Технология идеального дамаска.

[solovei]

             Технология идеального дамаска.
 

1.Введение.

Цель этой работы – ответ на некоторые вопросы: из какой стали делать нож, какой нож лучше, из Шх-15 или Р6М5 и насколько, как оценить режущую способность количественно, насколько быстро садится режущая кромка (РК) при эксплуатации ножей из разных материалов и некоторые другие вопросы.

Архангельский ( http://www.arhangelskie.com/stat_1.html ) делит ножевые стали на 5 групп и расставляет качественные приоритеты между ними, основываясь на эмпирических опытах, но без количественных оценок.

Количественные оценки есть у Кузнецова ( http://kuznec.com/stal.htm ), оформленные в виде таблиц при испытаниях по войлоку. По его мнению (и таблицы это подтверждают) режущие свойства зависят в основном от содержания углерода: чем его больше, тем нож медленнее садится при условии достаточной вязкости. С этой точки зрения, лучшими режущими свойствами должен обладать высокоуглеродистый литой булат, в структуре которого присутствует большое количество избыточного цементита на фоне ферритной матрицы, что обеспечивает достаточную вязкость вследствие отсутствия перлитных и ледебуритных структур в этой самой матрице.

Далее.

Много отрицательных отзывов об эксплутационных свойствах дамаска. В частности, Кузнецов считает, что в лучшем случае качество дамаска с каким-то средним содержанием углерода соответствует качеству моностали с таким же углеродом. Плюс ко всему, он считает, что количество слоёв должно быть около 3000, чтобы не зависеть от того, какой слой, мягкий или твёрдый выходит на РК.

 

2. Испытания.
Проверим всё это с помощью специально разработанной методики.
                                   
Набирается пакет из 32 газетных слоёв шириной 25 мм, прижимается к столу с помощью прижимной планки и струбцины, как показано на фото 1. Свежезаточенный клинок (длина заточенного лезвия выбрана 70 мм, соседние области РК должны быть затуплены алмазным надфилем) должен разрезать эти 32 слоя под усилием 5 кг. Это усилие создаёт груз, поставленный на обух, как показано на фото 2.
                       

Второй рез – рез по жести 0,2 мм (банка из под краски). Длина этого реза около 60 мм.
Третий рез – вновь по пакету газетной бумаги. Потом производится подсчёт отрезанных слоёв, их количество – это и есть режущая способность на данный момент.
Затем чередование резов по жести и бумаге многократно повторяется (суммарная длина реза по жести доходила до 5 метров), результаты записываются и строятся графики:
ось Х (абсцисса) – суммарная длина реза по жести.
Ось У(ордината) – количество отрезанных слоёв бумаги – режущая способность – острота РК. (если слой отрезан более чем наполовину, он считается разрезанным, если меньше, чем наполовину, считается, что он не разрезан).
Результаты испытаний представлены на графике.  (см. вложение в самом конце темы, там два графика)


Образец 40Х13 – кухонный нож из набора, НRC 60.
Образец “Дамаск классический” - 50% ШХ-15, 50% малоуглеродистое железо, примерно 5000 слоёв, фото 3 
Образец ШХ-15 откован из ролика от подшипника.
Образец ШХ-15 дамаск 1200 слоёв – моносталь этой марки сварена кузнечной сваркой в 1200 слоёв.
Образец чугун – синтетический 6-% ный чугун на основе ШХ-15 прокован в трубе в полосу, затем заточена кромка (очень нежно и аккуратно)
Образец Р6М5 – из механической пилы (заводской)
Образец идеальный дамаск – приготовлен по технологии, представленной ниже.
Все стандартные марки проверены на стилоскопе, твёрдость около 60-65 HRC.
                                     
При анализе графиков бросаются в глаза любопытные закономерности. Видно, что в начале процесса резания жести РК быстро садится до определённой величины, для каждой марки стали своей, потом перестаёт тупиться, сколько бы ты жести не резал.
Итак, режущая способность для разных сталей (количество разрезанных слоёв бумаги):
40Х13 – 6 слоёв
Классический дамаск (0,7% углерода – в среднем) – 13 слоёв
ШХ15 – 18 слоёв
ШХ15 дамаск 1200 слоёв – 23 слоя
Р6М5 – 25-30 слоёв
Идеальный дамаск – более 32 слоёв.
По поводу ШХ-15 необходимо отметить, что РК стала садится не сразу (в отличие от других образцов), а после полуметра отрезанной жести. Сравним, также, отдельно ШХ-15 и ШХ-15 дамаск 1200 слоёв. На начальных этапах резания жести обе кромки садятся примерно одинаково, но затем, на стабилизированных участках кривых видно, что ШХ-15 дамаск 1200 слоёв всё же остался более острым. Т.о., при одинаковом содержании углерода дамаск всё же более стойкий, чем моносталь.
Небольшое отступление. Представим мысленно процесс разрушения РК в процессе реза. Если РК черезчур острая для жести, поверхность контакта мала, давление на единицу площади РК слишком велико для его фактической прочности, РК изнашивается до определённого увеличения площади поверхности контакта, давление уменьшается, материал РК начинает выдерживать нагрузки от жести, и далее процесс резания происходит без затупления РК, и эта стабилизированная острота разная для разных сталей при их примерно одинаковой твёрдости. Механизм разрушения РК, скорей всего, какой-нибудь дислокационный, и, если мы испытываем дамаск из моностали (в нашем случае это  ШХ-15 дамаск 1200 слоёв), то границы слоёв, вероятно, затрудняют переход дислокаций через них, что и увеличивает стойкость дамаска перед моносталью.
Также, из графиков видно, что для образцов ШХ-15, Р6М5 и “идеального дамаска” начальная величина бумажного пакета (32 слоя) оказалась мала, поэтому были проведены повторные их испытания по 128 слоям бумаги, результаты на рис. 2. http://foto.mail.ru/mail/bulbul20000/2/16.html

