Этот сплав можно назвать самым востребованным материалом для изготовления бюджетных вариантов ножей. Сталь 420 применяют иностранные компании для клинков, которые затем попадают на рынок по всему миру, в том числе и в Россию. Именно её используют для изготовления практически всех китайских ножей. Это позволяет спорить о качестве стали. Но какая она на самом деле, будем разбираться в статье.
Химический состав стали
Сталь AISI 420 выпускается с различным процентным содержанием углерода и делится на несколько категорий с различными показателями твёрдости. Одной её разновидностью считается сплав AISI 420 MoV, она дополнительно легированная молибденом и ванадием. Но в классическом варианте химический состав стали AISI 420 выглядит следующим образом:
| C,% | Cr,% | Si,% | P,% | Mn,% | S,% |
| 0,15-0,3 | 12,00-14,00 | 1,00 | 0,04 | 1,00 | 0,03 |
Небольшое содержание углерода, говорит о не высоком показателе твёрдости стали. В соответствии с маркировкой AISI, цифра «4» означает принадлежность металла к сплавам никеле-молибденовой группы. А число «20» определяет место стали в таблице.
Высокое количество хрома обеспечивает коррозионную устойчивость и обеспечивает высокую плотность металла. Марганец в составе при термической обработке помогает раскислить и дегазировать пластичную смесь.
| 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. |
Характеристики стали AISI 420
Сталь AISI 420 относится к мартенситной нержавеющей группе. В зависимости от содержания углерода, термообработка сплава может дать твёрдость в 52 HRC или немного более. Металл имеет очень хорошую пластичность, что позволяет делать изделия сложной формы.
У сплава высокий показатель сопротивляемости к коррозии. Также металл не боится контакта с солями и органическими кислотами.
Слабоагрессивные среды ему не страшны. Благодаря строению сплава у него сохраняется стабильность под нагрузками. Сталь AISI 420 имеет высокую температуру плавления. Устойчивость к образованию окалины у сплава сохраняется до 700 градусов по Цельсию.
Хорошая сопротивляемость коррозии используется производителями ножей для изготовления снаряжения для дайвинга. Любители этого занятия по достоинству оценивают такие изделия.
Плюсы и минусы стали
Сплав 420 считается недорогим и очень доступным составом. Он имеет свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их подробнее:
Плюсы
- металл соответствует всем пищевым и гигиеническим стандартам безопасности. При соприкосновении с пищей он не меняет её вкус;
- при нагревании сплава до 450 градусов, он не меняет своих свойств и стабилен;
- материал до закалки очень пластичен, из него можно сделать клинок любой формы;
- стойкость к упругой деформации позволяет сплаву иметь пружинящие свойства;
- сплав довольно легко поддаётся сварке, чем может похвастаться редкий металл из мартенситной группы;
- сталь 420 имеет очень широкое распространение по всему миру;
- у металла очень высокие антикоррозийные свойства, даже после долгого соприкосновения с влагой, ему не страшна ржавчина;
- из стали производят медицинский инструмент, что говорит о его гигиенической нейтральности;
- сплав 420 имеет высокую устойчивость к механическому воздействию;
- после полировки клинки блестят словно зеркало и долго остаются такими;
- ножи из стали очень легко поддаются заточке и практически любым абразивным камнем;
- стоимость металла не высокая, что делает доступным его всем слоям населения.
Минусы
- состав имеет не высокую износостойкость, что сказывается на небольшой долговечности изделий;
- ножи из сплава 420 быстро теряют свою заточку.
Физические свойства стали AISI 420
Металл имеет следующие физические свойства:
- в зависимости от количества углерода и режима закалки сплав может иметь твёрдость в 50-55HRC;
- предельная прочность варьируется в диапазоне 550-620 МПа;
- от количества углерода зависит относительное удлинение, оно может быть 20-26%;
- модуль Юнга достигает 195 ГПа;
- удельная теплоёмкость равна 450 Дж/кг*К;
- теплопроводность сплава 27,4 Вт/м*К.
Применение стали
Отличные свойства стали AISI 420 обеспечивают ей востребованность в самых разных отраслях. Листы и полосы сплава прекрасно подходят для изготовления ножей. Но металл также применяют и в других сферах:
- изготовление клапанов, труб, лопаток и крепёжных элементов;
- листовую сталь применяют для изготовления сепарационных и тепловых кранов;
- благодаря коррозионной устойчивости из сплава делают котельное оборудование и элементы конструкции турбин;
- из стали делают износостойкие прокладки для автомобилей и механизмов, им не страшны трение и ударные нагрузки;
- изготавливают мерительный и режущий инструмент различного типа;
- делают для автомобилей карбюраторы;
- производят кухонные принадлежности разного назначения;
- создают оборудование и детали машин для пищевой промышленности;
- сплав не вступает в реакцию при соприкосновении с коньячным спиртом, поэтому его применяют в виноделии;
- изготавливаются различные пружины и детали, которые подвергаются постоянным нагрузкам.
