Деформация кромки на мягких и средних сталях

А можно и я такую тему создам.
Как любитель мягких сталей.

И начну я ее с таких фактов:
1. Мягкая сталь около 50 единиц по Роквелу тоже может быть хрупкой.
2. Мягкая сталь может быть вязкой, абсолютно не хрупкой.
3. Средней твердости сталь 55-57 может быть хрупкой.
4. Средней твердости сталь 55-57 может быть абсолютно не хрупкой.

Все согласны?
Тогда едем дальше.
Вязкость - способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счет пластической деформации.

Твердость - это сопротивление материала проникновению в его поверхность стандартного тела (индентора), не деформирующегося при испытании.
Чем больше сопротивление материала пластической деформации, тем выше твердость.
Пластичность - это способность металла изменять форму без нарушения целостности (без трещин, надрывов и тем более разрушения). Она проявляется, когда упругое деформирование сменяется пластическим, т.е. при напряжениях больших предела текучести
На этом этапе нужно сразу понять, что как холодное не может быть горячим, так твердое не может быть пластичным. Это все исходит из определений.

О чем говорим-то вообще?
Если согласимся с этими утверждениями, будет тезис, что 65 рулит и утаптывает порошки?

Не совсем так. Это не бинарная система, где или ноль или единица. Идет плавный переход, да к тому же от пластичности к хрупкости, а не твердости.
А твердость типа противоположность непрочности. Твердое хрупкое ломается при большом усилии, нетвердое - при маленьком. Твердое пластичное дает маленькую ямку, нетвердое - большую. Так что твердое и пластичное может существовать. Поэтому:
5. Твердая сталь 64-65 может быть хрупкой.
6. Твердая сталь 64-65 может быть абсолютно не хрупкой.

7. Сверхтвердая сталь 66-67 может быть хрупкой.
8. Сверхтвердая сталь 66-67 может быть абсолютно не хрупкой.

6. Твердая сталь 64-65 может быть абсолютно не хрупкой.

8. Сверхтвердая сталь 66-67 может быть абсолютно не хрупкой.

Такого не может быть по определению, ибо.. измеряя твердость мы фактически измеряем ее пластичность и одновременно вязкость. А вязкость свою очередь свойство противоположное хрупкости.
То бишь.. . хрупкость 65х13- 55-57.. . хрупкость какого нибудь Рекса 66-67.. . прямая зависимость.

Да ладно
А ты дашь гарантию, что 65х не сломается при такой же нагрузке, что и Рекс?
А зидипи вусмерть закаленная?
Почему он должен вообще деформироваться?
Он может будет держать форму и нагрузку
А 65х13 при этой нагрузке загнется и обломится при попытке выправить

Если ограничиться одной сталью, или группой достаточно "похожих" сталей, то определённая зависимость между твёрдостью и гм.. . скажем так: эксплуатационной стойкостью (чтобы не вдаваться в тонкости) есть. Хороший мастер, хороший термист могут сделать нож выше среднего в той же группе материалов, но в пределах некоторого (нормального) разброса. А говорить о "сталях вообще", или даже о "сталях твёрдых и мягких" - ну, не знаю. КМК, ножевые премиум-стали отличаются от бюджетных способностью успешно эксплуатироваться при более высокой твёрдости. Ну, или должны этим отличаться. ИМХО, разумеется.

Есть один момент: ножевые, как бы это сказать, "любители с нешироким кругозором" несколько бездумно покупают роквеллы, так же как их компьютерные коллеги покупали мегагерцы и другие единицы измерения, в связи с чем сначала китайские, а за ними и прочие производители продают ножи из "суховатой", или даже "безнадёжно сухой" стали. В результате многие стали считаются "твёрдоватыми, но хрупковатыми". Это не сталь такая, и не производитель. Это наш с Вами спрос...

Да ладно
А ты дашь гарантию, что 65х не сломается при такой же нагрузке, что и Рекс?

Кому давать гарантию.. . насчет тех ножей что у меня с 65х13, даю гарантию что не сломается раньше рекса.. я знаю, что на моих термичка правильная.. без проблем. У меня есть один ножичек с 65х13 неплохой вроде, я им мало пользуюсь, так вот за ради науки могу ему провести кращ-тест на изгиб.. на каком угле он сломается или вообще не сломается. Интересно?

