Меньше углерода, больше лигатур!
Новая сталь радикально отличается от традиционных «нержавеек», где величина углерода определяет режущие свойства и твердость клинка. Дисперсионно-твердеющие мартенситно-стареющие стали — это безуглеродистые комплексно легированные сплавы на железной основе, у которых определенное сочетание легирующих элементов обеспечивает формирование в процессе соответствующей термической обработки пластичной матричной фазы — мартенсита замещения, армированного дисперсными высокопрочными, равномерно распределенными частицами интерметаллидных фаз. Таким образом, общий подход к определению режущих свойств сталей на основе количества углерода в данном случае не работает, и сталь обеспечивает хорошую прочность и удовлетворительную износостойкость даже при весьма скромном содержании углерода — до 0,15%.
Основу мартенситно-стареющих сталей составляет безуглеродистый железоникелевый мартенсит (8-20% Ni). Высокая концентрация никеля обеспечивает устойчивость переохлажденного аустенита сталей этого класса, способствует формированию в них при закалке мартенситной структуры, в том числе и при условии замедленного охлаждения. Никель повышает растворимость многих элементов замещения в аустените и уменьшает их растворимость в мартенсите, благодаря чему закалкой можно зафиксировать сильно пересыщенный альфа-твердый раствор (мартенсит замещения), способный к интенсивному дисперсионному твердению при старении.
Дисперсионное твердение железоникелевого мартенсита вызывают титан, бериллий, алюминий, марганец, ванадий, молибден, вольфрам, ниобий, тантал, кремний и другие элементы, характеризующиеся ограниченной растворимостью в альфа-железе, причем наибольшее упрочнение при старении обеспечивают те из них (титан, алюминий, бериллий), равновесная концентрация которых в мартенсите минимальна.
Никель (а в некоторых сталях и кобальт) способствуют увеличению объемной доли выделяющихся при старении упрочняющих фаз и тем самым повышают эффективность процесса дисперсионного твердения. Положительное влияние кобальта в мартенситно-стареющих сталях обусловлено также формированием в мартенситной матричной фазе при старении упорядоченных областей, являющихся дополнительным фактором упрочнения. Хром в мартенситно-стареющих сталях способствует повышению их коррозионной стойкости и одновременно вызывает дополнительное упрочнение при старении.
Нож Tiburon
Разработан компанией Buck в сотрудничестве с известным каякером Эдом Джиллетте (Ed Gillette из компании Southwest Kayaks, San Diego). Представляет собой многофункциональный инструмент водника из стали 17-7PH, объединяющий функции ножа, стропореза, зубила и универсального гаечного ключа в многопозиционных ножнах.
Немного о классификации
Стали, нашедшие широкое промышленное применение, условно могут быть разбиты на две группы: низкоуглеродистые слабостареющие (типа 08Х15Н5Д2Т) и безуглеродистые интенсивно стареющие (типа 03Х12Н10Д2ТБ и 03Х11Н10М2Т). Наиболее перспективны в качестве клинков вторая группа — безуглеродистые интенсивно стареющие стали.
Закален и состарен
Упрочняющая термическая обработка мартенситно-стареющих сталей заключающаяся в закалке и старении, приводит к тому, что мартенситно-стареющие стали получают структуру мартенсита замещения. Стали имеют глубокую прокаливаемость, поэтому закаливаются на мартенсит практически при любой скорости охлаждения. Изменения размеров при термической обработке этих сталей минимальны, поэтому практически исключены поводки и коробления изделий самой сложной формы, в том числе клинков. Стали этого класса почти не содержат углерода, поэтому нет опасности их обезуглероживания при термической обработке в обычной среде. В закаленном состоянии они характеризуются высокой пластичностью и вязкостью, хорошо свариваются, а также штампуются в горячем и холодном состоянии. Обработка резанием закаленных сталей тоже не вызывает у производителя трудностей
Старение мартенситно-стареющих сталей приводит к повышению их прочности, но одновременно снижает вязкость и пластичность. Наиболее высокое упрочнение достигается для всех сталей при старении в интервале температур 480-520 °С. При более высокой температуре старения развиваются процессы, ведущие к разупрочнению: коагуляция частиц упрочняющих фаз и образование устойчивого аустенита. Разработаны составы мартенситно-стареющих сталей, удовлетворяющие различным требованиям по уровню прочности, пластичности, коррозионной стойкости, по температурной области применения. Большинство сталей создано на базе систем Fe-Ni-Mo, Fe-Ni-Co-Mo, Fe-Cr-Ni-Mo, Fe-Cr-Ni-Co-Mo. За рубежом наиболее широко используются марки 17-7PH, PH 14-8 Mo, PH 15-7 Mo от крупной американской сталепрокатной AK Steel Holding, прежде известной как ARMCO — American Rolling Mill Corporation. Сталь 17-7 PH (UNS S17700) от компании AK Steel используется в ножах фирмы Buck. Сталь 1RK91 (Sandvik Steel, Sandviken, Sweden) показала очень хорошие результаты при использовании на медицинских скальпелях.
|
|
