Что такое алмазная сталь

В список ножевых сталей входит более десяти наименований. При этом не все они являются универсальными и подходят для производства рыболовных, охотничьих и бытовых ножей. Такие особенности имеет и алмазная сталь ХВ5, которая причислена к инструментальным легированным. Из нее производят резцы, сверла, штампы. К основным преимуществам ее относится устойчивость к износу.

При СССР данный металл применялся для изготовления инструментов для огранки алмаза. Кроме того, по шкале твердости Мооса, он стоит наряду с алмазом – 9,5 баллов против 10. Впервые сплав был изготовлен в Японии.

• Расшифровка
• Химсостав
• Влияние элементов на свойства
• Плюсы и минусы стали ХВ5
• Технические характеристики
• Термообработка стали
• Аналоги

Сталь ХВ5 практически не подвержена деформации, характеризуется высокой теплостойкостью. Однако во время механической обработки на ее поверхности могут образоваться трещины и прижоги. В основном из металла изготавливают резьбовой инструмент, тонкостенные и сложные элементы с высокими требованиями относительно твердости.

Сталь ХВ5 для ножей ПЛЮСЫ и МИНУСЫ. Так ли хороша «АЛМАЗНАЯ» сталь?

Материал характеризуется твердостью HRC70, устойчивостью к износу, а после термообработки устойчивость к действию температуры несколько снижается. Это дает возможность использовать материал для изготовления инструментов, которые эксплуатируются при небольшой скорости вращения для обработки твердых металлов, в том числе чугуна с беленой поверхностью. С его помощью можно срезать стружку с деталей.

Расшифровка

Расшифровка стали ХВ5 позволяет получить следующие данные:

• Х – наличие в составе сплава хрома;
• В – наличие в составе слава вольфрама;
• 5 – 5% вольфрама.

Химсостав

В состав сплава входит большое количество углерода (1,45%), а также легирующие компоненты, положительно влияющие на характеристики материала. В результате использования хрома и вольфрама, а также дополнительных элементов обеспечивается увеличение вязкости и пластичности, уменьшение размеров зерна, но не происходит снижения прочностных показателей.

В состав стали ХВ5 входит хром, который является основным компонентом, снижающим коррозию. В данном металле его процент составляет всего 0,5-0,7%, что не обеспечивает высоких антикоррозионных качеств. Поверхность и масса металла подвержены появлению и развитию коррозии.

С	Mn	Cr	Si	V	W
1,3-1,35%	0,10-0,30%	0,4-0,7%	0,10-0,30%	0,2%	5%

Вторым основным компонентом является вольфрам, который содержится в количестве 4,5-5%. Он обеспечивает повышение прочности при температуре выше 250 градусов. Его наличие в сплаве приводит к формированию карбидов высокой прочности, устойчивых к различным изменениям в рабочей среде. Температура плавления такого соединения составляет 3695 градусов, что позволяет получить его только в результате химических реакций и дробления.

Поковка алмазки ХВ5

Кремний и марганец вводятся в состав алмазной стали ХВ5 в количестве 0,3-0,4% в одинаковом соотношении. Они предназначены для связывания свободного кислорода.

Недостатками материала являются хрупкость, которая является следствием термической обработки, и малая устойчивость к коррозии, что не позволяет применять материал в бытовых условиях и в качестве рыболовной оснастки.

Влияние элементов на свойства

• трещиностойкость, которая обусловлена прочностью кристаллических решеток и наличием карбидных соединений на границах зерен;
• снижение риска деформации, что зависит от целостности межкристаллических связей;
• толщина закаленного слоя, в котором температура распределяется равномерно;
• прочность, зависящая от качества соединения атомов между собой.

Присутствие углерода в составе приводит к формированию карбидов. Эти соединения являются основными при определении параметров хромовольфрамовой стали во время термообработки, при этом учитывается их форма, местоположение и размер.

Легирующую функцию играет хром. Он используется в сплаве для уплотнения кристаллической решетки, делает ее стабильной. Элемент позволяет формировать карбидные соединения такого же размера, как атом. Cr используется для изготовления стали с высокими антикоррозионными качествами, а при концентрации менее 10,5% — оказывает положительное влияние на прокаливаемость.