Есть один момент: ножевые, как бы это сказать, "любители с нешироким кругозором" несколько бездумно покупают роквеллы, так же как их компьютерные коллеги покупали мегагерцы и другие единицы измерения, в связи с чем сначала китайские, а за ними и прочие производители продают ножи из "суховатой", или даже "безнадёжно сухой" стали. В результате многие стали считаются "твёрдоватыми, но хрупковатыми". Это не сталь такая, и не производитель. Это наш с Вами спрос...

Абсолютно точно сказано, из за того что некоторые "умные" требуют больше роквелов, мы и получаем потом отколотые клинки.
И А. Бирюков видно нагонял твердость на 95х18 моей, которая покололась, вместо замятия.
По-большому счету, те кто гонится за роквеллами, это вредители ножевого мира, несут только зло в этой области.

Originally posted by SergeyNm:

По-большому счету, те кто гонится за роквеллами, это вредители ножевого мира, несут только зло в этой области.

много раз пытался убедить себя в том, что мягкая сталь --- это хорошо...
и что не надо гоняться за роквелами
но практический опыт и реальные ощущения вынудили меня стать "вредителем ножевого мира"

вот так.

И рука у меня так и тянется к углеродке.. . и хочется чтоб роквелов в ней было хотя бы 60.. . а лучше 63.

и брать что-то более мягкое чем ATS34 ( с твердостью 59-61HRC ) ну совершенно не хочется

хотя признаю, что бездумная погоня за мегагерцами, мегапикселями и мега-роквелами без оглядки на все остальные характеристики --- это несусветная глупость.

А я пытался убедить себя, что твердая сталь это хорошо, но.. в один прекрасный момент эта твердая сталь себя дискредитировала, так сказать.. в итоге.. выбор падает на стали средней твердости, а то что точить-править их почаще надо это не проблема, по кр. мере я не делаю из этого проблемы.
И кроме того, более мягкие стали режут лучше.
Уточню, что оптимальными для меня не являются пластилиновые стали.. . а где 54-57 ед. твердости, имхо, самый правильный выбор.

Originally posted by SergeyNm:

А я пытался убедить себя, что твердая сталь это хорошо, но.. в один прекрасный момент эта твердая сталь себя дискредитировала, так сказать.. в итоге.. выбор падает на стали средней твердости, а то что точить-править их почаще надо это не проблема, по кр. мере я не делаю из этого проблемы.
И кроме того, более мягкие стали режут лучше.

разные задачи --- разные предпочтения
это нормально

Originally posted by SergeyNm:

54-57 ед. твердости, имхо, самый правильный выбор.

зависит от задач.
А задачи у всех разные.

для столярного инструмента, на мой взгляд правильный выбор начинается от 62HRC и выше,
для некоторых задач, где требуется тонкая кромка --- не менее 58HRC
и т.д.

для топора предпочтительна умеренная твёрдость
способность выдерживать удар
и ( иногда ) пригодность для заточки напильником
поэтому 54-56 HRC достаточно.

Не нарадуюсь своему топору из мягенькой углеродки до 54ед, и тверже мне не надо.. . и не из за сколов, а т.к резучесть классная у стали. Была б больше твердость, он бы так не работал. И это не просто слова. Этим летом строил дом каркасный, работал по дереву и отличная работа очевидна и проверена. Периодически топорик правил на наждачке.
А взял нож с твердостью за 60, так это мучение, жестко идет по дереву, хоть и держит заточку, но это удержание мне нафиг не надо, ибо он не режет нормально, не работает. По дереву хорошо работает мягкая сталь, в идеале углеродка, т.к она более вязкая.
Когда вам надо будет, не просто рубить дрова, а выполнять точные работы топором, на практике, тогда поймете почему нужна мягкая сталь - она лучше вгрызается в дерево и легко идет по нему. А на долгое удержание заточки плевать, это вообще к работе не имеет отношения, ибо топорик правится без проблем.
Но.. есть один момент, у топора угол заточки больше, чем у ножа.. поэтому нож с такой твердостью может уже напрягать быстрым затуплением, поэтому ножу оптимальнее 55-57 давать твердости, не более. Тогда у него будет совокупность, золотая середина резучести и стойкости.

