В последнее время на рынке всё чаще можно встретить ножи из порошковой стали. Современное производство использует такой метод изготовления сплава уже более 30 лет. Порошковая сталь стала занимать свою нишу в ножевом мире. Так чем же этот металл отличается от обычного сплава, попробуем разобраться в этой статье.

История

В конце 7 века индусы изготовили железную колонну с помощью порошковой стали. Её длина была 7 метров и весила она 6 тонн. До наших дней она сохранилась в прекрасном состоянии. Но в современном мире эту технологию начали использовать в 60 годах 20 века. Первыми были металлурги из США.

Легирующие элементы

Порошковая сталь используется в основном для производства ножей. В состав такого сплава входят различные химические элементы, которые способны придавать металлу различные положительные характеристики. Давайте разберём основные легирующие добавки:

  • Хром. В среднем порошковая сталь содержит хрома в 13% пропорции. Он повышает устойчивость к коррозии и делает сплав более твёрдым. Но следует отметить, что из-за него падает прочность материала. Зато ножи с хромом требуют гораздо реже заточки;
  • Никель. Делает сталь более устойчивой к внешним воздействиям и улучшает твёрдость материала;
  • Молибден. В среднем в порошковом сплаве его значение колеблется в районе 8%. Ножи из такой стали устойчивы к нагрузкам и нагреванию. Изделия с молибденом служат долго и долго радуют своими качествами владельца;
  • Кремний. Улучшает все основные положительные характеристики сплава и придаёт ему крепости;
  • Марганец. Благодаря присутствию марганца, материал становится более прочным и поэтому его часто используют в качестве легирующего элемента. Он улучшает структуру сплава и повышает износостойкость металла;
  • Ванадий. Улучшает характеристики твёрдости и делает изделие устойчивым к внешним воздействиям;
  • Вольфрам. Этот химический элемент придаёт твёрдости изделию, но при этом снижает его прочность.

Ножи из порошковой стали.

Особенности производства

При производстве порошковой стали на её свойства влияют карбиды. Это особые элементы, от которых зависит срок службы, гибкость и прочность готового изделия.

Обычная сталь содержит в себе крупные карбиды и они расположены неравномерно.

В таком случае очень сложно сказать какой получится материал. А при изготовлении порошковой стали этого удаётся избежать. Это позволяет сохранить высокие показатели надёжности и прочности готового сырья. Процесс изготовления порошковой стали проводится в несколько этапов:

  1. В азотной среде специальным оборудованием распыляется состав стали. Это позволяет получить металлический порошок с равномерным распределением карбидов. Происходит это благодаря быстрой кристаллизации металла.
  2. Порошок обрабатывается и помещается в вакуумную пресс-форму из пластичных материалов.
  3. Содержимое контейнера спекается под давлением.
  4. В результате на выходе имеется слиток стали, который подвергают дальнейшей обработке, ковке или прокату.

Ещё клинки из порошка.

Смешивание

Важнейшая начальная подготовительная операция. Смешивание производится путём приготовления из металлопорошков различного состава однородной субстанции, которую называют – шихта. Однородность шихты зависит от тщательнейшего смешивания.
Это очень важно для получения конечных порошковых свойств готовой продукции. Смешивание производят в специальных миксерах механическим способом. После завершения процесса получаемая масса тщательно высушивается и просеивается.

Формовка

На этой стадии происходит уплотнение поступающего в пресс-форму заданного количества готовой сыпучей шихты. Её обжимают и придают форму и размеры для последующего спекания.

Деформация частиц может быть одновременно упругой, хрупкой и пластичной.

Формовка шихты производится размещением шихты в прочных пресс-формах, и с последующим прессованием под давлением от 30 до 1200 МПа. Прессовка может производиться механическим, пневматическим и гидравлическим способами.

Спекание

Заключительной фазой порошковой металлургии является спекание. Это термическая обработка сформированных заготовок. В процессе всего производства этот этап считается самым ответственным. В результате операции заготовки преобразуются в исключительно прочные спеченные тела.

В процессе спекания происходит выгонка нежелательных примесей и удаляются возможные газы. А также снимается напряжение в частицах и точках контакта между ними. Происходит диффузное преобразование поверхностного слоя.

Ножи из порошкового сплава.

 

Плюсы и минусы порошковой стали

Как производится порошковая сталь, мы узнали чуть выше. Теперь следует узнать положительные и отрицательные стороны этого сплава. Давайте более подробно разберём эти моменты.

