Как криогенная закалка стали помогает вашему ножу?

Вы наверняка видели этот термин на форумах и в описаниях ножевых изделий. Криогенная обработка, или обработка, или рафинирование, или как бы производитель ножей ни решил это назвать, звучит подозрительно похоже на маркетинговую чепуху.

Журнал Blade Mag довольно хорошо осветил эту тему, взяв интервью у таких известных производителей ножей, как Пол Бос и Боб Били. Процесс объясняется вместе с преимуществами, но они как бы торопятся ответить на вопрос, стоит ли это денег покупателя ножа, оставив формулировку: "Криогенно обработанное лезвие может сделать разницу в производительности и легко оправдать любые минимальные дополнительные расходы".

Однако это все равно оставляет несколько вопросов, таких как "насколько велики дополнительные расходы" и "как узнать, что компания делает это хорошо или просто наносит слово "крио" на сталь, чтобы продать ее втридорога".

В руководстве по покупке ножей SOG в общих чертах описывается, как они проводят криообработку, и говорится, что "процесс облегчает материал лезвия на атомном уровне", делая его более прочным и менее склонным к сколам. Все это звучит хорошо, но когда мы слышим, что кто-то продает что-то эффективное, потому что оно "работает на атомном уровне", самое время начать подозревать.

Давайте попробуем разобраться.

Да, криогенная обработка улучшает некоторые типы (высоколегированных) ножевых сталей.

Она больше влияет на долговременную прочность, чем на твердость или остроту.

Вероятно, каждый крупный производитель ножей делает это на некоторых ножах.

Нет, скорее всего, в результате мы не переплачиваем за ножи.

ЧТО ТАКОЕ КРИОГЕННАЯ ОБРАБОТКА

Цель, на упрощенном техническом уровне, заключается в преобразовании аустенита в стали в мартенсит. Для большинства людей это не очень полезное предложение, поэтому вот краткая информация о кристаллических структурах нержавеющей стали и о том, почему производитель ножей может предпочесть мартенсит аустениту.

ЧЕТЫРЕ СТРУКТУРЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ:

Мартенситная: Твердая структура, созданная на основе железа, хрома и углерода. Эта структура может подвергаться термической обработке.

Аустенитная: Гранецентрированная кубическая структура, которая не может быть упрочнена термической обработкой. Обычно возникает в результате добавления никеля, марганца и азота. Как правило, делает сталь более хрупкой.

Ферритная: Телесно-центрическая структура, возникающая из-за высокого содержания хрома. Обычно это очень мягкая и устойчивая к коррозии структура, часто используемая в дешевых кухонных столовых приборах.

Дуплекс: Форма гибрида между аустенитной и ферритной сталями (иногда ее называют аустенитно-ферритной), которая имеет тенденцию быть более коррозионностойкой, чем аустенитная структура, и более твердой, чем ферритная структура.

Легированные стали с высоким содержанием углерода и хрома имеют тенденцию оставлять больше аустенита, потому что чем больше элементов вы добавляете в сталь, тем ниже температура, при которой образуется мартенсит. Скорее всего, это грубое упрощение, но для наших целей как потребителей этого пока достаточно.

ЧТО НА САМОМ ДЕЛЕ ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ СТАЛИ

Большинство сталей, когда их только производят, не идеальны, а многочисленные процессы обработки, через которые они проходят, чтобы стать ножом, балкой или молотом, часто усугубляют эти недостатки. Термическая обработка - один из способов устранения этих недостатков, но даже после термической обработки в стали может оставаться от 15 до 20 % аустенита, что делает ее более хрупкой.

Благодаря магическим свойствам аустенита и (потенциально) окружающих химических веществ в стали, способ заставить этот аустенит раствориться в более однородном мартенсите заключается в том, чтобы опустить сталь ниже температуры замерзания.

Этот процесс, похож на растворение элементов друг в друге. Выпечка всегда кажется здоровой аналогией с обработкой стали, так что в данном случае можно представить это как выпечку печенья при достаточно высокой температуре, чтобы сахар распался, в результате чего тесто расплющилось, а затем замораживание печенья, когда сахар кристаллизуется и становится более сладким.

Так и в ситуации, когда вы хотите, чтобы ваша сталь стала "слаще", вам нужно нагреть ее, чтобы все вокруг пришло в движение, а затем осторожно охладить, чтобы эти вещества могли закрепиться в лучшей структуре. По сути, металл нагревается до тех пор, пока атомы не станут достаточно подвижными, чтобы выровняться и стать более симметричными. Методы, используемые для нагрева и охлаждения металла, а также время, затраченное на каждый этап, определяют, правильно ли они выравниваются.

