Bıçaqlar: poladın təkamülü

Mündəricat:

Bıçaqlar: poladın təkamülü
Bıçaqlar: poladın təkamülü

Video: Bıçaqlar: poladın təkamülü

Video: Bıçaqlar: poladın təkamülü
Video: Arquus Scarabee first hybrid armored 4x4 vehicle #shorts 2024, Aprel
Anonim
Şəkil
Şəkil

Bıçaq bəşəriyyətin ən qədim alətlərindən biridir. Daş və Tunc çağlarına məhəl qoymasaq, ən sadə halda bıçaq tutmaq üçün əlverişli sapı olan itilənmiş bir dəmir parçasıdır (polad).

Fəaliyyət məqsədini təyin edən bıçağın əsas hissəsi kəsici kənarlı bir bıçaqdır. Onun imkanları əsasən struktur materialı - polad və istilik müalicəsi ilə müəyyən edilir.

Tərkibi və quruluşu

Poladın xüsusiyyətləri onun tərkibi və quruluşu ilə müəyyən edilir. Müəyyən çirklərin (alaşım elementləri) olması bıçağın sərtliyini və ya korroziyaya qarşı müqavimətini artıra bilər. Problemin səbəbi, sərtliyi artıraraq, eyni zamanda poladın kövrəkliyini artıra biləcəyimiz və korroziyaya qarşı müqavimətini azalda biləcəyimizdir. Digər tərəfdən, korroziya müqavimətini artıraraq digər parametrləri pisləşdiririk.

Məsələn, karbon poladın sərtliyini artırır, lakin sərtliyini və elastikliyini azaldır. Digər alaşım elementləri də polada həm müsbət, həm də mənfi xüsusiyyətlər əlavə edir. Xrom aşınma və korroziyaya qarşı müqaviməti artırır, lakin kövrəkliyi artırır. Vanadium və molibden, sərtliyi və gücü artırır, termal təsirlərə qarşı müqaviməti artırır, nikel - poladın korroziya müqavimətini, sərtliyini və sərtliyini artırır, vanadiya poladın gücünü və aşınma müqavimətini artırır. Manqan və silikon poladın elastikliyini artırır. Bütün bu elementlər müsbət keyfiyyətlərini yalnız dəqiq müəyyən edilmiş miqdarda daşıyır, bunun nəticəsində metalurqçular polad kompozisiyası seçimində son dərəcə diqqətli və balanslı olmalıdırlar.

Əlavə olaraq, alaşımlı elementlər tez -tez müəyyən nöqtələrdə cəmləşməyə meyllidirlər və bu zaman stress mənbəyi yarana bilər, bunun nəticəsində bıçaq tam olaraq bu yerdə qırılacaq.

Bıçaqlar: poladın təkamülü
Bıçaqlar: poladın təkamülü

Bu səbəbdən, köhnə günlərdə, bir neçə növ poladın çoxlu üst -üstə qoyulması və döyməsi ilə ərintilərinin ən vahid paylanmasına nail olan Şam və damask çelikləri yarandı.

Şəkil
Şəkil

Müəllifə görə, ən son bıçaq tarixində üç dövrü ayırmaq olar.

Birinci dövr, "paslanmış" karbonlu çeliklərin və aşağı sərtliyə və kənar tutma xüsusiyyətlərinə malik paslanmayan çeliklərin istifadəsi idi (20 -ci əsrin birinci yarısı).

İkinci dövr, yüksək sərtlik və qabaqcıl tutma xüsusiyyətlərinə malik paslanmayan poladların görünüşüdür (20 -ci əsrin ikinci yarısı).

Üçüncü dövr toz paslanmayan poladların meydana gəlməsidir (XXI əsrin əvvəlləri).

Bu dövrlər olduqca ixtiyari hesab edilə bilər, çünki indi də bəzi şirkətlər karbon poladdan bıçaq istehsal edirlər. Buna baxmayaraq, 20 -ci əsrin əvvəllərində hələ də bütün dünyada çox sayda bıçaq istehsal edilən məşhur 420 dərəcəli polad da daxil olmaqla ilk paslanmayan çeliklər meydana çıxdı. Məsələn, bir neçə yüz rubla başa gələn ucuz bir Çin bıçağı alınarsa, bıçaq böyük ehtimalla 420 poladdan ibarət olacaq.

Şəkil
Şəkil

20 -ci əsrin ikinci yarısında yüksək karbon tərkibi ilə xarakterizə olunan 440A, 440B, 440C polad növlərinin (yaxın rusiyalı həmkarları 65x13, 95x18, 110x18) görünüşü, sərtliyi və kəsmə xassələri ilə şərti olaraq paslanmayan bıçaqlar istehsal etməyə imkan verdi. karbon poladdan hazırlanmış bıçaqlara və bıçaqlara.

Niyə "şərti olaraq paslanmır"?

Demək olar ki, hər hansı bir polad pas verə bilər, yeganə sual ətraf mühitdə və məruz qalma dərəcəsindədir. Məsələn, paslanmayan poladların çoxu dənizdə duzlu sudan yaxşı korroziyaya uğrayır. Yeri gəlmişkən, qədim 420 polad ən paslanmayan poladdan biridir.

