Плюсы и минусы булатной стали для ножей, химический состав и свойства

Булатная сталь (вуц, табан, хорасан, фаранд) была известна уже несколько тысяч лет назад. Этот материал отличается сложным технологическим процессом производства, при котором необходимо в точности соблюдать химический состав сплава и обеспечить уникальную технологию обработки. Всё это позволяет получить материал с отличными эксплуатационными характеристиками, которые не потеряли своей актуальности и сегодня, несмотря на обилие разнообразных сплавов и использование широкого спектра легирующих элементов.

Заготовка клинка из булатной стали.

Историческая справка

Мечи и ножи из булата фигурируют в сказках и реальных исторических справках многих стран.

Булатный нож всегда стоил дороже обычного, поскольку давал в бою реальное преимущество.

Немного о древнем булате

Булатная сталь — отличный выбор для ножей. Она представляет собой сплав железа и углерода без дополнительных легирующих добавок. Но высокое содержание углерода (почти как у чугуна) даёт возможность после термообработки получить твёрдость вплоть до 64 HRC.

Ещё один нюанс — булатный клинок после травления отличается характерным красивым рисунком. Именно поэтому древний булат в Индии, которая является родиной этого сплава, называли индийской узорчатой сталью — в древние времена она стоила целое состояние.

Мастера хранили секрет булата внутри касты, но после пришествия в Сирию Тимура захваченные мастера со своим секретами переехали в Самарканд.

Именно там древние технологии производства высококачественного булата были окончательно утеряны.

Булатная сталь П.П. Аносова

Восстановить техпроцесс производства стали с аналогичными характеристиками старались многие специалисты. Это наконец удалось Павлу Петровичу Аносову.

Горный начальник Златоустовских заводов активно интересовался, что такое булат и как его можно производить своими силами. Целенаправленное исследование этого вопроса дало результат в 1837 году.

Булатная сталь Аносова.

Аносов разработал несколько технологий, в том числе и плавку обсечков в горшочках из глины в высокотемпературных печах.

Возвращение легенды

Открытый секрет производства булатной стали в начале 20 века опять был утрачен. Очередной виток интереса к технологии начался уже в советский период.

Повторить подвиг Аносова смог Златоустовский металлург Сергей Баранов. Серия пробных плавок позволила добиться желаемого результата, что подтвердило соответствующее заключение РАН.

Химический состав и свойства булата

Булатная сталь остается сплавом железа с углеродом. Последнего в ней до 2 %. Прочностные характеристики достигаются не легирующими добавками, а особой технологией изготовления. Важна каждая деталь. Особенно температура. Поэтому для изготовления булата вместо высокопроизводительных металлургических печей, разогреваемых газом или электричеством, используются дровяные.

Из перегретого сплава ничего не выйдет. По другой технологии, пласты стали сваривались между собой. Только не электродуговой или газовой сваркой, а в процессе многократной перековки. Так производились клинки в Дамаске, Японии. Следы слоев и дают неповторимый узор на клинке.

Булат удивительным образом сочетает прочность и упругость. Ножи из него гнутся, но не ломаются. Лезвие возможно довести до остроты бритвы. Заточку держит отменно. Твердость по шкале Роквелла достигает 64 единиц.

Отличие тигельного булата от литого

Сейчас булат изготавливают по нескольким технологиям — материалы в целом идентичны, но имеют и ряд отличий:

1. При производстве тигельного сплава железную руду, древесный уголь и специальный флюс нагревают в спецтиглях — плавку выполняют в древесных печах (по сравнению с газовыми или электрическим они обеспечивают не такую высокую температуру). Технология требует затрат, но так делают клинки для коллекционеров.
2. Товары из литого булата проще, их можно встретить на распродажах в Москве. Сырьём для стали является не железная руда, а специальные марки низкоуглеродистых сталей. Отличить такой булат просто — рисунок на стали не такой выраженный, но по свойствам ножи практически не отличаются.

Конечно, цена литого материала в разы ниже.

Клинок из булатной стали.

Плюсы и минусы

В современных условиях булатом больше интересуются с точки зрения мелкосерийного производства. Разработано немало марок сталей, превосходящих данную по характеристикам. В эпоху огнестрельного оружия мечи, ножи стали объектом внимания для коллекционеров.

Булат прочен, сохраняет остроту режущей кромки, его почти невозможно сломать. При этом технологии производства позволили снизить стоимость изделий. Отдавать полцарства, как в древности, за булатный кинжал уже не придется.

Это были преимущества. А теперь о недостатках. Заточить твердый сплав в домашних условиях почти невозможно: нужен специальный алмазный брусок. Владелец булата должен быть готов к тому, что клинок подвержен ржавчине. И в сравнении с изделиями из других марок сталей цена данного будет ощутимо выше.

Что представляет собой булат и его характеристики

Свойства булата определяются содержанием углерода в сплаве — его примерно 2% , так что сталь сохраняет упругость и твёрдость. Но свои особенные свойства материал получает именно из-за температуры плавки — если сырьё перегреть, то такая сталь не получится.