Вольфрам и молибден являются обязательными составляющими марки стали ХВ5. Они позволяют увеличить толщину закаливаемого слоя и уменьшить размер зерен, что способствует улучшению качества металла. Карбидные соединения с их участием характеризуются большей прочностью, с их помощью можно повысить тугоплавкость материала. За счет уменьшения размеров зерновой структуры обеспечивается повышение пластичности без снижения твердости, а также простота термической обработки.

Кремний применяется для повышения прочности металла. Марганец используется для стабилизации состояния металла. Последний становится более вязким и пластичным, но при этом прочным.

Плюсы и минусы стали ХВ5

К основным преимуществам ножевой стали относятся:

• прочность;
• технологичность;
• прокаливаемость;
• простота резки и штамповки;
• использование для массового производства;
• небольшая стоимость;
• упругость.

К недостаткам стали относятся:

• сложность заточки без специальных станков и инструментов;
• невысокие антикоррозионные качества;
• недопустимость возникновения касательных напряжений в заготовке.

Технические характеристики

Главные характеристики стали ХВ5 при нормальных условиях:

вязкость	410-450 кДж/м 2 ;
свариваемость	без ограничений;
твердость по Роквеллу	62-64;
удельный вес	7920 кг/м 3 ;
температура плавления	1280-1380 градусов Цельсия;
класс прочности	К52, К55, К60.

Термообработка стали

Термическая и механическая обработка металла осуществляется в определенной последовательности, что обеспечивает повышение технических характеристик:

• ковка при 1100-870 градусах;
• отжиг при 800-600 на протяжении 4 часов, который делает сталь ХВ5 более мягкой и гарантирует простоту проведения мехобработки. Часто применяется данный вид температурного воздействия при предварительной холодной прокатке;
• закалка при 800 градусах с охлаждением в масляной ванне до 200 градусов, после этого – на воздухе;
• отпуск для снятия внутренних напряжений, который осуществляется при 180 градусах с охлаждением на воздухе.

Закалка осуществляется после проведения мехобработки, не включающей шлифовку. При этом осуществляется нагрев до 830 градусов, после чего – охлаждение. Это обеспечивает переход металла в прочный и мягкий мартенсит. Во время отпуска происходит коагуляция мартенсита с получением сорбита и троостита – более прочной и пластичной формы.

Аналоги

Основная область применения стали ХВ5 – изготовление режущего инструмента. В качестве альтернативных материалов иностранного производства выделяют:

• шведскую N690;
• немецкую X105CrCoMo18-2;
• японские ZA-18 и VG-10.

Последний тип металла используется специально для создания ножей, его состав разрабатывался специализированным заводом, который выпускает клинки холодного оружия.

Источник: vse-postroim-sami.ru

Алмазная сталь ХВ5 — тверже алмаза

О свойствах алмаза знает любой. Но доводилось ли вам слышать о существовании алмазной стали? Такое название носит сталь ХВ5, из которой делают ножи повышенной прочности. О ее преимуществах стоит узнать подробнее, именно благодаря им ножи пользуются невероятной популярностью.

Производство и характеристики алмазной стали

Каждый охотник мечтает о качественном ноже, который окажется великолепным помощником в любых условиях. Кроме охотников подобная продукция имеет успех у рыбаков, путешественников. Действительно, нож из стали высшего качества станет подспорьем на привале, в работе.

О свойствах, которыми обладает алмазная сталь, отзывы поступают исключительно позитивные, говорят сами за себя. Этот сорт создан не вчера. Впервые о производстве стали с алмазной твердостью стало известно в 1825 году. Тогда в российском «Горном журнале» появилась статья, где описывалась технология ее создания. Правда, в то время маркировки ХВ5 еще не существовало.

Дело в том, что ХВ обозначает «хромо-вольфрамовая», а вольфрам в ту пору был не известен. Поэтому в сталь добавляли платину.