Серёж, ты еще зубило вспомни

А что зубило? По-моему оно тоже из простенькой стали и не особо твердое. Просто угол большой.

Меня сейчас больше волнует почему образуются сколы на мягкой стали от ударов, рубки твердого. Низкая ударная вязкость..
Ударная вязкость - способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.
Основным отличием ударных нагрузок от испытаний на растяжение-сжатие или изгиб является гораздо более высокая скорость выделения энергии. Таким образом, ударная вязкость характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии.
При чем, при обычной работе режет такая сталь замечательно и без сколов. При ударах же могут выкрашиваться большие куски.

Originally posted by SergeyNm:

ножу оптимальнее 55-57 давать твердости, не более. Тогда у него будет совокупность, золотая середина резучести и стойкости

очень интересно, то есть D2 на 60 единиц по показателю резучесть-стойкость будет хуже? И по дереву она не сможет работать так, как 65х13?

Ну если она тверже, то есть пластичность меньше, значит хуже будет резать. По идее то.
На кромке пластичность дает более равномерное затупление, за счет этого и более мягкий рез.
У твердых сталей затупление либо выкрашианием, либо смешаное непрерывное в перемешшку с выкрашиванием.
Там же микропилка, и у мягкой стали зубчики сминаются в одну линию.. а у твердой или вылетают или и так и так.

есть сталь К340, при твердости 62 единицы обладает хорошей пластичностью и к выкрашиваниям даже при рубке не склонна

Originally posted by SergeyNm:

Но.. есть один момент, у топора угол заточки больше, чем у ножа..

У них геометрия разная: сведение спусков, ширина подводов...
а угол на РК, как это не парадоксально, может быть вполне одинаков...
Угол на РК коррелирует с твёрдостью стали.
Мягкие и хрупкие - делаем угол на РК больше.

Ударная вязкость у нее высокая, а пластичность низкая - 62 единицы. При ударе должна деформироваться, а не разрушаться.
А если пластичность низкая, то дерево будет резать жестковато.. но консервы и гвоздь строгать должна хорошо.

У них геометрия разная: сведение спусков, ширина подводов...
а угол на РК, как это не парадоксально, может быть вполне одинаков...
Угол на РК коррелирует с твёрдостью стали.
Мягкие и хрупкие - делаем угол на РК больше.

На затупление дальнейший строй клинка не влияет.. если гвозди или кости не рубить..

Originally posted by SergeyNm:

На затупление дальнейший строй клинка не влияет

Согласен, хотите, чтобы медленней тупился - точите РК на 40-45 полных градусов.
Хотите точить на 36 и меньше - нужна твёрдая сталь.

Батёк:

Согласен, хотите, чтобы медленней тупился - точите РК на 40-45 полных градусов.
Хотите точить на 36 и меньше - нужна твёрдая сталь.

многие современные порошки плохо держат углы в 33-34 градуса, особенно на тонких сведениях. Для них такие углы просто противопоказаны, будут крошиться. А вот 45 градусов для ножа - явный перебор, это уже близко к топору. Если мягкая сталь плохо держит заточку и мнется, оптимальный выход - микрофаска на + 6 полных градусов

Originally posted by skvater:

оптимальный выход - микрофаска на + 6 полных градусов

Ну вот, как всегда - говоришь об угле на РК, а у собеседника в рукаве ещё +6)))
Надеюсь, это всё - нанофаски нет?

SergeyNm:

Такого не может быть по определению, ибо.. измеряя твердость мы фактически измеряем ее пластичность и одновременно вязкость. А вязкость свою очередь свойство противоположное хрупкости.

То бишь.. . хрупкость 65х13- 55-57.. . хрупкость какого нибудь Рекса 66-67.. . прямая зависимость.

Этот вывод не верен. Погуглите, например "влияние примесей мышьяка (фосфора, серы) на вязкость закаленной стали".