Видно, что для “Идеального дамаска” режущая способность – около 50 слоёв, если принять этот результат за 100% (для удобства), то результаты коротко можно записать так:

Относительная режущая способность сталей разных марок.
“Идеальный дамаск”                                                            100%
40Х13                                                                                     12%
Классический дамаск (0.7% углерода)                               26%
ШХ-15                                                                                   36%
ШХ-15 дамаск 1200 слоёв                                                   46%
Чугун                                                                                    40% (примерно)
Р6М5                                                                                     60%

Из стандартных сталей лучшей для ножа, видимо, следует признать Р6М5, при условии (!) её правильной термообработки: закалка 1200 градусов, отпуск 550 градусов 2-3 раза. Закаливать её с более низких температур нет смысла, только материал портить, при отпуске 550 градусов правильно закалённой Р6М5 запускается механизм дисперсионного твердения, при котором из матрицы выделяются дисперсные легированные карбиды, которые и обеспечивают высокие режущие свойства, несмотря на более низкий углерод (0,8%), чем у ШХ-15.

3. Технология
Теперь подробней об “идеальном дамаске”. При разработке и изготовлении я стремился обеспечить следующие свойства.
Высокое среднее содержание углерода (около 3%)
Достаточное количество слоёв 2000-3000.
Минимизировать перлитную и ледебуритную составляющие в структуре.

“Мягкая” составляющая дамаска – кусок безуглеродистого железа (нашёлся у меня такой), на наждаке почти не даёт искры, при анализе на стилоскопе – практически полное отсутствие легирующих элементов – хрома, марганца, кремния и др.
“Твёрдая составляющая – синтетический чугун на основе ШХ-15, шихта отвешивалась из расчёта 8% углерода, ролик от подшипника массой около 400 граммов засыпался графитом в одноразовом тигле (глина + песок+сыпучий асбест против трещин), нагрев в индукторе (ТВЧ ВЧГ-100), графит постепенно растворялся на поверхности ролика, ролик оплавлялся по мере диффузии углерода, расплавлялся и выдерживался в жидком виде до полного исчезновения графита. Цель – как можно больше углерода в чугуне, примем условно его содержание в 6%.  Разливка на уголок, дробление молотком в мелкие гранулы.
Далее использовался известный “метод недоплава”, только модернизированный, назовём его “метод пропитки”. У обычного метода недоплава (когда плавится чугун, маленькими порциями в него вводится железо) на мой взгляд есть существенный недостаток – порции железа, вводимые первыми, успевают полностью раствориться в чугуне, и градиент по углероду в объёме отливки уменьшается, что, на мой взгляд, нежелательно. Было сделано следующим образом: гранулы железа и чугуна смешивались друг с другом в равных долях и засыпались в одноразовый тигель с добавлением борной кислоты. Затем эта смесь нагревалась в индукторе до расплавления чугуна, чугун растекался по поверхности гранул железа (процесс напоминает скорее пайку чугунным припоем), потом нагрев немедленно прекращался, чтобы минимизировать диффузию углерода в железо. Ковка производилась на 40тонном гидравлическом прессе в полосу с помощью плоских и вырезных бойков, полоса потом несколько раз сваривалась и проковывалась для измельчения структуры. Сварка происходила при пониженных температурах, т.к., это даже не сварка, а пайка чугуном. Слои пересыпались борной кислотой и стекляным порошком (можно даже и без борной кислоты). Сама ковка очень специфична, материал с таким углеродом в обычном понимании не куётся, скорее, это некая полужидкая штамповка. Опять же, чтобы минимизировать диффузию, желательно использовать как можно меньше проходов, чтобы материал находился при высоких температурах как можно меньше времени. Закалка после обдирки на наждаке на масло (не думаю, что температура закалки имеет большое значение), отпуск около 250 градусов. Травление в поваренной соли под током после полировки, полировка после травления, потом можно химически заоксидировать для придания внешнего вида (я оксидировал тоже под током, особо не заморачивался, но думаю, что тщательным подбором температуры, тока и времени процесса можно получить любой грунт, хоть чёрный, хоть красный, хоть синий, хоть золотой. Золотой и чёрный я получал, про остальное предполагаю).

4. Микроструктуры.
Микрошлифы делались на образцах с пониженным количеством слоёв, для лучшей видимости составляющих образец структур под микроскопом (около 64 слоёв). Фото не очень качественные:  цифровой фотоаппарат приставлялся к объективу металлографического микроскопа (ММР-4), что вышло, то вышло. Приведу несколько микрофотографий (для контраста образцы закаливались).

                 Фото 4. Цементит.


