Какая сталь самая прочная

Какая сталь самая лучшая для ножа

При выборе ножа необходимо обратить внимание из какой стали он изготовлен. От этого зависит его прочность и долговечность. В этой статье ответим на вопрос, какая сталь лучше для ножа.

Какая сталь для ножей самая лучшая: рейтинг топ-10

При описании марки стали необходимо учитывать пять важнейших характеристик:

  1. Твердость – насколько устойчив материал к деформации при различных физических воздействиях.
  2. Жесткость – чем она выше, тем меньше на ноже сколов и трещин.
  3. Устойчивость к адгезионным и абразивным факторам.
  4. Стойкость к коррозии. Чем выше этот показатель, тем меньше изделие подвергается воздействию влаги и солей.
  5. Низкая способность кромки «заваливаться». Это свойство свидетельствует о том, как долго лезвие будет оставаться острым в процесс эксплуатации.

Основным компонентом стали является железо. Но именно дополнительные вещества играют главную роль:

  • углерод отвечает за остроту лезвия;
  • хром гарантирует прочность и износостойкость;
  • кремний повышает упругость изделия;
  • молибден предотвращает хрупкость, повышает антикоррозийные свойства;
  • ванадий улучшает закаливаемость;
  • никель предотвращает закисление и появление ржавчины;
  • фосфор – процент его содержания должен быть не больше 0,045. В противном случае клинок будет хрупким;
  • сера также относится к вредным примесям. Ее содержание должно быть не больше 0,065%.

Прочность составляет 57-61 HRC. В ее составе отметим следующие элементы:

  • хром 11-13%;
  • углерод 1,55%;
  • молибден и ванадий по 0,9% каждый;
  • кремний 0,45%;
  • марганец 0,35%.

Состав не слишком разнообразный. Но элементы подобраны в оптимальном соотношении, поэтому ножи из D2 имеют следующие преимущества:

  • высокая стойкость к износу и нагрузкам;
  • прочность и твердость;
  • клинки отлично удерживают уровень заточки даже при постоянном использовании;
  • стойкость к деформации даже при воздействии высоких температур.

Из недостатков отметим:

  • не является нержавеющей;
  • высокий процент содержания углерода приводит к незначительной точечной коррозии;
  • при контакте с «кислыми» продуктами клинок может потемнеть.

Эти незначительные дефекты можно предотвратить, если сразу проводить очистку ножа после использования.

Состав M390 разработан согласно европейским стандартам и кроме железа включает такие элементы:

  • углерод – 1.9%;
  • хром — 19-21%;
  • ванадий — 3-4%;
  • молибден — 1%;
  • кремний — 0.8;
  • марганец — 0.3%;
  • вольфрам — 0,5-0,7%.
  • может использоваться для производства хирургического инструмента;
  • повышенная прочность и способность выдерживать сильные ударные нагрузки;
  • лезвия остаются острыми не менее полугода.

Недостаток – трудность заточки. Ее нужно выполнять только на специальном оборудовании. С учетом всех плюсов М390 можно сделать вывод, что это лучшая сталь для ножа.

Elmax

Сталь от известного швейцарского бренда имеет следующий состав:

  • углерод -1.72%;
  • хром — 18%;
  • ванадий — 3%;
  • молибден — 1%;
  • кремний — 0.8;
  • марганец — 0.3%;
  • никель — 0,15%;
  • вольфрам — 0,11%.
  • полировка поверхности до зеркального блеска;
  • не подлежит коррозии;
  • сохранение остроты кромки в течение длительного времени.

Это лучшая сталь для ножа на сегодняшний день, у которой нет серьезных недостатков. Из минусов можно отметить только высокую стоимость ножей из Elmax.

Марка имеет следующий состав:

  • углерод — 0,75-1,2%;
  • хром 16-18%;
  • молибден 1%;
  • кремний 1%;
  • марганец 1%;
  • примесь фосфора и серы 0,03%.

Из достоинств 440С отметим:

  • высокая прочность материала;
  • высокая твердость гарантирует сопротивление ударным нагрузкам;
  • доступность;
  • кромка остается острой длительное время.

Из минусов 440С выделим:

  • возможна коррозия при работе с химически агрессивными средами;
  • нужен тщательный уход.