Твердые стали могут быть пластичными и наоборот. Все зависит от состава стали и ТМО. К примеру, мехпила 63 HRC сильно проигрывает по ударной вязкости пластичности ZDP-189 закаленной до 67 HRC.

Лирическое отсупление к вопросу о твердости, пластичности и ударной вязкости и из отношении к режущему инструменту.

ИМХО для конкретной стали есть некоторый оптимум по ТМО, который включает не только показатели HRC, но и качество структуры стали, размер карбидов и их состав, наличие дефектов-внутренних напряжений и т.п.

Этот самый оптимум определяет стойкость РК при заданной геометрии.

Cобственно, сочетание твердости и ударной вязкости результата ТМО определяет геометрию, при которой РК будет достаточно "стойкой" для той или иной задачи.

Есть еще другие свойства, влияющие на потребительские качества, например, ржавучесть, легкость мех. обработки (шлифования, полирования), склонность менять геометрию при закалке и т.п.

Стойкость - РК это опять же, ИМХО, совершенно субъективная оценка, так как "стойкость РК" одного и того же ножа при разном использовании и даже при использовании по назначению разными людьми может меняться качественно от "отстой" до "отлично держит кромку".

От допустимой геометрии, можно плясать в сторону применимости для тех или иных задач.

Если очень грубо - мелкокарбидная сталь с хорошей вязкостью (пластичностью), но не высокими HRC - подойдет для работы по мягким продуктам (кухни) и правки мусатом.

Твердая сталь, пусть с крупными карбидами, например, легированная ванадием, вольфрамом, подойдет для ЕДС. И так далее.

Для чистового строгания дерева предпочту сталь с мелкими карбидами, способную держать тонкую кромку. Например, некоторые виды углеродки или порошковых сталей.

Для топора - простую углеродку типа У9A, так как она имеет хорошую ударную вязкость, достаточную твердость и при этом дешевая и легко точится.

На вкус и цвет - товарищей нет

Пила не знаю какая, была старая и ржавая но по факту - проигрывает.

У меня несколько резачков из того и другого. Мехпила вырашивается быстро.

Если мягкая сталь плохо держит заточку и мнется, оптимальный выход - микрофаска на + 6 полных градусов

По моему наблюдению плохо держут заточку по дереву лишь откровенно пластилиновые клинки около 50 ед., тогда имеет смысл микро подвод сделать, а на нормальной 40х13 с 54 ед. уже не надо ничего делать. На 65х13 тем более.

Твердые стали могут быть пластичными и наоборот

Твердые стали могут быть разной вязкости, а пластичность у любых сталей с одной твердостью одна, ибо по сути пластичность и проверяется, насколько твердое вдавливается в сталь при измерение твердости.
А уж потом могут быть стали одной твердсти более вязкие или хрупкие.

Originally posted by skvater:

34.. . + 6 полных градусов

=40 полных градусов - если тонкое сведение, то годится.

SergeyNm:

Твердые стали могут быть разной вязкости, а пластичность у любых сталей с одной твердостью одна, ибо по сути пластичность и проверяется, насколько твердое вдавливается в сталь при измерение твердости.
А уж потом могут быть стали одной твердсти более вязкие или хрупкие.

Не надо путать теплое и мягкое.

Стекло пластичное? Что будет, если вдавить алмазную призму в стекло?

А что будет, если вдавить призму в клинок, который царапает стекло?

Пластичность это противоположность хрупкости, а не твердости.

Батёк:
=40 полных градусов - если тонкое сведение, то годится.

Это не просто "годится", а уже поверено многократно. Я постоянно делаю так на мягких кухониках типа Икея, Бергофф, Ронделл и т.д, которые у нас очень популярны, их приносят чаще всего. Нож с такой заточкой режет не хуже, чем нож, просто заточенный на 34 градусов, при этом, обеспечивается хорошая стойкость РК + такую заточку легко править на мусате - 20 градусов на сторону

Не надо путать теплое и мягкое.

Стекло пластичное? Что будет, если вдавить алмазную призму в стекло?

А что будет, если вдавить призму в клинок, который царапает стекло?

Пластичность это противоположность хрупкости, а не твердости.