   Фото 5. Все структуры в одном флаконе: Феррит (белый), мартенсит (темный), цементит (дымчатый внизу шлифа, слой “ребром”)  http://foto.mail.ru/mail/bulbul20000/2/5.html


                    Фото 6. Цементит, переходящий в заэвтектоидную сталь (мартенсит + карбиды, более тёмные пятна), граница слоёв в разрезе под острым углом. 


Фото 7 Феррит. 
Фото 8. Феррит при большем увеличении. 

Фото 9. Видны все структуры, цементитный слой ребром, самый светлый. 

Все микрофотографии с одного микрошлифа! (Номера фотографий соответствуют порядку их расположения ниже текста)

Следующая тройка фотографий – фото одного и того же изделия с разным приближением (макросъёмка, без микроскопа).


                               Фото 10    фото 11 фото 12.

Видно, что травление было достаточно глубоким. Приподнятые участки, вероятно, цементит – режущая фаза.

Выводы.

Итак, подытожим.  
1. Резка жести – довольно тяжёлое испытание для РК. Основной результат – стабилизация остроты РК после некоторой длины реза по жести, дальнейшие резы происходят без затупления РК (о возможных причинах этого эффекта предположения изложены выше в тексте). Не очень я этого ожидал, готовился, скорее, мерять угол наклона кривых. Соотносить эти испытания с резом по войлоку я бы стал с осторожностью – ведь если в войлоке есть абразивные частицы, то механизм износа РК будет несколько другой, абразивный, и, если жесть заменить на войлок, а остальное оставить как есть, набраться терпения и прогнать испытание до какого-то конца, то, вероятно, обнаружится равномерное затупление РК на протяжении всего испытания, тогда уже оценку результатов придётся делать по углу наклона кривых, а не по стабилизационной остроте РК (это моё предположение). При обычной эксплуатации ножа (огурчики, помидорчики, колбаска) износ РК всё таки неабразивный, и методика испытаний по жести более оправдана.
2. При всех прочих равных условиях, дамаск режет лучше. Наверное, всё таки , карбидным частицам, находящимся на РК нужна некая поддержка близлежащих, более вязких областей. Посмотрим ещё раз на график испытания чугунного ножа – стабилизацией РК там даже и не пахнет, РК тупится равномерно. Казалось бы, сплошной цементит, должен стоять и стоять, но белый чугун, можно сказать, абсолютно хрупкий материал, хотя и довольно прочный – молотком дробится очень тяжело (о чём говорит и довольно высокий процент относительно “идеального дамаска”, см. Выше) , поддержки карбидных частиц нет, поэтому они равномерно и выкрашиваются. Постараюсь прогнать по этой методике керамический нож, интересно, что получиться. Думаю, как в чугунном: хорошая средняя стойкость РК при отсутствии стабилизации её остроты.
3. ШХ – 15 моносталь тупится не сразу, в отличии от всех остальных образцов. Приемлимого объяснения пока не придумал, может быть какая-то ошибка эксперимента.
4. Высокие результаты у Р6М5, несмотря на более низкое содержание углерода по сравнению, скажем, с ШХ-15. По видимому, из-за присутствия большого количества легированных карбидов разных видов, которые гораздо прочнее и твёрже цементита и по причине механизма дисперсионного твердения, лучше связаны с матрицей атомными связями, поэтому лучше удерживаются ею (матрицей) .  По ощущениям, сразу же начала скользить по бумаге, но резала хорошо и долго – очень загадочно.











   

Графики .doc

[Гр Егори]

И что же делать ? Мне очень не нравится быстрорез . Ржавеет и крошится . И совсем млею от нерждамастила . Хорошая статья ,но я не металлург , и не кузнец . 

[solovei]

Если вдруг у кого не получится открыть графики, то вот ссылки на них с другого ресурса:

 

http://foto.mail.ru/mail/bulbul20000/2/15.html 

График 1.

http://foto.mail.ru/mail/bulbul20000/2/16.html

График 2

[conv0994]

solovei, написал:

Если вдруг у кого не получится открыть графики, то вот ссылки на них с другого ресурса:

Валерий, спасибо за материалы в любом случае! Глянул пока мельком - это то, что буду читать вдумчиво, по буквам. Это - интересно! Сравню с тем, что помню из В.Кузнецова в том числе.

[conv0994]

Гр Егори, написал:

И что же делать ? Мне очень не нравится быстрорез . Ржавеет и крошится .

Быстрорез не нравится в виде как есть с пилы - или перекованный, термоциклированный, на твердости 60-62 или ниже.....?

[solovei]

И что же делать ? Мне очень не нравится быстрорез . Ржавеет и крошится . И совсем млею от нерждамастила . Хорошая статья ,но я не металлург , и не кузнец . 

Спасибо Вам за внимание к моей теме. Сам я не практик (в том смысле, что не изготавливаю сами ножи), мой интерес чисто исследовательский: начитался очень много всяких дискуссий в Интернете по поводу того, каким должен быть нож, решил сам поучаствовать. Что касается быстрореза, изрезал им очень много жести, ни намёка на выкрашивание, так и не затупился. Наиболее вероятная причина выкрашивания Вашего - скорей всего неправильная термообработка.

С уважением, Валерий.

[solovei]

Валерий, спасибо за материалы в любом случае! Глянул пока мельком - это то, что буду читать вдумчиво, по буквам. Это - интересно! Сравню с тем, что помню из В.Кузнецова в том числе.