Техпроцесс производства сварного булата, то есть дамаска, сложнее, но дешевле по себестоимости. При производстве ножа необходимо соединить пакеты металла (желательно с разным содержанием углерода) между собой кузнечной сваркой, что позволяет получить не монолитную, а многослойную структуру.

Плюсы

Основными преимуществами булата считают:

отличные режущие свойствам;

высокая стойкость к ударным, изгибающим нагрузкам;

высокая твёрдость и износостойкость;

заточив нож, можно долго им пользоваться — булат хорошо держит заточку.

Минусы

Всё в нашем мире не идеально:

дорогой материал;

заточить сложно из-за твёрдости стали;

ржавеет ли булат? — Да. Сопротивляемость коррозии низкая.

Фактически булатные клинки больше интересуют коллекционеров, поскольку среди современных сталей есть более технологичные варианты и при этом более доступные.

Преимущества и недостатки

2500 лет назад материал впечатлял своими исключительными характеристиками – небывалой твердостью и гибкостью. Недостатков пользователи в нем не находили. В современном мире, когда технология металлообработки и познания о химическом составе металлов шагнули далеко вперед, плюсы и минусы булатной стали практически равнозначны. В таблице собран перечень основных достоинств и недостатков ножей, выполненных из этого материала.

Несмотря на отрицательные характеристики металла, ножи из этого редкого сплава по-прежнему высоко ценятся. Изделия переросли в статусную вещь, обладание которой равносильно наличию коллекционного ружья или редкой монеты. Именно поэтому такие ножи часто можно увидеть в отделе элитной сувенирной продукции.

Сегодня ковкой булатной стали по старинным технологиям никто не занимается, иначе стоимость продукции, с учетом всех затрат, примерно равнялась бы цене подержанной иномарки. Применение новейших технологий хуже изделие не делает, при этом позволяет более точно контролировать температурный режим, химический состав стали, дозировать добавление углерода. С уверенностью можно сказать, что современный нож из булата заметно надежнее, крепче и долговечнее своих предшественников, а сильная подверженность коррозии устраняется простым легированием клинка.

Основные виды ножей и сфера применения

Булат используется при изготовлении ножей следующих типов:

• цельнометаллические,
• с фиксированным клинком,
• складные.

Что касается сферы применения, то модели можно разделить на ножики для охоты, рыбалки и туристов, военные. Отдельно стоят метательные модели и коллекционное оружие.

Ножи для коллекционеров могут быть очень дорогими — для их изготовления используют ценную древесину, драгоценные камни, металлы, натуральный рог, не говоря уже о ручной работе над каждым ножом.

Нож из булатной стали.

Лучшие российские мастера булатных ножей

Считается, что конкуренцию булатным ножам на современном рынке составляют изделия из легированной стали. Но так ли это на самом деле, и есть ли сегодня в России мастера, способные изготавливать кованые ножи, не имеющие себе равных по качеству? Оказывается, есть. Секретом качественной булатной стали владеют такие мастера, как И. Пампуха и А. Бирюков. Их продукция знаменита не только в России, но и за рубежом.

Кузнец И. Пампуха знаменит в России своими ножами из булатной и дамасской стали уже почти два десятилетия. Мастер-кузнец в третьем поколении, он один из немногих, кто хранит секрет настоящего булата и соблюдает все необходимые технологии ковки, отлива и заточки. Его нержавеющий нож, булат которого, изготовленный по современной технологии, сохраняя свойство классической стали, имеет высокую стойкость к коррозии. Его охотничьи ножи, пройдя тест на рез и прочность лезвия при ударе, показали, что булатная сталь его производства намного превосходит легированную сталь клинков ножей от ведущих фирм-производителей. Ножи И. Пампухи заслуживают ещё и звания высокохудожественного исполнения. Для рукояток мастер выбирает не только такие дорогие материалы как моржовый клык и чёрное дерево, но и украшает их драгоценными камнями и инкрустацией из перламутра.

Кузница Андрея Бирюкова также славна традицией качественных булатных ножей, которые отличаются высоким качеством реза и стойкостью к коррозии. Однако не только эти качества, но и вполне приемлемые цены делают их популярными среди любителей булата. Такие частные мастера как С. Баранов, С. Лунев и семья Архангельских изготавливают клинки из дамасской стали с довольно высокими качествами и приемлемой ценой, но они всё-таки уступают изделиям И. Пампухи по стойкости и резу, и больше подходят для коллекционирования или для использования в повседневности. Например, на кухне.