Buna baxmayaraq, gündəlik həyatda paslanmayan polad bıçaqlardan istifadə etmək daha rahatdır - eyni dövrdə, paslanmayan polad yalnız pas ləkələri ilə örtülmüşdür, karbonlu polad deşiklərə qədər paslanacaq. Bundan əlavə, karbonlu çeliklər tez -tez kəsildikdə xoşagəlməz bir dad verir.

Tozlu çeliklərin görünüşü, alaşımlı elementlərin paylanmasının vahidliyi problemini həll etməyə kömək etdi. Toz polad əldə etməyin yollarından biri, inert bir qaz mühitində əridilmiş metalın püskürtülməsidir, bundan sonra bərabər paylanmış alaşım elementləri ilə incə bir toz əmələ gəlir. Bundan sonra, toz izostatik basaraq monolitik bir çubuğa sinterlenir.

Şəkil
Şəkil
Şəkil
Şəkil

Bıçaq istehsalı üçün istifadə olunan ilk və ən çox yayılmış toz çeliklərindən biri, 2001 -ci ildə İsveç Crucible Materials Corporation -ın mütəxəssisi Dik Barber və tanınmış bıçaq istehsalçısı Chris Reeve tərəfindən hazırlanmış CPM S30V idi.

Şerit və çubuqlardan adi bıçaqların hazırlanması prosesinə əlavə olaraq, toz polad çox maraqlı texnoloji həllər verməyə imkan verir.

Amerikalı Kershaw şirkəti, MIM (Metal Enjeksiyon Kalıplama) texnologiyasından istifadə edərək hazırlanan bir bıçaqla, ofset 1597 qatlanan bıçaq buraxdı - bu, toz metalların və ərintilərin təzyiq altında tökülməsi texnologiyasıdır, bu da MITE (Kenarlı Metal Enjeksiyon Kalıplama) adlanır. MIM / MITE texnologiyası metal tozu bağlayıcı ilə qarışdıraraq qəlib ölçüsünü son bıçaq ölçüsündən 20% daha böyük edir. Daha sonra təzyiq altında sinterlənmənin köməyi ilə hazır məhsulun sıxlığı ana metalın sıxlığının 99,7% -ə qədər artırılır (bağlayıcı sinterləmə zamanı yanır). Nəticə, başqa bir şəkildə əldə edilə bilməyən kompleks bir 3D formalı bir məhsuldur.

Şəkil
Şəkil

Alaşımlı elementlərin tozlu çeliklərdə vahid paylanması ehtimalı, faizlərinin artmasına gətirib çıxardı və nəticədə, məsələn, ZDP 189 və ya Cowry-X kimi super çeliklər ortaya çıxdı. itiləmə və yüksək qiymət onların paylanmasını məhdudlaşdırır.

M390 / M398, CPM-20CV, Elmax və daha asan istehsal və saxlanması daha asan olan digər çeliklər-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP və s. Daha populyarlaşdı.

Şəkil
Şəkil

Nəticədə, hər şey bıçağın qiymətindən asılıdır-nə super çeliklər, nə də hətta yüksək keyfiyyətli tozlu çeliklər daha ucuz toz olmayan çelikləri bazardan çıxarmamışdır. Bıçaq polad bazarı, bir piramida olaraq düşünülə bilər, bazasında layiq olduğu 420 polad və daha da üstün olan çeliklər çıxdıqca en son super çeliklər.

Üstəlik, burada məsələ yalnız başlanğıc materialın qiymətində deyil - poladın xüsusiyyətlərini "ortaya qoyan" ən əhəmiyyətli texnoloji proses istilik müalicəsidir. Hər poladın öz istilik müalicəsi tələb olunur və yeni bir super polad gəldikdə, istehsalçıların onu mənimsəməsi üçün vaxt lazımdır.

İstilik müalicəsi

İstilik müalicəsi - metalın sərtləşməsi, temperlənməsi, normallaşdırılması, tavlanması və kriogen müalicəsi, bıçağı istifadə olunan poladın dərəcəsi ilə nəzərdə tutulan xüsusiyyətlərə gətirməyə imkan verir. Düzgün yüksək keyfiyyətli istilik müalicəsi, poladdan mümkün olan maksimum miqdarda "sıxmağa" imkan verir, yanlış məhsul isə hansı bahalı materiallardan istifadə edilməsindən asılı olmayaraq son məhsulu tamamilə məhv edə bilər. Əminliklə demək olar ki, daha yaxşı poladdan, lakin yaxşı istilik müalicəsi olan bir bıçağı seçmək daha yaxşıdır, necə qızdıracağını bilməyən bir mütəxəssis tərəfindən hazırlanmış super poladdan hazırlanmış bir bıçaq.

Şəkil
Şəkil

Bıçaq istehsal edən bir şirkət, tez -tez müəyyən bir poladla işləmək qabiliyyəti ilə məşhurdur və daha müasir poladdan hazırlanan məhsullar, zəif istilik müalicəsi prosesləri səbəbindən daha aşağı performansa sahib ola bilər.

