Nůž je jedním z nejstarších nástrojů lidstva. Pokud pomineme dobu kamennou a bronzovou, pak v nejjednodušším případě je nůž nabroušený kus železa (oceli) s rukojetí, která se pohodlně drží.
Hlavní částí nože, která určuje jeho funkční účel, je čepel s ostřím. Jeho schopnosti jsou do značné míry dány konstrukčním materiálem - ocelí a jeho tepelným zpracováním.
Složení a struktura
Vlastnosti oceli jsou dány jejím složením a strukturou. Přítomnost určitých nečistot (legujících prvků) může zvýšit tvrdost nebo korozní odolnost ostří. Problém často spočívá v tom, že zvýšením tvrdosti můžeme současně zvýšit křehkost oceli a snížit její odolnost proti korozi. Na druhou stranu zvýšením odolnosti proti korozi zhoršujeme další parametry.
Například uhlík zvyšuje tvrdost oceli, ale snižuje její houževnatost a tažnost. Ostatní legující prvky také přidávají oceli pozitivní i negativní vlastnosti. Chrom zvyšuje odolnost proti opotřebení a korozi, ale zvyšuje křehkost. Vanad a molybden zvyšují houževnatost a pevnost, zvyšují odolnost vůči tepelným účinkům, nikl - zvyšuje odolnost proti korozi, tvrdost a houževnatost oceli, vanad zlepšuje pevnost a odolnost oceli proti opotřebení. Mangan a křemík zvyšují tažnost oceli. Všechny tyto prvky nesou své pozitivní vlastnosti pouze v přísně definovaných množstvích, v důsledku čehož musí být metalurgové při výběru složení oceli extrémně opatrní a vyvážení.
Navíc legující prvky mají často tendenci se soustředit v určitých bodech, v nichž může vzniknout zdroj napětí, v důsledku čehož se při zatížení čepel zlomí přesně na tomto místě.
Z tohoto důvodu v dávných dobách vznikaly damaškové a damaškové oceli, ve kterých vícenásobnou superpozicí několika druhů oceli a jejich kováním bylo dosaženo nejjednotnějšího rozložení legujících prvků.
Podle autora lze v nejnovější historii nožů rozlišit tři období.
Prvním obdobím bylo používání „rezavých“uhlíkových ocelí a nerezových ocelí s nízkou tvrdostí a charakteristikou retence hran (první polovina 20. století).
Druhým obdobím je vzhled nerezových ocelí s vysokými charakteristikami tvrdosti a zachování ostrosti (druhá polovina 20. století).
Třetím obdobím je výskyt práškových nerezových ocelí (začátek XXI. Století).
Tato období lze považovat za dost svévolná, protože i nyní některé společnosti vyrábějí nože z uhlíkové oceli. Přesto se začátkem 20. století objevily první nerezové oceli, včetně slavné oceli třídy 420, ze které se stále vyrábí obrovské množství nožů po celém světě. Například, pokud je zakoupen levný čínský nůž, který stojí několik set rublů, pak čepel bude s největší pravděpodobností obsahovat 420 oceli.
Vzhled ocelových tříd 440A, 440B, 440C (blízké ruské protějšky 65x13, 95x18, 110x18) ve druhé polovině 20. století, charakterizovaný vysokým obsahem uhlíku, umožnil výrobu podmíněně nerezových nožů s tvrdostí a řeznými vlastnostmi srovnatelnými na nože a čepele z uhlíkové oceli.
Proč „podmíněně nerez“?
Protože téměř jakákoli ocel může rezivět, jediná otázka je v prostředí a stupni expozice. Například většina nerezových ocelí dobře koroduje na moři ze slané vody. Mimochodem, starodávná ocel 420 je jednou z nejvíce nerezových ocelí.
Přesto je mnohem pohodlnější používat nože z nerezové oceli v každodenním životě - zatímco ve stejné době je nerezová ocel pokryta pouze skvrnami rzi, uhlíková ocel zreziví do děr. Uhlíkové oceli navíc často při řezání produkují nepříjemnou pachuť.
Vzhled práškových ocelí pomohl vyřešit problém rovnoměrnosti rozložení legujících prvků. Jedním ze způsobů získání práškové oceli je rozprašování roztaveného kovu v prostředí inertního plynu, po kterém se vytvoří jemný prášek s rovnoměrně rozloženými legujícími prvky. Poté se prášek slinuje do monolitické tyče izostatickým lisováním.
Jednou z prvních a nejběžnějších práškových ocelí používaných k výrobě nožů byla CPM S30V, vyvinutá v roce 2001 Dickem Barberem, specialistou švédské společnosti Crucible Materials Corporation, a Chrisem Reevem, proslulým nožířem.
Kromě obvyklého procesu výroby čepelí z pásů a tyčí umožňuje prášková ocel velmi zajímavá technologická řešení.
Americká společnost Kershaw vydala zavírací nůž Offset 1597 s čepelí vyrobenou pomocí technologie MIM (Metal Injection Molding) - technologie pro odlévání práškových kovů a slitin pod tlakem, nazývaná také MITE (Metal Injection Molding with a Edge). Technologie MIM / MITE mísí kovový prášek s pojivem, aby byla forma o 20% větší než konečná velikost čepele. Poté se pomocí slinování pod tlakem zvýší hustota hotového výrobku na 99,7% hustoty základního kovu (pojivo při slinování shoří). Výsledkem je produkt se složitým 3D tvarem, který nelze získat jiným způsobem.
