Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое твердость клинка и HRC

Что такое твердость клинка и HRC?

Твердость стали – один из важнейших параметров, на который следует обращать внимание при выборе ножа, ведь в том числе и от него зависит, как долго клинок сможет оставаться острым. Но означает ли это, что чем больше цифра указана в характеристиках, тем нож лучше? Давайте разбираться.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRChardness_testing_q250c_awb_01.jpg

Твердомер в работе

Что такое твердость?

Твердость – это способность материала противостоять деформации под воздействием другого материала с более высокими прочностными характеристиками. Для таких испытаний используют закаленный до больших величин шарик или алмазный наконечник, которые называются инденторами. Чем больше индентор испытывает сопротивления во время испытания, тем тверже материал.

Методы измерения

Способы измерения твердости стали делят на:

  • статические;
  • динамические.

Представителями статических способов испытаний являются:

  • метод Бринелля;
  • метод Виккерса;
  • Роквелла.

Из динамических способов измерения наиболее популярным является способ Шора. Рассмотрим их подробнее.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRCknife55.jpg

Бринелль

Шведский инженер предложил определять прочность материала путем вдавливания в него стального закаленного шарика. Для этого был создан твердомер – пресс Бринелля. Во время замеров, шарик (2,5 мм, 5 мм или 10 мм диаметром) определенное время вдавливается в материал. Обычно процесс занимает около 30, но может достигать и 180 секунд. После окончания приложения нагрузки замеряется диаметр отпечатка, оставшегося после шарика и вычисляется твердость ножа .

Виккерс

Еще один статический способ измерения твердости, получивший название от английского военно-промышленного концерна «Vickers Limited». В качестве индентора при измерении по Виккерсу используется алмазная четырехгранная пирамида, вершина которой образована гранями, сходящимися строго под углами в 136 градусов. Для вычисления уровня термообработки, необходимо знать показатели давления на алмазную пирамиду и площади отпечатка пирамидальной поверхности в материале. Особенность данного метода состоит в том, что он требует использования микроскопа для считывания данных с поверхности испытуемого материала.

Способ по Шору принадлежит к разряду динамических. Придуманный Альбертом Ф. Шором в 1906-м году, американцем по происхождению, этот вид измерения иногда называют методом отскока. Диапазон измерения твердости клинков по Шору может варьироваться от 20 до 140 единиц hsd.

Согласно ему, твердость металла вычисляется по высоте, на которую отскакивает после удара боек (индентор). Главным минусом определения прочности по методу Шору являются ограничения по заготовке – она должна весить не менее 100 грамм, а ее толщина не должна быть меньше 10 мм. Согласитесь, что клинок с такими параметрами найти не просто.

Метод Роквелла

Самым популярным среди способов измерения твердости металлов и стали является метод, придуманный двумя американцами – Стенли и Хью Роквеллами. Свою первую заявку на патент они подали в 1914 году. В последствии изобретением занимался только Стенли Роквелл, который усовершенствовал твердомер и уже в 1924 году получил на него патент.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRC4a84414e8cccf400e4f0d3e56376da84.jpg

Принцип измерения

Процесс измерения твердости стали (hrc) способом Роквелла достаточно прост:

  • выбирается тип шкалы, вид индентора, определяется уровень нагрузки;
  • производится два пробных теста для проверки правильности выбранных параметров;
  • к заготовке, закрепленной на твердомере, прикладывается предварительная нагрузка, равная 10 кгс;
  • после предварительной, прикладывается основная нагрузка;
  • затем остается лишь зафиксировать результаты и произвести рассчеты.
Читайте так же:
Самодельный электролобзик своими руками

Для вычислений используется разница, полученная между предварительной и основной нагрузкой.

Шкала Роквелла

При измерении твердости способом Роквелла применяется 11 типов шкал: A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T. Каждая шкала отличатся типом индентора, применяемой нагрузкой, которая может составлять 60 кг, 100 кг или 150 кг, и константами для вычисления результатов.

Для определения уровня закалки стали используется шкала С, именно поэтому в ножевой области твердость клинка в характеристиках имеет обозначение HRC, где HR – обозначение твердости, а С – выбранная шкала.

Для этого вида шкалы, в качестве индентора используется алмазный конус с углом схождения 120 градусов и закругленной вершиной, а применяемая нагрузка составляет 150 кг.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRChqdefault.jpg

Проверка на прочность ножа компании Cold Steel

Почему Роквелл?

