Сталь ZA-18 в обкладках из дамаска
Сталь ZA-18 — японская сталь производства «Aichi Steel», разработанная по специальному заказу компании Kanetsugu. Сплав является улучшенным аналогом известной ножевой стали VG-10. Сталь закаливается и потом подвергается криогенной обработке (криогенной закалке) для превращения оставшегося аустенита в мартенсит.
Твердость стали 60-61 HRC, вместе с тем сталь не является хрупкой. Отличительной особенностью ZA-18 является использования кобальта в сплаве — эта дорогая и редкая в сталях легирующая присадка делает сталь более твердой и вязкой.
Химический состав ZA-18 похож на состав стали VG-10, но содержит больше углерода (1.20% против 1.05% у VG-10), Хрома (18.0 против 15.5), Молибдена (1.50 против 1.20) и Кобальта (1.8 против 1.5) для большей твердости, прочности и коррозионной стойкости.
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.
Состав стали:
C 1,2% — содержание углерода в сплаве составляет 1,2%. Углерод — наиболее важный элемент в стали, он повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.
Mn 1,00% — содержание марганца в сплаве составляет 1,00%. 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.
Сr 18.0% — содержание хрома в сплаве составляет 18.0%. 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.
Мо 1,5% — содержание молибдена в сплаве — 1,5%. Молибден — серебристо-белый металл, применяется для изготовления специальных и быстрорежущих сталей. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую жесткость, делает его достаточно стойким к высоким температурам.
V 0,25% — содержание ванадия в сплаве — 0,25%. Ванадий — серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью. Применяется при производстве специальных сортов стали, в том числе инструментальных. Он отвечает за упругость и усиливает свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.
Co 1,8% - содержание кобальта в сплаве - 1,8%. Кобальт, серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Повышает жаропрочность, улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и. т. п.
Si 1,00% — содержание кремния в сплаве — 1,00%. Кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
P 0,04% — содержание фосфора в сплаве — 0,04%. 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 0,03% — содержание серы в сплаве — 0,03%. 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%