Х12МФ

В составе Х12МФ кроме железа есть следующие элементы:

  • углерод — 1.76
  • хром — 12%;
  • ванадий — 0,3%;
  • молибден — 0,6%;
  • кремний — 0.4;
  • марганец — 0.45%;
  • никель — 0,35%;
  • фосфор — 12%;
  • медь — 0,3%;
  • сера — 0,3%.
  • доступная цена;
  • отличные режущие характеристики;
  • легко поддается заточке.
  • возможен питтинг;
  • возможны сколы на режущей кромке. Они возникает из-за неправильного использования. Например, при сильном ударе по кости.

В состав VG 10 входят такие элементы:

  • углерод — 1.05%;
  • хром — 15,5%;
  • ванадий — 0,3%;
  • молибден — 1,2%;
  • кобальт — 1,5%.

Из VG 10 делают ножи большинство японских производителей. Этот материал имеет такие преимущества:

  • высокая износостойкость;
  • сохранение режущих свойств длительное время.

Из недостатков отметим такие факторы:

  • высокая стоимость;
  • тяжелый процесс заточки.

CPM S30V

Состав этой американской стали включает такие химические вещества:

  • углерод — 1.45%;
  • хром — 14%;
  • ванадий — 4,0%;
  • молибден — 2,0%.

К преимуществам данного сплава относится:

  • острота лезвия в течение длительного времени;
  • отличная износоустойчивость;
  • отсутствие сколов на клинке;
  • лезвие легко править.

Недостаток только один: CPM S30V используют для изготовления элитных ножей или изделий по индивидуальным заказам, а их стоимость довольно высокая.

AUS-8

Состав AUS-8 следующий:

  • углерод — 0,7-0,75%;
  • хром — 13-14,5%;
  • ванадий — 0,1-0,26%;
  • молибден — 0,1-0,3%;
  • кремний — 1,0%;
  • марганец — 0.5%;
  • никель — 0,49%;
  • фосфор — 0,04%;
  • сера — 0,3%.

Сталь AUS-8 имеет такие преимущества:

  • антикоррозийные свойства;
  • повышенная износоустойчивость;
  • проста в термообработке;
  • легко затачивается в домашних условиях даже подручными средствами.

Недостаток: при длительной нахождении во влажной среде возможно появление точечной коррозии.

ZDP 189

Производителем этой порошковой стали является известный бренд Hitachi Metals. Она имеет следующий состав:

  • углерод — 2,9-3%;
  • хром — 19-20,5%;
  • ванадий — 0,25-0,3%;
  • молибден — 0,9%;
  • кремний — до 0,35%;
  • фосфор — 0,03%;
  • сера — 0,02%.

Преимущества этой марки:

  • суперпрочность;
  • высокие режущие свойства.
  • слабо противостоит ржавчине;
  • не справляется с резкими и сильными нагрузками;
  • плохо поддается заточке.

9CR18MOV

Эта хромистая углеродная сталь производится в Китае и относится к нержавеющим сплавам. Марка 9CR18MOV имеет ряд преимуществ:

  • оптимальное соотношение цены и качества;
  • стойкость к коррозии;
  • оптимальная твердость;
  • простой уход за изделиями;
  • первоначальная заточка держится длительное время.

К минусам относятся следующие факторы:

  • ножи из 9CR18MOV не подходят для работ с грубым материалом;
  • при ударных нагрузках возможны сколы;
  • из-за высокой твердости сложно поддается заточке.

Итак, мы определили, какая сталь для ножа самая лучшая. Выбирайте изделий с учетом своих предпочтений и перечня работы, которые нужно выполнять.

Какая сталь для ножей самая лучшая: рейтинг топ 10

Стальные ножи отличаются своей долговечностью, устойчивостью к коррозии и повреждениям. Эти свойства зависят от состава сплава и качества его термообработки. При выборе ножа нужно не только ориентироваться на область его применения, но и обращать внимание из какой стали он выполнен. Какая сталь для ножей лучшая, рассмотрим в данной статье.

  1. Характеристики стали
  2. Состав стали
  3. Рейтинг — топ 10 сталей

Характеристики стали

Свойства стали зависят от добавления в сплав легирующих веществ. Но в целом материал для изготовления ножей ценится за следующие характеристики:

  • прочность, упругость, что придает изделию устойчивость к продольному изгибу;
  • выдерживает широкий диапазон температур (от — 30 до + 100 градусов Цельсия);
  • твердость, которая оценивается по шкале Роквелла (оптимальным показателем для ножей считается 55 и выше единиц);
  • устойчивость к внешним воздействиям, антикоррозийные свойства;
  • продолжительность удержания заточки (лезвие будет реже тупиться у изделия из твердой стали, но затачивать его сложнее и лучше у профессионалов своего дела).