Какие же преимущества по сравнению с другими, имеет способ Роквелла:

  • измерения не разрушают материал, в отличии от метода Бринелля, оставляя на нем лишь небольшой отпечаток;
  • простота измерения, позволяющая не использовать микроскоп и другие специальные приспособления — данные, необходимые для расчета, выводятся на табло твердомера;
  • один из самых быстрых способов, в котором основной замер занимает от 3 до 5 секунд;
  • для измерения стали нет необходимости в очистке и полировке поверхности, на которой будет проводиться измерение;
  • применим для закаленных сталей.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRCMora-Robust-knife-torture-test-bushcraft-2.jpg

Испытания Mora Robust

Выбор твердости клинка (hrc)

Главный химический элемент, отвечающий за количество Роквеллов «на клинке» – углерод. Чем больше в составе углерода, тем тверже сталь. Ярким примером тому является знаменитая японская сталь ZDP-189 с содержанием углерода от 2,9 до 3 %, закалить которую можно до фантастических 69 единиц по шкале Роквелла. По сравнению с японским монстром, американская 420hc, углерода в которой всего 0,45—0,55 % и закалкой в 57 HRC, выглядит более чем скромно, однако это не мешает ей вот уже несколько десятилетий оставаться одной из самых востребованных сталей для производства ножей.

E:УВЛЕЧЕНИЯОБЗОРЫX-gear.com.uaТВЕРДОСТЬ КЛИНКА HRC859d286d-giwaki210sh_0.jpg

Нож из японской премиум стали zdp-189

Главным преимуществом сталей с высокой твердостью (hrc) и большим содержанием углерода является их способность долго держать остроту. Говоря простым языком, такие клинки дольше остаются острыми и их надо реже точить, поэтому они хорошо себя показывают на кухонных ножах. В туристических, универсальных, ножах для дайвинга и бушкрафта, где важна прочность и возможность заточить режущую кромку в полевых условиях, чаще используют стали, которые меньше склонны к коррозии, которые гораздо лучше переносят боковые и ударные нагрузки, легче точатся. В химическом составе таких сталей меньше угля и ниже твердость (hrc ).

Поэтому, при выборе колюще-режущего инструмента необходимо учитывать:

  • его назначение;
  • размер клинка;
  • желаемый тип спусков;
  • вид стали;
  • толщину сведения режущей кромки.

Сегодня уже никого не удивить цифрой в 60 и больше hrc, но стоит понимать, что такие высокие показатели подходят не для всех задач. Учитывайте это при выборе ножа, и тогда работа с ним будет доставлять вам одно удовольствие!

Какой твердости должен быть нож? Измерение твёрдости ножевой стали ультразвуковым твердомером ТКМ-459

tverdost_nozha.jpg

Ножи для рыбалки, охотничьи, хирургические, садовые, метательные, кухонные, канцелярские. На рынке представлено большое количество колюще-режущих изделий разных производителей. Так как же безошибочно выбрать изделие, которое удовлетворит Вашим функциональным потребностям? Первое, на что следует обратить внимание — твёрдость стали клинка. Именно она влияет на прочность, износостойкость и надежность ножа.

Читайте так же:
Смеситель для бетона ручной

Сбалансированная твёрдость клинка длительное время держит заводскую заточку, снижает риск поломки, деформации и крошения металла при эксплуатации.

Что нужно знать о ножевой стали?

Углеродистый металл с мелкими зернами в структуре легко затачивается, но легко подвергается коррозии. Клинки из порошковой стали обладают отличными режущими свойства, но тяжело поддаются доводке режущей части. Чтобы верно выбрать нож для конкретной цели, нужно знать несколько важных моментов о материале, из которого он изготовлен.

1. Существующие марки ножевой стали условно делят на 3 категории: премиум-класс, средний и нижний уровень .

Категория

Марки

Характеристики

Сфера применения

Премиум-класс

M390, ZDP-189, VG-10, Elmax, 154СМ, ХВ5, CTS-XHP, CPM S110V, CTS-204P, CPM S35VN

Высокая острота лезвия и жёсткость, прочность, упругость, ударная прочность, легкость заточки, формоустойчивость, износостойкость.

Медицинские и хирургические инструменты, ножевые клинки, ножи (в том числе складные) дорогого сегмента.

Средний уровень

4116, 14С28Т, 8Cr13Mov, D2, 440С, 420 НС, VG-1, AUS-8, Х12МФ, 9XC, 12С27 (Sandvic 12C27)

Хорошее соотношение цена/качество, относительно невысокая коррозионная стойкость, достаточная прочность, быстрая заточка режущей кромки.