Чтобы создать алмазную сталь ХВ5, необходимо использовать первоклассное железо. Кроме этого, в состав стали входят:

Без наличия углерода невозможно создать сплав, способный быть жестким и с усиленной твердостью. Современная алмазная сталь имеет в составе 1,2-1,5% углерода и является высокоуглеродной. Благодаря присутствию вольфрама (до 5%), сплаву обеспечены повышенные режущие характеристики.

Производство данного сорта стали сегодня отработано до мелочей. Для ее создания используют формы из чугуна, плотно закрытые, чтобы исключить попадание внутрь воздуха. Сначала происходит плавка при повышенных температурах – около 1500 градусов. Затем отлитую в формы массу охлаждают.

Специалисты должны внимательно следить, чтобы в стальной массе присутствовал углерод в нужных объемах, – лишь такая сталь может считаться «созревшей» и готовой к дальнейшему использованию. Сама ковка осуществляется после того, как металл будет соответствовать установленным стандартам.

Алмазной марка стали названа потому, что ее показатель твердости составляет около 68 HRC. Именно этот параметр максимально приближен к степени твердости алмаза.

Ножи из стали ХВ5 – преимущества

Сегодня клинки из алмазной стали нельзя купить за копейки. Стоят они дорого, но цена обусловлена великолепными качествами изделия. Основным их плюсом можно назвать длительный период службы. Вы можете не беспокоиться о том, что нож придет в негодность, сломается. Поскольку металл чрезвычайно прочен, он прослужит много лет.

Не стоит упускать из виду то обстоятельство, что ножи из алмазной стали очень часто украшаются по лезвию гравировкой. Помимо того, они оснащаются качественными рукоятками, которые создаются из древесины ценных пород. Они всегда выглядят очень стильно и потому нередко становятся объектом интереса коллекционеров. Любой нож алмазка ХВ5 способен составить гордость коллекции холодного оружия. Особым успехом пользуются те клинки, лезвие которых украшено рисунками. Немного производителей способны предложить действительно качественные изделия, например, мировым брендом считаются ножи Кизляр и Златоуст

Каковы же преимущества ножей, созданных из стали ХВ5? К числу явных их плюсов относятся:

• высокое качество изготовления;
• первоклассные режущие характеристики;
• возможность длительной заточки;
• эстетичный внешний вид.

Если вы заточили ножи из ХВ5, то можете быть уверены – они долго не затупятся. Кроме того, клинком можно резать даже достаточно твердые материалы – например, древесину. Изделия этой маркировки износоустойчивы и прочны.

Вместе с тем, есть некоторые минусы ножей из стали ХВ5, характеристики их все же не могут быть идеальными. К недостаткам можно отнести определенные трудности в обработке лезвия. Поскольку вольфрам придает стали особую твердость, приходится прилагать усилия, чтобы заточить нож.

Возникают и вопросы относительно устойчивости клинка к воздействию коррозии. Одни охотники дают о стали ХВ5 отзывы хвалебные, отмечая ее невосприимчивость к ржавчине. Другие считают, что в этом вопросе могут возникнуть определенные затруднения. Поэтому наряду с общепризнанным бытует и мнение о том, что нож из алмазной стали ХВ5 лучше всего использовать в быту, а не в суровых походных условиях.

Чтобы избежать возникновения коррозии на «алмазном» клинке, следует периодически натирать его животным жиром. Такая рекомендация особенно актуальна, если нож длительное время остается без использования. Прислушайтесь также к советам специалистов о хранении такого изделия вне ножен, постарайтесь избежать контакта лезвия с поверхностями из кости или металла.

Источник: kavkazsuvenir.ru

Алмазная сталь, рубящая астероидную скалу

Алмазная сталь входит в ТОП – 10 ножевых сталей. Она обладает стойкостью к износу, в связи, с чем из нее изготавливают особые инструменты: резцы, сверла, ножи. Во времена СССР металл использовался для выпуска инструментов принимающих участие в огранке алмазов. В соответствии со шкалой твердости Мооса, она занимает позицию рядом с алмазами – 9.5 балов из 10.0.