Состав стали

Сталь является металлом, где основными компонентами выступают железо и углерод. Дополнительные вещества называются легирующими и придают стали особые свойства, улучшают ее характеристики. Жесткость материала зависит от количества углерода в его составе и по типу разделяют низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую сталь.

Для изготовления ножей используют металл с примесями, они придают ему следующие дополнительные свойства:

  • марганец – прочность;
  • хром – устойчивость к коррозии;
  • молибден – снижает ломкость клинка, дает возможность закалить его до максимальной жесткости;
  • кремний – прочность, устойчивость к внешним воздействиям;
  • вольфрам – прочность, защита от ржавчины;
  • никель – устойчивость к коррозии;
  • ванадий – упругость, долговечность, защита от агрессивного воздействия веществ.

Рейтинг — топ 10 сталей

Самые популярные марки стали для ножей.

  1. Сталь M390.

Сталь австрийского производства уверенно держит высокий уровень популярности на протяжении нескольких лет. Известные компании — изготовители ножей активно используют ее в своем производстве. По своим характеристикам сталь М390 относится к премиум-сегменту, но не проста в закалке, а именно ее качество оказывает решающее влияние на конечный результат.

М390 является мартенситной хромистой порошковой сталью. Она получила широкое применение в станкостроении, где необходимо обрабатывать твердые материалы, в изготовлении хирургических и медицинских инструментов, в производстве ножей среднего и высокого класса.

Состав:

  • хром – 20,0 %;
  • ванадий – 4,0%;
  • углерод – 1,9 %;
  • молибден – 1,0 %;
  • кремний – 0,7 %;
  • вольфрам – 0,6 %;
  • марганец – 0,3 %.

Преимуществами М390 являются высокие антикоррозийные показатели, превосходной износостойкостью и режущей способностью.

К недостаткам можно отнести только необходимость правильно закаливать и затачивать профессионально.

Аналоги стали М390: CTS-XHP, CTS 204P, Duratech 20CV (CPM 20CV).

  1. Сталь D2.

Сталь D2 проверенная временем, показавшая себя хорошо и стабильно, в сочетании с адекватной стоимостью. Это инструментальный легированный сплав. Страна-производитель США.

Область применения достаточно широкая, даже несмотря на возможность подвергаться коррозии. В промышленности широко используют для изготовления высокоскоростных резцов.

Состав:

  • хром – 12,0 %;
  • ванадий – 1,1 %;
  • углерод – 1,5 %;
  • молибден – 1,0 %;
  • кремний – 0,6 %;
  • никель – 0,3 %;
  • марганец – 0,6 %.
Читайте также  Влияние фосфора на свойства стали

Ножи их стали D2 долго сохраняют заточку благодаря высокой прочности материала. Но нет стопроцентной защиты от ржавчины.

Аналоги стали D2: Х12МФ, Х155CrVMo12-1.

  1. Сталь Х12МФ.

Марка стали Х12МФ российского производства, легированная инструментальная штампованная. Достаточно легкая в обработке, обладает высокими антикоррозийными показателями и отличается недорогой ценой.

Широко применяется в производстве изделий сложной формы для тяжелого машиностроения. Востребована для изготовления клинков охотничьих ножей. По шкале Роквелла закалка составляет 59-61 единицу.

Состав:

  • хром – 11,75 %;
  • ванадий – 0,07 %;
  • углерод – 1,55 %;
  • молибден – 0,5 %;
  • кремний – 0,3 %;
  • никель – 0,35 %;
  • марганец – 0,3 %.

Преимущества: твердость, высокие режущие свойства, стойкость к износу.

Аналоги стали Х12МФ: D2, Х6ВФ, Х12Ф1, Х12ВМ, 2310, 1.2379.

  1. Сталь ELMAX.

Австрийская сталь Elmax порошковый инструментальный металл, отличающийся очень высокими противокоррозийными свойствами. Он прочный, прост в заточке, долговечен. В сочетании с этим Elmax имеет невысокую себестоимость, обеспечивающую идеальный баланс цены и качества.

Нашла широкое применение в изготовлении ножевых клинков, а также режущих элементов станков по обработке пластмассовых изделий.

Состав:

  • хром – 18 %;
  • ванадий – 3 %;
  • углерод – 1,7 %;
  • молибден – 0,1 %;
  • кремний – 0,8 %;
  • марганец – 0,3 %.