Кухонные, охотничьи, туристические, складные, садовые и универсальные ножи.

Нижний уровень

AUS-6, 420, 440А, 65Г, 65Х13, 420J2

Низкое сопротивление ржавчине, быстро лопающиеся, сильно гнущиеся.

Кухонные, фиксированные, туристические, универсальные ножи и прочие режущие изделия низкого ценового сегмента.

Марка стали на складном ноже

2. Ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали, как правило, относятся к более высокому классу

• Высокоуглеродистая сталь — металлический сплав с содержанием углерода (С) от 0,6%. Его уровень влияет на твёрдость и прочность изделия. Так, например, в состав марки ZDP-189 (Япония) входит 2,9 — 3 % углерода, что позволяет при ее закалке получить до 69 HRC.
• Нержавеющая — содержит более 10,5% хрома (Cr) и не менее 50% железа (Fe).

Ножи, изготовленные из сплава, объединяющего лучшие характеристики этих двух видов стали, прочны, тверды и коррозионностойки. Они устойчивы к механическим повреждениям, дольше сохраняют заточку и устойчивы к окрашиванию.

Чаще всего клинки из высокоуглеродистой нержавеющей стали содержат в составе сплава дополнительные элементы, такие как кобальт (Co), молибден (Mo), ванадий (V) и другие, что положительно влияет на качественные характеристики материала, увеличивая твердость и режущие способности лезвия между заточками.

3. Стоит отметить, что для определённых категорий колюще-режущих инструментов, очень высокая твёрдость не является преимуществом.

В частности, универсальные, туристические и ножи для дайвинга ценятся минимальной склонностью к коррозии и простотой заточки, что предполагает меньшее содержание углерода. Такие клинки имеют твердость ниже 60 HRC, но они достаточно надежны и хорошо переносят ударные нагрузки. Режущая кромка не будет сильно деформироваться, и их можно заточить «на коленке».

tverdost_nozha_3.jpg

tverdost_nozha_2.jpg

Чем выше твердость ножа, тем дольше он останется острым, но и правильно заточить его при этом сложнее. При слишком высокой твёрдости и частой эксплуатации клинок может крошиться и ломаться!! Поэтому важно учитывать не только назначение выбираемого ножа, но и марку стали (ставится на лезвии, либо на клипсе ножа), из которой он изготовлен.

Читайте так же:
Стоимость песка для пескоструйного аппарата

Как определить твердость ножа?

Показатель твердости ножевой стали демонстрирует характеристики изделия и качество его закалки.

Твердость определяют по шкале Роквелла HRC. Для контроля применяются портативные и стационарные твердомеры. Ознакомиться с подробным описанием главных отличий данных приборов можно в статье «В чём разница между портативными и стационарными твердомерами?».

Твёрдость стали качественных клинков

Тип ножаТвёрдость
Кухонные, универсальные, туристическиеот 48 до 57 HRC
Охотничьиот 55 до 60 HRC
Хирургическиеот 58 до 62 HRC
Топорыот 62 до 70 HRC

Для измерения уровня твёрдости ножа можно использовать ультразвуковые и универсальные твердомеры серии ТКМ. Высокоточный прибор ТКМ-459C оперативно выполнит контроль стали, не оставляя видимого отпечатка на поверхности.

Диапазон измерений твердости по Роквеллу С составляет 20-70 HRC.

Для работы с клинками подойдет комплект поставки, включающий ультразвуковой датчик типа «А» и/или «Н».

Сведения о марках сталей, которые используются в производстве ножей.

8CR13MoV– одна из лучшихнержавеющих сталей китайского производства. По составу очень близка к AUS8. При правильной термообобработке эта сталь обладает хорошей коррозионной стойкостью и длительным сохранением режущей кромки. Отлично подходит для туристических и городских ножей.Диапазон твердости 56-58HRC.

420HC— высокоуглеродистая сталь с хорошими антикоррозионными характеристиками. Многие известные производители предпочитают эту сталь из-за ее невысокой стоимости, легкости в обработке, достаточной для ножа, прочностные характеристики которого не будут подвержены запредельным испытаниям. При правильной термообработке неплохо держит режущую кромку и легко точиться. Наиболее часто используется при изготовлении клинков фирмой Buck по технологии Пола Боса. Диапазоны твердости 55-58 HRC.

