В современной России ножевая промышленность представлена различными видами сплавов. Также у нас присутствуют и зарубежные виды металла. Одним из самых популярных материалов для ножей американского производства является сталь 440. Она отвечает всем стандартам необходимых для производства клинков. И изделия получаемые из неё, реально хороши.
Химический состав стали
Основным легирующим элементом является хром, в сплаве его содержится от 16 до 18 процентов. По этой причине металл относится к категории хромистых сталей. Содержание прочих элементов: молибдена, кремния и марганца, не столь значительно и не превышает 1% для каждого.
| C,% | Cr,% | Mo,% | Mn,% | P,% | S,% | Si,% |
| 0,75-1,2 | 16-18 | 0,75 | 1 | ≤0,04 | ≤0,03 | 1 |
На эластичность материала влияет в первую очередь содержание углерода. Изменение его в сотых долях качественно влияет на характеристики стали. Оптимальным вариантом для рассматриваемого сплава является содержание углерода в 1%. Уровень прочности стали возрастает с ростом концентрации этого элемента.
От окисления стали 440 её спасает содержание марганца, он не даёт образовываться сульфидам. Хорошее содержание хрома помогает противостоять коррозии. Также помогает влияние молибдена с кремнием.
| Химические элементы и их значение в составе стали для ножей: | |
| Углерод (C) | без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность. |
| Хром (Cr) | придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость. |
| Марганец (Mn) | повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости. |
| Молибден (Mo) | предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость. |
| Кремний (Si) | увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной. |
| Ванадий (V) | формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость. |
| Никель (Ni) | повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали. |
| Ниобий (Nb) | лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость. |
| Вольфрам (W) | увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам. |
| Кобальт (Co) | усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость. |
| Сера (S) | является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей. |
| Фосфор (P) | ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах. |
Классификация стали 440 по структуре
Углерод является ключевым элементом, по которому марка стали 440 делится на три разновидности. Все три сплава имеют высокое его содержание, а также компоненты повышающие прокаливаемость.
При нагреве и охлаждении на воздухе в них образуется игольчатая микроструктура – мартенсит. Все три разновидности относятся к мартенситному классу сплавов. Рассмотрим их подробнее:
- 440А – низкоуглеродистая (0,65-0,75%);
- 440В – среднеуглеродистая (0,75-0,95%);
- 440С – высокоуглеродистая (0,95-1,20%).
Прочностные характеристики
Для понимания этого показателя используются следующие характеристики:
- предел прочности;
- предел текучести;
- относительное удлинение;
- твёрдость по шкале Роквелла.
Значения для марок стали 440 серии можно рассмотреть в таблице:
| Показатель | 440A | 440В | 440С |
| Предел прочности, МПа | 740 | 750 | 760 |
| Предел текучести, МПа | 420 | 430 | 460 |
| Твердость по Роквеллу, HRC | 56 | 58 | 60 |
| Относительное удлинение, % | 20 | 18 | 13 |
Изучив таблицу, можно смело сказать, что прочностные показатели лучше у марок стали с более высоким показателем содержания углерода. При термообработке этот показатель можно увеличить, но при этом страдает хрупкость стали.
Плюсы и минусы стали 440
Как и любой другой сплав, сталь 440 имеет преимущества и недостатки. Но следует учесть, что высококачественный сплав имеет больше положительных свойств, нежели отрицательных. Они относятся ко всем трём сплавам 440А, 440В и 440С. Рассмотрим их подробнее:
Плюсы
- металл имеет хорошее сопротивление к внешним механическим воздействиям. Сплав широко применяют для изготовления ножей. В ходе эксплуатации они не деформируются и всегда имеют изначальную структуру и строение;
- сталь характеризуется высокой прочностью. Это ещё одно преимущество доказывающее устойчивость сплава к механическим воздействиям. Благодаря этому, сплав может работать с различными твёрдыми предметами и продуктами питания;
- высокая сопротивляемость к коррозии. Изделия из сплава могут долго находиться во влажной среде и с ними ничего не будет. Сталь 440С относится к категории нержавеющих. При грамотном обращении с ножами они не ржавеют;
- сплав отличается высокой стойкостью к износу. Клинки изготовленные из стали 440С могут прослужить несколько десятилетий. Изделия не теряют своей формы и положительных характеристик;
- ножи изготовленные из сплава прекрасно поддаются заточке. От этого эксплуатационные свойства изделий очень высоки;
- не высокая стоимость стали, является важнейшим её потребительской характеристикой. Изделия из металла 440С могут себе позволить различные слои населения.
Минусы
- ножи изготовленные из стали 440С необходимо каждый раз мыть после применения. Важным является поддержание чистоты в местах соединений рукояти и режущего элемента;
- из сплава изготавливают быстрорежущие ножи для крупных производств. Следует учитывать высокую остроту бытовых ножей, будьте аккуратны при работе изделием – они очень острые;
- на износостойкости сказывается отсутствие ванадия, к сожалению, не в лучшую сторону;
- слабые растворы кислот, солей и щелочей клинок перенесёт прекрасно. Но стоит немного повысить их концентрацию, они негативно скажутся на состоянии клинка.
Свариваемость сплава
Условия термообработки
Для стали 440 применяются различные виды термической обработки. Они бывают следующего типа:
- Для снижения твёрдости стали проводится отжиг при температуре 870-900 °C, с выдержкой в 6 часов. И только затем производится механическое воздействие на сплав.
- При температурах 1095-1160 °C, производится горячая ковка металла. Для достижения хорошей твёрдости процесс заканчивается закалкой. Она производится при температуре 1010-1040 °C. Охлаждение делают в воде или в масле.