Не пластичное стекло поэтому твердое, но еще и хрупкое.
Пластичность противоположна упругости.

Originally posted by SergeyNm:

Не пластичное стекло поэтому твердое, но еще и хрупкое.

Почитайте из чего делают оптоволокно и почему очень хрупкое стекло не ломается при перегибе на 90грд
Примерно тоже происходит и с кромкой...
Чистая геометрия, немножко теории сопротивления материалов и все станет на свои места)))).. .

Стекло, пластичное,

Это сильно

Если 65х13 по гвоздям стоит лучше, так чего же из неё метчики не делают?

Потому что метчики ножевых малых углов не имеют.

Почитайте из чего делают оптоволокно и почему очень хрупкое стекло не ломается при перегибе на 90грд

Потому что очень тонкие волокна, и что с того.

Третий термин появился - упругость. Погуглил, чтобы привести понятия в порядок.

Пласти́чность - способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации.

Хрупкость - свойство материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Является противоположным свойству пластичности.

Твёрдость - физический показатель, свойство материала сопротивляться пластической деформации, вызванной местным контактным воздействием (обычно сводящегося к внедрению в материал более твёрдого тела - индентора).

Упругость - это свойство твёрдых материалов возвращаться в изначальную форму при упругой деформации. Твёрдые предметы будут деформироваться после приложенной на них силы. Если убрать силу, то упругий материал восстановит начальную форму и размер.

Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) - одно из явлений переноса, свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.

В общем, все сложнее, чем кажется на первый взгляд.

А есть еще вязкость, которая показывает, как ведет себя изделие при ударных нагрузках. А есть еще предел выносливости, который показывает, сколько раз можно слегка погнуть кончик, прежде чем он отвалится.

Вот допустим гнем мы кончик ножа, он испытывает сначала упругую деформацию (если отпустить - вернется не место), если поднажать еще - потечет и получит остаточные деформации (загнется и не распрямится). Если еще наддавить, а металл хрупкий - идут трещины и кончик отваливается, а если сталь пластилиновая - то можно просто загнуть кончик, сложить пополам и он ни фига не отвалится

Причем все эти манипуляции можно провести со сталями разного состава и/или разной термообработки. При этом при одной и той же твердости (HRC), одной и той же геометрии и одном и том же усилии какая-то сталь может быть хрупкой - сломается сразу, другая - упругой - кончик отогнется обратно, или пластичной - кончик загнется, но не отвалится и не вернется обратно.

В общем, не все так просто, поэтому и есть куча марок стали разных ножей с разным строем и бесконечные споры - какой нож лучше.

Originally posted by Komimort:

Мехпила вырашивается быстро.

Резачки с малыми углами из мех.пилы бросил делать лет 30 как. По мне угол на ней надо порядка 30-35", на рубанках из неё пытался делать меньше - не дай бог сучек.
Лучшим из доступного для них считаю старые бритвы. Деды еще из супинаторов делали, но из обуви 60-70годов.

Originally posted by Komimort:

В общем, все сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Да, вы совершенно правы, все гораздо сложнее чем кажется, особенно с такими понятиями как хрупкость и вязкость. Для того чтобы рассуждать на эту тему нужно быть очень хорошо подкованным как в металловедении так и в сопромате.
Потому рассуждения гуманитариев на тему деформации, хрупкого, вязкого и усталостного разрушения стали выглядят забавными. Лучше не лезть в эти дебри, зачем оно нам надо.. .

SergeyNm:

Потому что очень тонкие волокна, и что с того.

А то что при определенных значениях гибкости склонность к хрупкому разрушению снижается.

Originally posted by G-E-K:

Да, вы совершенно правы, все гораздо сложнее чем кажется, особенно с такими понятиями как хрупкость и вязкость. Для того чтобы рассуждать на эту тему нужно быть очень хорошо подкованным как в металловедении так и в сопромате.
Потому рассуждения гуманитариев на тему деформации, хрупкого, вязкого и усталостного разрушения стали выглядят забавными.

а можете посоветовать книжицу не слишком заумную по теме
для того, чтобы разобраться во всех этих понятиях ?