Veitsi on yksi ihmiskunnan vanhimmista työkaluista. Jos jätämme huomiotta kivi- ja pronssikauden, niin yksinkertaisimmassa tapauksessa veitsi on teroitettu rauta (teräs), jonka kahva on mukava pitää.
Veitsen pääosa, joka määrittää sen toiminnallisen tarkoituksen, on terä, jossa on leikkuureuna. Sen kyvyt määräytyvät suurelta osin rakennemateriaalin - teräksen ja sen lämpökäsittelyn perusteella.
Koostumus ja rakenne
Teräksen ominaisuudet määräytyvät sen koostumuksen ja rakenteen mukaan. Tiettyjen epäpuhtauksien (seosaineiden) läsnäolo voi lisätä terän kovuutta tai korroosionkestävyyttä. Ongelma on usein siinä, että lisäämällä kovuutta voimme samanaikaisesti lisätä teräksen haurautta ja vähentää sen korroosionkestävyyttä. Toisaalta lisäämällä korroosionkestävyyttä huonomme muita parametreja.
Esimerkiksi hiili lisää teräksen kovuutta, mutta vähentää sen sitkeyttä ja sitkeyttä. Muut seosaineet lisäävät teräkseen sekä positiivisia että negatiivisia ominaisuuksia. Kromi lisää kulumista ja korroosionkestävyyttä, mutta lisää haurautta. Vanadiini ja molybdeeni lisäävät sitkeyttä ja lujuutta, lisäävät lämmönkestävyyttä, nikkeli - lisää teräksen korroosionkestävyyttä, kovuutta ja sitkeyttä, vanadiini parantaa teräksen lujuutta ja kulutuskestävyyttä. Mangaani ja pii lisää teräksen sitkeyttä. Kaikilla näillä elementeillä on positiivisia ominaisuuksiaan vain tiukasti määritellyissä määrissä, minkä seurauksena metallurgien on oltava äärimmäisen varovaisia ja tasapainoisia valittaessa teräksen koostumusta.
Lisäksi seosaineilla on usein taipumus keskittyä tiettyihin pisteisiin, joihin voi syntyä jännityslähde, minkä seurauksena terä murtuu tältä kohdalta kuormitettuna.
Tästä syystä vanhoina aikoina syntyi Damaskoksen ja damaskin teräksiä, joissa useiden terästyyppien moninkertainen päällekkäin asettaminen ja niiden takominen saavutti seosaineiden tasaisimman jakautumisen.
Kirjoittajan mukaan viimeisimmässä veitsihistoriassa voidaan erottaa kolme ajanjaksoa.
Ensimmäinen ajanjakso oli "ruostuneiden" hiiliterästen ja ruostumattomien terästen käyttö, joiden kovuus ja reunanpidätyskyky olivat alhaiset (1900 -luvun ensimmäinen puoli).
Toinen jakso on ruostumattomien terästen ulkonäkö, joilla on korkeat kovuusominaisuudet ja huippuluokan säilyvyys (1900 -luvun jälkipuolisko).
Kolmas jakso on ruostumattomien jauheterästen ilmestyminen (XXI -luvun alku).
Näitä aikoja voidaan pitää melko mielivaltaisina, koska jo nyt jotkut yritykset valmistavat veitsiä hiiliteräksestä. Siitä huolimatta 1900 -luvun alussa ilmestyi ensimmäiset ruostumattomat teräkset, mukaan lukien kuuluisa 420 -luokan teräs, josta valmistetaan edelleen valtava määrä veitsiä ympäri maailmaa. Jos esimerkiksi ostetaan halpa kiinalainen veitsi, joka maksaa useita satoja ruplaa, terä sisältää todennäköisesti 420 terästä.
Teräslaatujen 440A, 440B, 440C (lähellä venäläisiä vastaavia 65x13, 95x18, 110x18) ulkonäkö 1900 -luvun jälkipuoliskolla, jolle on ominaista korkea hiilipitoisuus, mahdollisti ehdollisesti ruostumattomien veitsien valmistamisen, joiden kovuus ja leikkausominaisuudet olivat verrattavissa hiiliteräksestä valmistetuille veitsille ja terille.
Miksi "ehdollisesti ruostumaton"?
Koska melkein mikä tahansa teräs voi ruostua, ainoa kysymys on ympäristöstä ja altistumisasteesta. Esimerkiksi useimmat ruostumattomat teräkset syövyttävät hyvin merellä suolavedestä. Muuten, muinainen 420 -teräs on yksi ruostumattomimmista teräksistä.