Плюсы

  • Гибкость. Небольшие карбиды практически идеально сбалансировано располагаются в структуре сплава. Также эту сталь можно сильно легировать, что приводит к росту стойкостных характеристик;
  • Шлифовка. Благодаря мелким и правильно расположенным карбидам, сталь прекрасно поддаётся ковке и шлифовке;
  • Изготовление. Метод твёрдофазного азотирования позволяет достаточно легко получать высокозернистые стали;
  • Применение. Порошковые стали могут применяться для создания материалов методами механического легирования;
  • Механика. При разумном ограничении карбидных составляющих, можно добиться заметного улучшения механических характеристик;
  • Закалка. В процессе закаливания порошковая сталь получает более мелкое и равномерное зерно, а также насыщенный твёрдый раствор. В результате получается сплав с повышенной сопротивляемостью к коррозии, с отличной твёрдостью и теплостойкостью;
  • Долгий срок службы. Производство стали осуществляется на специальных установках. В результате получается долговечный металл востребованный в промышленных и строительных сферах;
  • Экологичность. Производство порошковой стали практически безотходное. Остатков стали не остаётся, что предотвращает загрязнение окружающей среды;
  • Прочность. При приложенных внушительных усилиях, на стали не появляется трещин, изделие не деформируется и не разрушается.

Минусы

  • Дорогостоящее производство. Для изготовления стали потребуется приобрести специальное промышленное оборудование. В кустарных условиях произвести сплав невозможно;
  • Цена готовых изделий. Стоимость ножей и прочего режущего инструмента в разы выше обычных сплавов. Это определяется сложностью производства;
  • Трудность заточки. Изделия из порошковой стали получаются необычайно твёрдыми. Просто так клинок не заточить, понадобятся специальные камни или станок.

Самые популярные порошковые сплавы

Сплавы порошкового производства изготавливают по всему миру. Они отличаются максимальным качеством и неприхотливостью в уходе в сравнении с остальными видами. Изделия славятся своей прочностью, твёрдостью, устойчивостью к коррозии и другими положительными качествами. Давайте рассмотрим самые популярные виды сплавов:

ZDP-189
Это по настоящему японская суперсталь, встречается она на очень дорогих ножах. Производится в основном японскими предприятиями. Самым главным преимуществом можно назвать эксплуатационные характеристики, которых удалось достичь благодаря высокому содержанию углерода.
CPM S30V
Сталь мартенситного класса, которую разработали Дик Барбер и Крис Рив. Одна из самых популярных марок стали. В ней меньше чем обычно ванадия, благодаря чему ножи из неё легко шлифовать и затачивать. Клинки из стали пользуются успехом по всей Европе.
CPM S35VN
Это можно сказать улучшенная сталь предыдущего варианта. Особенностью этого сплава можно назвать его легирование ниобием. Это обеспечивает лучшую механику, и последнее время приобретает определённую моду.
CPM S90V
Это уже можно сказать ветеран порошкового мира, но который не уступает своих позиций более современным сплавам. Карбиды ванадия придают стали высокую износостойкость, но несколько ограничивают механику. Твёрдость сплава может достигать 59-60 HRC, что маловато для порошковых сплавов.
M390
Сплав относится к премиум классу и привлекает покупателей своей устойчивостью к коррозии. Ножи из этой стали очень хорошо показывают себя в работе в не зависимости от окружающих условий. Следует отметить, что затачивать такие изделия очень сложно.
CPM S110V
Этот сплав сочетает в себе огромное количество твёрдых карбидов. Также сталь легируют большим количеством ниобия с добавлением кобальта. Несмотря на высокую твёрдость, сталь обладает отличными механическими характеристиками. Стойкость режущей кромки очень высокая. А рез изделий из сплава не очень агрессивный.

Характеристики и свойства

Производство порошковой стали в большинстве случаев одинаковый. Отличаться может лишь этап добавления легирующего состава. Технология позволяет производить в основном ножи с высокой прочностью, которые не поддаются коррозии и практически не затупляются со временем.
Режущая кромка лезвия у порошковой стали острее, нежели у обычных сплавов. Поэтому клинки из порошка можно встретить в армии или у охотников. Современные производственные мощности позволяют добавлять в сталь различные легирующие компоненты.

Разновидности порошковых сталей

Производство клинков из порошковой стали подразумевает обязательный процесс спекания. Его проводят при очень высоких температурах и давлении в несколько сотен атмосфер. Для производства применяют различные составы порошка. Все стали можно условно разделить на следующие группы:

  • низкий класс;
  • средний класс;
  • хай-энд;
  • премиум класс.

Какая вам сталь больше по душе?
ПорошковаяОбычная

Сварка, заточка и ковка

Большим минусом порошковых сталей можно назвать сложность заточки. Сделать изделие острее, чем с завода у вас не получится. Если затачивать клинок неправильно, то могут появиться сколы, трещины и неровности.

