Порошковая сталь для ножей: особенности, плюсы и минусы

Порошковая сталь (Powder steel) – группа сплавов повышенной прочности, использующихся для производства ножей и других режущих инструментов. Благодаря особой технологии производства и применению различных добавок удаётся значительно повысить прочность, твёрдость, вязкость и другие характеристики материала.

Такие стали стоят дороже традиционных, но обладают более высокими эксплуатационными характеристиками. Ножи из порошковых сплавов обладают рядом достоинств, но имеют и свои минусы, которые важно учитывать перед покупкой.

Особенности и состав

Технология изготовления порошковых сплавов была разработана металлургами из Швеции в 60-х годах XX века. В процессе производства базовый метал насыщается различными добавками для улучшения прочности и других характеристик. На производстве сталь расплавляется и обрабатывается жидким азотом, быстро охлаждается и затвердевает. При этом структура материала строится из отдельных частиц, а карбиды равномерно распределяются по поверхности. Благодаря этому увеличивается прочность, что позволяет изготавливать более надёжные и износостойкие изделия, включая клинки для ножей и специализированные режущие инструменты.

Полученный вследствие нагревания и резкого охлаждения порошок в вакууме запекают в специальной форме при высокой температуре и давлении. В порошок добавляют различные добавки и карбиды для улучшения определённых характеристик. Итоговые параметры материала прямо зависят от внесённых добавок. После спекания образуется однородный материал, из которого производятся готовые изделия. Дальнейший прокат таких сплавов осуществляется с помощью традиционных технологий, применяемых и для обычных марок сталей.

В качестве добавок в процессе производства могут применяться такие химические элементы:

Молибден (Mo). Повышает прочность, вязкость и стойкость к воздействию повышенных температур. В лучших порошковых сталях содержится до 8% молибдена.
Хром (Cr). Используется для повышения твёрдости, износостойкости и устойчивости к коррозии, но негативно влияет на прочность. Если в составе более 13% хрома, сталь считается нержавеющей.
Ванадий (V). Улучшает твёрдость и устойчивость к износу, но ухудшает прочность.
Никель (Ni). Придаёт твёрдости и вязкости, повышает устойчивость к коррозии.
Кремний (Si). Делает материал более крепким.
Марганец (Mn). Используется для улучшения структуры с целью повышения износостойкости.

Важное отличие от классических сплавов – размер и расположение карбидов. В обычных материалах они крупные и расположены неравномерно. В сплавах, произведённых по порошковой технологии, они гораздо меньше и равномерно расположены по всей структуре, за счёт чего повышается гибкость, прочность и долговечность. Благодаря равномерности расположения карбидов производитель заранее определяет, какими характеристиками будет обладать материал.

Преимущества порошковых сталей

К основным достоинствам материалов данной категории можно отнести:

Гибкость. Изделия гораздо более устойчивы к внешним механическим воздействиям, после длительной нагрузки восстанавливают изначальную форму.
Прочность. Устойчивость к деформации, разрушению и образованию трещин вследствие высоких нагрузок.
Коррозионная стойкость. Клинки из классических сталей быстро ржавеют, особенно вследствие воздействия воды и агрессивных сред. Порошковый материал благодаря наличию специальных примесей гораздо более устойчив к коррозии. Многие изделия не ржавеют даже после длительного пребывания в солёной морской воде.
Точность производства. Технология изготовления строго регламентирована ГОСТами и другими нормами. Изделия подвергаются технологическим испытаниям, после чего им выдаются сертификаты качества. Сама технология позволяет заранее понимать, какими свойствами будет обладать готовое изделие, поскольку можно точно регулировать химический состав.
Длительный срок службы. Особая технология производства с применением специальных добавок позволяет значительно повысить долговечность изделий.
Экологичность. В процессе производства не образуются загрязняющие почву отходы.
Твёрдость. Порошковые добавки и мелкозернистая структура карбидов позволяют значительно увеличить твёрдость сплава. Параметр также зависит от способа термической обработки (закалки). Твёрдость может достигать 67 HRC (показатель твёрдости по шкале Роквелла). Благодаря этому нож значительно дольше сохраняет остроту режущей кромки.
Податливость обработке. Клинки можно ковать и шлифовать. Поверхность можно отшлифовать до зеркального блеска.
Высокая острота. Благодаря повышенной твёрдости режущую часть можно заточить до бритвенной остроты.
Возможность изготовления профессиональных и узкоспециализированных ножей, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования.

Недостатки порошковых сплавов

Несмотря на массу положительных свойств, такие материалы обладают и своими минусами:

Высокая стоимость. Ввиду технологической сложности, применения дорого сырья и оборудования такие стали стоят значительно больше традиционных.
Сложность производства. Для изготовления готового клинка требуется специальное оборудование, что также увеличивает итоговую цену. В домашней мастерской изготовить нож из данного материала крайне сложно.
Сложность заточки. Из-за высокой твёрдости заточить клинок без наличия специальных инструментов крайне сложно. Необходимо использовать специальные заточные камни, поскольку из-за прочности металл снимается с лезвия очень плохо.
Хрупкость. Не следует подвергать нож боковым нагрузкам, это может привести к раскалыванию, что обусловлено высокой твёрдостью. Чаще всего отламывается кончик ножа, но излом возможен и ближе к рукоятке.

Заключение

Стали порошковой металлургии считаются одними из лучших для производства ножей. Используются для изготовления складных, охотничьих, поварских, разделочных, кухонных, коллекционных и других видов ножей.

Из таких сплавов обычно производят ножи средней и высокой ценовых категорий. Нож из порошковой стали – отличный выбор для ценителей качественных, премиальных изделий. Такие клинки служат значительно дольше традиционных. Но, они отличаются гораздо более высокой стоимостью, поэтому покупка не всегда оправдана. К примеру, для редкого бытового использования зачастую целесообразнее приобрести хороший нож из традиционного материала. А для высоких нагрузок и частой эксплуатации более предпочтительным будет клинок из порошкового сплава.