Siitä huolimatta on paljon helpompaa käyttää ruostumattomasta teräksestä valmistettuja veitsiä jokapäiväisessä elämässä - samalla ajanjaksolla, kun ruostumaton teräs on peitetty vain ruostepisteillä, hiiliteräs ruostuu reikiin. Lisäksi hiiliteräkset tuottavat usein epämiellyttävän jälkimaku leikattaessa.
Jauheterästen ulkonäkö auttoi ratkaisemaan seosaineiden jakautumisen tasaisuuden ongelman. Yksi tavoista jauheteräksen saamiseksi on sulan metallin suihkuttaminen inertissä kaasuympäristössä, minkä jälkeen muodostuu hieno jauhe tasaisesti jakautuneista seosaineista. Sen jälkeen jauhe sintrataan monoliittiseksi tankoksi isostaattisella puristuksella.
Yksi ensimmäisistä ja yleisimmistä veitsien valmistukseen käytetyistä jauheteräksistä oli CPM S30V, jonka kehittivät vuonna 2001 ruotsalaisen Crucible Materials Corporationin asiantuntija Dick Barber ja tunnettu veitsentekijä Chris Reeve.
Tavallisen terien valmistuksen nauhoista ja tangoista lisäksi jauheteräs mahdollistaa erittäin mielenkiintoisia teknisiä ratkaisuja.
Amerikkalainen yritys Kershaw on julkaissut taittoveitsen Offset 1597, jonka terä on valmistettu MIM (Metal Injection Molding) -tekniikalla. MIM / MITE -tekniikka sekoittaa metallijauheen sideaineeseen, jolloin muotin koko on 20% suurempi kuin terän lopullinen koko. Sitten paineen alaisen sintrauksen avulla lopputuotteen tiheys nostetaan 99,7%: iin perusmetallin tiheydestä (sideaine palaa sintrauksen aikana). Tuloksena on tuote, jolla on monimutkainen 3D -muoto, jota ei voida saada millään muulla tavalla.
Seosaineiden tasaisen jakautumisen mahdollisuus jauheteräksissä johti niiden prosenttiosuuden kasvuun, mikä johti niin sanottujen superterästen, kuten esimerkiksi ZDP 189: n tai Cowry-X: n, esiintymiseen, mutta niiden monimutkaisuus teroitus ja korkeat kustannukset rajoittavat niiden jakelua.
Tasapainoisemmat teräkset, kuten M390 / M398, CPM-20CV, Elmax ja muut, on helpompi valmistaa ja ylläpitää-CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP jne.
Viime kädessä kaikki riippuu terän hinnasta-ei superteräkset eivätkä edes korkealaatuiset jauheteräkset ole syrjäyttäneet halvempia ei-jauheteräksiä markkinoilta. Veitsiteräsmarkkinoita voidaan ajatella pyramidina, jossa ansaittu 420-teräs pohjassa ja uusimmat superteräkset yläreunassa laskeutuvat, kun teräksiä tulee esiin ja jotka ovat vieläkin "super" -teräviä.
Lisäksi tässä ei ole pelkästään lähtöaineen hinta - tärkein teknologinen prosessi, joka "paljastaa" teräksen ominaisuudet, on lämpökäsittely. Jokainen teräs vaatii oman lämpökäsittelyn, ja kun uusi superteräs tulee, valmistajien hallitseminen vie aikaa.
Lämpökäsittely
Lämpökäsittely - metallin karkaisu, karkaisu, normalisointi, hehkutus ja kryogeeninen käsittely - mahdollistaa terän saattamisen niihin ominaisuuksiin, joita käytetyn teräksen laatu edellyttää. Oikean korkealaatuisen lämpökäsittelyn avulla voit "puristaa" mahdollisimman paljon teräksestä, kun taas väärä voi pilata lopullisen tuotteen kokonaan riippumatta siitä, mitä kalliita materiaaleja siinä käytetään. On turvallista sanoa, että on parempi valita terä, joka on valmistettu yksinkertaisemmasta teräksestä, mutta jolla on hyvä lämpökäsittely, kuin terä, joka on valmistettu superteräksestä ja jonka on valmistanut asiantuntija, joka ei osaa lämmittää sitä.
Veitsiyritys on usein tunnettu kyvystään työskennellä tietyn teräksen kanssa, ja sen nykyaikaisemmasta teräksestä valmistetut tuotteet voivat olla huonompia suorituskykyä huonojen lämpökäsittelyprosessien vuoksi.