История происхождения алмазной стали

Страной, где впервые выплавили алмазную сталь стала Япония. Основа ее – железо. Свою особую крепость эта сталь приобретает, в процессе соединения с углеродом, который занимает 1.5% в составе. Современные ножевые сплавы имеют 5.0 % вольфрама и 0.7% хрома.

Кузнецы-кокадзи позаимствовали у китайцев особые глиняные печи татара, которые уничтожали после каждой плавки. Внутри них, при Т 1300 С железо объединялось с углеродом. Процесс длился три дня, на производство 8 тонн стали, уходило примерно 13 тонн угля.

После переплавки болванку затаскивали на скалу, и сбрасывали с нее для получения осколков, которые затем сортировали. Самые обогащенные газом куски забирали, именно их использовали для изготовления ножей и другого оружия, например, мечей самураев. Интересен тот факт, что порядка 30% бракованного металла повторно отправляли на переплавку.

Мечи и ножи из алмазной стали выполняли из высококачественной стали, известной также как тамагаган, многократно нагревали и били молотком. Мечник повторял этот процесс, пока не получал нужный результат.

Повторение действия выполнялось для устранения воздушных пузырьков ослабляющих оружие, попадающих в сталь в процессе нагрева. Кроме того, каждый новый процесс создает слои в металле, что увеличивает прочность лезвия и обеспечивает равномерное распределение естественного упрочняющего свойства в углероде по всему оружию.

Для охлаждения, лезвие нельзя было просто воткнуть в холодную воду, так как слишком быстрый процесс делал его ломким, а медленный — мягким и тупым. Поэтому самурайские мечники разработали метод оптимального охлаждения для максимальной прочности. Тонкий слой глины, сделанный из пепла, воды и глины, наносился на режущий край меча, сохраняя его твердым и острым, а более толстый слой накладывался на тыльную сторону меча, делая его упругим и небьющимся. Двапроцесса охлаждения с различной скоростью придавали мечу характерную кривизну.

Химический состав и характеристики

В России алмазная сталь маркируется ХВ5, она отличается высокой теплостойкостью и практически не деформируется. Иногда во время мехобработки на поверхностной структуре сплава можно обнаружить трещины и прожоги, что не мешает получить инструмент высшего качества имеющего высокие требования по уровню твердости.
Сталь ХВ5 расшифровывается:

• Х – свидетельствует о наличии хрома (Cr) в сплаве;
• В – вольфрамовая присадка;
• 5 – 5.0 % содержания вольфрама(W).

Альтернативными сплавами западного производства являются стали – N690 (Швеция),
X105CrCoMo18-2 (Германия) и VG-10 (Япония).

Сплав характеризуется значительным количеством углерода более 1.45% и добавлением легирующих компонентов W и Cr, которые изменяют свойства стали, увеличивают вязкую и пластинчатую составляющую и уменьшают зернистость, без снижения прочностных качеств.

Технические характеристики ХВ5 :

• вязкостные качества 455.0 кДж/м2;
• свариваемость металла — не ограничена;
• твердость 62.0-64.0 по Роквеллу;
• плотность 7940.0 кг/м3;
• Т плавки 1390 С.

Термообработка стали

Для повышения техническо-механических характеристик ножей из алмазной стали, термомеханическую обработку осуществляют в строгой очередности:

1. Выполняют ковку при 870.0-1100.0 С.
2. Отжигают при 600.0- 800.0 С втечении 4-х часов, что смягчает ХВ5 для простоты проведения механической обработки. Этот вид температурного режима используют предварительно для воздействия на металл при продольной прокатке.
   Выполняют закалку с Т 800.0 С с последующимохлаждением до Т 200.0 С, помещая изделие сначала в масло, а затем – подвергают воздушному охлаждению естественным образом.
3. Производят отпуск, снимая внутренние напряжения, с Т 180.0 С, с воздушным охлаждением.
4. Закалку выполняют после завершения механической обработки, без шлифовки. В процессе нагревают деталь до 830.0 С, с последующим охлаждением. Такая технология обработки создает прочную, мягкую структуру. Коагуляция мартенсита в процессе отпуска приводит к созданию сорбита и троостита– еще более совершенной гибкой формы с высокими прочностными качествами.

