С советских времен и до наших дней на всей территории бывших союзных республик в ходу ножи из подшипниковой стали ШХ15. С успехом изготавливать клинки из конструкционных и пружинных сталей могут только у нас на родине ─ это классика, которой можно гордиться, «ура, товарищи»! Раньше в СССР доступных инструментальных сталей для ножей было немного, а особенно тех, которые хорошо режут и держат острую заточку. Поэтому клинки часто изготавливались кустарно из тех сталей, которые предназначались для производственных целей в разных отраслях и более-менее подходили для ножей.
Имея сноровку, энтузиазм и минимальное оборудование, мастера постсоветского поколения могут создавать клинковые шедевры, образно говоря, на коленке. В этом и заключается преимущество российской ножевой отрасли. В странах запада подход более основательный: сначала создается технология, разрабатывается специальная инструментальная сталь, раскручивается бренд, а спустя десятилетие пожинаются плоды в виде высококачественной дорогой продукции. Но в течение этих десяти лет, к примеру, ваш покорный слуга, автор, на кухне и в хозяйстве пользуется кустарным ножом, изготовленным за «сто рублей» из рессорной углеродки, и совсем не собирается его менять.
В 2023 году мы сделали множество описаний различных марок отечественных и зарубежных сталей. Теперь можно делать выводы о том, какая металлургия больше влияет на российскую ножевую отрасль. Вряд ли спрос многочисленных пользователей и экспертов страны способны удовлетворить только импортные стали, несмотря на все их разнообразие и высокую технологичность. Да и евро-цены не всем по карману. А 95Х18, Х12МФ, как говорится, дешево и сердито. Тем же, кто хочет поэкспериментировать с классической углеродкой, пожалуйста ─ «народная» ШХ15, сегодня речь пойдет о ней.
Не инструментальная сталь ШХ15, как заявляют некоторые, и это важно. «Ш» в маркировке значит ─ подшипниковая сталь. «Х» ─ легированная хромом. «15» ─ с массовой долей хрома 1,5 %. Ранее ШХ15 изготавливалась по ГОСТ 801-78, теперь ─ согласно ГОСТ Р 56299-2014. ШХ15 относится к углеродистым сталям сквозной прокаливаемости, что предполагает высокую прочность, твердость, износостойкость и сопротивление контактной усталости.
Тот же стандарт предусматривает другой класс подшипниковых сталей ─ закаленных с индукционного нагрева. У них твердая поверхность и вязкая сердцевина, поэтому подшипниковые стали никак нельзя путать с инструментальными только ввиду того, что ШХ15, как исключение, хорошо себя показывает на ножах.
Подшипниковые стали выпускаются в форме кругов, квадратов и полос, а для ШХ15 предусмотрена магнитная проверка величины дефектов. Прокат должен обладать микроструктурой с равномерно распределенным мелкозернистым перлитом (по факту перлит + цементит), без карбидной сетки.
Химический состав стали ШХ15 следующий:
- Углерод: 0,95-1,05%;
- Хром: 1,3-1,65%;
- Кремний: 0,17-0,37%;
- Марганец: 0,2-0,4 %;
- Никель: не более 0,3%;
- Медь: не более 0,25%;
- Сера: не более 0,02%;
- Фосфор: не более 0,027%;
- Железо: примерно 96%.
Совместная доля никеля и меди не должна превышать 0,5%. Допускаются включения остаточных элементов титана, молибдена, вольфрама и ванадия в незначительных долях от 0,01 до 0,05%.
Сталь предназначена для выпуска стандартных подшипников (в отличие от 118Х18МШД), которые предполагают обильное смазывание и не рассчитаны на высокую противокоррозионную стойкость. Разработчики ШХ15 делали упор на конструкционную прочность с минимальными затратами на легирующий состав, так как раньше (в СССР) подшипников изготавливалось очень много. Таким образом, в составе ШХ15 определяющим является содержание углерода, которое обеспечивает высокую твердость, а на ударную вязкость влияет добавление никеля и меди суммарно до 0,5%. То есть, номинально это чистой воды углеродка, быстро ржавеющая, со средне-малой ударной вязкостью, но хорошей конструкционной прочностью и жесткой упругостью.
Среди отечественных сталей ближайшими аналогами ШХ15 являются марки ШХ15СГ и ШХ12, а к зарубежным эквивалентам относят 52100, J19965, G52986 (США), SUJ2, SUJ4 (Япония), 1.3505 (Евросоюз), 100Cr6 (Германия), 2258 (Швеция), GCr15 (Китай).
Удивительно, что при таких характеристиках стали ШХ15 из нее берутся изготавливать серийные складные ножи и даже топоры. Хотя, это скорее исключительные эксперименты, но ПП Кизляр выпускает три складные модели из этой стали ─ значит, какой-то спрос на них есть.
Плотность стали ШХ15 составляет 7812 кг/куб. м, предел прочности ─ 600-750 МПа, ударная вязкость ─ 0,2 - 0,3 МДж/кв. м. Для сравнения, вязкость стали Х12МФ составляет те же 0,28-0,3 МДж/кв. м. То есть, это невысокая ударная вязкость, допускающая сколы, особенно при пониженной температуре окружающей среды. И это, пожалуй, главный недостаток данных сталей, если рассматривать их как материал для туристических ножей.
Заготовки из ШХ15 могут свариваться контактно-точечным методом, что позволяет крепить клинки к хвостовикам для наборных рукоятей. Другие технологические особенности данной марки ─ это:
- требовательность к точности режимов термообработки, от которых напрямую зависят итоговые механические свойства изделий;
- флокеночувствительность ─ вероятность появления внутренних трещин в отливке;
- склонность к отпускной хрупкости;
- хорошая шлифуемость;
- температура ковки в начале 1150 °С в конце 800 °С.
При следующем режиме термообработки достигается твердость 62-65 HRC:
- Отжиг при 800 °С, затем охлаждение в печи до 730 °С; охлаждение до 650°С со скоростью 10-20 °С/ч, затем естественное охлаждение на воздухе;
- Закалка при 810 °С, охлаждение в водном растворе до 200 °С, затем охлаждение в масляной ванне;
- Отпуск при 150 °С, затем охлаждение на воздухе.
Отрадно, что из такой стали как ШХ15 ножи изготавливают только в России и странах ближнего зарубежья. Если рассматривать в целом ассортимент рынка ножей из ШХ15, можно видеть преобладание туристическо-охотничьих и кухонно-разделочных моделей. Представлено много ножей скандинавского и якутского типа, которые, как уже было отмечено, объективно уязвимы к сколам на морозе и нагрузкам на излом. Разумным решением для данной категории видится придание профилю клинка продольного упрочнения так, как это выполнено у ножа «Рысь».
В категории кухонных разделочных ножей сталь ШХ15 показывает отличные режущие свойства, хорошо держит заточку, чем способна удовлетворить требования профессиональных работников мясопереработки и заведений общественного питания. На рынке представлено множество пчаков из ШХ15, что говорит об удачном сочетании этой стали с узбекской традиционной формой.
Но у кухонных ножей из ШХ15 есть недостатки ввиду ее незащищенности от коррозии и некоторых требований к заточке. Можно случайно оставить нож немытым после работы, а на следующий день обнаружить его уже ржавым.
Наиболее результативно клинковые функциональные характеристики стали ШХ15 проявляются при ее использовании в виде рабочих ножей для резки плотных материалов в условиях мастерской. Там ножу не грозят ударные нагрузки, не придется работать на морозе, нет контакта с органикой и водой, а значит лучшие стороны стали ─ прочность, твердость, износостойкость – способствуют многолетней профильной эксплуатации. ШХ15 располагает к изготовлению резаков для рулонных материалов, резцов по дереву, ножей для резки кожи, шкур, войлока, тканей, брезента и других подобных вещей.
По заточке ножей из стали ШХ15 можно дать рекомендации обычным пользователям, а профи сами там разберутся с веневскими алмазами, эльборами, мягкими сланцами и притирами. Для регулярной правки можно использовать стандартный керамический мусат. Для грубой ручной заточки подходят как обычные среднезернистые камни с водной смазкой, так и сухие синтетические бруски с высокотвердым напылением. Главное, придать режущей кромке оптимальный профиль со сведением до 0,5 мм и микроподводом с углом 35°. Если заточить как бритву, то кромка будет выкрашиваться даже при резке мяса. Также необходима финишная доводка мелкозернистым или натуральным камнем, чтобы убрать заусенцы (риски) с режущей кромки.
Ну вот, кажется по основным особенностям ШХ15 вкратце все разобрали. Подытожим плюсы стали как клинкового материала:
- хорошие режущие способности;
- износостойкость;
- высокая твердость;
- конструкционная прочность;
- доступность, экономичность;
Из недостатков надо отметить, что сталь требует тщательной термообработки. Без участия толкового термиста лучше вообще не брать её для изготовления ножей. У ШХ15 присутствует склонность к отпускной хрупкости. И у неё нет противокоррозионной стойкости, следовательно, нож требует обязательного и тщательного ухода.