ДЕЛАЕТ ЛИ КРИОГЕННАЯ ОБРАБОТКА ВАШ НОЖ ЛУЧШЕ

Теоретически, да. Но, как и все сложное в ремесле, это зависит от материалов и области применения.

Если все сделано правильно, процесс должен сделать сталь более прочной, но не все типы стали реагируют на процесс одинаково. Некоторые реагируют "лучше", или более резко, а другие просто не имеют такого химического состава, чтобы это имело большое значение.

Простой способ посмотреть на это - стали с большим содержанием хрома получают больше пользы от процесса. В частности, присутствие хрома вместе с большим количеством углерода дает наибольшую отдачу при замораживании и размораживании.

Пол Бос рассказал журналу Blade Magazine, что он занимается криообработкой высоколегированных сталей, и рассказал о своем процессе довольно подробно. За свою карьеру он видел, как компании занимаются криообработкой всего, начиная от нейлоновых чулок и заканчивая стволами оружия, и решил, что это может многое сделать для ножевой стали, но он уточнил, что "эффект криообработки более глубок для высоколегированной стали".

Правда в том, что большинство из нас, скорее всего, не заметит разницы. Мы говорим о стали. Даже мягкая сталь чертовски тверда, и большинство из нас никогда не будут использовать свои ножи таким образом, чтобы заметить дополнительную прочность между обычной и криогенно обработанной сталью.

Это не значит, что это не добавит жизни и ценности нашим ножам, просто не стоит ожидать, что вы увидите улучшение в каком-то немедленном смысле, как это было бы в ноже, который просто имеет хорошую термообработку и геометрию кромки в первую очередь. Это те вещи, которые позволят ножу продолжать резать бумагу после очередного раунда непродуманного батонинга. Криогенная обработка - это скорее долговечность, чем непосредственная производительность.

СТОИТ ЛИ ЭТО ДЕНЕГ

Во-первых, сколько вообще стоит криогенный процесс? В идеальном мире производители ножей подвергают сталь криообработке, чтобы получить максимальную отдачу от свойств стали. Гораздо более вероятно, что компании подвергают криообработке большие партии ножей, чтобы компенсировать термическую обработку, которая неизбежно страдает при массовом производстве.

В такой ситуации обработка, вероятно, не сильно влияет на цену, если вообще влияет. Либо компания отправляет ножи оптом третьей стороне, либо делает это сама большими партиями на месте. Причина, по которой потребитель не ощущает дополнительных трудозатрат, та же самая, по которой нож оказывается доступным по цене в первую очередь: чудеса массового производства.

Мы можем больше почувствовать это от производителей ножей на заказ: парень, который делает от одного до десяти ножей на заказ и хочет выжать максимум пользы из стали после термообработки. Поэтому он либо инвестирует в какую-нибудь нитроморозилку, чтобы сделать это самому, либо отправляет сталь в другую компанию.

Этот производитель ножей будет чувствовать дополнительные шаги в своей нижней строке гораздо больше, чем Benchmade или Cold Steel, но если он действительно знает, что делает, то любой небольшой скачок в цене отражает нож со сталью, которая была сделана настолько прочной, насколько это вообще возможно.

ТАК КТО ЖЕ ПОДВЕРГАЕТ КРИООБРАБОТКЕ СВОЮ НОЖЕВУЮ СТАЛЬ?

Выяснить, кто именно и для чего проводит криогенную обработку, довольно сложно, поскольку большинство компаний не слишком подробно описывают процесс обработки. Компания SOG явно делает это по крайней мере на некоторых своих ножах, поскольку они объясняют процесс в своем руководстве для покупателей. Ходят слухи, что Benchmade использует какой-то криопроцесс, а Spartan Blades рассказывает о "двойной глубокой криотермообработке" в большинстве описаний своих ножей серии Gold Grade.

Но на самом деле, ответ, вероятно, знают все. Похоже, что этот метод достаточно хорошо зарекомендовал себя как эффективный метод улучшения некоторых видов стали. Если вы посмотрите на заводы по криогенной обработке, то увидите, что у них есть клиенты в огромном количестве отраслей, включая авиацию и инструментальную промышленность. Большинство из нас, вероятно, каждый день ездит на работу или сверлит отверстия с помощью криообработанной стали.

Если криообработка - это не более чем маркетинговая уловка, то она обладает чрезвычайно широким эффектом плацебо. Гораздо более вероятным кажется то, что она используется в качестве маркетинговой уловки компаниями с халтурной термообработкой, в то время как все остальные просто делают ее на своих высокоуглеродистых сталях как обычное дело, и они ожидают, что мы будем доверять им настолько, чтобы знать, что они делают, не объясняя каждый чертов шаг процесса.