На что обратить внимание при выборе

Чтобы остаться полностью удовлетворённым от покупки ножа из булата необходимо обратить внимание на:

1. Хаотичный рисунок на тёмном фоне — линии и точки должны быть чёткими и крупными, но не симметричными. Ровные и симметричные линии — это характеристика более дешёвой дамасской стали.
2. Звон монолитного булата чистый и продолжительный. Если клинок не цельный (слои, флуктуации различного вида) звук будет низким и коротким.
3. Ответственный производитель всегда указывает назначение клинка — размеры и параметр должны соответствовать. Охотничий клинок длиннее, рыбацкий и туристический короче, со складной конструкцией.
4. Сборка должна быть качественной без зазоров, заусенец и пр.
5. Документация — гарантийный талон, сертификат (подтверждение, что этот нож — нехолодное оружие).
6. Футляр/чехол.

Особенности заточки

Булатная сталь исключительно прочная, так что в домашних условиях заточить её непросто. Лучше доверить её профи. Такие клинки точатся алмазными брусками, можно использовать твёрдый камень.

Что касается угла заточки, то стоит придерживаться 30-45 градусов, толщина кромки не должна превышать 0,5-1 мм.

Заточка булатного ножа.

Сталь Х12МФ

Еще в советском справочнике по сталям 195х года одна из рекомендаций по применению стали Х12М предполагала использование данной стали для изготовления . «ножевых клинков». Речь шла скорее всего о технологических ножах для деревообрабатывающих предприятий или предприятий полиграфии (резаки, штампы), но, возможно, что и многочисленные артели, которые в 50-х годах ещё занимались выпуском столовых и хозяйственных ножей проявляли к стали Х12М (Х12МФ) свой интерес. Что же могло их заинтересовать?

На фото: финка «Вача» мастера Дмитрия Зайнуллина выполненная с клинком из стали Х12МФ.

Изначально сталь предназначалась для изготовления холодноштампованного инструмента (пилы, ножи для деревообработки, фрезы, резцы . ).

В составе стали 1.4-1,6% углерода и 11-13 % хрома, что делает её достаточно устойчивой к влажным средам, а количество карбидов железа и грамотная термическая обработка позволяют закаливать данную сталь до 61-63 HRC. Зарубежные аналоги стали носят обозначения D2 ( амер. ) и SKD11 ( япон. ). А один из самых известных производителей ножей Bob Dozier (США) работал практически только с этой маркой стали добившись поразительных результатов в её термической обработке.

В последнее время в России сталь Х12МФ стала очень популярной для изготовления ножей. Свои клинки из неё изготавливают в основном небольшие мастерские и отдельные авторы-ножевики, а вот у больших именитых производителей работать со сталью Х12МФ особого желания нет. И дело здесь связано не только с определенными трудностями в её обработке, но и с определенными минусами, с которыми сталкиваются владельцы таких клинков. Рассмотрим плюсы, минусы, химсостав, а также характеристики стали Х12МФ.

Плюсы

• Высокие режущие характеристики (режущая кромка /далее «РК»/ держит заточку довольно продолжительное время);
• РК сравнительно легко правится/затачивается на алмазных брусках и ремне с пастой ГОИ.
• Ножи из Х12МФ — при характеристиках «выше среднего» достаточно доступные по цене.

Минусы

• Относительная коррозионная стойкость (возможен питтинг);

На фото: питтинговая коррозия на клинке ножа из стали Х12МФ; нож, который исправно служит многие годы на нашей кухне в офисе был оставлен сотрудницами компании во влажном состоянии на выходные, а большое пятно на клинке ножа — след от лимона; поправить — не проблема (шлифанём, полирнём — будет как новый).

• В виду высокой твердости стали поправить РК в походных условиях довольно проблематично;
• Возможны сколы на режущей кромке при неправильном использовании ножа, например, при рубящих ударах по кости.

Химический состав

Профессиональное мнение

Андрей ( Toledo ) тестируя ножи из стали D2 Дозьера привел такое высказывание:

Следует отметить феноменальное качество реза ножа из Д2 от Дозьера. Рез агрессивный, вкусный, чрезвычайно самобытный. Ни малейшего намека на мыльность от начала до конца работы. Это честно сделанный нож с сильным характером – безусловное украшение любой коллекции.

Но здесь стоит учитывать, что тот же Дозьер посвятил практически всю свою жизнь занимаясь термообработкой и изготовлением ножей из стали D2. А на многих тестах, которые проводят ножевые сообщества в настоящее время ножи из стали D2 (Х12МФ) занимают порой не только первые, но и последние места. Делайте вывод сами.

Правила использования и ухода

1. Поскольку такой нож может ржаветь, то после использования сталь нужно очистить, промыть водой и вытереть насухо ветошью.
2. Хранится такое металлоизделие в тёплом, сухом месте, исключая образование конденсата.
3. Лучше использовать кожаный чехол. Для длительного хранения клинок лучше покрыть слоем рыбьего жира, парафина.
4. При появлении ржавчины нужно сразу убрать налёт — применяется керосин, но агрессивные средства запрещены. Можно использовать и мелкую наждачку, но после обработки придётся протравить нож, поскольку рисунок потускнеет.