Преимущества: клинок из стали Elmax имеет высокие режущие свойства, легко поддается заточке, не заржавеет.

Среди отрицательных характеристик следует отметить низкую прочность на излом.

Аналоги стали ELMAX: S30V, RWL34.

  1. Сталь 95Х18.

Легированная мартенситная нержавеющая сталь российского производителя. Сложна в обработке, очень требовательна к закалке, но недорогая в сравнении с аналогами. Диапазон закалки: 58 — 60 HRC.

Применяется в изготовлении деталей механизмов, подвергающихся высокому износу: втулки, подшипники, оси и т.д.

Состав:

  • хром — 18 %;
  • никель — 0,6 %;
  • углерод — 1,95 %;
  • кремний — 0,8 %;
  • марганец — 0,8 %.

Плюсы: нержавеющий материал, прочность, износостойкость (при соблюдении процесса закалки).

Минусы: сталь сложна в обработке, не переносит сильные нагрузки на излом.

Аналоги стали 95Х18: 440B, 440C, 1.4125

  1. Сталь VG-10.

Высокоуглеродистая, устойчивая к коррозии японская сталь. Особую твердость и вязкость придает используемый в составе кобальт. Диапазон закалки: 60 — 63 HRC. Многие мировые бренды выбирают именно VG-10 для изготовления клинков к своим ножам.

Состав:

  • хром — 14,5-15,5 %;
  • кобальт — 1,3-1,5 %
  • углерод — 0,95-1,05 %;
  • молибден — 0,9-1,2 %;
  • ванадий — 0,10-0,30 %.

Плюсы: высокие показатели устойчивости к коррозии, легко затачиваются, долго сохраняют заводскую остроту.

Минусы: высокая стоимость за счет применения в составе кобальта.

Аналоги стали VG-10: ATS-34, ATS-55.

  1. Сталь CPM S30V.

Высокоуглеродистая нержавеющая марка стали производства США. Ножи из нее отличается высокими режущими свойствами и особой прочностью. Самая сбалансированная из подобных по составу. Диапазон закалки: 58 — 60 HRC. Используется для производства клинков для ножей многих известных компаний.

Состав:

  • хром — 14 %;
  • углерод — 1,45 %;
  • молибден — 2,0 %;
  • ванадий — 4,0 %.

Плюсы: ножи этой стали отлично режут, прочны на излом и износостойкие. Подходит идеально для серийного и штучного производства ножей среднего и высшего сегмента.

Аналоги: D2, 440C и 154CM.

  1. Сталь 440C.

Еще одна марка стали американского производства. Хромистая, твердая нержавейка. За свои свойства (долго сохраняет режущий край острым и легко поддается заточке) широко применяется в изготовлении клинков. Сталь 440С считается стандартом среди ножевых сталей.

Состав:

  • хром — 17 %;
  • фосфор — 0,04 %;
  • углерод — 1,1 %;
  • кремний — 1,0 %;
  • молибден — 0,75 %;
  • сера — 0,03 %.

Преимущества: режущая кромка сохраняет свою остроту длительное время, нержавеющий материал, легко затачивается при высокой твердости.

Недостатком является довольно высокая цена в аналогичном сегменте.

Аналоги: 95Х18, X102CrMo17, Z100CD17, AUS-10.

  1. Сталь AUS-8.

Нержавеющая сталь японского производства. В сочетании с относительно низкой ценой придают изделиям достаточную механическую выносливость, гибкость и твердость. Диапазон закалки: 56-59 HRC. Область применения сосредоточена в основном на изготовлении ножей.

Состав:

  • хром — 14,5 %;
  • марганец – 0,4 %;
  • углерод — 0,8 %;
  • кремний — 0,6 %;
  • молибден — 1,1 %;
  • ванадий – 0,3 %.

Плюсы: клинки из стали AUS-8 обладают отличными режущими свойствами, хорошо переносят механическое воздействие, не заржавеют.

Аналоги стали AUS-8: 440С, АЕВ-L, 8Cr13MoV, 75Х16МФ, 95Х18.

  1. Сталь ZDP-189.

Еще один японский представитель стальных сплавов. Порошковая инструментальная сталь с высоким уровнем углерода и хрома в составе. Самая сбалансированная среди высокоуглеродистых вариантов. Используется в производстве ножей.

Состав:

  • хром — 19,0-20,5 %;
  • марганец — 0,5 %;
  • углерод — 3,0 %;
  • вольфрам — 0,6 %;
  • кремний — 0,35 %;
  • молибден — 0,9-1,0 %;
  • ванадий — 0,25-0,35 %.

Плюсы: ударопрочность, высокая устойчивость к коррозии.

Самые прочные стали. Ножевой ликбез: самая твердая сталь в мире

Марки высокопрочной стали

Характеристики высокопрочной стали

Самые прочные металлы на Земле

Что же такое прочность? Это способность материала выдерживать внешние нагрузки, при этом не разрушаясь. При оценке прочности металла учитывается много параметров и качеств: насколько хорошо металл сопротивляется разрыву, как он противостоит сжатию, каков порог перехода от упругого к пластическому состоянию, когда деформация материала становится необратимой, какова способность материала сопротивляться распространению трещин и т.п.

Прочные сплавы и природные металлы

Сплавы представляют собой комбинации разных металлов. Потребность получить самые разные качественные характеристики металлов, среди которых и прочность, привела к появлению различных сплавов. Одним из важных в этом смысле сплавов является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода. Итак, какие же металлы принято считать самыми прочными на Земле?

Поскольку для определения прочности металла необходимо учесть очень много факторов, трудно однозначным образом упорядочить металлы от самого «крепкого» до самого «слабого». В зависимости от того, какое свойство считается наиболее важным в каждом конкретном случае, и будет складываться расстановка сил прочности среди металлов.

Сталь и ее сплавы

Сталь — это прочный сплав железа и углерода, с добавками других элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, ниобий и пр. Благодаря различным системам легирования стали можно получать совершенно разный комплекс свойств новых сплавов.

Так, высокоуглеродистая сталь — это сплав железа с высоким содержанием углерода — получается прочной, относительно дешевой, долговечной, она хорошо поддается обработке. Из недостатков стоит отметить низкую прокаливаемость и низкую теплостойкость, что делает углеродистую сталь уязвимой в агрессивной среде.

Сферы применения: из углеродистой стали изготавливают различные инструменты, детали машин и сложных механизмов, элементы металлоконструкций. Важным условием применения таких изделий является неагрессивная среда.

Сплав стали, железа и никеля – один из наиболее прочных сплавов. Существует несколько его разновидностей, но в целом легирование углеродистой стали никелем увеличивает предел текучести до 1420 МПа и при этом показатель предела прочности на разрыв доходит до 1460 МПа.

Сферы применения: сплавы на никелевой основе используют в конструкциях некоторых типов мощных атомных реакторов в качестве защитных высокотемпературных оболочек для предохранения от коррозии урановых стержней.

Нержавеющая сталь – коррозионностойкий сплав стали, хрома и марганца с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности на разрыв до 1600 МПа. Как и все виды стали, этот сплав обладает высокой ударопрочностью и имеет средний балл по шкале Мооса.

Сферы применения: благодаря своим антикоррозийным свойствам нержавеющую сталь широко применяют в самых разных областях – нефтехимической промышленности, машиностроении, строительстве, электроэнергетике, кораблестроении, пищевой промышленности и для изготовления бытовых приборов.

Особо твердые сплавы

Сплавы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала обладают твердостью, которой позавидует любой молот Тора.

Титан – это наиболее растиражированный в средствах массовой информации и кинематографе природный металл, который принято ассоциировать с суперпрочностью. Его удельная прочность почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей. Он обладает самым высоким отношением прочности на разрыв к плотности из всех металлов. По этому показателю он обошел вольфрам, вот только по шкале твердости Мооса титан ему уступает. Тем не менее, титановые сплавы прочны и легки.

Сферы применения: титан и его сплавы часто используются в аэрокосмической промышленности. Из него делают элементы обшивки космических кораблей, топливные баки, детали реактивных двигателей. Активно используют его и в морском судостроении, строительстве трубопроводов для агрессивных сред и в качестве конструкционного материала.

Вольфрам с его самой высокой прочностью на растяжение среди всех встречающихся в природе металлов часто комбинируют со сталью и другими металлами для создания еще более прочных сплавов. К недостаткам вольфрама можно отнести его хрупкость и способность к разрушению при ударе.

Сферы применения: вольфрам применяют в металлургии для производства легированных сталей и различных сплавов, в электротехнической индустрии для изготовления элементов осветительных приборов, в машино- и авиастроении, в космической отрасли и химпроме. Сплав вольфрама и углерода (карбид вольфрама) используют для производства инструментов с режущими краями, таких как ножи и дисковые пилы, а также износостойких рабочих элементов горношахтного оборудования и прокатных валков.

