Диамантна стомана ХВ5: описание, технически характеристики и приложение

Диамантът се нарича легирана стомана

Общи характеристики

Свойствата на диамантената стомана се дължат на химичния й състав. Комбинацията от желязо и въглерод създава изключителна твърдост. В популярните съвременни марки също добавят хром и волфрам, за да дадат допълнителна устойчивост на корозия и високи температури. Оптималното съдържание е 1% въглерод в сплавта. Увеличаването на дела му в състава на стоманата оказва неблагоприятно влияние върху качеството на продуктите, тъй като вискозитетът и гъвкавостта на материала намаляват с нарастващата твърдост. Металът със сравнително високо съдържание на въглерод става крехък. Остриетата и инструментите от диамантена стомана имат отлични свойства на рязане, но могат лесно да се счупят. Твърдостта на XV5 сплави е 60-65 HRC по скалата на Rockwell, която е максималната. Граничната стойност на този параметър за всяко ножче на тази измервателна система не надвишава 65 единици.

Допълнителни елементи

Съвременната сплав съдържа около 1% хром, което го прави незасегнат от ръждата. Но количеството на този компонент е ограничено, тъй като намалява силата на материала. За сравнение: сплавта се счита за напълно неръждаема с съдържание на хром най-малко 18%. Съставът на диамантената стомана XV5 също включва волфрам. Това е изключително огнеупорен и плътен метал, който има уникални свойства. В допълнение към топлинната устойчивост, волфрамът е устойчив на киселини и други корозивни вещества. Подобрява свойствата на рязане на стоманата и я предпазва от износване. Сплавът ХВ5 съдържа 4-5% волфрам.

tamahagane

Историята на изобретението на диамантената стомана се връща в средновековна Япония. В епохата на самурая този метал е известен като тамахаган. На японски означава "скъпоценна стомана". Именно от това беше легендарният самурайски мечове. Има много митове за древните японски студени оръжия, които свидетелстват за тяхната принадлежност към военната класа. Една от легендите ни казва, че за да тестваме качеството на меча му, той е бил притиснат вертикално към дъното на потока и е оставил лист хартия надолу по реката. Острието трябвало да го изреже наполовина.

Добив на руда

Процесът на получаване и обработка на тамахагана е заобиколен от мистерия. Само ковачите знаеха всички тайни на производството на стомана и предадоха изкуството си на наследниците. Рудата, от която се извлича тамахагана, се среща в близост до речните корита под формата на черен железен пясък. Това е продукт на разпадането на естествени находища. Работният процес на обогатяване с пясък е необходим, тъй като съдържа само около 1% желязо. Камъните се измиват с вода в канали. Частиците от желязо се установяват на дъното и се забавят със специални препятствия.

Процес на топене

За производството на стомана бяха необходими голям брой работници. Процесът на получаване на тамахаган е възникнал в традиционните японски топилни пещи. Особеността на технологията е, че те са изградени от глина и са предназначени за еднократна употреба. След завършването на топенето стената трябваше да бъде унищожена, за да извлече готовия метал. Няколко помощници ковача от изгарянето на въглен и надуването на пламъка довеждат температурата във фурната до 1200-1500 ^заСлед това започна постепенното зареждане на обогатения железен пясък. Целият процес на топене отне три дена. За да се получи правилното количество въглерод, теглото на изгаряния въглен е почти двойно по-голямо от желязния пясък.

сортиране

В резултат на едно топене те обикновено получават около два тона стомана. В пещта се формира метален блок с впечатляващ размер и за неговата екстракция глинените стени са унищожени. Но сливането е хетерогенно по отношение на въглеродното съдържание. Необходимо е да се разделят на части и да се изберат най-подходящите за качество. Около една трета от получения материал обикновено е женен. В Япония все още има много прекалено масивни стоманени блокове, които не биха могли да бъдат разделени за сортиране. Те служат като вид паметници на традиционното изкуство на топенето на метали.