Для того чтобы проковать сталь потребуется современное оборудование.

В основном эту процедуру выполняют в частных мастерских. Где требуется уникальная форма клинка. А вот сваривать порошковую сталь не рекомендуется. Из-за нагрева меняется структура металла определённых участков, что скажется на прочностные характеристики.

Сферы применения

Порошковая сталь показала себя как прочный, долговечный и износостойкий материал. Поэтому сталь применяют при изготовлении инструментов, ножей и других режущих приспособлений. Эксплуатация которых производится в очень неблагоприятных условиях.

Ножи из порошковых сталей

Вокруг порошковой стали ходит множество легенд, мифов и заблуждений. Некоторые люди утверждают, что такой материал просто чудо и его нет в природе. Но это неверно, порошковые стали постепенно завоёвывают свой рынок, хоть и стоимость изделий немаленькая.

Охотничий нож – Акула

Нож Акула – отличный охотничий клинок, который станет прекрасным презентом для охотника, рыбака или путешественника. Геометрия клинка напоминает клык большой акулы, а сам клинок выполнен из порошковой стали N690. Рукоять выполнена из стабилизированной древесины ореха. Характеристики изделия:

  • Длина ножа: 258 мм;
  • Длина клинка: 133 мм;
  • Длина рукояти: 125 мм;
  • Ширина клинка: 29 мм;

  • Толщина обуха: 3.8 мм;
  • Материал клинка: Bohler N690Cо;
  • Материал рукояти: Дерево;
  • Вес: 170 грамм.

Прекрасный презент для охотника.

Складной нож – We Knife Bullit Bronze

Bullit Bronze – необычный EDC-нож от китайского производителя. Клинок длиной в 90 мм из высококлассной порошковой стали с профилем sheepfoot. Прочная цельнометаллическая рукоятка из титана с замком Frame-Lock. Рукоять выполнена из титана Ti6Al4V – это наиболее распространенный сплав титана. Характеристики ножа:

  • Общая длина: 210 мм;
  • Длина клинка: 90 мм;
  • Толщина обуха: 4 мм;
  • Материал клинка: CPM S35VN;

  • Материал рукояти: Титан;
  • Производитель: We Knife, Китай;
  • Вес: 131 грамм.

Нож из высококлассной порошковой стали.

Складной нож – BUCK 110 Slim Hunter Pro

Buck 110 Slim Hunter Pro – очередная интерпретация знаменитого BUCK Hunter 110 с клинком из качественной порошковой стали CPM-S30V. Эта новая серия ножей отличается легкостью и прочностью. Нож удобно открывать одной рукой, что немаловажно для повседневных дел. Характеристики изделия:

  • Длина ножа: 219 мм;
  • Длина клинка: 95 мм;
  • Длина рукояти: 124 мм;
  • Толщина обуха: 3.0 мм;

  • Материал клинка: CPM S30V;
  • Материал рукояти: G10;
  • Производство: BUCK Knives, США;
  • Вес: 83 грамм.

Интерпретация знаменитого BUCK Hunter 110.

Отзывы

Михаил
Алдан
Стали в серийном производстве до пика своих возможностей не доводятся. Я не говорю, что это плохо, но уже не так интересно. Попробуйте поработать по интересным сталям с нашими производителями, узнаете много интересного. Наши как не странно очень добросовестно относятся к производству.
Фёдр
Бежецк
Модные стали, сам болею иногда желанием че-нить новенькое попробовать. Но, право слово, для любой работы S30V хватает выше крыши. Просто нет реальной потребности в более крутой стали. Я одним ножом уже 5 лет пользуюсь.
Олег
Верхоянск
С моим чисто утилитарным подходом, мой любимый фикс – Bench 515 Rant из D2. Хорошо сведен, гарантированная ТМО, на двое суток охоты в составе 14-18 человек хватает с головой: четвертое, на что можно смотреть бесконечно – это как егерь ТВОИМ ножом обрабатывает тушки и нахваливает клинок.
Василий
Гагарин
Вот сегодня пришел клин из ДИ-90МП на вторичную твердость 63-64 HRC закаленный, вот это злая сталюка. Пока не наточена, тест хвостовик по хвостовику из быстрореза Р6М5 дает хорошую вмятину на быстрорезе на ДИ-90 следов нет. Кромка обуха царапает стекло. Чувствую намучаюсь с ней, но тем интереснее.
Семён
Голицыно
Дуратек 20CV (61HRC) на ноже показывает себя достаточно пластичной железкой не особо склонной к выкрашиванию и при это хорошо держит кромку. Имхо очень неплохая железка в правильной ТМО. Правится тоже не сказал бы что очень сложно, керамика тоже берет.