Сталь Х12МФ для ножей плюсы и минусы

Сталь Х12МФ для ножей плюсы и минусы

Ножевая сталь Х12МФ используется для изготовления полевых и универсальных ножей периодической эксплуатации. Клинок требует ухода, что необременительно при редком использовании ножа в походе, на охоте, чтобы исключить появление ржавых пятен.

Методами термической обработки можно обеспечить твердость режущей кромки 64 HRC для клинка из штамповой стали Х12МФ, и защитный слой на лезвии, исключающий коррозию металла. Однако стоимость такого ножа будет неоправданно высокой. Поэтому клинки имеют показатель HRC 59 – 61 единицы после ковки и закалки. Так их легче точить своими силами в полевых условиях.

Химический состав

Сталь Х12МФ содержит около 12% хрома – от 11 до 12,5% по регламенту ГОСТ 5950. А нержавеющими называются стали с количеством хрома от 13%. В некоторых источниках сталь Х12МФ называется условно нержавеющей. На самом деле этот сплав железа с углеродом бы изобретен для нужд инструментальной отрасли машиностроения. Конкретно, для серийного производства профилирующих роликов, просечных штампов, дыропрошивных матриц, вырубных матриц и пуансонов штампов, волоков, эталонных шестерней, накатных плашек.

Эти инструменты эксплуатируются при температурах до +500°С включительно под воздействием ударных нагрузок высокой интенсивности. Соответственно твердость, прочность, пластичность стали очень высокая.

Углерод в количестве 1,45 – 1,65% обеспечивает твердость сплава. Это очень высокий показатель для стали. Дополнительно около 12% хрома обеспечивают защиту от коррозии методом пассивации. Однако этого количества недостаточно для полной блокировки диффузии кислорода изнутри сплава на его поверхность. Поэтому за клинком требуется уход, либо используются методы термической обработки, химического травления, способные создать на поверхности стали слой защитной пленки.

Медь в количестве 0,3% увеличивает атмосферную стойкость к коррозии в обычных условиях. Ванадий в количестве 0,15 – 0,3% незначительно влияет на тугоплавкость стали. Молибден в количестве 0,4 – 0,6% нейтрализует агрессивное действие на сталь пищевых кислот, содержащихся в продуктах.

Фосфор и сера являются сопутствующими железу или технологическими добавками в стали. Их массовая доля жестко регламентирована 0,03%. Марганец и кремний в количестве 0,7% и 0,37%, соответственно, являются добавками технологическими, после увеличения этого процентного содержания становятся легирующими присадками. В данном случае – 0,15 – 0,45% марганца и 0,1 – 0,4% кремния по ГОСТ 5950 – технологические добавки, не влияющие на свойства стали.

Характеристики стали

Важнейшими характеристиками ножевой стали, в данном случае высокоуглеродистой хромистой Х12МФ с добавлением молибдена, являются твердость, пластичность и коррозионная стойкость. По умолчанию сталь ржавеющая, клинок придется обслуживать в обязательном порядке. Либо заказывать его со специальным покрытием, например, с химическим травлением, термическим воронением, черным хромированием.

Сочетание вязкости и твердости уже заложено в сталь Х12МФ разработчиками. При этом значение твердости может изменяться в довольно широком диапазоне, от 57 единиц HRC до 64 по этой же шкале Роквелла. Эта характеристика конструкционного материала обеспечивается ковкой и закалкой.

Ковка традиционная предполагает осаживание заготовки минимум в 10 раз по толщине. При этом происходит наклеп режущей кромки, уплотнение структуры металла. во время закалки в стали формируются зерна карбидов, и тоже измельчается структура кристаллической решетки.

Твердость и пластичность

Основная проблема ножей как раз и заключается в подборе оптимального сочетания этих двух взаимоисключающих характеристик стали. Твердые стали хрупкие и, наоборот, пластичные стали «гладят», а не режут, недолго держат заточку. На качество реза и удобство эксплуатации так же влияет геометрия клинка.

Специалисты рекомендуют сталь Х12МФ твердостью 58 – 60 единиц для полевых ножей с углом заточки около 40 градусов. Во-первых, снижается хрупкость режущей кромки. Во-вторых, нож легче точить в лесу на коленке. В-третьих, стоит такой острый инструмент дешевле, так как не требует в производстве запредельно высокой квалификации заточника и термиста.

Твердость 60 – 62 единицы выбирают для кухонного ножа из Х12МФ. Здесь легко обеспечивается необходимое обслуживание ржавеющего клинка. Промывать и вытирать его насухо после каждого использования в домашних условиях и на даче не представляет, каких либо сложностей.

Клинок из стали Х12МФ с твердостью 62 – 64 единицы крайне сложно изготовить. Стоить он будет дорого, точиться очень сложно, возрастает отпускная хрупкость стали. Такими ножами пользуются промысловые охотники, для которых самым важным критерием является долгое удержание заточки зимой, когда свежевать и разваливать тушу крупного зверя нужно очень быстро.

Эта категория пользователей намеренно жертвует комфортом эксплуатации ради агрессивного реза и возможности разделки 3 – 4 лосей без заточки режущей кромки. Обиходить нож, промыв и протерев его насухо, для охотников не составляет труда.

Удержание заточки

При содержании в стали более 1,2% углерода заточка на режущей кромке клинка держится в 1,5 – 3 раза дольше, чем у нержавейки. Сталь хромистая, дорогостоящих добавок в ней менее 0,5% каждой или 1,5% в общей сложности. Фактически это углеродка, легированная хромом.

