Каменный век закончился давно. И для изготовления ножей чаще всего применяют различные стали, помимо сталей используют титановые сплавы, кобальтовые сплавы, углеволокно, стеклотекстолит, пластик, стекло, керамические материалы. Но думаю я не ошибусь, если скажу, что 99% всех ножей стальные. Поэтому разговор в статье в основном будет про стали.

В таблице - стали для ножа мы постарались собрать как можно больше информации по химеческому составу сталей использующихся в производстве ножей. Здесь есть практически все стали, от скромной кухонной нержавейки X50CrMoV15 до экзотических суперсталей типа Cowry X.

Но не стоит рассматривать эту таблицу как полноценный справочник. Дело в том что не все производители стали и не на все сплавы предоставляют такую информацию, а некоторые одинаковые марки стали выпускаются разными производителями, поэтому в разных источниках данные могут отличаться. Значения твёрдости приведённые здесь являются приблизительными. Они актуальны именно для стали ножей. Если сталь используется в другой сфере, закалить её могут на другую твёрдость.

Как известно, сталь - это сплав железа с углеродом. Всё остальное, что добавляется в сталь призвано улучшать её свойства и/или корректировать их в ту или иную сторону. Металлурги всего мира бьются чтобы сделать стали ещё лучше, от того и появляются сложные рецептуры и технологии. Борются они за прочность, твёрдость, износостойкость, жаростойкость и прочие радости. Давайте же разберем эти понятия подробнее.

Твёрдость - есть способность вещества сопротивлятся проникновению в него другого тела. То есть способность сопротивляться деформации и изменению формы. Для ножей актуальная методика это измерения по Роквеллу. Проверяется твёрдость путём вдавливания в вещество металлического или алмазного шарика, конуса. Измеряется в условных единицах обозначаемых HRC (или RC). Шкала прибора имеет разметку от 20 до 67 единиц. То есть если Вам хотят продать нож с твёрдостью лезвия, скажем, 75HRC, то это означает, что Вас пытаются обмануть. Твёрдость 60 единиц для ножа есть хорошо. Большинство же нормальных ножей имеют твердость в районе 55-60HRC.

Прочность - это способнось вещества сопротивляться разрушению (не деформироваться необратимо). Особо интересных цифр и букв на тему прочности нету. Производители ножей конкретными цифрами не балуют, только твердят фразы "Наш нож самый крепкий".

Износостойкость - то способность материала оказывать сопротивление изнашиванию (потере веса и формы) в условиях трения. Износостойкость зависит от твёрдости стали (при прочих равных более высокая твёрдость обеспечивает более высокую износостойкость) и от количества и типа карбидов в стали. Карбиды это соединения железа и других металлов с углеродом. Самые твёрдые карбиды, это карбиды ванадия, затем идут карбиды молибдена и вольфрама. Именно высоким содержанием ванадия объясняется чрезвычайная износостойкость сталей CPM S90V, CPM 10V и им подобных. Износостойкость стали практически напрямую влияет на способность ножа удерживать заточку, не тупиться.

Проза жизни такова, что невозможно получить сразу всё. Улучшение какого нибудь одного свойства стали как правило приводит к тому, что страдает другое. Твёрдость и прочность понятия тудносовместимые. Прочность и износостойкость тоже. Для максимальной наглядности приведу две таблицы. К сожалению таблицы составлены по разному, но общее представление способны дать.

Первая таблица демонстрирует соотношения прочности к износостойкости.

Вторая таблица распологает разные стали в координатах Твёрдость-Прочность.

Далее разберем влияние химических элементов, входящих в состав стали для ножа на ее свойста:

Углерод - главный элемент, определяющий свойства стали. Именно благодаря углероду сталь способна принимать закалку. От количества углерода зависит твёрдость и прочность стали для ножей, хотя он же повышает её(стали) склонность к коррозии. Относительно стали для ножей, нас интересуют стали с количеством Углерода не меньше 0.6%. Именно с этой отметки сталь может принимать закалку на нормальную твёрдость. Правда производители часто используют стали и с количеством углерода 0.4%-0.6%, как правило на недорогих простеньких ножах, на кухонных ножах.

Хром - следующий по распространённости в сталях элемент. Хром помогает сплаву сопротивляться коррозии и делает её нержавеющей. Официально сталь считается "нержавеющей" если хрома в ней не меньше 14%. Помимо своего главного свойства Хром негативно влияет на прочность стали.

Молибден - используется как легирующая добавка, повышающая жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, улучшает прокаливаемость, делает состав более равномерным. По сути улучшает почти все свойства сплава. Молибден обязательный элемент в быстрорежущих сталях. Стали с добавкой молибдена используются для изготовления деталей работающих в агресивных средах и при высокой температуре.  То есть в химической промышленности, в деталях реактивных двигателей. Нож из лопатки самолётной турбины уже стал притчей во языцах. Те стали, из применяемых в производстве ножей в составе которых в сколь нибудь значительных количествах есть этот элемент, зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Пример-сталь 154CM она же ATS-34 с содержанием молибдена 4%  по идее она и предназначалась для тех самых лопаток турбин.

Ванадий - замечательный элемент, способный улучшать свойства многих сплавов. Улучшает прочность и значительно повышает износостойкость стали. Его добавляют во всё те же быстрорежущие и инструментальные стали. Для нас это означает, что сталь для ножа будет дольше держать заточку при резе картона, войлока, канатов и других подобных материалов. Но нож будет тяжелее точиться. Пример-стали CPM S30V, CPM S90V и ей подобные (с похожими названиями).

Вольфрам - металл с самой высокой температурой плавления из всех металлов. Используется во множестве всевозможных приборов и отраслей, от лампочек до ядерных реакторов. Волфрам, неотъемлемый элемент в составе быстрорежущих сталей. Помимо устойчивости к температурам, сталь для ножа получает свойства положительно влияющие на твёрдость и износостойкость.

Кобальт - ещё один металл с множеством применений, от корма для коров до космических кораблей. В некоторых количествах кобальт добавляется в быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. Из сталей применяемых в ножах кобальт содержат стали VG-10 и N690 в количестве около 1.5%.

Азот - применяют в сталях как заменитель углерода и никеля. Азот повышает стойкость к коррозии и износостойкость стали для ножа. И позволяет стали с очень низким содержанием углерода принимать закалку. Например японская сталь Н1 в которой всего лишь 0.15% углерода, но 0.1% Азота позволяют закалять её на 58 HRC и делают её практически абсолютно нержавеющей.

Никель - так же повышает коррозионную стойкость стали и способен несколько повысить прочность. Много никеля присутствует во всё той же стали Н1.

Кремний - необходимый в производстве сталей элемент. Он удаляет из металла кислород. Ну и заодно способен несколько повысить прочность и коррозионную стойкость.

Сера - не есть полезный элемент, она снижает механические свойства стали и уменьшает её (стали) стойкость к коррозии. Поэтому серы в сталях обычно очень мало, лишь то, что не удалось удалить из стали в процессе её производства. Однако сера может быть добавлена чтобы повысить обрабатываемость каких-нибудь жутко износостойких сталей.

Фосфор - вредная примесь, в стали ему не место, а особенно в стали для ножа, ибо он повышает хрупкость и снижает механические свойства стали. Фосфор стараются удалить из стали.

Марганец - как полезный и нужный элемент применяется на стадии выплавки стали. Способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают всякие брутальные и монструозные вещи - рельсы, танки, сейфы.

Титан - может добавляться в сплавы для повышения прочности, стойкости к коррозии и температурам. В ножевых сталях как добавка впринципе не актуален ибо количества его там ничтожные.

Ниобий - повышает коррозионную стойкость и износостойкость стали. Ниобий в сталях (или стали с ниобием) жуткая экзотика, но его можно найти в сплаве CPM S110V.