Плюсы и минусы

Хромовольфрамовая сталь относится к легированной стали ХВ5 и является одной из самых твердых инструментальных сталей, именно из-за этого качества ее называют «алмазной сталью».

Инструмент из алмазной стали обладают следующими преимуществами:

1. Высокопрочностные характеристики.
2. Высокотехнологичность и хорошая прокаливаемость.
3. Ускоренность штамповки и проста резки.
4. Возможность применения для широкого производства.
5. Сравнительно низкая стоимость.
6. Долгий срок эксплуатации с сохранением внешнего вида.
7. Возможность совершенной заточки, которая не тупится.
8. Отличные режущие характеристики с возможностью обработки твердых материалов.

Недостатки алмазной стали:

1. Трудный процесс обработки.
2. Низкие антикоррозионные свойства.
3. Опасность появления касательного напряжения в деталях.

Плюсы и минусы алмазной стали учитываются мастерами-оружейниками при производстве холодного оружия, которое в настоящее время больше относится к произведению искусства, чем применяется в военном деле.

Сфера применения

Из алмазной стали изготавливают инструменты, которые в последствие работают на малых скоростях при обработке высокотвердых и хрупких материалов: отбеленного чугуна, стеклянных и фарфоровых изделий. Именно из нее выполняют самые прочные ножи, имеющих режущие свойства и твердость выше, чем у аналогичных инструментов из других сталей. Если термообработка выполнена правильно, то меч из ХВ5 покажет характеристики 69.0-70.0 HRc.

Инструменты из ХВ5 имеют широкую сферу применения. На рынке можно приобрети, как сувенирное, так и коллекционное оружие, с гравированным лезвием, в которых рукоятки выполнены из дорогих пород дерева. На поверхности лезвия ножа имеются причудливые узоры, полученные в результате обработки, увеличивающие эстетическую ценность оружия.

Ножи из ХВ5 применяются на охоте, они способны качественно разделать любую добычу. Тем не менее, не все охотники разделяют положительные отзывы, из-за хрупкости инструментов, требующих очень бережного обращения. На охоте они могут получить сколы и стать непригодными, да и устойчивость такой стали против коррозии очень низкая.

Правила эксплуатации и ухода

Повреждение в результате неправильного хранения могут навсегда испортить инструмент. Зеркальная поверхность оружия из ХВ5 требует немного большего ухода и специального оборудования при очистке. Если грязь, масло или вода накапливаются в ножнах, лезвие может быть повреждено очень быстро. В дополнение к регулярной чистке, лезвия должны быть очищены и смазаны специальным маслом после каждого использования. Катана должна храниться с очень тонкой масляной пленкой для защиты от ржавчины.
Со временем, даже при хранении в сая (ножнах), масло вытирается и нуждается в пополнении. Влага также может накапливаться внутри сая, увеличивая риск появления ржавчины на лезвии.

Основные рекомендации по уходу:

1. Не рекомендуется хранить ножи в помещении с повышенной влажностью или непосредственно над горячими источниками.
2. Ножи с инкрустированной рукояткой лучше хранить в специальной коробке.
3. При повреждении поверхности ее восстанавливают, по технологии, зависящей от марки стали: стальной ватой, наждачной бумагой и другими абразивными материалами.
4. Обработка с применением маслосодержащих средств проводится без соприкосновения с рукояткой из слоновой кости, а для деревянных рукояток, наоборот, чтобы придать более свежий вид, используют льняное масло или растворы, для ухода за древом.
5. Если на ноже или мече появятся начальные следы ржавчины, можно использовать ластик для карандаша, чтобы проверить, можно ли удалить пятна. Это работает только для очень светлых пятен.
6. Для более сильных пятен нужно использовать влажную наждачную бумагу с зернистостью от 600 до 900, в зависимости от конкретного лезвия для удаления пятен. Влажную шлифовку выполняют параллельно лезвию, пока пятна не исчезнут, затем тщательно высушивают и немедленно смазывают маслом.

