Условия тестирования .
Все лезвия затачивались мной, угол заточки 18 ° ÷ 25 ° . Набор камней и оселков был один. После заточки рубилась мягкая кость - рог марала. Если кромка деформировалась, то угол заточки увеличивался, пока лезвие не проходило это испытание с честью. ( Кроме случаев, отмеченных: *).
После испытания на твердость проверялись режущие качества.
Был взят плотный войлок, сечением 20 мм × 20 мм. На лезвии отмечался промежуток в 70 мм, и войлок резался поперёк в одно движение от метки до пятки клинка с небольшим давлением.
Как только нож начинал скользить и не перерезал войлок в одно движение - тестирование прекращалось, и данные заносились в таблицу.
Очень быстро выяснилось, что на самом деле угол заточки, твёрдость лезвия и доводочные камни играют незначительную роль - важна была только структура кромки лезвия и плотность войлока, его состав. Поэтому желающие и любопытные могут повторить эти опыты. Результаты будут отличаться от данных здесь, но соотношение количества резов ножей из разных сталей останется таким же.
Легендарные стали прошлых лет.
| Опасная бритва "Труд Вача" (сталь 13Х; 12Х; У = 1,3%; хром~1%) | 7 |
| Пила по металлу (сталь Р9; У = 0,9%) | 8 |
| Клапан дизеля ( 25Х1,5 Н3,5 /35Х12/ 30Х15 НГС/40Х15) | 15 - 20 |
| Шток от нефтяного насоса (высоколегированная (сталь 8Х15 ВСМФ4) коррозийно-кислотоустойчивая) | 24 |
| Подшипниковая сталь ШХ - 15; ШХ - 13 (У = 0,95 ÷ 1,05%; хром = 1,3 ÷ 1,5%) | |
| Напильник (сталь У12А, У = 1,2%), кован мной, раскован вдоль, закалка в масле | 32 |
| Узбекский нож*(сделан в Узбекистане), сталь ШХ - 15, кованая, но не закалённая | 65 |
| Плоская рессора, кована мной, (сталь65Г) | 60 |
| Рессора из буксы вагона, кована мной, (сталь 60ГС2) | 70 |
| Напильник, кован мной, отожжён, осажен с торца, закалка в воде |
* Рубить кость не имело смысла: лезвие загнулось бы.
Современные стали.
| Сталь 40Х13 | 20 |
| Сталь 65Х13 | 22 |
| 95Х18 (закалка: 850 ° , масло), кована мной | 30 |
| 110Х18 (закалка: 850 ° , масло), кована мной | 55 |
| Р6 М5 (кованая, осажена в 5 раз, закалка: 850 ° , вода) | 65 |
| Х12 ФМ (Х12 Ф1, Х12 Ф2, Х12 Ф3) HRC = 64 ед. (лезвие от рубанков, штампованная, закалка заводская) | 24 |
| 55Х7; 6Х6; 8Х6; 4Х9; (кованы мной) | 22 ÷ 26 |
| Сталь ЭИ - 107 ( состав: с=0,4;) Cr=10%; Mn+Si=2% | 18 |
| У15А (осаженная в 40 раз) | 135 |
| Р6М5 (осаженная в 30 раз) | 120 |
| ШХ15 (осаженная в 10 раз) | 90 |
Зарубежные стали.
| Yasugi Hitachi "Blue paper" steel №2, Japan, ( У = 1,2 %), (кована мной) | |
| СРМ 420, (У = 2,3%), Germani, (кована мной) | 90 |
| WST 35 РМ (У = 2,6%), Germani, (кована мной) | 100 |
| RWL 34 (У = 1,2%), Germani, ( кована мной) | |
| K.J.Ericsson, stainless (штампованный нож), Mora, Sweden | 30 |
| K.J.Ericsson, highcarboon (штампованный нож), Mora, Sweden | 40 |
| Helle, highcarboon, laminated (штампованный нож), Sweden | 40 |
| Напильник, "Orion", Швейцария (кован мной) | 100 |
| Опасная бритва "Sheffield", made in G.B | 10 |
| Торсированный дамаск "Boker, Sollingen,Stainless" (кован мной) | 20 |
| Randall, made in U.S.A., stainless (нож) | 20 |
| Asprey, made in G.B., stainless (нож) | |
| Нож для микротомных срезов для микроскопов (Австрия), У = 1,2% (кован мной) | 95 |
| Dentch stainless steel, ATS-34, состав: с=0,9%; Cr=15%; Mo=3%; S=0,004%; Ph=0,005% | 90 |
Экзотика.