440C– современная хромистая сталь с отличным балансом высокой твердости и устойчивости к коррозии. Из группы 440-х сталей, благодаря более высокому содержанию углерода, это наиболее подходящий материал для клинков складных ножей. Обладает хорошей стойкостью режущей кромки и относительной легкостью заточки.Сталь 440С долгое время являлась стандартом качественной нержавеющей стали для ножей, она распространена и имеет заслуженную репутацию, но она также является и наиболее дорогостоящей из перечисленного ряда. Диапазон твердости 57-60HRC.

AUS8 – высококачественная японская сталь со средним содержанием углерода и высоким содержанием хрома. Обладает отличной коррозионной стойкостью и длительным сохранением режущей кромки. Идеально подходит для туристических ножей. Оптимальная твердость 57-58HRC.

VG10 — сталь специально разработана Takefu Special Steel (Seki-Japan) для производства режущих инструментов. Обладает отличной стойкостью режущей кромки, хорошей коррозионной стойкостью и великолепными режущими свойствами. Из-за сбалансированного набора режущих и прочностных качеств заслужила отличную репутацию у поризводителей ножей. Диапазон твердости 59-61 HRC.

154CM — Американская коррозионностокаясталь высшего сорта, очень часто применяемая в аэрокосмической области. Благодаря своим прочностным характеристикам отлично подходит для производства клинков. Японский аналог — ATS-34 от Hitachi, Шведский — RWL34. Такие фирмы, какPro-Tech Knives и Emerson Knivesиспользуют только эту сталь для производства клинков. Оптимальная твердость 59-61HRC.

Читайте так же:
Осциллятор для плазмореза на алиэкспресс

D2 – быстрорежущая инструментальная сталь американского производства, часто применяется для изготовления высокоскоростных резцов. Имеет достаточно высокое содержание хрома (12%), но все же его количество недостаточно для того, чтобы классифицировать эту сталь как нержавеющую, поэтому её нередко называют «полунержавеющей». Несмотря на это, по стойкости к коррозии она превосходит любые углеродистые стали. Обладает высокой прочностью, что позволяет на протяжении долгого времени сохранять режущую кромку. Оптимальная твердость 60HRC.

A2– инструментальная углеродистая сталь с повышенным содержанием хрома и молибдена. Благодаря своим режущим свойствам, сталь A-2 хорошо зарекомендовала себя среди столяров, плотников и людей других профессий, связанных с обработкой дерева. При правильно закалкеи обработки клинка на стадии производства, данный тип стали предлагает отличное сочетание сохранения режущей кромки и простоты заточки. Оптимальный вариант для боевых и охотничьих ножей. Диапазон твердости 59-60HRC.

S30V — современная высококачественная порошковая сталь разработки и производства американской компании Crucible. S30V разработана специально для ножевой индустрии. Химический состав сталиспособствует формированию иоднородному распределению карбидов ванадия, которые более тверды и более эффективны при резе чем карбиды хрома. Помимо великолепных режущих свойств, эта марка стали обладает отличной коррозионной стойкостью и износоустойчивостью. Диапазон твердости 59-61 HRC.

13C26, 12C27 14C28N (Sandvik)При разработке стали Sandvikсильный акцент был сделан на области применения в качестве материалов для клинков. Это означало, что при производстве был сделан упор на улучшение показателей твердости стали, остроты лезвия и стабильности режущей кромки.

Sandvik имеет наивысший уровень твердости при сохранении тонкой структуры карбида, что характерно для сталей Sandvik в целом. Кроме того, эти шведские стали традиционно славятся «чистым составом» — т.е. отсутствием каких-либо посторонних примесей.

14C28N является одной из новейших разработок Sandvik, применяемых фирмой Kershaw на своих ножах среди прочих сортов стали. Благодаря оптимальному составу этот высший сорт ножевой стали обладает уникальным набором свойств, позволяющим сочетать высокую твердость и хорошую устойчивостью к коррозии, что влечет за собой отличное сохраннее режущей кромки. Диапазон твердости 58-60 HRC.

S35VN — мартенситная нержавеющая сталь. Благодаря карбидам ниобия S35VN на 15-20% более прочная, чем S30V при этом более износостойкая. Также, благодаря этому экзотическому элементу, клинки изготовленные из этой стали превосходно держат заточку. Рабочий диапазон твердости 58-61HRC.