Спасибо за внимание ко мне. Именно статьи Кузнецова показались мне наиболее профессиональными, соответствующими моему видению этой тематики, хотя я и не со всем , что там написано, согласен.

[Ло Ван]

Всё очень интересно .Интрига . Идеальный дамаск с 3% углерода. И заделан оный не практиком, а под впечатлениями обильных и не очень статей  в интернете. Всё это смахивает на симфонию.Да и ник подходящий - Соловей Алябьева.

 

Валерий, а Вы где то уже это опубликовывали ? На металлических или же оружейных форумах ? И какую прессу Вы собрали?

 

Дело в том что предложенные Вами технологии - не совсем дамасковые, скорее "булатные",а правильнее композитные. 

Недоросплавы (недоплавы в вашей редакции ) не то что бы вчерашний день,а скорее тупиковый путь в иследовании ну и производстве ножевых сталей (композитов). Как впрочем и новые словообразования. "Недоплав" это примерно как "плавиленщик" против плавильщика в редакции В.Кузнецова. Ну ему то простительно,он же вроде по образованию учитель изящной словесности,то ли учитель ботаники.

 

Это продолжение противостояния Архангельский - Кузнецов ? Вывод военных действий на новый уровень? Или подготовка к дальнейшему развитию сюжета крайней сказки  Кузнецова о волшебном золотистом (забористом) порошке в сосуде из бамбука (5 !!!!!! век до нашей эры !!!!!) найденном им в Горной Шории ? Который он в течении 30 лет тщательно изучал на электронных микроскопах и анализаторах спектра,и пришел к выводу что это и есть именно тот самый секретный науглераживатель,без которого невозможно сварить настоящего булата.

 

Вопрос : почему Вы не взяли Р6М5 вместо ШХ15 для получения чугуна о 6% углерода ?Получилось бы гораздо круче .

Да и 4Х13 полученная при помощи "механического " легирования,и соответственно имеющая 100% наполнения карбидами хрома ШХку по количеству резов имеет в извращённой форме. При соответствующей ТМО.

 

Всё очень интересно. Интрига. Но пока одни вопросы.......

И если не сложно расскажите кратенько о себе,если не сложно.Как Вы пришли в металловедение,как дошли до жизни такой ?

 С уважением.

[Vladimir71]

Валерий, я вам в личку отписАл, загляните, пожалуйста.

С уважением, Влдимир.

[Ло Ван]

Владимир,спасибо,исправил.

Валерий,прочитал на сайте "неизвестных гениев" что Вы ещё и булат варите.Будьте так добры,если Вас не затруднит,и по булату материалы опубликуйте.

[Vladimir71]

Иван, не за что! :) И я свой предыдущий пост исправил соотвесно! :)

С уважением, Владимир.

[anatoly]

Здравствуйте Валерий! Очень интересно и работа проделана колоссальная. Приятно, что есть энтузиасты в разных путях восхождения на вершину :). Я сам экспериментирую в области электросварки, в попытках улучшить качество реза. Метод Ваш конечно не для дилетантов и требует определенных навыков и оборудования. У меня немного проще. 

По методу недорасплава, Вы как раз и противоречите В.Кузнецову, он его отрицает, как бесперспективный. Но в этом и прелесть, может у Вас получится лучше, чем у других. 

С Уважением

[евлампий]

Валерий,такой вопрос.Газету резали с потягом или пушкатом?

[Гость ЛБА]

Замечательно. В смысле -можно взять на заметку.

Можно отметить грамотный подход к технологии недорасплава, т.е. не было попытки сразу взять и резать грубоструктурным композитом, а проведено измельчение структуры. Мелки критические нюансики по микроструктуре можно и  пропустить, как несущественные для первого раза.

 

ПС. Я знаю, что вы знаете, но...на всякий случай. http://www.arhangelskie.com/stat_11.html

 

[solovei]

Всё очень интересно .Интрига . Идеальный дамаск с 3% углерода. И заделан оный не практиком, а под впечатлениями обильных и не очень статей  в интернете. Всё это смахивает на симфонию.Да и ник подходящий - Соловей Алябьева.

 

Валерий, а Вы где то уже это опубликовывали ? На металлических или же оружейных форумах ? И какую прессу Вы собрали?

 

Дело в том что предложенные Вами технологии - не совсем дамасковые, скорее "булатные",а правильнее композитные. 

Недоросплавы (недоплавы в вашей редакции ) не то что бы вчерашний день,а скорее тупиковый путь в иследовании ну и производстве ножевых сталей (композитов). Как впрочем и новые словообразования. "Недоплав" это примерно как "плавиленщик" против плавильщика в редакции В.Кузнецова. Ну ему то простительно,он же вроде по образованию учитель изящной словесности,то ли учитель ботаники.

 

Это продолжение противостояния Архангельский - Кузнецов ? Вывод военных действий на новый уровень? Или подготовка к дальнейшему развитию сюжета крайней сказки  Кузнецова о волшебном золотистом (забористом) порошке в сосуде из бамбука (5 !!!!!! век до нашей эры !!!!!) найденном им в Горной Шории ? Который он в течении 30 лет тщательно изучал на электронных микроскопах и анализаторах спектра,и пришел к выводу что это и есть именно тот самый секретный науглераживатель,без которого невозможно сварить настоящего булата.