По цене имеется серьезный нюанс – если клинок изготавливается из полосовой заготовки методом обтачивания на гриндере или заточном станке, это однозначно бюджетная категория. Методом ковки клинок получают из круглого проката. При этом на нагрев заготовки расходуется энергия, клинок получается тверже, может иметь защитное покрытие – воронение, но, стоит дороже на 50% минимум.

Характеристики клинка твердость и время удержания заточки связаны между собой прямо пропорционально. Соответственно, при HRC 64 единицы заточка будет держаться дольше, чем при 62 единицы. С пластичностью все обстоит с точностью до наоборот. С увеличением твердости повышается вероятность скола режущей кромки при ударных, выламывающих и выкручивающих нагрузках.

Другими словами клинкам с твердостью от 60 единиц противопоказано ковыряние в древесине, рубка костей, открывание на спор консервов и тушенки.

Термическая обработка

Для рассматриваемой стали Х12МФ методами термической обработки выполняются операции по увеличению твердости и нанесению защитных покрытий от ржавчины. Твердость увеличивается по технологии закалки, причем, не обычной, а циклической. При нагреве с последующим быстрым охлаждением в жидкостях внутри стали формируется мелкозернистая структура, и образуются зерна твердых карбидов.

Во время последующей операции отпуска снимаются внутренние напряжения кристаллической решетки. Специалисты используют до 10 циклов закалки – отпуска, изменяя температурные режимы, жидкости для охлаждения стали, и время технологических циклов.

Способ термического воронения это нагрев стали на воздухе до 300 – 400°С, в расплаве соли до 400 – 600°С или в парах смеси спирта с аммиаком до 500 – 880°С. В первом, наиболее экономичном варианте, на поверхность клинка предварительно наносится лак, масляный либо асфальтовый.

При нагреве на поверхностях обуха, спусков, голомени образуется пленка окисла железа. О ее толщине от 1 до 10 микрон можно судить по цвету – от желтого к вишневому, синему и серому. Пленка не пропускает кислород внутрь стали, и выполняет декоративную функцию.

Существует методика изготовления волновой стали по аналогии с дамаском. Однако, здесь нет кузнечной сварки, а зоны с разным содержанием углерода получаются из самой Х12МФ при термообработке. В темных зонах с количеством углерода 0,8% распределяются светлые вкрапления с содержанием углерода около 2%.

Как и у дамаска, режущая кромка представляет собой микроскопические зубья серрейора. Обеспечиваются самозатачивающиеся свойства – при резе твердой древесины вязкая мягкая сталь удаляется с режущей кромки, оголяются зубья высокоуглеродистых карбидов.

Все нюансы технологий термообработки обычно являются коммерческой интеллектуальной собственностью автора – кузнеца, термиста. Стоит волновая сталь, рецепт которой, кстати, разработан именно для Х12МФ, дороже обычного высокоуглеродистого хромистого прокатного сплава. Фактически у Х12МФ и волновой стали совпадает только химический состав, но, кардинально отличаются свойства.

Спуски и типы профиля

В геометрии клинка существуют крайности – толстые спуски выпуклой линзы Convex Grind и тонкое сведение прямым клином от обуха Flat Grind, односторонняя стамесочная заточка Chisel Grind и вогнутая бритвенная линза Hollow Grind. Причем, все существующие варианты сведения сегодня обычно выполняются с микроподводами.

Это позволяет декорировать спуски травлением, полированием, гравировкой надписей и рисунков. Снижается трудоемкость самих процессов заточки и правки режущей кромки в домашних условиях.

Сталь Х12МФ считается универсальной, то есть подходит для всех типов боковых профилей клинков и форм сведения режущей кромки. Из нее популярны якутские ножи с асимметричной ложкообразной заточкой стамесочного типа. Высокоуглеродистая хромистая сталь применяется в финках НКВД и кухонных шеф ножах, Боуи, Кукри и Мачете.

Секрет в рациональном соотношении вязкости и твердости. В результате клинком Х12Мф можно рубить – строгать – резать – шинковать перекатом – ковырять – колоть – рассекать ткани и веревки.

Защита от коррозии

На нержавейке защитный слой из пленки окислов образуется на поверхности стали естественным образом. На сталях с содержанием хрома менее 13% этого не происходит. Поэтому применяются другие защитные покрытия:

Химическим травлением можно проявить структуру металла, создать высококачественную имитацию булата и дамаска. После воронения обычно получается однородный черный цвет пленки на поверхности металла. Минусом является невозможность нанесения таких защитных покрытий на микроподводы, которыми формируется режущая грань клинка.

Эти плоскости, полоски являются истираемыми, вначале затачиваются абразивным инструментом, затем контактируют с разрезаемыми материалами, покрытие на них держаться не будет.

Поэтому единственным вариантом защиты от коррозии для Х12МФ является полноценный уход. При длительном неиспользовании ножа выполняется консервация клинка путем смазки его слоем жира, масла.

Таким образом, сталь Х12МФ занимает прочные позиции в рейтинге ТОП 20 ножевых конструкционных материалов и ТОП-5 бюджетных ножей. Режущая кромка отлично держит заточку, при толщине сведения от 0,7 мм не откалывается при рубке и строгании. Рез злой уверенный, правка и заточка своими силами не представляет проблем. Во избежание коррозии клинок нуждается в обслуживании – ополаскивание после применения и вытирание насухо.

Возврат к списку



Наша кузница
Обратный звонок
Помочь Вам выбрать нож?
Напишите нам и мы поможем подобрать нож именно для Вас!