Порошковая сталь R2 (Kobe Steel Company) в обкладках из дамаска
Химический состав стали R2 не разглашается, известно только, что сталь порошковая. Сталь превосходит все известные ножевые стали (в том числе Cowry X и ZDP-189) по всем основным показателям — сохранению остроты режущей кромки, прочности и сопротивлению ржавчине.
Еще одной особенностью изготовления клинков из стали R2 является то, что не используются гриндерные станки для формирования спусков, не без оснований считая, что они слишком перегревают сталь. Клинки обрабатываются на медленно вращающемся водяном каменном круге.
Порошковая быстрорежущая сталь была разработана в конце 60-х годов прошлого века в Швеции. Метод порошковой металлургии позволяет вводить в сталь большее количество легирующих элементов, при этом не происходит снижение прочности и обрабатываемости.
Порошковая сталь, в отличие от обыкновенной, в расплавленном виде подается через специальную насадку через поток жидкого азота. Сталь быстро затвердевает в виде небольших частиц. В результате получается порошок с равномерным расположением карбидов (место скопления карбидов — это место зарождения трещин). Карбиды выполняют в составе стали ту же функцию, что и булыжники на улице: они (карбиды) тверже, чем сталь, их окружающая, и способствуют повышению ее износостойкости.
Полученный порошок просеивается и помещается в стальной контейнер, в котором создается вакуум. Далее содержимое контейнера спекается при высокой температуре и давлении — таким образом достигается однородность материала. Этот процесс называется горячим изостатическим прессованием. После этого сталь обрабатывается давлением. В результате получается быстрорежущая сталь с очень маленькими частицами карбидов, равномерно распределенных в стальной основе. Полученная сталь может прокатываться традиционным способом, так же как и серийные марки стали, в результате чего достигается ее повышенная прочность.
Различия в показателях износостойкости разных марок порошковой стали объясняются наличием в их составе разных карбидов в разных пропорциях и с разной равномерностью распределения по всему объему стали. Из двух сталей, имеющих примерно одинаковую твердость, более износостойкой будет та, в составе которой карбидов больше, или же они более твердые.
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). Количество слоев стали у разных производителей отличается, но нужно учесть, что слишком большое количество 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.
