Алмазная сталь ХВ5: апісанне, тэхнічныя характарыстыкі і прымяненне

Алмазнай называецца легаваная сталь з павышаным утрыманнем вугляроду, адрозная асаблівай цвёрдасцю. Параўнанне яе з каштоўным каменем з'яўляецца проста прыгожым выразам. Па ўзроўні цвёрдасці дадзеная сталь значна саступае у алмаза. Яна мае не толькі вобразнае паэтычная назва, але і тэхнічнае. Самую распаўсюджаную марку абазначаюць абрэвіятурай ХВ5, што расшыфроўваецца як хромовольфрамовая. Па некаторых параметрах алмазная сталь пераўзыходзіць любыя іншыя гатункі. Яна шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці для разразання больш мяккіх металаў. З-за сферы найбольш частага ўжывання гэтую сталь называюць інструментальнай. Яна была вынайдзенай шмат стагоддзяў таму, але сучасны працэс яе атрымання адрозніваецца ад старадаўняга.

агульныя характарыстыкі

Ўласцівасці алмазнай сталі абумоўлены яе хімічным складам. Злучэнне жалеза з вугляродам стварае выключную цвёрдасць. У папулярныя сучасныя маркі таксама дадаюць хром і вальфрам для надання дадатковай ўстойлівасці да карозіі і высокіх тэмператур. Аптымальным лічыцца ўтрыманне 1% вугляроду ў сплаве. Павелічэнне яго долі ў складзе сталі негатыўна ўплывае на якасць вырабаў, паколькі глейкасць і пластычнасць матэрыялу зніжаюцца пры павышэнні цвёрдасці. Метал з параўнальна вялікім утрыманнем вугляроду становіцца далікатным. Клінкі і інструменты з алмазнай сталі валодаюць выдатнымі рэжучымі ўласцівасцямі, але лёгка могуць зламацца. Цвёрдасць лёзаў са сплаву ХВ5 складае 60-65 HRC па шкале Роквеллу, што з'яўляецца максімальным паказчыкам. Лімітавае значэнне гэтага параметру для любых клінкоў па дадзенай сістэме вымярэння не перавышае 65 адзінак.

дадатковыя элементы

Сучасны сплаў змяшчае каля 1% хрому, які робіць яго неподверженность іржы. Але колькасць гэтага кампанента абмежавана, паколькі ён зніжае трываласць матэрыялу. Для параўнання: сплаў лічыцца цалкам Нержавеючая пры змесце не менш за 18% хрому. У склад алмазнай сталі ХВ5 таксама ўваходзіць вальфрам. Гэта выключна тугаплаўкі і шчыльны метал, які валодае унікальнымі ўласцівасцямі. Акрамя гарачатрывалага вальфрам вызначаецца ўстойлівасцю да ўздзеяння кіслот і іншых агрэсіўных рэчываў. Ён паляпшае рэжучыя ўласцівасці сталі і засцерагае яе ад зносу. У сплаве ХВ5 змяшчаецца 4-5% вальфраму.

Тамахаганэ

Гісторыя вынаходкі алмазнай сталі сыходзіць каранямі ў сярэднявечную Японію. У эпоху самураяў гэты метал быў вядомы пад назвай тамахаганэ. У перакладзе з японскай мовы гэта азначае "каштоўная сталь". Менавіта з яе кавалі легендарныя самурайскія мячы. Захавалася мноства міфаў пра старадаўні японскім халодным зброі, якія сведчылі пра іх прыналежнасці воінскаму саслоўя. Адна з легенд распавядае аб тым, што для праверкі якасці мяча яго вертыкальна ўтыкаюць у дно ручая і пускалі ліст паперы па плыні. Лязо павінна было разрэзаць яго напалову.

здабыча руды

Працэс атрымання і апрацоўкі тамахаганэ быў акружаны таямніцай. Толькі кавалі ведалі усе сакрэты вырабу сталі і перадавалі сваё мастацтва спадчыннікам. Руда, з якой здабывалі тамахаганэ, сустракалася побач з рэчышчамі рэк у выглядзе чорнага жалезнага пяску. Гэта быў прадукт распаду натуральных пакладаў. Патрабаваўся працаёмкі працэс узбагачэння пяску, паколькі ён утрымліваў толькі каля 1% жалеза. Пароду прамывалі вадой у каналах. Часцінкі жалеза асядалі на дне і затрымліваліся адмысловымі перашкодамі.

працэс выплаўлення

Для вытворчасці сталі было неабходна вялікая колькасць працоўных. Працэс атрымання тамахаганэ адбываўся ў традыцыйных японскіх плавільных печах. Асаблівасць тэхналогіі заключалася ў тым, што яны будаваліся з гліны і былі прызначаныя для аднаразовага выкарыстання. Пасля завяршэння выплаўлення сцены даводзілася разбураць для здабывання гатовага металу. Некалькі памочнікаў каваля шляхам спальвання драўнянага вугалю і раздзімання полымя даводзілі тэмпературу ў печы да 1200-1500 ^аб С. Пасля гэтага пачыналася паэтапная загрузка ўзбагачаная жалезнага пяску. Увесь працэс выплаўлення займаў тры дні. Для атрымання патрэбнай колькасці вугляроду вага спальванага драўнянага вугалю павінен быў амаль у два разы пераўзыходзіць масу жалезнага пяску.

Сартаванне

У выніку адной выплаўлення звычайна атрымлівалі каля двух тон сталі. У печы ўтвараўся металічны блок вялікіх памераў, і для яго здабывання гліняныя сцены разбуралі. Але злітак быў неаднародным па змесце вугляроду. Неабходна было раздрабніць яго на часткі і выбраць найбольш прыдатныя па якасці. Каля траціны атрыманага матэрыялу звычайна сыходзіла ў шлюб. На тэрыторыі Японіі да гэтага часу захоўваецца некаторая колькасць празмерна масіўных сталёвых блокаў, якія не ўдалося разбіць для сартавання. Яны служаць своеасаблівымі помнікамі традыцыйнаму мастацтву выплаўлення металаў.

сучасныя метады

У сённяшняй Японіі працягваецца вытворчасць сталі тамахаганэ. Сучасны працэс вытворчасці адрозніваецца ад старажытнага тым, што на этапе ўзбагачэння руды жалезныя часцінкі адлучаюцца ад пароды пры дапамозе магніта. Гэты метад прымяняецца замест працаёмкі прамывання пяску вадой у каналах. Эпоха самурайскіх мячоў даўно скончылася, але вырабленыя ў Японіі кухонныя нажы з алмазнай сталі карыстаюцца попытам на сусветным рынку.

Асаблівасці сплаву ХВ5

Сучасныя тэхналогіі выплаўлення значна пераўзыходзяць па эфектыўнасці старадаўнія метады. Ўзбагачаная руду чысцяць ад дзындраў пры дапамозе вапны. Расплаўленае жалеза здабываюць з печы і змяшчаюць у цэнтрыфугу для паляпшэння яго структуры. Характарыстыкі алмазнай сталі ХВ5 ўдасканальваюцца шляхам дадання ў яе іншых металаў, у асноўным вальфраму. Яго выключная тугаплаўкія патрабуе разагрэву печы да тэмпературы ў 3000 ^аб С. Даданне гэтага кампанента павышае зносаўстойлівасць сплаву ХВ5.

эксплуатацыйныя перавагі

Галоўнай характарыстыкай алмазнай сталі з'яўляецца яе цвёрдасць. Клінкі і іншыя вырабы з гэтага сплаву могуць доўгі час абыходзіцца без завострывання. Яны валодаюць выдатнымі рэжучымі ўласцівасцямі і здольныя не толькі апрацоўваць больш мяккія металы, але і здымаць з іх тонкую габлюшку. Хром у складзе сплаву ХВ5 засцерагае яго ад карозіі. Але вырабы з гэтага гатунку сталі не з'яўляюцца цалкам нержавеючымі і толькі ў невялікай ступені вытрымліваюць ўздзеянне вільготнага асяроддзя.

недахопы

Высокая цвёрдасць матэрыялу робіць яго далікатным. Напрыклад, брыльянт немагчыма падрапаць, але лёгка раскалоць. Недахопы алмазнай сталі ХВ5 з'яўляюцца следствам яе цвёрдасці. Ляза з гэтага сплаву патрабуюць асцярожнага звароту, паколькі на рэжучай абзе могуць з'явіцца шчарбіны. Дадзеная праблема характэрная для любога гатунку высокавугляродзістага інструментальнай сталі. Часам вырабы з падобнага матэрыялу разбіваюцца пры падзенні на падлогу. Спробы знайсці аптымальнае суадносіны цвёрдасці і далікатнасці прывялі да вынаходству сплаваў з паніжаным утрыманнем вугляроду. У якасці прыкладу можна прывесці вырабляны ў Японіі гатунак сталі пад назвай H1. У яго складзе прысутнічае толькі 0,15% вугляроду. Да недахопаў алмазнай сталі ХВ5 таксама трэба аднесці яе высокі кошт.

сувенірныя нажы

Клінкі і інструменты з дадзенага сплаву маюць шмат сфер прымянення. Часта сустракаюцца сувенірныя і калекцыйныя нажы з алмазнай сталі ХВ5. Такія вырабы звычайна ўпрыгожаны гравіроўкай аўтарскай працы, а іх дзяржальні вырабляюцца з каштоўных парод дрэва. Часам на паверхні клінка натуральным шляхам утвараюцца мудрагелістыя ўзоры, якія павялічваюць эстэтычную каштоўнасць вырабы. Прычына гэтай з'явы заключаецца ў нераўнамерным размеркаванні вугляроду ў сталі.

Нажы для паходных умоў

Клінкі са сплаву ХВ5 знаходзяць практычнае прымяненне на паляванні і рыбалцы. Дзякуючы выдатным рэжучым якасцях яны дазваляюць хутка разрабіць здабычу. Але водгукі аб алмазнай сталі з боку паляўнічых і рыбаловаў не ўсяляюць асаблівага аптымізму. Далікатныя ляза патрабуюць вельмі асцярожнага звароту. Яны лёгка могуць атрымаць пашкоджанні і прыйсці ў непрыдатнасць. У паходных умовах ненадзейныя нажы ствараюць сур'ёзныя праблемы, калі падводзяць сваіх уладальнікаў у непадыходны момант. Акрамя таго, ўстойлівасць хромовольфрамовой сталі да іржы пакідае жадаць лепшага. Клінкі з гэтага матэрыялу больш прыдатныя для эксплуатацыі ў хатніх умовах.

Зварот і захоўванне

Калі нож з хромовольфрамовой сталі не выкарыстоўваецца на працягу працяглага часу, яго клінок варта змазваць тлушчам жывёльнага паходжання. Не рэкамендуецца захоўваць выраб у ножнах. У выпадку з'яўлення іржы неабходна апрацаваць клінок пры дапамозе наждачнай паперы. Пасля эксплуатацыі пажадана насуха праціраць нож і змазваць яго тлушчам. Варта праяўляць асцярожнасць пры кантакце клінка з такімі цьвёрдымі паверхнямі, як костка, камень і метал. Ад моцнага націску або ўдару лязо можа раскрышыць. Далікатнасць з'яўляецца непазбежным недахопам хромовольфрамовой сталі. Але варта прыняць да ўвагі, што тэхналогія загартоўвання клінка вар'іруецца ў розных вытворцаў, таму якасць вырабаў бывае неаднолькавым.