| количество резцов | |
| Булат А.Каменского, кован мной, 2000 год (рисунок: сеть из ромбов, а в ней - водоросли) | 45 |
| Булат А.Каменского, кован автором, 1996 год (рисунок: 6-ти угольные пчелиные соты) | 40 |
| Булат*, кован Вс.Сосковым, 2003 год (* на кости крошился при любых углах заточки, испытывался с L = 25 ° ) | 55 |
| Булат**, кован Л.Архангельским (** на кости не испытывался по желанию владельца) | 100 |
| Дамаск, работа К.Долматова (4 экз.) | 40-48 |
| Дамаск, работа И.Куликова, 2001 год | 40 |
| Дамаск нерж.С.Грачёва Кован мной, волна на кромке | 65 |
| Дамаск Л.Архангельского Кован мной | 14 |
| Дамаск И.Пампухи (Нижний Новгород) Кован мной | 55 |
| Дамаск из ржавой стали Кован мной ( 2.400 слоёв, волна на кромке) | 70 |
| Дамаск А.Дабакян Кован мной (150 слоёв, ст.3 + напильник + рессора) | 60 |
| Дамаск Кован мной(30.000 слоёв, напильник + чугун.опилки) | 30 |
| Дамаск Кован Базалаем- внуком, 1900 год ( 21 слой, напильник по кромке) | 60 |
| Дамаск Кован мной (1.800 слоёв, ст.45 (арматурный пруток)+ чугун.опилки) | 30 |
| Дамаск Кован мной(4.000 слоёв, железо XVIII в.+ сталь(Австрия)) | 40 |
| Дамаск Кован мной(6.400 слоёв, РGМ5 + 55 х 7 (нерж.)) | 30 |
| Дамаск Кован мной(3.000 слоёв.Состав 40%ШХ-15(с=1,0% Cr=1,5%)+ 40%ХФ-4 (с=1,1÷ 1,3% ; Cr=0,6÷ 1,0% ; W=1,5÷ 3%)+ 20%железа | 60 |
| "Волновая" сталь.Автор - Прокопенков Геннадий.(стальХ12ФМ,кованая автором) | 50 |
Хочу ещё раз объяснить, что эти цифры не абсолютные, а относительные - они показывают только соотношение между режущими свойствами некоторых сталей. Лезвия точились не до "идеала", а до того момента, когда они с хрипом и шипом, но уверенно режут бумагу, а испытание прекращалось, когда лезвие бумагу не резало. Этот узкий промежуток взят только для экономии времени и войлока. Даже при таких условиях времени потрачено - два года и войлочных ковриков куплено на сотню у.е.
К примеру, свой кухонный нож "Mora 2000", K.J.Ericsson, stainless" я испытывал дважды. Один раз в обычном порядке, а второй раз я его заточил до того предела, который могу достичь; и во втором случае он сделал - 90 резов (в первом - 30), но было потрачено вдвое больше времени на заточку, втрое - не испытание, втрое больше войлока изрезано и траты эти излишни при эксперименте. По-видимому, любое лезвие из таблицы способно сделать втрое больше резов, но здесь идёт речь не о каком-то абсолюте, а только о соотношении сталей между собой. Единственное могу заметить, что если при испытании разница составляет 10 резов, то в реальной жизни это ощущается как в 2 раза. Поэтому 30 резов и 100 резов - это две большие разницы.
Также я не пытался выставить оценку авторским работам - моей целью было выяснение "что есть что" в мире сталей, выявление общих закономерностей.
Работа будет продолжаться, таблица - заполняться, но выводы кое-какие можно сделать.
Легенда о высоких режущих свойствах дамаска - это легенда. Режут стали, которые входят в его состав, а не швы между ними. Поэтому, все свойства дамаска: прочность, твёрдость и рез - это среднеарифметическое, но не сумма. Это можно вывести умозрительно: к примеру, мы взяли ШХ-15, как режущую сталь, а 65Г, как упругую - это вовсе не значит, что полученный дамаск будет резать, как ШХ-15 и будет упругим, как 65Г. Ведь и ту и другую сталь мы разбавили, ухудшив тем самым её основные свойства. Это правило будет действовать, сколько бы слоёв мы ни намешали: от 2 до 1.000.000. Так, например, стандартный композит: Ст.3 + напильник + рессора - даёт рисунок с небогатым набором цветов - от светлосерого до тёмносерого и от 40 до 55 резов по войлоку. Рабочая сталь в этом наборе одна: 65Г (рессора), она сама по себе даёт 70 резов и упругая. Всё остальное добавлено для цвета, но резко ухудшает её (65Г) свойства.
Единственным видом дамаска, свойства которого будут являться суммой всех свойств, входящих в его состав, будет дамаск без рисунка. То есть, стали в нём не перемешаны между собой: режущая сталь идёт по кромке, а упругая - по обуху. Эта конструкция может иметь от 2 до 9 полос, сути дела это не меняет. На кромке может быть дамаск из режущих сталей или одной стали, но хорошо перемешанной (как в японских мечах), а на щеках может быть декоративный дамаск из никеля и хрома - это принципиально тоже ничего не меняет. Я хочу донести простую идею: не мешать в кучу стали по принципу: "а вдруг что-нибудь выйдет этакое" - этакое не получится, сказок не бывает, к сожалению. Как ведёт себя сталь отдельно, так же она ведёт себя и в дамаске - нового в этой смеси не рождается.
Поэтому, если сталь неизвестна, её нет в моих таблицах - исследуйте её. Нетрудно сделать один эталонный нож из ШХ-15, а с ним сравнивать неизвестные стали - данные можно присылать мне и таблицы будут заполняться быстрее. К примеру, не испытана У16А, - думаю, что она не режущая, т.е. продолжает линию У12А, У13А, но ведь проверить-то надо. Покупать полосу У16А на "Клинке" - деньги на ветер. Так на весеннем "Клинке" 2004г.у господина Петрика было куплено изделие из якобы У16А, спектрограф показал, что это 12Х5. Возможно, мастер просто купил полосу, поверив на слово.
Плохо режут современные булаты, имеющие в составе даже С=1,9%. Поскольку в любой стали определяющим является структура, а не состав, то присутствие углерода в любых количествах ещё ни о чём не говорит.
Вот список сталей, которые дают 60 ÷ 90 резов по войлоку: У7А; У8А; У10А; ШХ-15; Р6М5; ШХ-13; 9ХС; 9ХФМ. В них содержание углерода от 0,7 % до 1,05 %, но хорошая структура, поэтому дамаск, составленный из них, будет резать.
А вот стали, которые дают 7 ÷ 30 резов: У-12; У-13; Х12ФМ; 12Х; 13Х. Углерода в них от 1,2 % до 1,7%, но добавлять их в дамаск - ошибка. Ведь тот же напильник добавляют в дамаск по двум причинам: для повышения % углерода (улучшения рабочих свойств) и для контраста. Увы, происходит ухудшение свойств, а контраст можно достичь и другим путём.
Вот, к примеру, дамаск, составленный из 3-х режущих сталей: ЩХ-15; 9ХС и 65Г (как прослойка между ними). Дамаск полирован и 10сек. проявлен в железном купоросе: ослепительно белые полированные линии хрома на тёмном фоне, который не однороден, а состоит из чёрных, коричневых и синих полос. Дамаск упруг и режет, как рессора - 70 резов, что втрое больше, чем у лучших дамасков типа: рессора + напильник.