Съвременни методи

В днешна Япония продължава производството на тамахаган. Съвременният производствен процес се различава от стария, тъй като на етап обогатяване на рудата железните частици се отделят от скалата чрез магнит. Този метод се използва вместо продължително измиване на пясък с вода в канали. Епохата на мечовете самураи отдавна приключи, но в Япония кухненските ножове от диамантена стомана са търсени на световния пазар.

Характеристики на сплав ХВ5

Съвременната технология на топене значително надвишава ефективността на древните методи. Обогатената руда се почиства от шлака с вар. Стопеното желязо се изважда от пещта и се поставя в центрофуга, за да се подобри нейната структура. Характеристиките на диамантената стомана ХВ5 се подобряват чрез добавяне към тях на други метали, главно волфрам. Неговата изключителна рефрактерност изисква нагряване на пещта до температура 3000 ^заВ. Добавянето на този компонент увеличава износоустойчивостта на сплавта XB5.

Оперативни предимства

Основната характеристика на диамантената стомана е нейната твърдост. Остриетата и други продукти, изработени от тази сплав, могат дълго време да се освободят от заточване. Те имат отлични свойства на рязане и са в състояние не само да обработват по-меки метали, но и да отстраняват фини чипове от тях. Хромът в състава на сплав ХВ5 го предпазва от корозия. Но продуктите от тази стомана не са напълно неръждаеми и само в малка степен могат да издържат на въздействието на влажна среда.

недостатъци

Високата твърдост на материала го прави чуплива. Например, диамант не може да бъде надраскан, но е лесен за разделяне. Недостатъците на диамантената стомана XV5 са следствие от нейната твърдост. Остриетата, изработени от тази сплав, изискват внимателно боравене, защото острието може да изглежда назъбено. Този проблем е характерен за всякакъв вид висококалорична инструментална стомана. Понякога продукти, изработени от такъв материал, се счупват, когато паднат на пода. Опитите за намиране на оптимално съотношение на твърдост и крехкост доведоха до изобретяването на сплави със снижено съдържание на въглерод. Като пример можем да посочим качеството на стоманата, произведена в Япония под името H1. В състава му присъства само 0,15% въглерод. За недостатъците на диамантената стомана ХВ5 също е необходимо да се поемат високите разходи.

Сувенирни ножове

Ножовете и инструментите от тази сплав имат много приложения. Често има сувенирни и колекционерски ножове от диамантена стомана ХV5. Такива продукти обикновено са украсени с гравиране на авторски произведения, а дръжките им са изработени от ценно дърво. Понякога върху повърхността на острието естествено се създават фантастични модели, които увеличават естетическата стойност на продукта. Причината за това явление е неравномерното разпределение на въглерода в стоманата.

Ножове за маршируващи условия

Остриетата от сплав ХВ5 намират практично приложение за лов и риболов. Благодарение на отличните им качества на рязане, те позволяват бързото отделяне на екстракцията. Но отзивите за диамантената стомана от ловците и рибарите не вдъхновяват много оптимизъм. Нестабилните ножчета изискват изключително внимателна работа. Те лесно могат да се повредят и да станат неизползваеми. При маршируващи условия, ненадеждни ножове създават сериозни проблеми, ако не успеят собствениците си в неподходящ момент. В допълнение, стабилността на хром волфрамовата стомана до ръжда листа е много желателно. Остриетата, изработени от този материал, са по-подходящи за домашна употреба.

Работа и съхранение

Ако ножът, изработен от хром-волфрамова стомана, не се използва дълго време, ножовете му трябва да бъдат намазани с животинска мазнина. Не се препоръчва да съхранявате продукта в обвивка. В случай на ръжда трябва да обработвате ножа с шкурка. След употреба, препоръчително е да изтриете ножа и да го смажете с мазнина. Трябва да се внимава, когато контактувате с острието с твърди повърхности като кост, камък и метал. Острието може да се разпадне поради силна депресия или удар. Благоустроенето е неизбежен недостатък на хромираната волфрамова стомана. Но си струва да се има предвид, че технологията на втвърдяване на ножа варира между различните производители, така че качеството на продуктите може да е различно.