 

Вопрос : почему Вы не взяли Р6М5 вместо ШХ15 для получения чугуна о 6% углерода ?Получилось бы гораздо круче .

Да и 4Х13 полученная при помощи "механического " легирования,и соответственно имеющая 100% наполнения карбидами хрома ШХку по количеству резов имеет в извращённой форме. При соответствующей ТМО.

 

Всё очень интересно. Интрига. Но пока одни вопросы.......

И если не сложно расскажите кратенько о себе,если не сложно.Как Вы пришли в металловедение,как дошли до жизни такой ?

 С уважением.

 

 

Здравствуйте, Иван.

Спасибо Вам за внимание к моей теме, теперь по порядку.

Я думаю, что там 3% углерода, шихту так отвешивал, прямое измерение сделать - такой возможности у меня нет. Судя потому как он ковался, т.е., не ковался совсем. примерно столько там и есть.

За два дня до  публикации на этом ресурсе этот же текст я разместил на http://forum.zadi.ru/viewtopic.php?f=17&t=12277&e=0

больше нигде.

Я думаю, что эта технология ближе к дамасковой: сложить две железки и сварить, булат (по Кузнецову) надо долго варить в межкритическом интервале температур (в полужидком состоянии).

"Недоплав" - это мой ляп, признаю, а насчёт тупикового пути - это я как раз и пытаюсь проверить самолично.

Противостояние, о котором Вы упомянули меня не интересует, интересуют только технические и , по возможности, теоретические аспекты.

ШХ-15 взял, потому, что был под руками - валялся в термичке большой разбитый подшипник, я его припрятал, теперь пользуюсь. То, что Р6М5 было бы круче, не уверен, но позже как-нибудь проверю.

40Х13 режет хуже, чем ШХ-15, что видно из графика 1 и намного, это я и проверял, думаю, потому, что там просто меньше углерода и, следовательно, карбидов. БОльшая часть хрома в этой стали находится в твёрдом растворе (замещает часть атомов железа), думаю, около 12%, поэтому она и не ржавеет, и лишь 1% легирует цементит.

Кратенько о себе. Окончил Сибирский металлургический институт в г. Новокузнецке в 1987 году по специальности "Физика металлов", с тех пор работаю на заводах по специальности.

Лет 10 назад попалась на глаза книжка Гуревича "Загадка булатного узора", года два осваивал его метод, потерял даром время, т.к. использовал обычный серый чугун, что, по-видимому, делать нельзя из-за опасности образования графита в структуре (слишком много кремния в этом чугуне). Потом бросил заниматься, возобновил с полгода назад более внимательно и аккуратно. Самих изделий (ножей) не делаю, т.к. цель моя - исследовательская, да и не умею аккуратно затачивать, делать рукоятки и пр. Кроме этого, увлекался художественным литьём из бронзы (тоже по-дилетантски), фьюзингом, стихами и песнями - всё это есть на Неизвестном гении и других сайтах.

 

http://neizvestniy-geniy.ru/users/1424.html

 

http://stihi.ru/avtor/bulbul20000

 

http://music.lib.ru/a/aljabxew_w_n/

Удачи Вам, с уважением, Валера.

[solovei]

Владимир,спасибо,исправил.

Валерий,прочитал на сайте "неизвестных гениев" что Вы ещё и булат варите.Будьте так добры,если Вас не затруднит,и по булату материалы опубликуйте.

Булат я не варю, хотя возможность, в принципе, есть. Просто, если я запущу 100киловаттную ТВЧ на несколько часов, начальство по головке (в смысле, по голове) не погладит. Термин "булат" на "Неизвестном гении" я употребил ошибочно, не знал тогда ещё всех тонкостей.

[solovei]

Здравствуйте Валерий! Очень интересно и работа проделана колоссальная. Приятно, что есть энтузиасты в разных путях восхождения на вершину :). Я сам экспериментирую в области электросварки, в попытках улучшить качество реза. Метод Ваш конечно не для дилетантов и требует определенных навыков и оборудования. У меня немного проще. 

По методу недорасплава, Вы как раз и противоречите В.Кузнецову, он его отрицает, как бесперспективный. Но в этом и прелесть, может у Вас получится лучше, чем у других. 

С Уважением

Здравствуйте, Анатолий. Спасибо за внимание к моей теме. Недостаток "недорасплава" в том, что трудно получить достаточно мелкий рисунок, поэтому он может и плохо резать и выкрашиваться. Можно обойти эту проблему, если "недорасплавную" отливку сварить несколько раз саму с собой по дамаскову принципу и посмотреть, что получится, чем я, собственно, и занимался.

Удачи Вам, с уважением, Валера.

[solovei]

Всё очень интересно .Интрига . Идеальный дамаск с 3% углерода. И заделан оный не практиком, а под впечатлениями обильных и не очень статей  в интернете. Всё это смахивает на симфонию.Да и ник подходящий - Соловей Алябьева.

 

Валерий, а Вы где то уже это опубликовывали ? На металлических или же оружейных форумах ? И какую прессу Вы собрали?

 

Дело в том что предложенные Вами технологии - не совсем дамасковые, скорее "булатные",а правильнее композитные. 

