нож прочность Прочность ножа (Общие представление)

[hofmeister]

Всем форумчанам доброго времени.

Так как вопрос прочности ножа меня действительно интересует, решаю публиковать тему с подобным названием. Если данная тема опубликована не в соответствующем разделе то прошу модераторов перенести в нужный раздел, если тема не корректна или не востребована сообществом форума; прошу удалить.

 И так; все мы с удовольствием читаем обзоры, просматриваем (тем кто их создаёт отдельное спасибо!) тесты ножей, но , возможно у многих, если не у каждого, есть ножи которые не могут (по разным причинам) эксплуатироваться активно, а значит возникает необходимость в хоть бы примерной оценки их прочности и надёжности. Конечно, большинство форумчан не имеют специального технического образования (в том числе и я) и или экспериментальной базы, а также нужного количества одинаковых испытуемых образцов, для получения безупречных результатов опытов .  Но ведь холя и лелея любимые предметы нет-нет да и закрадётся червь сомнений; а не подведёт ли мой нож в крайней, отчаянной ситуации, последнего на земле зомби-апокалипсиса)))

Если писать совершенно серьёзно, то необходимость в примерной по объективным параметрам (марка стали, площадь поперечного сечения и наконец Геометрия? Топология? Форма ножа? (не знаю как правильно написать, определимся с понятием???)) 

 (без критических нагрузок!) есть по моему необходимость в примерной оценке прочности.

Для себя решил этот вопрос просто.

Понятно что требуемая прочность для ножей по разному применяемых., нужна разная, к примеру:

 1. Прочность кухонного ножа..

 2. Прочность основного туристического ножа..

 3. Прочность ножа для рубки и так далее..

Естественно что хотелось бы обладать ножом на все случаи жизни и также естественно то что таких ножей не бывает.

Долго думая над решением этой проблемы, я выдумал этакий эталон прочности для ножа, в виде Шиферного гвоздя(!) это реальный стальной предмет многократно подвергающийся колоссальным нагрузкам(!!!) а ну ка; молотком с всей дури да в дерево забей)) По моему абсолютная прочность, при этом сталь тривиальная, форма ПС-круг и площадь поперечного сечения равна примерно 3.14*2.5мм^2=20мм^2 , что в общем то не много но достаточно что бы выдержать серьёзные ударные нагрузки. После такого заключения вроде и тема лишняя, но всё же хотелось бы выслушать мнение по настоящему увлеченных людей по этому вопросу.

 Ещё в да гонку; имея не значительные знания в истории металлургии считаю что не какой кованный "дамаск" не может быть прочнее серийной моно стали. Развенчайте миф ещё раз, если не затруднит.

 С уважением!

 Всех любителей и коллекционеров ножей с наступающим новым 2018 годом!   

[jake]

1 hour ago, hofmeister said:

необходимость в примерной по объективным параметрам (марка стали, площадь поперечного сечения и наконец Геометрия? Топология? Форма ножа? (не знаю как правильно написать, определимся с понятием???)) 

Ув.Виталий:Понятие,"прочность",было давным-давно определено.И оно имеет отношения исключительно к одному параметру-Структура стали,то ее состояние в котором изготовитель оставил предмет в конце своего процесса.

Больше ни к чему прочность ножа не привязана.

Определяется Прочность,т.е. ее Минимум,следующим тестом:https://www.youtube.com/watch?v=Sfs2114aTnw

(Это пример из обязательных тестов при сдачe на аттестацию т.н. M.s.,Master smith,при ABS.(Амер. Общество Кузнецов-Клиночников).

Именно этот тест в ролике на ламинированном клинке,но разницы нет даже и в этом смысле,прочность=прочности.
Ибо отражает структуру материала,приближаясь максимально к оптимальным возможностям мат.-ла сопротивлятся опр.нагрузкам.

[hofmeister]

15 минут назад, jake сказал:

Ув.Виталий:Понятие,"прочность",было давным-давно определено.И оно имеет отношения исключительно к одному параметру-Структура стали,то ее состояние в котором изготовитель оставил предмет в конце своего процесса.

