. Хром влияет на способность стали к закаливанию, придает сплаву антикоррозийные свойства и повышает его износостойкость. Содержится в нержавеющей стали любой марки.
Mo 0.8 - 1.2% — содержание молибдена в сплаве составляет 0.8 - 1.2%. Молибден — серебристо-белый металл. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую жесткость, делает его достаточно стойким к высоким температурам.
V 0.2 - 0.5% — содержание ванадия в сплаве составляет 0.2 - 0.5%. Ванадий — серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью. Он отвечает за упругость и усиливает свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.
Si 0,15% — содержание кремния в сплаве — 0,30%. Кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Mn 0.3 - 0,6% — содержание марганца в сплаве составляет 0.2 -0,6%. Марганец применяется на стадии выплавки стали. Способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают различные прочные вещи — рельсы, сейфы и так далее.
P 0,025% — содержание фосфора в сплаве — 0,025%. Фосфор относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Увеличение его содержания даже на доли процента, повышая прочность, одновременно повышает хрупкость. Вредное влияние фосфора особенно сильно сказывается при повышенном содержании углерода. Пределы содержания фосфора как технологической примеси составляют 0,025...0,045%.
S 0,01% — содержание серы в сплаве — 0,01%. Сера, как и фосфор, относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Повышение содержания серы существенно снижает механические и физико-химические свойства сталей, в частности, пластичность, ударную вязкость, сопротивление истиранию и коррозионную стойкость. Пределы содержания серы как технологической примеси составляют 0,035...0,06%.
Для придания клинкам повышенной прочности и коррозионной стойкости лезвия заковывают в пакеты из сталей разной твердости, с разным содержанием углерода по принципу «сэндвича» (см. изображения). Кол-во слоев стали у разных производителей отличается, но нужно учесть, что слишком большое кол-во слоев делает нож слишком дорогим, при этом значительно не улучшает его эксплуатационных свойств.
Обычно для обкладок применяют мягкие стали с небольшим содержанием углерода и изрядным количеством хрома (хром придает сплаву антикоррозийные свойства и повышает его износостойкость). Благодаря наличию разнородных сталей и небольшому содержанию углерода, обкладки не воспринимают закалку. Такую сталь практически невозможно сломать, как невозможно сломать веник, состоящий из множества прутиков. Значительная вязкость стали также способствует этому.
Небольшое количество углерода в обкладках придает такому клинку дополнительную коррозионную стойкость. Например, ножи для подводного плавания изготавливают из стали марки 420 с небольшим содержанием углерода, но для кухонных ножей такая сталь явно не годится, в виду ее мягкости и неспособности держать заточку.
Возникновение узоров обусловлено неравномерностью распределения углерода из-за использования сталей с разным содержанием этого элемента. Так как узор представляет эстетическую ценность, производители усиливают его полировкой, травлением кислотами и пескоструйной обработкой. Благодаря такой дополнительной обработке повышается комфортность использования ножа — разрезаемые продукты практически не прилипают к поверхности ножа.
Несомненным плюсом накладок из дамаска является и то, что при их формировании необходимо проковать и обработать сталь дополнительно множество раз, что повышает надежность и долговечность клинка.