Тантал обладает сразу тремя достоинствами – прочностью, плотностью и устойчивостью к коррозии. Он состоит в группе тугоплавких металлов, как и выше описанный вольфрам.

Читайте также  Какие стали называются автоматными

Сферы применения: тантал используется в производстве электроники и сверхмощных конденсаторов для персональных компьютеров, смартфонов, камер и для электронных устройств в автомобилях.

Инновационные сплавы

Существует ряд сплавов, которые появились совсем недавно, но уже успели завоевать признание благодаря своим «сверхкачествам» и активно используются в аэрокосмической сфере и медицине.

Алюминид титана – сплав титана и алюминия, который выдерживает высокие температуры и обладает антикоррозийными свойствами, но при этом он довольно хрупкий и недостаточно пластичный. Тем не менее, он нашел свое применение в производстве специальных защитных покрытий.

Сплав титана с золотом – еще один уникальный материал, который был разработан несколько лет назад группой ученых из университетов США. Основная задача, которая стояла перед учеными, создать материал крепче титана, который можно было бы применять в медицине для производства протезов, совместимых с биотканью. Дело в том, что титановые протезы, несмотря на свою прочность, изнашиваются относительно быстро, их приходится менять каждые 10 лет. А вот сплав титана с золотом оказался вчетверо более прочным, чем те сплавы, что сейчас используются в производстве протезов.

Самые прочные металлы в мире: топ-10

Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

  • Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
  • Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
  • Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

10. Тантал

У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

9. Бериллий

А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

8. Уран

Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

7. Железо и сталь

Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

6. Титан

Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

5. Рений

Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

4. Хром

По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

3. Иридий

Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

2. Осмий

Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

1. Вольфрам

Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

Таблица предела прочности металлов

Металл Обозначение Предел прочности, МПа
Свинец Pb 18
Олово Sn 20
Кадмий Cd 62
Алюминий Al 80
Бериллий Be 140
Магний Mg 170
Медь Cu 220
Кобальт Co 240
Железо Fe 250
Ниобий Nb 340
Никель Ni 400
Титан Ti 600
Молибден Mo 700
Цирконий Zr 950
Вольфрам W 1200

Сплавы против металлов

Сплавы представляют собой комбинации металлов, и основной причиной их создания является получение более прочного материала. Наиболее важным сплавом является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода.

Чем выше прочность сплава — тем лучше. И обычная сталь тут не является «чемпионом». Особенно перспективными представляются металлургам сплавы на основе ванадиевой стали: несколько компаний выпускают варианты с пределом прочности до 5205 МПа.

А самым прочным и твердым из биосовместимых материалов на данный момент является сплав титана с золотом β-Ti3Au.

ВЫБОР СТАЛИ ДЛЯ НОЖА

Один из основных вопросов, которым задаётся человек (по крайней мере из числа тех людей, кто уже хоть немного «в теме») при покупке ножа, это — из какой стали изготовлен клинок. Так же большую роль играет геометрия клинка и удобство рукояти, но на мой взгляд, всё-таки, важнейшую роль при выборе ножа играет сталь, потому как будь нож трижды удобен, приятен и симпатичен, править его каждые две минуты согласятся далеко не все. Хотя и в стали возможны подводные камни в виде кривенькой термообработки, ввиду чего хорошая, в общем-то, марка будет показывать очень посредственные результаты. Но это, в большей степени, относится к кузнецам-одиночкам, которые делают термообработку «на глазок», хотя и у серийных производителей бывают подобного рода проблемы, но всё же встречаются они значительно реже. И стоит помнить, что есть сталь «X», а есть сталь «X» от производителя «Y» и это могут быть весьма разные по своим свойствам железки.

Кроме того, основное предназначение ножа (для определённой прослойки людей это будет откровением) — резать. Висеть, отжимать двери, поддевать канализационные люки, вскрывать банки с консервами большинством ножей тоже, в общем-то, можно, но некоторыми это получается сделать только один раз. Поэтому, исходя из задачи (резать), попытаемся понять, какие стали из всего многообразия (кроме совсем уж редких и экзотических экземпляров), представленного сейчас на ножевом рынке, подходят нам лучше всего, ну и попутно выясним, какие из них наиболее устойчивы к ковырянию люков (тут стоит заметить, что, всё же, в большей степени, на хрупкость клинка влияет его геометрия, а не сталь).

Весьма популярная железка у заморских кузнецов. Прочная, недорогая, но быстро ржавеет.

Используется в ножах Randall.

1095 / 1080 / 1070 / 1060 / 1055 / 1050 и т.д.

Простая и дешёвая углеродка, аналог российских инструментальных сталей (У8, У10А и т. д.). С убыванием номера после 10, убывает и количество углерода в стали, следовательно сталь становится более мягкой и хуже держит режущую кромку. Поэтому 1050 и 1060 частенько применяются для изготовления мечей, где важна пластичность и стойкость к ударным нагрузкам. В ножах же наиболее часто встречается 1095. Существенный минус — очень низкая коррозионная стойкость.

Яркий пример производителя использующего эту сталь Kabar (1095) и Cold Steel (1055).

Шарикоподшипниковая сталь, весьма популярная у ножеделов. Хорошо держит режущую кромку, но обладает невысокой прочностью и не стойка к коррозии.

Так называемый «быстрорез», то есть сталь, сохраняющая свои свойства при воздействии высоких температур. Хорошо держит режущую кромку. Из минусов стоит отметить низкие коррозионную стойкость и стойкость к ударным нагрузкам.

Сталь, известная своими прочностью и хорошим удержанием режущей кромки. Обладает невысокой коррозионной стойкостью, поэтому требует ухода.

Самая простая ножевая сталь. Используется везде, где только можно (дешёвые кухонные ножи, всевозможные китайцы в ларьках сделаны именно из неё). Из плюсов — низкая стоимость и высокая коррозионная стойкость, быстро правится. Из минусов — мягкая (содержание углерода всего около 0.5%), плохо держит режущую кромку.

Обе эти стали похожи на 440А. 420HC активно используется американской фирмой Buck и их 420 весьма разительно отличается от 420 других производителей, так как благодаря криогенной обработке, Buck выжимает из неё всё возможное.

12С27 это шведская сталь с содержанием углерода около 0.6%.

440A / 440B / 440С

Все три стали обладают высокой коррозионной стойкостью. Содержание углерода в них составляет — 440А (0,75%), 440В (0,9%), 440С (1,2%), соответственно режущую кромку они держат (особенно 440C) неплохо и обладают высокой твёрдостью (56-60 HRC). 440C считается одной из самых сбалансированных по своим свойствам ножевых сталей.

Сталь N690 довольно редко встречается. В её состав входит кобальт и она, по сути, является улучшенной версией 440C.

AUS-4 / AUS-6 / AUS-8 / AUS-10

Это японские нержавеющие стали, сравнимые по своему составу и характеристикам с американскими 440A, 440B и 440C (кроме AUS-4, которая ближе к 420). В отличии от 440 семейства, AUS’ы содержат ванадий, который добавляет им износостойкости.

Из известных производителей, работающих с этой сталью можно отметить Al Mar (AUS-6), Cold Steel (AUS-8A).

154-СМ — американская сталь, а ATS-34 — японский аналог от компании Hitachi. И в том, и в другом варианте это качественная сталь, которая хорошо держит режущую кромку, имеет хорошую коррозионную стойкость (хотя, всё же, уступает 440 семейству) и достаточную вязкость.

Используется в ножах компаний Spyderco и Benchmade.

Очень похожа на ATS-34, но не содержит молибден, благодаря чему, она более дешевая. Используется компанией Spyderco.

Японская сталь, разработанная фирмой Takefu Special Steel Co. Удержание режущей кромки приемлемое (на мой взгляд, примерно на уровне AUS-8, но вообще сильно зависит от ТО), практически не ржавеет. Из отличительных особенностей стоит отметить тот факт, что при заточке нож из этой стали очень быстро выводится в бритву.

BG-42 очень похожа на ATS-34, но имеет несколько существенных отличий от неё, а именно — содержание магния в два раза больше и имеется ванадий в количестве 1.2%. Благодаря этому BG-42 держит режущую кромку лучше, чем ATS-34.

Сталь D-2 изредка называют «полу-нержавеющей». Она содержит около 12% хрома, что слегка не дотягивает до полноценной коррозионно стойкой стали (это, напомню, 13%). D-2 (наравне с нашей Х12МФ, являющейся практически полным её аналогом) замечательно держит режущую кромку, и практически не ржавеет (ну разве что может слегка потемнеть если нож надолго оставить мокрым), но она не очень хорошо относится к ударным нагрузкам. Это вовсе не означает, что ей нельзя рубить, просто делать это нужно аккуратнее, чем той же 1095.

Её используют Benchmade, Bob Dozier и другие производители.

СРМ S30V / СРМ S60V / СРМ S90V

Семейство CPM это — порошковые стали. S30V Пожалуй самая сбалансированная по своим свойствам сталь на данный момент. Обладает высокой коррозионной стойкостью, ударной вязкостью, хорошо держит режущую кромку и правится достаточно быстро.

S60V и S90V держат режущую кромку дольше, чем S30V, но они более хрупкие и точить их значительно сложнее.

S35VN разрабатывалась как улучшенный вариант S30V. Она превосходит последнюю по такому важному показателю как ударная вязкость, а кроме того легче полируется.

Высоко углеродистая (3%) порошковая сталь, производится японской корпорацией Hitachi Metals. Великолепно держит режущую кромку, но несмотря на 20% хрома всё-таки весьма не стойка к коррозии, так что ухаживать за ней лучше, как и за углеродкой. Кроме того, ZDP-189 весьма хрупкая сталь и не любит ударные нагрузки, а также капризна в заточке. Прочность примерно в три раза ниже, чем у ATS-34.

Эти стали относятся к инструментальным. Цифрой после буквы «У» в названии указывается среднее содержание углерода в десятых долях процента. По свойствам эти стали подразделяются на стали повышенной вязкости (У7-У9) и стали повышенной твёрдости (У10-У13). Все эти стали неплохо держат режущую кромку, но они не обладают коррозионной стойкостью, поэтому за ножом из такой стали нужен хороший уход. У7-У9 предназначены для инструмента, подвергающегося ударным нагрузкам, поэтому ножом из этих сталей можно безбоязненно рубить, У10-У13, напротив же, весьма хрупки и не предназначены для ударных нагрузок.

Конструкционная подшипниковая сталь. Весьма популярна в среде наших ножеделов. Долго держит режущую кромку, довольно активно ржавеет (в основном поверхностно, в то время, как в тех же У’шках коррозия уходит вглубь клинка), приблизительный аналог 52100.

Пружинно-рессорная сталь, легированная марганцем. Не стойка к коррозии, недолго держит режущую кромку, но обладает высокой ударной вязкостью.

«Быстрорез», аналог зарубежной M-2. Так же имеет высокую популярность в среде российских ножеделов, в основном из-за широкой доступности в нужном виде (полотна механических пил). Так же, как и практически любой быстрорез — хорошо держит тонкую режущую кромку, но подвержена коррозии и сколам.

40Х13 / 65Х13 / 95Х18 / 110Х18

Примерные аналоги зарубежных 420 и 440. Самая распространённая из них 95Х18, так же весьма часто встречается 65Х13, 40Х13 и 110Х18 довольно редки, но тем не менее, купить серийную продукцию из этих сталей не составляет особо труда. При правильной термообработке 95Х18 даёт весьма неплохой баланс между удержанием режущей кромки и прочностью, также она обладает высокой коррозионной стойкостью.

Инструментальная легированная штамповая сталь. Обладает высокой коррозионной стойкостью (хотя бы при минимальном уходе), но при попадании в кислую или щелочную среду, на клинке изготовленном из этой стали, могут появиться тёмные пятна, а в совсем запущенных случаях ржавый налет. Хорошо держит режущую кромку, обладает средней стойкостью к ударным нагрузкам.

Вот мы и рассмотрели наиболее часто встречающиеся ножевые стали (хотя что-то я, наверное, всё же, упустил). Какие выводы можно из всего этого сделать? Тут каждый пусть решает сам. Но вот некоторые советы:

Оптимальным выбором для универсального ножа будет S30V, S35VN или D2/Х12МФ. Не особо хрупкая, долго и приятно режет, широко доступна (особенно последние две).
Если ножом, большей частью, нужно что-то рубить или творить всякие непотребства, типа висения на нём, то У8А или 65Г будет в самый раз. Правда, за ножом придётся ухаживать, ну или протравить его, тогда поверхность клинка будет не так активно покрываться коррозией. Но, в общем-то, можно взять и любую другую сталь, главное толщину клинка сделать миллиметров 5-6, тогда нож очень многое выдержит, просто в силу своей ломовитости.
Для тех, кому не хочется заморачиваться с уходом за ножом подойдёт 420 или 65Х13 (если не пугает перспектива частой правки).
Если нож предназначается исключительно для реза, то наилучшим вариантом будет ZDP-189 (благо, она в последнее время стала широко доступна).