Недоросплавы (недоплавы в вашей редакции ) не то что бы вчерашний день,а скорее тупиковый путь в иследовании ну и производстве ножевых сталей (композитов). Как впрочем и новые словообразования. "Недоплав" это примерно как "плавиленщик" против плавильщика в редакции В.Кузнецова. Ну ему то простительно,он же вроде по образованию учитель изящной словесности,то ли учитель ботаники.

 

Это продолжение противостояния Архангельский - Кузнецов ? Вывод военных действий на новый уровень? Или подготовка к дальнейшему развитию сюжета крайней сказки  Кузнецова о волшебном золотистом (забористом) порошке в сосуде из бамбука (5 !!!!!! век до нашей эры !!!!!) найденном им в Горной Шории ? Который он в течении 30 лет тщательно изучал на электронных микроскопах и анализаторах спектра,и пришел к выводу что это и есть именно тот самый секретный науглераживатель,без которого невозможно сварить настоящего булата.

 

Вопрос : почему Вы не взяли Р6М5 вместо ШХ15 для получения чугуна о 6% углерода ?Получилось бы гораздо круче .

Да и 4Х13 полученная при помощи "механического " легирования,и соответственно имеющая 100% наполнения карбидами хрома ШХку по количеству резов имеет в извращённой форме. При соответствующей ТМО.

 

Всё очень интересно. Интрига. Но пока одни вопросы.......

И если не сложно расскажите кратенько о себе,если не сложно.Как Вы пришли в металловедение,как дошли до жизни такой ?

 С уважением.

На этой странице есть ответ на Ваш комментарий, я, видно, не на ту кнопку нажал, это пишу, чтобы Вы его заметили.

[solovei]

Валерий,такой вопрос.Газету резали с потягом или пушкатом?

Здравствуйте, Евлампий. Спасибо за внимание к теме, поставил груз на обух и просто тянул. Желательно. чтобы движение было горизонтальным, параллельно столу.

Удачи, с уважением, Валера.

[solovei]

Замечательно. В смысле -можно взять на заметку.

Можно отметить грамотный подход к технологии недорасплава, т.е. не было попытки сразу взять и резать грубоструктурным композитом, а проведено измельчение структуры. Мелки критические нюансики по микроструктуре можно и  пропустить, как несущественные для первого раза.

 

ПС. Я знаю, что вы знаете, но...на всякий случай. http://www.arhangelskie.com/stat_11.html

Здравствуйте. Спасибо за внимание  к моей теме. Был бы очень признателен за критические нюансики по микроструктуре  и как можно подробнее.

Удачи, с уважением, Валера.

[Ло Ван]

Ну вот и чудненько. Интрига отвалилась,а интерес остался.

Валерий,тема интересная,очень интересная. Я имею ввиду " идеальный дамаск". Тут главное что Вы и пытаетесь,и пробуете,ещё и с другими делитесь. .....

1)  Ваши единомышленники по недорасплаву  в основном сосредоточены на ostmetal.info ,

2)Да и по дамаскам  пожалуй там же

3)  (от себя) - прямолинейное увеличение содержания углерода в сталях не влечет за собою улучшения режущих свойств,или уж по крайней мере жутко нелинейна, и после 1,5% бесперспективна.

4)Чугунные клинки ! и литые и не очень вот это действительно интересно. 

5)Очень жалко что Вы не варите "булаты" ,тем более что мощность индукционной печи определяется применённой для  данной плавки башкой. Я имею ввиду индуктивностью индуктора и ёмкостью печного конденсатора (при соблюдения условий резонанса). Вы можете её (печь) гонять и в хвост и в гриву и на 5,и на 10 ,и на 100 квтах..

6) Понравился "кучер кучерявый" на заготовках ножей. Есть в них что то первобытное. ... Красиво!... Довести бы всю эту красоту до законченного изделия....Ну и глянуть....

С уважением,Удачи.

[solovei]

Ну вот и чудненько. Интрига отвалилась,а интерес остался.

Валерий,тема интересная,очень интересная. Я имею ввиду " идеальный дамаск". Тут главное что Вы и пытаетесь,и пробуете,ещё и с другими делитесь. .....

1)  Ваши единомышленники по недорасплаву  в основном сосредоточены на ostmetal.info ,

2)Да и по дамаскам  пожалуй там же

3)  (от себя) - прямолинейное увеличение содержания углерода в сталях не влечет за собою улучшения режущих свойств,или уж по крайней мере жутко нелинейна, и после 1,5% бесперспективна.

4)Чугунные клинки ! и литые и не очень вот это действительно интересно. 

5)Очень жалко что Вы не варите "булаты" ,тем более что мощность индукционной печи определяется применённой для  данной плавки башкой. Я имею ввиду индуктивностью индуктора и ёмкостью печного конденсатора (при соблюдения условий резонанса). Вы можете её (печь) гонять и в хвост и в гриву и на 5,и на 10 ,и на 100 квтах..

6) Понравился "кучер кучерявый" на заготовках ножей. Есть в них что то первобытное. ... Красиво!... Довести бы всю эту красоту до законченного изделия....Ну и глянуть....

С уважением,Удачи.