Для чистки инструментов из алмазной стали используют особые наборы, которые можно приобрести в специальных магазинах в Москве или других областных центрах.

Алмазная сталь, используемая для изготовления катаны — однолезвийного и смертоносного самурайского меча — настолько прочна, что может расколоть сверхтвердую астероидную скалу.

В настоящее время группа из четырех исследователей: трех инженеров и одного мастера-мечника из Японии работают по адаптации процесса катаны, для высокотехнологичной технологии отбора проб, которая может извлекать геологические образцы из астероидов в космосе.

Источник: 1nerudnyi.ru

ХВ5: плюсы и минусы, характеристики, отзывы

Когда дело доходит до выбора стали для ножа, то от количества вариантов начинают разбегаться глаза. Начиная булатом, дамаском и 95х18 и заканчивая кастомными версиями изготовленными из рессоров, велосипедных цепей и прочими неожиданными вариантами.

Какого-то универсального мерила сталей по 10 бальной системе не существует. Единственное, что подаётся отслеживанию у всех сталей это химический состав и прочность. Сейчас мы рассмотрим сталь ХВ5 в просторечье называемую «алмазкой», которая обладает прочностью 65 по шкале Роквелла (для сравнения прочность японской катаны, сделанной мастером в среднем 68 единиц). Среди но

Про катану я упомянул не просто так, данная сталь была впервые сделана именно в Японии, то что это упрощённая и удешевлённая версия материала для самурайских мечей скорее всего просто красивая легенда, но высокая прочность и эксплуатационные свойства стали проверены измерительными приборами и результаты более чем впечатляющие.

Химический состав ХВ5

Название «алмазная» сталь получила из-за того, что во времена СССР из неё изготавливали инструменты для обработки алмазов. По шкале Мооса у алмаза 10 единиц, а у ХВ5 9.5 – достойная уважения прочность.

Характеристики стали ХВ5

Как нетрудно догадаться из вышенаписанного, наибольший вклад в особенности стали вносит наличие в ней Вольфрама. ХВ5 очень прочная сталь, но прочность в 65 единиц по Роквеллу даётся не просто так и сталь в итоге требует бережного отношения, так как выходит более хрупкой чем аналоги в этой же ценовой категории.

По составу и эксплуатационным свойствам наиболее близкими являются: шведская N690, немецкая X105CrCoMo18-2 и японские ZA-18 и VG-10.

Сталь ХВ5 плюсы и минусы

Прочность — это конечно замечательно, но чем же ещё ХВ5 отличается от других марок, как в лучшую, так и в худшую стороны. Сейчас рассмотрим.

• прочность — хоть я и упоминал уже об этом неоднократно, но однозначно данная особенность идёт первым пунктом,
• длительный срок эксплуатации — данная характеристика напрямую вытекает из прочности,
• очень долго держит заточку, что весьма полезно в полевых условиях,
• оригинальный внешний вид – клинков со сходной текстурой в других сталях не бывает,
• способна резать твёрдые материалы практически не затупляясь.

Весьма достойный набор плюсов, но минусы тоже присутствуют. Как и плюсы они в основном вертятся вокруг той же самой прочности.

• из-за высокой твёрдости сталь становится хрупкой, что выражается в крайней нежелательности ударных нагрузок на клинок, особенно ближе к острию.
• сталь не является 100% антикоррозионной, ужасного в этом ничего нет, но дополнительной заботы нож потребует,
• сталь сложно затачивать, ну тут ничего удивительного, при такой-то прочности это весьма логично.

• Ножи из ХВ5 не предназначены для рубки и метания от слова совсем,
• Отсутствие полной коррозионной стойкости требует дополнительного ухода,
• Долго держат заточку, но требуют весьма много времени на правку,
• Рекомендуются тем, кто привык бережно относиться к своему снаряжению.

Отзывы о ножах из стали ХВ5

Не самая однозначная сталь. Что же о ней говорят те, кто уже купил ножи из ХВ5, смотрите ниже.

Источник: damask-steel.ru