ZDP189 – порошковая сталь наивысшей категории производства японской компании Hitachi Metals. Сочетает в себе крайне высокую твердость, не имеющую на данный момент аналогов среди других марок стали, но вместе с тем обладает значительной прочностью и ударной вязкостью. Из-за своей высокой стоимости применяется лишь несколькими компаниями на премиум-моделях ножей, либо мастерами-штучниками. Диапазон твердости 64-67HRc

N360 – высокоуглеродистая мартенситная сталь производства австрийский фирмыBohler. В отличии от традиционных высокоуглеродистых сталей,N360 обладает не тольковыдающимися показателями твердости и высокой износостойкостью, но и прочностью на сжатие. Рабочий диапазон твердости 58-60HRC.

ELMAXхромо-молибден-ванадиевая порошковая сталь производства компании Uddelholn (Австрия). Благодаря новейшим разработкам порошковой металлургии эта сталь имеет карбиды небольших размеров, что способствует очень эффективному резу. Сталь обладает великолепными прочностными характеристиками, высокойкоррозионной стойкостью и отлично держит заточку.Диапазон рабочей твердости 58-61HRC.

Читайте так же:
Нержавеющая сталь марки aisi 304

Что означает «твёрдость стали» или что такое HRC?

Зачастую, выбирая себе подходящую модель Златоустовского ножа, Вы сталкивались с таким параметром, как твёрдость стали клинка. Если другие характеристики ножа, такие как длина, ширина и толщина позволяют оценить его размеры, то что-же нам может раскрыть эта непонятная, на первый взгляд, величина? Постараемся полноценно раскрыть понятие — что такое HRC!

Для выпускников технических образовательных учреждений понятие «твёрдость материала» является понятием известным, хотя может быть и подзабытым. Поэтому в нескольких словах мы постараемся его конкретизировать.

Не секрет, что окружающие нас предметы имеют различную прочность и твёрдость. Так, палка сломается при ударе о камень, а камень в свою очередь, может быть расколот другим, более прочным булыжником. Именно путем определения прочности одного материала, относительно другого, были сформированы несколько методов определения твёрдости. Они известны и сегодня.

Первой шкалой для определения твёрдости стала шкала Мооса, имеющая несколько критериев. Помимо неё до наших дней дошли ещё 4 метода: по Бринеллю, по Виккерсу, по Шору и по Роквеллу. Все они основаны на принципе вдавливания эталонного образца – индентора, в поверхность металла. Основным отличием является форма и материал этого образца.

Наиболее простым и точным признан метод определения твердости по Роквеллу (именно этим методом мы пользуемся для оценки твердости Златоустовских ножей). В этом методе задействованы несколько шкал, имеющих следующие обозначения: A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T. Самой распространённой является шкала С (нагрузка 150 кгс, индентор — алмазный наконечник с углом в 120 градусов). Именно она и даёт величину этой таинственной характеристики – HRC.

Диапазон твёрдости представленных в магазинах клинков, составляет порядка 42-64 HRC. Низкие значения твёрдости соответствуют метательным ножам, величины же порядка 56-58 HRC (hrc твердость)– хорошим ножам универсального назначения. Клинки высокой твёрдости 59-64 HRC присущи прочным ножам из дамаска или литого булата. Выбирая металл клинка следует учитывать и тот факт, что булатный и дамасский нож нельзя будет заточить простым приспособлением для кухонных ножей, хотя и заточку он будет держать не в пример долговечнее, чем вышеупомянутый кухонник из ножевой нержавеющей стали.

Наиболее популярные охотничьи ножи из Златоуста:

Ножи серии Бекас — от 2780 рублей

Базовая сталь — 95Х18

Возможные варианты стали — 100Х13М, 110Х18МШД, Elmax, Дамаск марок ZD0803 (ржавеющий) и ZD1016 (нержавеющий)

Варианты рукояти — орех, карельская береза, наборная береста или кожа,

Очень удобный и универсальный нож, хит продаж уже более 3 лет.

Нож R009 — от 3800 рублей

Базовая сталь — булат (от 5300р)

Возможные варианты стали — ЭИ107ТЦ (тигельный переплав) — стоимость такого ножей 3800р

Варианты рукояти — любые

Надежный нож охотника, который не подведет в любой ситуации

Бурятские охотничьи ножи — от 3050 рублей

Базовая сталь — 95Х18

Возможные варианты стали — 100Х13М, 110Х18МШД, Elmax, Дамаск марок ZD0803 (ржавеющий) и ZD1016 (нержавеющий)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector