Нержавеющая сталь – это практически единственная технология металлургии, которая распространялась в другие отрасли именно из ножевой индустрии. Все остальные технологические решения производители ножей заимствовали из других отраслей и адаптировали под свои нужды.
История создания нержавеющей стали напрямую связана с развитием металлургии. Попытки увеличить коррозионную стойкость предпринимались многократно в течении различных столетий. Однако первые успехи были достигнуты только в XIX веке. В 1820—1821 годах английский ученый Майкл Фарадей провел ряд экспериментов и обнаружил способность сплава железа с небольшим добавлением хрома уверенно сопротивляться кислотной коррозии. Однако создать устойчивый к нагрузкам сплав тогда не удалось. В течение более 80 лет в различных лабораториях мира предпринимались попытки создания такой стали. Но результат был получен лишь в начале XX века, когда европейские ученые начали настоящую гонку за ее создание. В 1904 году, условия получения нержавеющей стали были теоретически описаны французским ученым-изобретателем Леоном Джиллетом. В 1911 году Филипп Моннартц из Германии опубликовал свой доклад на ту же тему. А в 1912 году немецкие химики Эдуард Маурэр и Бенно Штраус из знаменитой металлургической компании «Krupp Iron Works» запатентовали первую аустенитную нержавеющую сталь, содержащую 21% хрома и 7% никеля. Однако приоритет в создании первых рабочих образцов продукции из такого сплава закрепился за английским инженером Гарри Брирли.
Он работал в военной лаборатории Браун-Ферт в Шеффилде, где искал возможность защитить от внутренней эрозии стволы винтовок. В 1913 году ему удалось в результате экспериментов получить опытные образцы стали с содержанием 0,24 % углерода и 12,8 % хрома. Первая плавка состоялась в электрической печи 13 августа 1913 года. Она прошла успешно и новая сталь начала свое распространение по миру. За своё достижение в 1920 году Брирли был награжден золотой медалью Бессемера (за выдающиеся заслуги в производстве черных металлов). Первоначально Брирли предложил свою сталь производителю английских столовых ножей и именно при их производстве эта сталь использовалась впервые. Этот вариант нержавеющей стали имел очень малое содержание углерода и фактически относился к низкоуглеродистым сталям, не способным к хорошей термообработке и получению твердости выше 50 HRC. Но так как производимые из нее ножи были столовыми и не требовали заточки, они мгновенно завоевали популярность, положив начало новому технологическому прорыву не только в изготовлении ножей, но и посуды, оружия, машиностроения, электроэнергетики, и многих других отраслей.
Главным отличием нержавеющей стали от углеродистой является высокое содержание хрома. Незащищённая углеродистая сталь коррозирует под воздействием влажного воздуха и воды.
Обратите внимание: Почему первый "огнестрел" положил конец господству доспехов, если он их не пробивал?.
Качество нержавеющих сталей, используемых при изготовлении ножей всегда зависело от легирующих элементов. Если твердость обычной «углеродки» можно было увеличить существенно выше 60 HRC и получить пусть и интенсивно ржавеющую, хрупкую, но очень твердую сталь. То сделать это с «нержавейкой» было уже невозможно. Содержание хрома при увеличении температуры и длительности термообработки пропорционально уменьшалось (хром выгорал), тем самым терялись и рабочие качества клинка, и коррозионная устойчивость. Поэтому в течение многих лет нержавеющая сталь имела репутацию мягкой и обладающей низкой износостойкостью. В течение нескольких десятилетий ножи изготавливались из стали типа AISI 420 (российской 40Х13), а вершиной нержавеющих сталей была 440С, с твердостью порядка 59 HRC. Она ставилась на дорогие, премиальные ножи вплоть до 80-х годов, когда начала вытесняться отличной сталью 154СМ, имевшей в составе 14 % хрома или ее японским аналогом АТС 34. Обе эти стали во влажной среде покрывались несущественным питтингом, то есть не соответствовали в полной мере статусу «нержавеющих».
В начале 90-х годов прошлого века, начали получать широкое распространение стали порошкового передела, начиная с S30V, которая имела те же 14% хрома. Но при этом более качественный состав и наличие дополнительных легирующих элементов, существенно увеличивших ее устойчивость к коррозии. Прогресс неумолим, и сейчас в распоряжении ножеманов всего мира есть отличные порошки с 20% хрома в составе, например M390 от Bohler-Uddeholm или CPM 20 CV от Crucible. Это уже подлинно нержавеющие стали, способные работать даже в сложной кислотной среде и при этом демонстрирующие очень высокую износостойкость, прочность и агрессивный рез. Сейчас кажется, что развитие нержавеющих сталей уже дошло до предела, который выражен, в частности, такими «ванадиевыми монстрами», как сталь М398, содержащую 20% хрома, 2,7% углерода и 7,2 % ванадия. Глядя на такой состав элементов, создается впечатление достигнутого идеала качеств ножевой стали и кажется, что это уже совершенно избыточные параметры. Однако прогресс не остановить и впереди нас ждут новые изобретения металлургов в области нержавеющих сталей.
Больше интересных статей здесь: Оружие.
Источник статьи: Почему "нержавеющая сталь" не ржавеет и как она была создана.