- Для получения равномерной структуры и необходимой твёрдости, проводят процесс отпуска стали. Термообработка производится при температурах 100-500 °C. После необходимо обеспечить медленное остывание изделия.
Применение стали 440
Несмотря на появление более высокотехнологичных и совершенных сплавов, сталь 440 по-прежнему остаётся актуальной. Она стабильно остаётся на рынке, благодаря своей прочности и доступности. В основе своей этот сплав применяют для изготовления бытовых инструментов.
Также сталь 440 используют для других узкоспециализированных целей. За счёт режущих качеств этой марки её используют для изготовления хирургических инструментов. Помимо не больших изделий из сплава делают такие предметы, как тесаки и мачете.
Находит сплав применение и в промышленности. Его применяют для изготовления роликов, штамповочных матриц, обойм. Из металла делают все возможные устройства на крупном производстве.
Для каких ножей подходит
Ножи из сплава 440 делают различного назначения. Рассмотрим различные варианты клинков, которые выполняют из этого сплава 440С :
- клинки применяются поварами для обработки различных продуктов. Из стали 440С изготавливают инструменты для разделки: мяса рыбы, овощей, фруктов, зелени и прочих продуктов питания;
- ножи из стали 440С прекрасно подходят для рыбалки. Клинки имеют относительно небольшую толщину, что позволяет аккуратно распотрошить тушку рыбы. Разделочные ножи получаются достаточно гибкими, ими можно приготовить филейные кусочки. Для рыболовов изготавливаются клинки различной длинны, чтобы с помощью их можно было разделать добычу разной величины;
- универсальные ножи прекрасно подходят для туризма. Ими можно обработать дерево или открыть консервированные продукты. Стальные ножи изготавливают достаточно лёгкими, и они не занимают много места;
- высокие режущие качества помогут разделать тушу убитого зверя. Для этого не потребуется дополнительных приспособлений или усилий. Для охотников изготавливают ножи с повышенной прочностью. Так как в условиях охоты приходится резать жёсткое мясо, отделять кости, разделывать хрящи;
- клинки из стали 440С применяются и в дайвинге. Им не страшны влияние влаги и солей, они не теряют своих качественных свойств. Такой инструмент можно встретить в наборе на борту современной яхты, катера, лодки и других водных суден;
- режущие инструменты неплохо подходят для обработки покрытий разного типа: дерево, бумага, пластик. В строительстве ножи находят широкое применение. Ими можно резать линолеум, пенопласт и минеральную вату.
Ножи не требуется дополнительно обрабатывать антикоррозийными средствами. Достаточно лишь насухо вытереть инструмент. Описанные выше сферы применения ножей из стали 440С, также относятся и ко всей серии сплава 440.
Назначение легирующих компонентов
Легирование, в прямом смысле означает – связывание или соединение. Специальные добавки в состав сплава, растворяются в нём и образуют карбиды. А так же получаются несвязные включения и интерметаллические соединения в металле.
Для всей группы сталей 440 основным легирующим элементом является хром. Он способствует получению карбидов в структуре сплава.
Присутствие хрома в металле более чем на 12,5%, позволяет образовать на поверхности заготовки образовать защитную оксидную плёнку. Таким же образом ведёт себя молибден. Он помогает сплаву приобрести мелкозернистую структуру, которая обеспечивает высокую прочность и твёрдость.
Связыванию растворенного кислорода за счёт образования окислов, способствует марганец и кремний. Эти легирующие элементы добавляют прочностных качеств сплаву, а также улучшают его пластичность и прокаливаемость.
Аналоги
Ножи из стали серии 440
Американская нержавеющая сталь среднего сегмента. Закалка на твердость составляет 56-60 HRC. Благодаря хорошей стойкости к коррозии эта сталь часто используются в дайвинге, потому как она не боится агрессивной соленой среды. Также она применяется для изготовления ножей различного направления.
Нож – BUCK Nobelman Carbon B0327CFS
Это стильный и современный, тонкий и легкий складной нож, который без проблем открывается одной рукой. Клинок длиной шестьдесят семь миллиметров сделан из качественной нержавеющей стали марки 440А, а на рукояти модели используются карбоновые накладки. Нож оборудован клипсой для удобного ношения на поясе или в кармане. Характеристики клинка:
- Длина ножа: 162 мм;
- Длина клинка: 67 мм;
- Длина рукояти: 95 мм;
- Толщина обуха: 3,0 мм;
- Материал клинка: сталь 440A;
- Материал рукояти: пластик;
- Производство: Buck Knives, США;
- Вес: 74 грамм.
Складной нож – Boker Magnum Chainsaw Attendant Satin
Мощный и надежный складной нож от Boker. Это практичная и функциональная модель оснащена клинком из стали 440B и рукоятью из прочного пластика. На конце рукояти имеется массивный стеклобой. Характеристики изделия:
- Длина ножа: 223 мм;
- Длина клинка:90 мм;
- Длина рукояти: 123 мм;
- Толщина обуха: 3,0 мм;
- Материал клинка: сталь 440B;
- Материал рукояти: пластик;
- Производство: Böker, Германия;
- Вес: 184 грамм.
Складной нож – Ganzo G7211-GR
Сдержанный, но харизматичный складной нож от компании Ganzo. Процесс открытия производится с помощью кнопки — при нажатии клинок мгновенно приходит в движение. Рукоять изготовлена из G10 и имеет рифленую поверхность, что обеспечивает надежный хват. Характеристики ножа:
- Длина ножа: 200 мм;
- Длина клинка: 90 мм;
- Ширина клинка: 22 мм;
- Длина рукояти: 115 мм;
- Толщина обуха: 3,0 мм;
- Сталь клинка: сталь 440C;
- Материал рукоятки: G10;
- Вес: 133 грамм.
