Bıçak, insanlığın en eski araçlarından biridir. Taş ve Tunç Çağlarını görmezden gelirsek, en basit durumda bıçak, tutması rahat bir sapa sahip keskinleştirilmiş bir demir (çelik) parçasıdır.
Bıçağın işlevsel amacını belirleyen ana kısmı, keskin uçlu bir bıçaktır. Yetenekleri büyük ölçüde yapısal malzeme - çelik ve ısıl işlemi ile belirlenir.
Kompozisyon ve yapı
Çeliğin özellikleri, bileşimi ve yapısı ile belirlenir. Belirli safsızlıkların (alaşım elementleri) varlığı, bıçağın sertliğini veya korozyon direncini artırabilir. Sorun genellikle, sertliği artırarak aynı anda çeliğin kırılganlığını artırabilmemiz ve korozyon direncini azaltabilmemiz gerçeğinde yatmaktadır. Öte yandan korozyon direncini artırarak diğer parametreleri kötüleştiriyoruz.
Örneğin, karbon çeliğin sertliğini arttırır, ancak tokluğunu ve sünekliğini azaltır. Diğer alaşım elementleri de çeliğe hem olumlu hem de olumsuz özellikler katar. Krom, aşınma ve korozyon direncini artırır, ancak kırılganlığı artırır. Vanadyum ve molibden tokluğu ve mukavemeti arttırır, termal etkilere karşı direnci arttırır, nikel - çeliğin korozyon direncini, sertliğini ve tokluğunu arttırır, vanadyum çeliğin mukavemetini ve aşınma direncini arttırır. Manganez ve silikon çeliğin sünekliğini arttırır. Tüm bu elementler, olumlu niteliklerini yalnızca kesin olarak tanımlanmış miktarlarda taşır, bunun sonucunda metalürjistlerin çelik bileşimi seçiminde son derece dikkatli ve dengeli olmaları gerekir.
Ek olarak, alaşım elementleri genellikle bir stres kaynağının ortaya çıkabileceği belirli noktalarda yoğunlaşma eğilimindedir, bunun sonucunda yük altında bıçak tam olarak bu yerde kırılır.
Bu nedenle, eski günlerde, çeşitli çelik türlerinin çoklu üst üste bindirilmesi ve bunların dövülmesiyle, alaşım elementlerinin en düzgün dağılımının sağlandığı Şam ve şam çelikleri ortaya çıktı.
Yazara göre, son bıçak tarihinde üç dönem ayırt edilebilir.
İlk dönem, "paslanma" karbon çeliklerinin ve düşük sertlik ve kenar tutma özelliklerine sahip paslanmaz çeliklerin kullanılmasıydı (20. yüzyılın ilk yarısı).
İkinci dönem, yüksek sertlik ve kesme kenarı tutma özelliklerine sahip paslanmaz çeliklerin ortaya çıkmasıdır (20. yüzyılın ikinci yarısı).
Üçüncü dönem, toz paslanmaz çeliklerin ortaya çıkmasıdır (XXI yüzyılın başı).
Bu dönemler oldukça keyfi olarak kabul edilebilir, çünkü şu anda bile bazı şirketler karbon çeliğinden bıçak üretiyor. Bununla birlikte, tüm dünyada hala çok sayıda bıçağın üretildiği ünlü 420 kalite çelik de dahil olmak üzere ilk paslanmaz çeliklerin ortaya çıkması 20. yüzyılın başındaydı. Örneğin, birkaç yüz rubleye mal olan ucuz bir Çin bıçağı satın alınırsa, bıçak büyük olasılıkla 420 çelik içerecektir.
20. yüzyılın ikinci yarısında, yüksek karbon içeriği ile karakterize edilen 440A, 440B, 440C çelik kalitelerinin (65x13, 95x18, 110x18 yakın Rus meslektaşları) görünümü, sertlik ve kesme özelliklerine benzer koşullu paslanmaz bıçaklar üretmeyi mümkün kılmıştır. karbon çeliğinden yapılmış bıçak ve bıçaklara.
Neden "koşullu paslanmaz"?
Hemen hemen her çelik paslanabileceğinden, tek soru çevre ve maruz kalma derecesidir. Örneğin, paslanmaz çeliklerin çoğu denizde tuzlu sudan iyi korozyona uğrar. Bu arada, eski 420 çeliği en paslanmaz çeliklerden biridir.
Bununla birlikte, paslanmaz çelik bıçakları günlük yaşamda kullanmak çok daha uygundur - aynı dönemde paslanmaz çelik sadece pas lekeleriyle kaplanırken, karbon çeliği paslanarak delikler açar. Ek olarak, karbon çelikleri kesildiğinde genellikle hoş olmayan bir tat bırakır.
Toz çeliklerin görünümü, alaşım elementlerinin dağılımının homojenliği sorununu çözmeye yardımcı oldu. Toz çeliği elde etmenin yollarından biri, erimiş metali inert gaz ortamında püskürtmektir, ardından homojen olarak dağılmış alaşım elementleriyle ince bir toz oluşturulur. Bundan sonra toz, izostatik presleme ile yekpare bir çubuk halinde sinterlenir.
Bıçak yapımında kullanılan ilk ve en yaygın toz çeliklerden biri, 2001 yılında İsveç Crucible Materials Corporation uzmanı Dick Barber ve ünlü bir bıçak üreticisi Chris Reeve tarafından geliştirilen CPM S30V idi.
Toz çelik, şerit ve çubuklardan bıçak yapma olağan işlemine ek olarak, çok ilginç teknolojik çözümlere olanak tanır.
Amerikan şirketi Kershaw, MIM (Metal Enjeksiyonlu Kalıplama) teknolojisi kullanılarak yapılan bir bıçaklı ofset 1597 katlanır bıçağı piyasaya sürdü - MITE (Kenarlı Metal Enjeksiyonlu Kalıplama) olarak da adlandırılan basınç altında toz metalleri ve alaşımları dökmek için bir teknoloji. MIM / MITE teknolojisi, kalıp boyutunu son bıçak boyutundan %20 daha büyük yapmak için metal tozunu bağlayıcı ile karıştırır. Daha sonra basınç altında sinterleme yardımıyla, bitmiş ürünün yoğunluğu ana metalin yoğunluğunun %99.7'sine yükseltilir (sinterleme sırasında bağlayıcı yanar). Sonuç, başka hiçbir şekilde elde edilemeyen karmaşık bir 3D şekle sahip bir üründür.
Toz çeliklerde alaşım elementlerinin düzgün dağılımı olasılığı, yüzdelerinde bir artışa yol açtı, bu da örneğin ZDP 189 veya Cowry-X gibi süper çeliklerin ortaya çıkmasına neden oldu, ancak bunların karmaşıklığı bileme ve yüksek maliyet dağıtımlarını sınırlar.
M390 / M398, CPM-20CV, Elmax ve diğerleri gibi üretimi ve bakımı daha kolay olan daha dengeli çelikler - CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP, vb. daha popüler hale geldi.
Sonuç olarak, her şey bıçağın maliyetine bağlıdır - ne süper çelikler, ne de sadece yüksek kaliteli toz çelikler, piyasadan daha ucuz toz olmayan çeliklerin yerini almıştır. Bıçak çeliği piyasası, hak ettiği 420 çeliğin tabanda ve en son süper çeliklerin üstte olduğu bir piramit olarak düşünülebilir ve daha da “süper” olan çelikler ortaya çıktıkça alçalır.
Üstelik burada mesele sadece başlangıç malzemesinin maliyeti değil - çeliğin özelliklerini "ortaya çıkaran" en önemli teknolojik süreç ısıl işlemdir. Her çeliğin kendi ısıl işlemine ihtiyacı vardır ve yeni bir süper çelik geldiğinde, üreticilerin buna hakim olması zaman alır.
Isı tedavisi
Isıl işlem - metalin sertleştirilmesi, tavlanması, normalleştirilmesi, tavlanması ve kriyojenik işlemi, bıçağı kullanılan çeliğin derecesiyle ima edilen özelliklere getirmenize olanak tanır. Doğru yüksek kaliteli ısıl işlem, mümkün olan maksimum çeliği "sıkmanıza" izin verirken, yanlış olan, içinde hangi pahalı malzemeler kullanılırsa kullanılsın, nihai ürünü tamamen mahvedebilir. Daha basit çelikten yapılmış, ancak iyi ısıl işlem görmüş bir bıçak seçmenin, onu nasıl ısıtacağını bilmeyen bir uzman tarafından yapılmış süper çelikten yapılmış bir bıçaktan daha iyi olduğunu söylemek güvenlidir.
Bir bıçak şirketi genellikle belirli bir çelikle çalışma yeteneği ile tanınır ve daha modern çelikten yapılmış ürünleri, zayıf ısıl işlem süreçleri nedeniyle düşük performans gösterebilir.
Isıl işlem için ekipman önemli bir rol oynar. Modern söndürme fırınları, vakumda ve çeşitli ortamlarda - argon, nitrojen, helyum, hidrojen - ısıl işleme izin verir. -196 derecelik bir sıcaklıkta kriyo işleme ekipmanı, aşınma direncinde, döngüsel mukavemette, korozyon ve erozyon direncinde bir artış sağlar. Örneğin, kriyo işleme ile ürünlerin kaynağı %300 oranında artırılabilir.
Karmaşık ve pahalı ekipman kullanma ihtiyacı, zanaatkar atölyelerinin gerekli tüm teknolojik işlemleri gerçekleştirmesine izin vermez, bu nedenle “Kolya amcamız dünyanın en iyi bıçaklarını garajda yapar” iddiası pek haklı değildir.
Kompozit bıçaklar
Bıçak bıçakları yapmanın başka bir yolu da kompozit bıçaklar oluşturmaktır.
Prensip olarak, Şam ve şam çeliklerinden yapılmış yukarıda bahsedilen bıçaklar da kompozittir - içlerinde daha düşük karbon içeriğine sahip malzemeler, daha yüksek karbon içeriğine sahip malzemelerle birleştirilir. Ancak modern kompozit bıçaklarda işlem biraz farklı bir şekilde uygulanmaktadır.
Genellikle, bıçağın baskın kısmı daha fazla esnekliğe sahip ancak daha az sertliğe ve kırılganlığa sahip bir malzemeden yapılırken, kesici kenar daha sert bir malzemeden yapılır. Böyle bir bıçak, iyi mekanik özellikleri ve yüksek kaliteli bir kesme kenarını birleştirir. Bununla birlikte, pahalı bıçak modellerinde hala süper çelik kullanmayı tercih ediyorlar.
Diğer bir seçenek ise, taban olarak daha ucuz çelik ve kesici kenarda daha pahalı ama yüksek kaliteli çelik kullanmaktır. Örneğin, Kershaw JYD II bıçağında, kesici kenarın tabanı ucuz Çin 14C28N çeliğinden yapılmıştır ve kesici kenar daha dayanıklı Amerikan D2'den yapılmıştır.
Bununla birlikte, daha pahalı bıçaklarda olduğu gibi, başlangıç malzemesinin maliyetindeki azalma, kompozit bir bıçak üretmenin karmaşıklığı ile telafi edilir ve bu nedenle, bu tür modeller kuraldan ziyade istisnadır.
Kompozit bıçakların kullanıldığı en popüler yön, sınırlı sayıda üretilen tasarımcı bıçaklarıdır. Muhteşem bir bıçak görünümü oluşturmak için malzemeleri birleştirirler.
Geçmişe karşı gelecek
İnternette, gerçek Şam ve Şam'ın sırrının uzun süredir kaybolduğunu ve şimdi zavallı meslektaşlarının serbest bırakıldığını söyleyen makaleler görebilirsiniz. Diyelim ki, bu sır ortaya çıkarsa, o zaman "gerçek" şamdan veya şamdan yapılmış bıçaklar, modern çeliklerin 100 puan önünde bir başlangıç sağlayacaktır.
Aslında, bu pek olası değildir. Teknolojik ilerleme, ekipman ve malzeme bilimi artık en üst düzeyde, geçmişin ustaları için ulaşılmaz. Evet, iyi ustalar zamanlarının ötesinde özelliklere sahip Şam ve Şam'dan ürünler üretebilirler, ancak şimdi ürünlerinin süper çelikten yapılmış modern muadillerine teslim olması muhtemeldir.
Bununla birlikte, 440 serisinin modern paslanmaz çeliklerinin ve analoglarının ortaya çıktığı andan itibaren, bıçak çeliklerini geliştirmeye küresel bir ihtiyaç yoktur - doğru ısıl işlem görmüş hemen hemen tüm iyi yapılmış bıçaklar, günlük görevlerle başa çıkabilir.
Bıçaklardaki süper çeliklerin görünümü, piyasaya ve çoğu bıçak hayranı ve koleksiyoncusu olan ve yeni, daha "havalı" bir şey elde etmek isteyen kullanıcıların arzusuna bir övgüdür. Ve bunda yanlış bir şey yok, çünkü sadece çelik değil, aynı zamanda bıçak tasarımı ve tasarımı da geliştiriliyor. Modern bıçakların çoğu, sanatsal değeri seçkin sanatçıların tuvallerinden daha düşük olmayan ve değeri yalnızca zamanla artan sanat nesnelerine güvenle atfedilebilir.