Данный дамаск не режет, как ШХ-15, поскольку объём ШХ-15 = 25 % и закалка велась по 65Г, (т.е.нагрев под закалку на 200 ° меньше) иначе всё рассыпалось бы. Но, по крайней мере, рессора разбавлена лучшей сталью, а не напильником. ШХ-15 свою задачу выполнила - дала линии хрома. Как ни странно, дамаск из одной стали тоже даёт очень контрастный рисунок. Вот серия снимков, показывающих процесс превращения цепи от пилы "Sandrik" в дамаск с очень ярким рисунком Рисунок невероятно контрастен, пришлось делать анализ и оказалось, что вся цепь, включая заклёпки, сделана из одного металла. Тогда, для подтверждения этого факта, я сделал дамаск из арматурного прутка, правда, с присыпкой чугунных опилок по швам. И этот дамаск оказался ярким и контрастным. Поэтому, лучше думать о рабочих свойствах дамаска, смешивая стали, а рисунок будет присутствовать всегда.
Всё это сказано о дамаске, имеющем узор. Будь это дикий; турецкий; штемпельный или какой-либо ещё. Любой узор на поверхности - это срезанный слой и зародыш будущей трещины. Любая смесь сталей на кромке режет хуже, или так же, как лучшая сталь из этой смеси. Механическое увеличение количества слоёв не даёт приращение качества реза.
Один опыт отражён в таблицах. Лезвие, откованное из напильника, дало, приблизительно, 30 резов и дамаск из напильника в 30.000 слоёв тоже дал 30 резов. Кроме этого я провёл такой опыт: взял полосу дамаска в 400 слоёв, весом 1.6 кг.( производство И.Ю.Пампухи), и начал её сваривать, иногда отрезая кусочек для испытаний. В результате получилось 4 лезвия по 50 г., остальные 1,4кг.пошли на окалину. Лезвия имели: 3.000 слоёв, 30.000 слоёв, 300.000 слоёв и последнее лезвие - 4 млн.800 тыс.слоёв. Хорошими режущими свойствами обладал только первоначальный вариант в 400 слоёв, далее шло ухудшение. Сваривал только флюсом, нарезая полосу на 5 - 10 кусков. Т.е. слоёв было много, а сварок мало. Приращение качества идёт при другом процессе. Если полосу перегибать каждый раз пополам и засыпать чугунными опилками. Т.е. сварок много, а увеличение количества слоёв идёт очень медленно. Одновременно идёт науглероживание за счёт чугуна. Путь не перспективный и трудоёмкий. Угар составляет 50% - 75%. Значит, лучший по качествам дамаск, в котором результат равен сумме составляющих его сталей - это: режущая сталь по кромке, пружина по обуху и узор на щеках. Такая конструкция будет резать, рубить и быть красивой (при хорошем подборе всех составляющих), но, как ни крути, по прочности будет уступать творениям Е.Самсонова. Это выводы о дамаске.
Теперь о сталях. Из углеродистых сталей фаворитом оказался швейцарский напильник, естественно не просто фрезерованный, а прокованный. 100 резов по войлоку, кость рубит любую, при толщине в 4 мм.не деформируется при нагрузке в 80 кг., т.е.пружинит. В общем-то, не удивительно, если вспомнить, что ни один ювелир не пользуется нашими напильниками, которые лысеют с первого движения. А швейцарские напильники работают по 15 - 20 лет. Примерно такие же результаты дала продукция Германии и Австрии. Не зря амузгинские мастера (Дагестан) в дамаск вставляли шеффилдовские напильники.
Из легированных сталей наилучшей оказалась Р6М5 (хорошо прокованная!). Вязкая, упругая, не критичная в закалке. После протравливания даёт красивый булатный узор, кость рубит любую, режет очень хорошо, как углеродистая. Парадокс, что более углеродистые стали, типа 110Х18 или Х12ФМ уступают Р6М5 многократно по рабочим параметрам, ослепляя только своим блеском. В общем, нет дамаска равного Р6М5, хотя своего прямого назначения она не выполняет. Поясняю - это сталь для свёрл по металлу, но металл она не сверлит, в отличие от предшественницы Р18. Но, как оказалось, её можно использовать в ножевом производстве; самостоятельно или прилепив щёчки из нержавеющего дамаска. Просто в дамаск Р6 тоже замешивается, но с падением рабочих качеств, как и описано выше, в главе о дамаске.
Стали СРМ отлично режут, не ржавеют, хрупки, рисунком не обладают. Если хорошо вывести геометрию клинка (не тоньше и не толще, чтобы не ломался, но резал), то это идеальный нож для охоты и рыбалки. С выводами пока всё.