Больше ни к чему прочность ножа не привязана.

Определяется Прочность,т.е. ее Минимум,следующим тестом:https://www.youtube.com/watch?v=Sfs2114aTnw

(Это пример из обязательных тестов при сдачe на аттестацию т.н. M.s.,Master smith,при ABS.(Амер. Общество Кузнецов-Клиночников).

Именно этот тест в ролике на ламинированном клинке,но разницы нет даже и в этом смысле,прочность=прочности.
Ибо отражает структуру материала,приближаясь максимально к оптимальным возможностям мат.-ла сопротивлятся опр.нагрузкам.

С большим уважением отношусь к тому что вы пишите Jake! Много раз зачитывался вашими текстами и зачитаюсь ещё не раз надеюсь. Спасибо! Я рад читать вас в этой теме и поэтому постараюсь кропотливо отнестись к написанному. Раскрыть саму тему прочности ножей я не могу так как понимаю что этот вопрос для меня не определён (нет достаточных знаний, возможно способностей и времени что бы их получить) Поэтому рассчитываю на важные дополнения не праздно интересующихся талантливых людей. Время моего образования наверняка упущено, сейчас не хочется упираться в учебник Сопротивления материалов зря наверное. Но при этом найти объективные пределы прочности, имея только общие представления о ноже (марка стали (допустим так оно и есть)) Площадь Поперечного Сечения ППС))) сам Профиль Поперечного Сечения только его форма и возможные другие аспекты выяснить с вашей помощью!

. я наверное понимаю, что для прочности самой серийной стали форма изделия в (наших) ножевых масштабах может и роли не играет, куда как важнее её (стали) мелкая структура и наличие отсутствие дефектов, что при серийном производстве сведено к минимуму.   

 Спасибо за предложенный вариант исследования! Изучу и постараюсь обязательно по нему отписаться.

[INeverov]

В 30.12.2017 в 23:39, hofmeister сказал:

Естественно что хотелось бы обладать ножом на все случаи жизни и также естественно то что таких ножей не бывае

Как бы вообще нет предметов на все случаи жизни. Те же автомобили есть картошку возить и есть в гонках участвовать. И у тех и у других достаточная прочность для выполнения своих задач.

 

 

[jake]

7 hours ago, INeverov said:

на все случаи жизни

Иван Владимирович,как мне(лично)показалось,Виталий тут имел в виду несколько иное:

Есть некий,N-ный материал(любой),и существует метод(-ы) его обработки при которых он достигнет максимальных показателей при том что мы тут именуем "прочностью",иначе способностью сопротивлятся определенным нагрузкам.

Эти способы,Оптимизирующие все это,часто игнорируются как и кустаpями,так и менее сознательными из массовых производителей(факт).

В результате,изделия,или их компоненты(лезвие ножа например),не достигают потенциальных,Возможных показателей.

Еще раз-по-моему,это проблема,которую можно обьективно обсудить.
Тест на прочность это не есть поиск идеального мат-ла,это тест на вшивость в обработке Данного,известного сплава.

[INeverov]

@jake какой-то сферический конь в вакууме получается. 

Изменено 2 января 2018 пользователем INeverov

[jake]

48 minutes ago, INeverov said:

@jake какой-то сферический конь в вакууме получается. 

Пардон ежели сумбурно,попробую еще раз:

Зажмите в тиски пр.первую треть любого на выбор ножа.Начните сгибать.По достижению 15-25 гр. от вертикали N%  ножей сломается.

Но некий %-не сломается....

Нужны-ли Вам,лично,эти качества аль нет-без разницы.Смысл в том что в ножах не способных это выдержать были допущены ошибки в ТМО.
 

[Giacomo]

Этот тест допустим для клинков с определенным соотношением длины к толщине. Есть же короткие мощнецкие клины, которые и на 5 гр. не отогнешь,

Сопромат - это немного не эта тема.

Тут скорее об кристаллические решетки, мартенситы, аустениты и пр.

[jake]

1 hour ago, Giacomo said:

Тут скорее об кристаллические решетки, мартенситы, аустениты и пр.

Это все сопромат...Начинается примерно от этого:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Предел_прочности

 

Теперь,определяемся с сопротивлением чему Именно:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Предел_упругости

 

И вот по одному из разделов плавно приходим именно к кристаллической решетке:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Наклёп

 

Но,тестировать точно и по отдельности для каждого из факторов нереально,потому тест такой простецкий.Но он хорошо,хоть и примитивно,адресует себя ко многим из типов сопротивления....Тут и сжатие,и растяжение,и величина зернистости,и структурные моменты,и горсть других факторов...

 

[Giacomo]

Не припомю в сопромате кристаллических решеток.

Сопромат - часть механики. А решетки - физика твердого тела кажись.

Мы не можем уж сильно изменять размеры ножа, чтобы увеличить прочность. А вот калить, наклепывать, цементировать - то да.

[hungryforester]

В 31.12.2017 в 00:08, jake сказал:

Ув.Виталий:Понятие,"прочность",было давным-давно определено.И оно имеет отношения исключительно к одному параметру-Структура стали,то ее состояние в котором изготовитель оставил предмет в конце своего процесса.

Больше ни к чему прочность ножа не привязана.

Определяется Прочность,т.е. ее Минимум,следующим тестом:https://www.youtube.com/watch?v=Sfs2114aTnw

(Это пример из обязательных тестов при сдачe на аттестацию т.н. M.s.,Master smith,при ABS.(Амер. Общество Кузнецов-Клиночников).

Именно этот тест в ролике на ламинированном клинке,но разницы нет даже и в этом смысле,прочность=прочности.
Ибо отражает структуру материала,приближаясь максимально к оптимальным возможностям мат.-ла сопротивлятся опр.нагрузкам.

Феерично.

 

Уж дайте определение тогда... Вашей прочности.

[jake]

6 hours ago, hungryforester said:

Уж дайте определение тогда... Вашей прочности.

Эта прочность  МАКСИМАЛЬНАЯ (для данного сплава/геометрии/ТМО).Это-желанное.

Тест-же производится на некий Минимум,и вот на примере ABS,они избрали себе этот минимум как отклонение клинка от оси на 90+гр.

 
 

[hungryforester]

Дак что такое прочность-то? В каких попугаях измеряется? Можете без накидывания ссылочного винегрета пояснить? Сопромат, материаловедение, металлообработку сейчас быстренько превзойдем вон люди на начерталке застревают, а вы за высшие материи гутарите на каникулах-то...

[hungryforester]

В 02.01.2018 в 23:13, jake сказал:

Пардон ежели сумбурно,попробую еще раз:

Зажмите в тиски пр.первую треть любого на выбор ножа.Начните сгибать.По достижению 15-25 гр. от вертикали N%  ножей сломается.

Но некий %-не сломается....

Нужны-ли Вам,лично,эти качества аль нет-без разницы.Смысл в том что в ножах не способных это выдержать были допущены ошибки в ТМО.
 

Либо сломается, либо согнется. Либо вернётся в исходное состояние, либо не вернётся. О как!

[jake]

12 minutes ago, hungryforester said:

а вы за высшие материи гутарите

А мне это как два пальца,у меня образования-не полные 6 классов средней школы...:)

 

О'кей,без винегрета:Внутренная часть сгиба это тест на сжатие,наружная часть-это на растяжение;комбинация-же Всего вместе-это тест на правильность структурных дел и/или ТМО.

 

Иными словами,на сарае AUS10(или там чаво)написано,а в нем х.з.лежит.
 

[hungryforester]

С заделкой одного конца чистого изгиба можно и не получить, кмк. Надо ведь гнуть, а не сдвигать. Особенно для коротких толстых клинков, о чем уже сказали. Но в принципе схема вполне приемлемая. Да только что вы проверяете? Упругие свойства? А твёрдость и ударную вязкость как? 

 

На сжатие сталь можно не проверять Не разрушится.

 

Ваш тест, кстати, в ГОСТе на ХО прописан, если мне память не изменяет. Полюбопытствуйте.

[soldat_s]

32 минуты назад, hungryforester сказал:

Либо сломается, либо согнется. Либо вернётся в исходное состояние, либо не вернётся. О как!

Плохо я учился. Сопрамат и металловедение у меня были самыми ненавидимым придметами. Но на работе занимался практикой. У меня стоит разрывная машина, мы сварку проверяли . Образец варится , нарезается на пластинки и затем изгибается и рвется. Если сварной шов выдерживает и ломается или рвется рядом То все нормально. Но все не так просто есть специальная методика проверки разработанная для этого типа проверки. К чему я это. Все это : зажатия в тисках, изгиб. Все это относительное испытание . Должна быть методика. Расстояние, усилие изгиба. И все это под каждую марку стали . Пока этого нет все это сотресание бицепсами. У кого больше у кого толще. Я давно читал комментарий кузнеца. Он рассказывал как он проверяет клинки которые откалывал. "Втыкаю в стену и висну на нем. Вес у меня 130 кг. Если не сломался делаю рукоять" Такое испытание тоже имеет место быть. Все логично. Но не по науке  

[hungryforester]

Почему не по науке-то? Ровно то же. Главное, на треть воткнуть 

[hungryforester]

11 минут назад, soldat_s сказал:

ломается или рвется рядом

Прочность шва принято считать как 0.9 от основного материала, на краю шва рвётся из-за структурной неоднородности.

 

Возникает вопрос, за каким лешим гнуть клинки, если в рукоятке сварка, утончение и пр.

[soldat_s]

8 минут назад, hungryforester сказал:

на краю шва рвётся из-за структурной неоднородности.

Из моего опыта рвалось, лопалось,всегда рядом со швом. Правильно, структура меняется именно рядом со швом. 

[Сэм]

Тоже что-ли след в истории оставить )))

Кмк, для начала было бы неплохо определиться с исходной задачей, тсть, т.е. что мы собираемся обсуждать применительно к понятию "прочность", ибо© само по себе понятие "прочность" несколько в области сферического коня в вакууме.

Хорошо бы прикинуть какую из прочностей обсуждать в этой теме.

- прочность на сжатие?

- прочность на изгиб?

- усталость?

- трещиностойкость (вязкость разрушения)?

- нечто иное?

 

А так то можно ГОСТы почитать, к примеру.

ГОСТ 25.505-85

ГОСТ 14019-80

ГОСТ 25.506-85

ГОСТ 25.502-79

ГОСТ 25.503-97 

[jake]

10 minutes ago, Сэм said:

- прочность на сжатие?

- прочность на изгиб?

- усталость?

- трещиностойкость (вязкость разрушения)?

- нечто иное?

Правильно,ВСЕ выше.И при этом осуществить это наипростейшим способом,доступным для людей без точного измерительного оборудования.Отсюда тиски-труба-изгиб до Предела и чуть далее.

И ГОСТы,конечно-же,тоже важны,затем они и есть....Спасибо,наконец вот появилось несколько:)
 

[Сэм]

5 минут назад, jake сказал:

ГОСТы,конечно-же,тоже важны,затем они и есть..

Просто в них то как раз и описаны МЕТОДИКИ определения этих прочностей.

[hofmeister]

1 час назад, Сэм сказал:

Тоже что-ли след в истории оставить )))

Кмк, для начала было бы неплохо определиться с исходной задачей, тсть, т.е. что мы собираемся обсуждать применительно к понятию "прочность", ибо© само по себе понятие "прочность" несколько в области сферического коня в вакууме.

Хорошо бы прикинуть какую из прочностей обсуждать в этой теме.

- прочность на сжатие?

- прочность на изгиб?

- усталость?

- трещиностойкость (вязкость разрушения)?

- нечто иное?

 

А так то можно ГОСТы почитать, к примеру.

ГОСТ 25.505-85

ГОСТ 14019-80

ГОСТ 25.506-85

ГОСТ 25.502-79

ГОСТ 25.503-97 

Если посмотреть на прочность ножа таким образом ; есть некая прочность на изгиб у стальной пластины, то есть в самом слабом месте, при условии что хвостовик равен по прочности самому клинку., тогда наверное,всеми остальными направлениями прилагаемых усилий можно и вовсе принебречь? 

Измеряем в самом слабом месте и снимаем все опасения) 

Усалостью стали может тоже принебречь, допустим,если нож эксплуатируется без нагрузок вызывающих упругую деформация то наврятли такие процессы будут вообще развиваться.  

Что ещё интересно; состав стали это сложно, возможно надо доверять заявленной? Понятно что анализ мало кто делает. Тогда ищем объективные признаки, то есть

 Моно- сталь прокат, или кованая моно

,много слойная можно ли такие признаки определить внимательно рассматривая нож? 

[Сэм]

30 минут назад, hofmeister сказал:

есть некая прочность на изгиб у стальной пластины, то есть в самом слабом месте, при условии что хвостовик равен по прочности самому клинку., тогда наверное,всеми остальными направлениями прилагаемых усилий можно и вовсе принебречь? 

 

Так то почти так, можно и пренебречь, только тут штука в том, что определяя прочность ножа хотя бы на тот же изгиб ну ни как нельзя отбрасывать ни материал (сталь), ни его обработку (ТМО), ни его форму (строй, толщина, спуски, сведение).

Так что, как ни крути, а просто так вот "по простому" это не решить, кмк.

Если по простому, то мне кажется, в целях разговора о прочности, я бы обозначил основным требованием к материалу клинка, при заявленных параметрах твердости - достаточную вязкость (отсутствие хрупкости), чтобы клинок не ломался при минимальных боковых нагрузках.

Отсюда мы плавно приходим к тому, что на самом то деле надо выбирать именно материал (сталь) и его обработку (ТМО) под параметры клинка (кухонник, универсал и т.д.).

Вот такой вот "замкнутый круг" )))

[jake]

1 hour ago, hofmeister said:

состав стали это сложно, возможно надо доверять заявленной? Понятно что анализ мало кто делает

Практически НИЧЕГО о данном сплаве нельзя определить на глаз.
И даже дорогостоящий анализ это только частичная информация.Каждая отдельная выплавка в несколько тонн может слегка отличатся от предыдущей и последующей.
Поэтому,надежда только на сознательного,честного изготовителя,за которого отвечает его Репутация.
На само деле это и есть очень большая часть в тестировании,особенно деструктивном.
Готовность производителя подвергнуть свои изделия деструктивному анализу;его приверженность к открытому,И(очень важно)Научно-обоснованному обсуждению тех или иных качеств своей продукции,все это дополняет картину хорошо обрисованную выше Сэмом. 

 

 

(и все равно бывают проколы....даже вне зависимости от сечения:)

взято отсюда(это Баскские соревнования в рубке),
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=612923462236679&id=100005570910575
 

 

 

[Сэм]

21 минуту назад, jake сказал:

и все равно бывают проколы....даже вне зависимости от сечения:)

Абсолютно в дырочку

И несть числа тому примеров, как грится.

Чуть "пересушили" сталь и вот тебе ломик, предназначенный для жесткого поюза, лопается пополам на небольшом сучке или вываливается кусок клинка при небольшом батонинге.

Так что только комплексно к этому вопросу подходить следует и никак иначе.

[hungryforester]

10 часов назад, hofmeister сказал:

есть некая прочность на изгиб у стальной пластины, то есть в самом слабом месте, при условии что хвостовик равен по прочности самому клинку., тогда наверное,всеми остальными направлениями прилагаемых усилий можно и вовсе принебречь? 

Измеряем в самом слабом месте и снимаем все опасения) 

да прям

 

рисуйте схему закрепления и вычисляйте напряжения

[Giacomo]

Если зажать клин на треть в тисках и гнуть, максимальный момент будет в месте защемления, а не в том месте, где клин уменьшая ширину, заходит в рукоять ( если это финкоид) и не в том месте, где будет заточная, дулька, здоровенный выбранный чойл, штамп клейма или отверстие под заклёпки ( если это фултанг).

[hungryforester]

А это ж не все еще, результат испытаний зависит от точки приложения усилия. Если давить на хвост, сломается у начала рукояти.