В отечественном производстве ножей сталь AISI 420 практически не используется, что нельзя сказать про импортных изготовителей. Очень многие именитые иностранные бренды применяют сплав для клинков. И следует заметить, что продукция пользуется популярностью.
Обработка стали AISI 420
При изготовлении клинков из стали AISI 420 применяют термическую обработку в азотной среде. Это позволяет получить металл с уникальными характеристиками. Получаются гибкие клинки с хорошей режущей кромкой. На фактор закаливаемости влияет содержание углерода в составе.
Далее изделия шлифуются, всё это делают до закалки. Процесс производится при невысоких температурах. После закалки, обязательно проводят отпуск металла.
Аналоги
Среди иностранных марок стали, самыми близкими по составу можно назвать японский сплав SUS420J1, китайский 20Cr13 и немецкий X20Cr13. В Чехии подобную сталь маркируют 17042, в Польше 4h23, в Испании F. 3404 и в Англии 420S45.
Следует отметить, что в Европе марки стали подобные AISI 420, пользуются большой популярностью. Но и в России есть похожие составы, давайте более подробно их рассмотрим:
- 20Х13. Сплав обладает не плохой коррозионной устойчивостью. Но после закалки приобретает твёрдость только в 48-50 HRC. Применяется состав для изготовления кухонной утвари и сувенирных изделий:
- 30Х13. Этот сплав широко применяется для изготовления медицинских инструментов и оборудования. Сталь имеет высокую коррозионную устойчивость. Но по пластичности уступает предыдущему варианту металла;
- 40Х13. Этот мартенситный сплав очень популярен в России. Его закаливают до 52-58 HRC, что можно сказать неплохой результат. Из металла делают очень много различных вещей.
Ножи из стали AISI 420
Сталь 420 – это одна из самых популярных сталей, низкого ценового сегмента. Главным ее преимуществом является хорошее противодействие коррозии и относительная простота заточки. Это делает возможным заточить изделие без проблем в походных условиях. У сплава есть свои постоянные покупатели, которым нравятся характеристики металла.
Складной нож Antonini Old Bear
Изделие Old Bear – новая эксклюзивная линия складных ножей от итальянского производителя Antonini. Эта компания на протяжении трех поколений выпускает режущий инструмент в наиболее распространенном промышленном секторе в области Маниаго (Порденоне), историческом центре производства металлообработки со времен Средневековья. Характеристики ножа:
- Длина ножа: 210 мм;
- Длина клинка: 90 мм;
- Длина рукояти: 120 мм;
- Толщина клинка: 1,9 мм;
- Материал клинка: Сталь 420;
- Материал рукояти: Орех, латунь;
- Производитель: Antonini (Италия);
- Вес ножа: 62 грамм.
Нож FOX European Hunter
Нож European Hunter выполнен в классическом стиле с рукоятью из наборной кожи, которая обеспечивает отличное сцепление даже в сырую или холодную погоду. Чтобы обеспечить отличные режущие свойства, толщина клинка остается умеренной, всего 3 миллиметра. В комплект входят прочные кожаные ножны. Характеристики клинка:
- Длина ножа: 255 мм;
- Длина клинка: 140 мм;
- Длина рукояти: 115 мм;
- Ширина клинка: 25 мм;
- Толщина обуха: 3 мм;
- Материал клинка: Сталь 420;
- Материал рукояти: Кожа;
- Вес: 133 грамм.
Нож складной Antonini Maniaghese
Изделие Maniaghese – небольшой, но практичный складной нож выполненный в классическом европейском стиле. Клинок изготовлен из прочной нержавеющей стали, имеет фиксатор типа Slip-Joint. Накладки на рукоять выполнены из стабилизированной древесины Котибе. Характеристики изделия:
- Длина ножа: 188 мм;
- Длина клинка: 83 мм;
- Длина рукояти: 105 мм;
- Ширина клинка: 15 мм;
- Толщина обуха: 2,5 мм;
- Материал клинка: AISI 420;
- Материал рукояти: Дерево;
- Страна-производитель: Италия;
- Производство: Antonini, Italy;
- Вес: 60 грамм.