Lämpökäsittelylaitteilla on tärkeä rooli. Nykyaikaiset sammutusuunit mahdollistavat lämpökäsittelyn tyhjiössä ja erilaisissa väliaineissa - argon, typpi, helium, vety. Laitteet kylmäkäsittelyyn -196 asteen lämpötilassa lisäävät kulutuskestävyyttä, syklistä lujuutta, korroosiota ja eroosionkestävyyttä. Esimerkiksi kylmäprosessoivien tuotteiden resursseja voidaan lisätä 300%.
Tarve käyttää monimutkaisia ja kalliita laitteita ei anna käsityöläisten suorittaa kaikkia tarvittavia teknisiä toimintoja, joten väite, että”setämme Kolya valmistaa autotallissa maailman parhaat veitset”, ovat tuskin perusteltuja.
Komposiittiterät
Toinen tapa tehdä veitsen teriä on luoda komposiittiteriä.
Periaatteessa edellä mainitut Damaskoksesta ja damaskiteräksestä valmistetut terät ovat myös komposiittia - niissä alemman hiilipitoisuuden omaavat materiaalit yhdistetään korkeamman hiilipitoisuuden omaavien materiaalien kanssa. Nykyaikaisissa komposiittiterissä prosessi toteutetaan kuitenkin hieman eri tavalla.
Yleensä terän hallitseva osa on valmistettu materiaalista, jolla on enemmän elastisuutta, mutta vähemmän kovuutta ja haurautta, kun taas leikkuureuna on kovempaa materiaalia. Tällaisessa terässä yhdistyvät hyvät mekaaniset ominaisuudet ja korkealaatuinen leikkuureuna. Kalliissa veitsimalleissa he kuitenkin haluavat mieluummin käyttää superteräksiä.
Toinen vaihtoehto on käyttää halvempaa terästä pohjana ja kalliimpaa mutta korkealaatuista terästä leikkuureunassa. Esimerkiksi Kershaw JYD II -veitsen leikkuuterän pohja on valmistettu edullisesta kiinalaisesta 14C28N -teräksestä ja leikkuureuna kestävämmästä amerikkalaisesta D2 -terästä.
Kuitenkin, kuten kalliimpien veitsien tapauksessa, lähtöaineiden kustannusten aleneminen korvataan komposiittiterän valmistuksen monimutkaisuudella, ja siksi tällaiset mallit ovat pikemminkin poikkeus kuin sääntö.
Suosituin komposiittiterien käyttötarkoitus on rajallisia määriä valmistetut suunnitteluterät. Ne yhdistävät materiaaleja luodakseen näyttävän terän.
Menneisyys vastaan tulevaisuus
Internetissä voit usein nähdä artikkeleita, joissa sanotaan, että todellisen damaskin ja damaskoksen salaisuus on jo kauan kadonnut, ja nyt sen säälittävät kollegat julkaistaan. Jos tämä salaisuus paljastuu, niin "oikeasta" damaskista tai damaskoksesta valmistetut terät antavat 100 pisteen etumatkan nykyaikaisten terästen edellä.
Itse asiassa tämä on erittäin epätodennäköistä. Tekninen kehitys, laitteet ja materiaalitiede ovat nyt korkeimmalla tasolla, eivätkä ne ole saavutettavissa menneisyyden mestareille. Kyllä, hyvät käsityöläiset voisivat valmistaa tuotteita damaskista ja damaskoksesta, joiden ominaisuudet ovat edellä aikaansa, mutta nyt heidän tuotteensa todennäköisesti alistuvat nykyaikaisille superteräksisistä tuotteistaan.
Siitä lähtien, kun 440 -sarjan modernit ruostumattomat teräkset ja niiden analogit ilmestyivät, ei kuitenkaan ole maailmanlaajuista tarvetta parantaa veitsiteräksiä - lähes kaikki hyvin valmistetut veitset, joilla on oikea lämpökäsittely, selviävät jokapäiväisistä tehtävistä.
Superterästen esiintyminen veitsillä on pikemminkin kunnianosoitus markkinoille ja käyttäjien toiveelle, joista monet ovat veitsien faneja ja keräilijöitä ja haluavat saada jotain uutta, "siistimpää". Eikä siinä ole mitään vikaa, koska teräksen parantamisen lisäksi myös terien muotoilu ja muotoilu paranevat. Monet nykyaikaisista veitsistä voidaan luottavaisesti luonnehtia taide -esineiksi, joiden taiteellinen arvo ei ole huonompi kuin erinomaisten taiteilijoiden kankaat, ja arvo vain kasvaa ajan myötä.