Možnost rovnoměrného rozložení legujících prvků v práškových ocelích vedla ke zvýšení jejich procenta, což mělo za následek vznik takzvaných super ocelí, jako jsou například ZDP 189 nebo Cowry-X, avšak složitost jejich ostření a vysoké náklady omezují jejich distribuci.
Vyrovnanější oceli jako M390 / M398, CPM-20CV, Elmax a další se snadněji vyrábějí a udržují-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP atd. Se staly populárnějšími.
Nakonec vše závisí na nákladech na čepel-ani super oceli, ani dokonce jen vysoce kvalitní práškové oceli vytlačily z trhu levnější nepráškové oceli. Trh s nožovou ocelí lze považovat za pyramidu se zaslouženou 420 ocelí na základně a nejnovějšími super ocelí na vrcholu, sestupně, když se objevují oceli, které jsou ještě „super“.
Navíc zde nejde jen o náklady na výchozí materiál - nejdůležitější technologický proces, který „odhaluje“vlastnosti oceli, je tepelné zpracování. Každá ocel vyžaduje své vlastní tepelné zpracování, a když přijde nová super ocel, výrobci potřebují čas, aby ji zvládli.
Tepelné zpracování
Tepelné zpracování - kalení, popouštění, normalizace, žíhání a kryogenní zpracování kovu, umožňuje přivést čepel k těm charakteristikám, které jsou implikovány jakostí použité oceli. Správné vysoce kvalitní tepelné zpracování vám umožní „vytlačit“maximum možného z oceli, zatímco špatná může zcela zničit konečný produkt, bez ohledu na to, jaké drahé materiály jsou v něm použity. Lze s jistotou říci, že je lepší zvolit čepel z jednodušší oceli, ale s dobrým tepelným zpracováním, než čepel ze super oceli, kterou vyrobil specialista, který neví, jak ji ohřívat.
Nůžová společnost je často proslulá svou schopností pracovat s určitou ocelí a její výrobky z modernější oceli mohou mít horší výkon kvůli špatným procesům tepelného zpracování.
Zařízení pro tepelné zpracování hraje důležitou roli. Moderní kalící pece umožňují tepelné zpracování ve vakuu a v různých médiích - argon, dusík, helium, vodík. Zařízení pro kryoprocesing při teplotě -196 stupňů poskytuje zvýšení odolnosti proti opotřebení, cyklické pevnosti, odolnosti proti korozi a erozi. Například zdroj produktů kryoprocesem lze zvýšit o 300%.
Potřeba používat složité a drahé vybavení neumožňuje řemeslným dílnám provádět všechny potřebné technologické operace, a proto tvrzení, že „náš strýc Kolya vyrábí nejlepší nože na světě v garáži“, je těžko odůvodnitelné.
Kompozitní čepele
Dalším způsobem výroby nožů je vytvoření kompozitových čepelí.
Kompozitní jsou v zásadě i výše zmíněné čepele z damaškové a damaškové oceli - v nich jsou kombinovány materiály s nižším obsahem uhlíku s materiály s vyšším obsahem uhlíku. V moderních kompozitních lopatkách je však tento proces implementován trochu jiným způsobem.
Převážná část čepele je obvykle vyrobena z materiálu, který má větší pružnost, ale menší tvrdost a křehkost, zatímco břit je vyroben z tvrdšího materiálu. Taková čepel kombinuje dobré mechanické vlastnosti a vysoce kvalitní břit. Na drahých modelech nožů však stále raději používají super oceli.
Další možností je použít jako základ levnější ocel a na ostří dražší, ale vysoce kvalitní ocel. Například na noži Kershaw JYD II je základna břitu vyrobena z levné čínské oceli 14C28N a ostří je vyrobeno z odolnější americké D2.
Avšak stejně jako v případě dražších nožů je snížení nákladů na výchozí materiál kompenzováno složitostí výroby kompozitního ostří, a proto jsou takové modely spíše výjimkou než pravidlem.
Nejoblíbenějším směrem, ve kterém se používají kompozitní čepele, jsou designové nože vyráběné v omezeném množství. Kombinují materiály a vytvářejí velkolepý vzhled čepele.
Minulost versus budoucnost
Na internetu můžete často vidět články, které říkají, že tajemství skutečného damašku a damašku je již dávno ztraceno a nyní se uvolňují jeho ubohé protějšky. Řekněme, že pokud je toto tajemství odhaleno, pak čepele vyrobené ze „skutečného“damašku nebo damašku poskytnou náskok 100 bodů před moderními ocelemi.
Ve skutečnosti je to velmi nepravděpodobné. Technologický pokrok, vybavení a věda o materiálech jsou nyní na nejvyšší úrovni, u pánů minulosti nedosažitelné. Ano, dobří řemeslníci mohli vyrábět výrobky z damašku a damašku s vlastnostmi, které předběhly dobu, ale nyní jejich výrobky pravděpodobně ustoupí svým moderním protějškům vyrobeným ze super ocelí.
Od chvíle, kdy se objevily moderní nerezové oceli řady 440 a jejich analogy, však již není celosvětová potřeba zlepšovat nožové oceli - téměř všechny dobře vyrobené nože se správným tepelným zpracováním zvládají každodenní úkoly.
Vzhled super ocelí na nožích je spíše poctou trhu a touhou uživatelů, z nichž mnozí jsou fanoušky a sběrateli nožů a chtějí získat něco nového, „cool“. A není na tom nic špatného, protože se vylepšuje nejen ocel, ale také design nožů a design. Mnoho moderních nožů lze s jistotou připsat uměleckým předmětům, jejichž umělecká hodnota není nižší než plátna vynikajících umělců a hodnota se postupem času zvyšuje.