3) Оказывается, ещё как влечёт! Здесь играет роль большое количество карбидов - основной режущей фазы (при условии соблюдения достаточной вязкости, что обеспечивает дамаская схема: вязкие слои удерживают карбиды на РК, чего нет в чугуне и в керамических ножах)

4) Чугунные клинки - бесперспективный путь, РК крошится после первых 60 мм жести, правда, в зазубренном состоянии режет отлично, после 1.5 метров жести не хуже ШХ. Керамика тоже зазубривается (сегодня проверял), но режет и с зазубринами хорошо, около 38 -40 слоёв бумаги против 50 - 60 у 3% дамаска, лучше Р6М5 (около 30 - 32). Проверил 2% дамаск - также около 30 слоёв бумаги, против 50 у 3% - это к вопросу о содержании углерода и режущей способности - стойкости РК. Как оформлю, размещу.

5) Там ещё расход воды 8 кубов в час, невозможно не вызвать подозрения.

6) Кучер кучерявый - это и есть законченное изделие, только не заточенное, видны кое где непровары - идеальный дамаск не так уж идеален.

 

Моя цель - предложить эту методику сооществу. На эту минуту мне кажется, что она намного удобнее, быстрее, экономнее, точнее, чем все многочисленные тесты на войлоке, канате и пр. То, что я провёл - это довольно грубые оценки, можно сделать тоньше, например, вместо жести взять латунь, тогда левые части графиков построятся более детально, играть с толщиной жести и пр., можно сравнить , к примеру, два конкретных ножа очень точно, в том числе и качество заточки, в моих экспериментах предполагалось, что углы заточки РК, вид спусков не имеют значения после первого (60 мм) реза по жести, всё выравнивается и остаётся значимым сам материал и его твёрдость. Кстати, сегодня же проверил зависимость режущей способности (стойкости РК) от твёрдости, оказалось, что нельзя изделия делать мягче НРС 55! Как оформлю в статью, размещу.

 

С уважением, удачи.

[conv0994]

Здравствуйте, Евлампий. Спасибо за внимание к теме, поставил груз на обух и просто тянул. Желательно. чтобы движение было горизонтальным, параллельно столу.

Удачи, с уважением, Валера.

 

Валерий, никак не смог найти то же самое, но про жесть. Жесть от банки резали, соответственно, тоже потягом работая на длине испытуемого участка РК, да ? Тут уже не груз на обухе -- а нужным усилием руки, да ? Или только груз (нереально)?  При этом аккуратно следили, чтобы РК не проскальзывала по жести, но именно строго всё время захватывала кромкой и именно резала жесть и таким образом Вы равномерно изнашивали испытуемый участок РК. Так было?

[chingachgook]

Моя цель - предложить эту методику сооществу. На эту минуту мне кажется, что она намного удобнее, быстрее, экономнее, точнее, чем все многочисленные тесты на войлоке, канате и пр.

Керамика тоже зазубривается (сегодня проверял), но режет и с зазубринами хорошо, около 38 -40 слоёв бумаги против 50 - 60 у 3% дамаска, лучше Р6М5 (около 30 - 32)

Дело в том, что разные тестовые материалы дают разные результаты. Не в смысле "разные", а в смысле не "хрен поймешь".

На наших тестах керамика показала результат в четыре раза хуже, чем углеродистые Опинели, которые в плане удержания Р/К являются показателем.

Хуже их я ножей не припомню. Так что можно смело говорить, что канат керамика не режет вообще.

[ЛБА]

 

 

играет роль большое количество карбидов - основной режущей фазы

Не уверен. Твердость высокоуглеродистого мартенсита сравнима, а то и равна твердости обычного цементита. Спецкарбиды - те да,  могут что-то в этом плане дать  и даже реально дают, когда их объемная доля  десятки процентов, как в карбидомонстрах  Но! Все стали с большой объемной долей карбидов малопригодны для ножей с тонкой\острой  геометрией РК, особенно с относительно крупными карбидами -остатками дробленного ледебурита.

Впрочем, при нежном использовании, когда только помидоры-колбаса насквозьчитаемыми кусочками :)....

[ЛБА]

Касательно "замечаний по микроструктуре", так они очевидны - именно крупные, очень крупные скопления шматков бывшего ледебурита, причем остроугольных шматков, своего рода карбидной щебенки. А должна быть структура наподобие россыпи мелкой округлой гальки. Для примера из статьи -"галечная" структура недорасплава с 1.5% и блочная с таким же дамаскобулатом с 2.5% углерода. Разница в резе просто замечательная -злобное выкрашивание РК и долгое пиление при 2.5% и "вполне нормально" с 1.5%.

 

[solovei]

Валерий, никак не смог найти то же самое, но про жесть. Жесть от банки резали, соответственно, тоже потягом работая на длине испытуемого участка РК, да ? Тут уже не груз на обухе -- а нужным усилием руки, да ? Или только груз (нереально)?  При этом аккуратно следили, чтобы РК не проскальзывала по жести, но именно строго всё время захватывала кромкой и именно резала жесть и таким образом Вы равномерно изнашивали испытуемый участок РК. Так было?

Здравствуйте. Отвечаю.

Кусок жести положить на край стола, чтобы половина свисала, нож держать примерно под углом 45 градусов, резать сверху вниз не выходя за границы 70 мм. отмеченные на лезвии маркером. Скорость резания, скользит или нет - думаю, не имеет значения, главное, порезать нужное количество миллиметров, потом переходить на бумагу. Т.к, основная цель теста - определить стабилизационную остроту РК, после которой она практически перестаёт тупиться, то после энного количества метров порезанной жести, все нюансы, связанные с "дрожанием руки" перестают иметь значение, острота выравнивается по всей испытуемой длине (70мм). Даже 40х13 режет жесть практически бесконечно, а вот бумагу уже нет, садится очень быстро. Данный тест позволяет очень быстро и дёшево сравнить 2 или более клинков друг с другом, не переводя дефицитный войлок, и, как мне кажется, при должной тренировке он точнее и универсальнее, нет жёстких требований к одинаковости заточки и пр.

[solovei]

Моя цель - предложить эту методику сооществу. На эту минуту мне кажется, что она намного удобнее, быстрее, экономнее, точнее, чем все многочисленные тесты на войлоке, канате и пр.

Керамика тоже зазубривается (сегодня проверял), но режет и с зазубринами хорошо, около 38 -40 слоёв бумаги против 50 - 60 у 3% дамаска, лучше Р6М5 (около 30 - 32)

Дело в том, что разные тестовые материалы дают разные результаты. Не в смысле "разные", а в смысле не "хрен поймешь".

На наших тестах керамика показала результат в четыре раза хуже, чем углеродистые Опинели, которые в плане удержания Р/К являются показателем.

Хуже их я ножей не припомню. Так что можно смело говорить, что канат керамика не режет вообще.

 

Керамику я испытывал больше для прикола - всё таки механизм разрушения керамики и металла, даже очень твёрдого , разный: у керамики абсолютно хрупкий излом, у металла часть излома хрупкая, часть вязкая, в металле есть дислокации, они движутся под действием напряжений, происходят микропластические деформации в микрообъёмах, чего нет у керамики, в итоге у металлической РК стойкость к выкрашиванию больше, чем у керамики или белого чугуна, который тоже в какой то степени можно считать керамикой.

[solovei]

Касательно "замечаний по микроструктуре", так они очевидны - именно крупные, очень крупные скопления шматков бывшего ледебурита, причем остроугольных шматков, своего рода карбидной щебенки. А должна быть структура наподобие россыпи мелкой округлой гальки. Для примера из статьи -"галечная" структура недорасплава с 1.5% и блочная с таким же дамаскобулатом с 2.5% углерода. Разница в резе просто замечательная -злобное выкрашивание РК и долгое пиление при 2.5% и "вполне нормально" с 1.5%.

Если мы имеем дамаск 1-3 тысячи слоёв на толщину 4 мм, то там и не может быть крупных карбидных включений, они могут смотрется как крупные в плоскости микрошлифа, а толщина у них маленькая, с боков поддерживаются вязкими слоями, которые и не дают выкрашиваться (в отличии от, скажем, чугуна, где нет этой поддержки и есть выкрашивание). Если булатный слиток с первой фотографии, которую Вы приводите превратить в полосу 4 мм, то 1-3 тысячи слоёв там никак не наберётся, стойкость этого клинка, на мой взгляд, сомнительна. Я много в своё время экспериментировал с недорасплавом (масса моих слитков была около 400г.,

грубая структура была проблемой, пытался измельчить чередованием осадки-вытяжки до 10 раз, всё бесполезно. И лишь потом до меня дошло сваривать недорасплавный слиток несколько раз как дамаск. На последнем фото мелкость рисунка  не более 300 слоёв, даже, я бы сказал, менее, если сравнивать с контрольными образцами обычного дамаска. Идея же в том, что именно большое количество слоёв позволяет использовать сверхуглеродистые  (более 2 % углерода в среднем) в качестве режущего инструмента, обладающего преимуществом перед стальными ножами. Мне представляется также важным наличие структурно свободного феррита, другими словами, высокий градиент концентрации по углероду в объёме изделие - от цементита, до феррита, я долго искал этот феррит на своих микрошлифах (его тяжело отличить от цементита - и тот и другой белого цвета), нашёл, убедился, что это именно феррит, потом стал писать свою статью.

Удачи, с уважением, Валера.

[solovei]

Не уверен. Твердость высокоуглеродистого мартенсита сравнима, а то и равна твердости обычного цементита. Спецкарбиды - те да,  могут что-то в этом плане дать  и даже реально дают, когда их объемная доля  десятки процентов, как в карбидомонстрах  Но! Все стали с большой объемной долей карбидов малопригодны для ножей с тонкой\острой  геометрией РК, особенно с относительно крупными карбидами -остатками дробленного ледебурита.

Впрочем, при нежном использовании, когда только помидоры-колбаса насквозьчитаемыми кусочками :)....

 

Я думаю, что тут дело в механизме разрушения цементита и мартенсита, а он разный: в мартенсите движутся дислокации, происходят микропластические деформации в микрообъёмах, из за этого движения, напряжение разрушения в мартенсите (металле) меньше, чем могло бы быть в цементите, если бы он не разрушался хрупко. Если частица цементита поддерживается со всех сторон, кроме той, что режет, вязкими слоями металла (напряжения сжатия на цементите, как и на любом другом хрупком материале благотворно влияют на его стойкость), то выкрашивания не происходит, и цементит режет лучше, чем мартенсит, т.к. он всё таки потвёрже, и в нём нет микропластических деформаций, которые могли бы привести к разружению, как на мартенсите.

В общем, как-то так.