İstilik müalicəsi üçün avadanlıqlar mühüm rol oynayır. Müasir söndürmə sobaları vakuumda və müxtəlif mühitlərdə - arqon, azot, helium, hidrogenlə istilik müalicəsinə imkan verir. -196 dərəcə temperaturda krioprosessiya üçün avadanlıqlar aşınma müqavimətinin, dövri gücünün, korroziya və eroziya müqavimətinin artmasını təmin edir. Məsələn, krioprosesslə məhsulların qaynağı 300%artırıla bilər.

Mürəkkəb və bahalı avadanlıqlardan istifadə ehtiyacı, sənətkarlıq emalatxanalarının bütün lazımi texnoloji əməliyyatları yerinə yetirməsinə imkan vermir, buna görə də "əmimiz Kolya qarajda dünyanın ən yaxşı bıçaqlarını hazırlayır" iddiası özünü doğrultmur.

Kompozit bıçaqlar

Bıçaq bıçaqları düzəltməyin başqa bir yolu kompozit bıçaqlar yaratmaqdır.

Prinsipcə, Şam və damask çeliklərindən hazırlanan yuxarıda göstərilən bıçaqlar da kompozitdir - tərkibində daha az karbon tərkibli materiallar daha çox karbon tərkibli materiallar ilə birləşdirilir. Ancaq müasir kompozit bıçaqlarda proses bir az fərqli şəkildə həyata keçirilir.

Ümumiyyətlə, bıçağın üstünlük təşkil edən hissəsi daha çox elastikliyə malik, lakin daha az sərtliyə və kövrəkliyə malik olan materialdan hazırlanır, kənar isə daha sərt materialdan hazırlanır. Belə bir bıçaq yaxşı mexaniki xassələri və yüksək keyfiyyətli kəsici kənarları birləşdirir. Ancaq bahalı bıçaq modellərində yenə də super çeliklərdən istifadə etməyi üstün tuturlar.

Başqa bir seçim, daha az bahalı poladdan və daha bahalı, lakin yüksək keyfiyyətli poladdan istifadə etməkdir. Məsələn, Kershaw JYD II bıçağında, kəsici kənarın əsası ucuz Çin 14C28N poladdan, kəsici isə daha dayanıqlı Amerika D2 -dən hazırlanır.

Şəkil
Şəkil

Bununla birlikdə, daha bahalı bıçaqlarda olduğu kimi, başlanğıc materialın dəyərinin azalması kompozit bıçaq istehsalının mürəkkəbliyi ilə kompensasiya olunur və buna görə də bu cür modellər qayda deyil, istisnadır.

Kompozit bıçaqların istifadə edildiyi ən məşhur istiqamət, məhdud miqdarda istehsal olunan dizayner bıçaqlarıdır. Möhtəşəm bir bıçaq görünüşü yaratmaq üçün materialları birləşdirirlər.

Şəkil
Şəkil

Keçmiş və gələcək

İnternetdə, əsl damask və şamın sirrinin çoxdan itdiyini və indi onun yazıq həmkarlarının sərbəst buraxıldığını söyləyən məqalələri tez -tez görə bilərsiniz. Deyin, əgər bu sirr açılarsa, "həqiqi" damaskdan və ya şamdan hazırlanan bıçaqlar müasir çeliklərdən 100 bal irəli gedəcək.

Əslində, bunun ehtimalı çox azdır. Texnoloji tərəqqi, avadanlıq və materialşünaslıq indi ən yüksək səviyyədədir, keçmişin ustaları üçün əlçatmazdır. Bəli, yaxşı sənətkarlar vaxtından əvvəl xüsusiyyətlərə malik olan damask və şamdan məhsullar istehsal edə bilərdilər, lakin indi onların məhsulları super çeliklərdən hazırlanan müasir həmkarlarına uyğun gəlir.

Bununla birlikdə, 440 xəttinin müasir paslanmayan poladlarının və onların analoqlarının ortaya çıxdığı andan etibarən, bıçaq çeliklərinin təkmilləşdirilməsinə qlobal ehtiyac yoxdur - demək olar ki, düzgün işlənmiş yaxşı işlənmiş bıçaqlar gündəlik işlərin öhdəsindən gəlir.

Bıçaqlarda super çeliklərin görünməsi, bir çoxu bıçaq həvəskarı və kolleksiyaçısı olan və daha yeni, daha "sərin" bir şey əldə etmək istəyən istifadəçilərin bazara və istəklərinə olan hörmətidir. Və bunun heç bir pis tərəfi yoxdur, çünki təkcə polad təkmilləşdirilmir, həm də bıçaqların dizaynı və dizaynı da təkmilləşdirilir. Müasir bıçaqların çoxunu bədii dəyəri görkəmli sənətkarların kətanlarından aşağı olmayan sənət obyektlərinə inamla aid etmək olar və dəyəri zamanla artır.

Tövsiyə: