Что крепче железо или сталь
Что крепче железо или сталь?
Сталь — это прочный сплав железа и углерода, с добавками других элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, ниобий и пр.
Какой металл крепче железа?
Самый прочный металл – иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий, который относится к платиновой группе.
Что тверже железа?
Чистый титан обладает значительной твердостью: в 12 раз тверже алюминия и в 4 раза твёрже железа и меди. В чистом виде титан (Ti) – серебристо-серый лёгкий металл № 22 в Таблице Менделеева с атомной массой 47,86. Он отличается самым большим отношением прочности к массе из всех элементов таблицы.
Какой самый пластичный металл?
золото: самый пластичный (из 1 г этого металла можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км); серебро: самый тепло- и электропроводный; иридий: самый стойкий к кислотам; калифорний: самый дорогой.
Что прочнее сталь или титан?
С точки зрения прочности на разрыв сталь намного прочнее титана, в отличие от большинства людей, которые считают, что титан более мощный, чем большинство металлов. . Однако титан столь же прочнее, как сталь, и весит почти вдвое меньше стали. Это делает титан более прочным на единицу массы по сравнению со сталью.
В чем разница между чугуном и сталью?
Сталь – это сплав железа (45%) с углеродом (не более 2%) и легирующими примесями (никель, молибден и др.). . Чугун также состоит из железа и углерода, при этом доля углерода от 2% и более. Также в чугуне могут присутствовать легирующие добавки, такие как кремний, фосфор, марганец или другие компоненты.
Можно ли получить чистое железо?
Чистое железо получают разложением пентакарбонила железа Fe (CO)5 при 200—300° С. Карбонильное железо не содержит обычно сопутствующих железу примесей (S, Р, Cu, Mn, Ni, Co, Cr, Mo, Zn и Si).
Как в древности делали сталь?
На Востоке, как, впрочем, и в Египте, и на Британских островах, и в Древней Элладе, и в Древней Руси , выплавляли сталь из тщательно подготовленной железной руды в небольших сосудах из глины (тиглях). Железную руду предварительно дробили на мелкие кусочки, потом обжигали эти кусочки на костре.
Что тверже железо или медь?
Не отличается она и твердостью: медь, правда, тверже, чем золото и серебро, но в полтора раза мягче железа (соответственно 3,0 и 4,5 по 10-балльной шкале).
Что тверже вольфрам или хром?
В которых указана твёрдость по Виккерсу для хрома 1060 МПа, вольфрама – 3430-4600 МПа, а так же микротвёрдость Cr – 1420 МПа, W – 3480-3800 МПа. Эти значения твёрдости в различной литературе могут незначительно колебаться в большую или меньшую сторону, но все равно вольфрам по твёрдости превосходит хром.
Что прочнее стали. Какой металл самый твердый на земле
Титан является высокопрочным материалом, который пользуется широким спросом во многих отраслях. Наиболее распространенной областью применения является авиация. Всему виной удачное сочетание малой массы и высокой прочности. Также свойствами титана является большая удельная прочность, стойкость к физическим воздействиям, температурам и коррозии.
Свойства
Чтобы понимать, где лучше использовать материал, нужно знать свойства тугоплавких металлов. Из них изготавливаются детали для промышленного оборудования, техники и электроники. Характеристики тяжелых тугоплавких металлов будут описаны ниже.
Физические свойства
- Плотность — до 10000 кг/м3. У вольфрама этот показатель достигает 19000 кг/м3.
- Средняя температура плавления — 2500 градусов по Цельсию. Самая высокая температура плавления металла у вольфрама — 3390 градусов.
- Удельная теплоёмкость — 400 Дж.
Тугоплавкие предметы не выдерживают ударов и падений.
Химические свойства
- Это твердые вещества, обладающие высокой химической активностью.
- Прочная межатомная структура.
- Сопротивляемость длительному воздействию кислот и щелочей.
- Высокий показатель парамагнитности.
Эти материалы имеют некоторые недостатки. Главным из них является трудный процесс обработки и изготовления продукции из него.
Голубовато-белый оттенок выделяет хром из общего перечня. Он стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе можно встретить в чистом виде. Хром часто используется для создания различных сплавов, которые в дальнейшем находят применение в области медицины и химического оборудования.
Стоит отметить феррохром – это сплав хрома и железа. Он используется в изготовлении инструментов для резки металлов.
Виды металлов и сплавов, обладающие устойчивостью к повышенным температурам:
- Вольфрам. Впервые о нем узнали в 1781 году. Чтобы расплавить, его потребовалось разогреть до 3380 градусов. Вольфрам считается самым тугоплавким. Изготавливается он из порошка, который обрабатывается химическим способом. Сначала смесь разогревается, а затем подвергается давлению. На выходе получаются спрессованные заготовки.
- Ниобий. Плавится при 2500 градусах. Обладает высокой теплопроводностью, обрабатывается не так сложно, как вольфрам. Изготавливается из порошка, который запекают и обрабатывают с помощью высокого давления. Из ниобия делают проволоку, трубы и ленту.
- Молибден. Визуально его можно спутать с вольфрамом. Изготавливается он из порошка при запекании и воздействии давлением. Как и вольфрам обладает парамагнетическими свойствами. Используется в радиоэлектронике, изготовлении промышленного оборудования, печей и электродов.
- Тантал. Плавится при 3000 градусах. Чтобы сделать проволоку из тантала или закалить материал, его не нужно нагревать до критических температур. Используется для изготовления элементов в радиоэлектронике (конденсаторы, пленочные резисторы). Популярен в ядерной промышленности.
- Рений. Материал, который ученые открыли позже остальных. Найти его можно в медной и платиновой руде. Используется на промышленном производстве, как легирующая добавка.
К материалам с высокими температурами плавления относится и хром. Благодаря своим уникальным характеристикам он применяется в различных сферах промышленности. Обладает повышенной устойчивостью к критическим температурам и коррозийным процессам. Однако стоит учитывать его хрупкость.
Иридий
В нашем рейтинге этот металл занимает первую строчку. Он имеет серебристо-белый цвет. Иридий также относится к платиновой группе и имеет наибольшую твердость из вышеперечисленных металлов. В современном мире он применяется очень часто. В основном он добавляется к другим металлам для улучшения их сопротивляемости кислым средам. Сам по себе металл очень дорогой, так как очень плохо распространен в природе.
Самый дорогой металл в мире
На сегодняшний день металлов огромное множество, они бывают легкими тяжелыми, мягкими и твердыми, дорогими и дешевыми. В наше время самый дорогой металл – это Калифорний, он оценивается в 10 миллионов долларов за один грамм. Во всем мире его около пяти грамм, именно поэтому он так отличается ценой от всех других металлов. Калифорний является радиоактивным металлом и его можно использовать в качестве заменителя атомного реактора и в других отраслях. В природе этот металл добыть невозможно, он был искусственно создан еще в 1950 году в университете Беркли в Калифорнии. Сегодня этот метал, чаще всего применяется в проведении экспериментов, связанных с проведением лучевой терапии и делением ядер.
Самый легкий метал в мире, был искусственно создан китайскими учеными. Металл получил название графен, он настолько легкий, что может удержаться на лепестках цветка. Этот легчайший во всем мире материал был создан из лиофилизированного углерода и оксида графена. Если убрать добавленные примеси, то металл представляет собой двумерный кристалл, который был признан самым тонким рукотворным материалом на планете. Для того чтобы добиться стопки графена в один миллиметр, необходимо сложить три миллиона листов графена.
Помимо того что графен является самым легким, он еще и самый прочный металл в мире. Его свойства просто поражают, только представьте себе, что один лист графена толщиной в целлофановый пакет, способен выдержать гигантский вес слона. Металл обладает целой массой достоинств, среди которых также следует выделить гибкость. В это невозможно поверить, но графен можно растянуть без какого-либо вреда для него на целых двадцать процентов. И даже на этом его преимущества не заканчиваются, ученые выявили, что этот металл обладает уникальной способностью фильтровать воду и задерживать газы и различные жидкости.
Статус самый твердый металл заслуженно был присвоен титану. Его открытие произошло еще в конце восемнадцатого века, и тогда же металл занял свое место в таблице Менделеева. Титан обладает очень высокой удельной прочностью при высоких температурах, хорошей стойкостью от коррозии и достаточно маленькой плотностью. Если, к примеру, при высоких температурах такие легкие сплавы, как магний и алюминий не выдерживают, титан придется в самую пору. Титановый сплав способен устоять даже при 300 градусов по Цельсию. Сегодня титан добывают во многих странах, в том числе и в России.
Самый мягкий металл – это галлий, который к тому же является и очень редким металлом. В чистом виде его не встретишь в природе, но в небольших количествах его можно обнаружить в цинковых рудах, а также в бокситах. Галлий имеет серебристый цвет, он очень мягкий и пластичный. Если его держать в низких температурах, то он будет сохранять свою твердую консистенцию, но только стоить переместить металл в помещение с комнатной температурой, и он тут же начнет плавиться. На сегодняшний день галлий не имеет какой-либо своей биологической роли, но он широко используется в микроэлектронике и даже в фармацевтике.
Учеными доказано, что самый крепкий металл – это все тот же титан. Этот металл был открыт германским и английскими учеными, правда, их открытия были сделаны с разницей в шесть лет. Этот элемент занимает двадцать второй порядковый номер в таблице Менделеева. Если учитывать показатели прочности, то прочность титана в шесть раз превосходит прочность алюминия, именно, поэтому, возможности применения этого металла безграничны. Разработка этого металла стала настоящим прорывом в истории человечества и предоставила ему возможность использовать титан в самых различных сферах.
Самый дешевый металл на сегодняшний день – это медь. В чистом виде медь представляет собой тягучий красноватого цвета металл, имеющий удельный вес 8,9. Медь является одним из самых ранних металлов, которые были освоены человеком. Этот элемент таблицы Менделеева обладает хорошими техническими свойствами, поэтому очень широко используется во многих отраслях и сферах. Очень важно суметь распознать чистую медь от ее сплавов. Стоит отметить, что в чистом виде она сегодня встречается достаточно редко.
Самый редкий металл – рений, его первооткрывателем стал ученый из Германии Вальтер и Иде Ноддак, именно он открыл самый редкий устойчивый металл. Этот редкий металл был назван в честь реки Рейн. На сегодняшний день рений производится из медных и молибденовых руд путем обжига концентрата. Это довольно сложный процесс, где для получения одного килограмма этого метала необходимо переработать около двух тысяч тонн руды. Статистика говорит, что производство рения в год составляет около 40 тонн.
Еще один самый дорогой металл в мире – изотоп осмий-187. Его стоимость совсем немного уступает Калифорнию и составляет 200 тысяч долларов за один грамм. Этот металл очень редкий, для того чтобы его создать потребуется девять месяцев. Получить его можно путем деления изотопа, что представляет собой очень трудоемкий процесс. Изотоп имеет вид черного порошка с фиолетовым оттенком, при этом является самым плотным веществом на земле. Очень широко применяется в различных медицинских исследованиях, служит катализатором в химических реакциях.
Предлагаем также посмотреть список самых красивых мест в мире.
Ванадий
Серый металл с серебристым блеском. Обладает достаточно высоким показателем плавкости (1920 оС). Используется в основном как катализатор во многих процессах, благодаря своей инертности. Применяется в энергетике как химический источник тока, в производствах неорганических кислот. Основное значение имеет не чистый металл, а именно некоторые его соединения.
Тантал
Один из самых прочных металлов. Назван в честь древнегреческого бога Тантала, который прогневил Зевса и был низвержен в ад. Имеет серебристо-белый цвет с синеватым отливом. Является характерным элементом гранитной и щелочной магмы. Его добывают из минерала колтана, наиболее крупные месторождения которого находятся в Бразилии и Африке.
Он был открыт в далеком 1802 году. Тогда его считали разновидностью колумбия, но позже установили — это два разных металла, схожих по свойствам. Лишь через 100 лет удалось получить чистый тантал. Стоимость его сегодня достаточно высокая — 150 долларов за 1 кг металла.
Тантал — тугоплавкий металл с достаточно высокой плотностью. С химической точки зрения он стабилен, так как не растворяется в разбавленных кислотах. В виде порошка тантал неплохо горит на воздухе. Используется для изготовления электролитических конденсаторов, нагревателей в вакуумных печах. Танталовые конденсаторы увеличивают срок эксплуатации электронных систем до 10-12 лет. Примечательно, что нашли применение ему даже ювелиры — им заменяют платину.
Испытание металлов на прочность показало — сплав тантала и вольфрама имеет почти стопроцентную крепость.
Ответы@Mail.Ru: какой металл самый тугоплавкий?
Вольфрам — это конечно хорошо. Но среди других классов веществ есть и более тугоплавкие. На сегодняшний день рекордная температура плавления обнаружена у смешанного карбида гафния-тантала, по разным версиям от 3900 до 4200 гр Цельсия. Такая большая погрешность связана, во-первых, с тем, что особо точных методов измерения сверхвысоких температур до сих пор не существует, а во-вторых, зависит от химической чистоты материала (посторонние примеси снижают температуру плавления)
Платина хм.. . или железо
вольфрам и платина
вольфрам. около 3000°С.
Вольфрам. — 3410 градусов, потом рений — 3180, тантал — почти 3000
Насколько мне известно, это вольфрам.
вольфрам. температура плавления=3380гр. Цельсия. Самый тугоплавкий из металлов. Ведь вопрос стоит о МЕТАЛЛАХ, а не о химических соединениях или сплавах. Действительно, сплав карбида гафния (HfC, 20 %) и карбида тантала (TaC, 80 %) является самым тугоплавким СПЛАВОМ (т. пл. 4216 °C). Кроме того, есть отдельные указания на то, что при легировании этого сплава небольшим количеством карбида титана температура плавления может быть увеличена еще на 180 градусов.
Если не брать во внимание хим. соединения, то вольфрам. Он используется в лампочках. И именно его нить перегорает, когда лампочка приходит в негодность.
КАРБИТ КАЛЬЦЫЯ ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ 4000
Самые твердые
Все наиболее прочные «чистокровные» металлы были открыты человеком довольно поздно. Причина проста: они встречаются куда реже, чем привычные для нас железо или медь. Существует несколько методов определения твердости материалов: по Моосу, по Виккерсу, по Бринеллю и по Роквеллу, данные которых немного разнятся. По шкале Мооса, например, железо имеет значение лишь 4, а наибольшая твердость у алмаза – 10. А десятка металлов, чья твердость от 5 единиц и выше, выглядит так:
- иридий – 5;
- рутений – 5;
- тантал – 5;
- технеций – 5;
- хром – 5;
- бериллий – 5,5;
- осмий – 5,5;
- рений – 5,5;
- вольфрам – 6;
- уран – 6.
Большинство из этой «великолепной десятки» встречаются в природе чрезвычайно редко (например, годовая добыча рутения в мире составляет около 18 тонн, а рения – около 40 тонн) или обладают радиоактивностью, затрудняющей их применение в быту. И все они имеют весьма значительную стоимость, за исключением, пожалуй, хрома. Именно высокая твердость и относительно низкая цена на этот металл сделали его популярным при изготовлении прочных сплавов.
Новые разработки
В 2020 году ученые отыскали способ усовершенствовать свойства титана и сделать его еще более прочным. Основная цель исследований — найти более стойкий материал, при этом совместимый с тканями организма. И тут вспомнили о золоте, которое долгие годы применяется в протезировании.
Сплав титана и золота, после нескольких попыток найти идеальное соотношение составляющих, оказался невероятно прочным. В 4 раза прочнее других металлов, использующихся сегодня для протезирования.
Усиливаем сталь, чтобы она была крепче
В металлообработке важно работать правильным инструментом с подходящими материалами. Поэтому понимание характеристик и свойств металлов является чрезвычайно важным. Особенно этот вопрос касается любителей «diy» или же «самоделок». Рассмотрим какой металл делает сталь более твёрдой, и почему не каждая сталь подойдёт для всех задач.
Понятие твёрдости
Чтобы вести речь о том, как изменяются свойства металла, следует понимать о каких свойствах идёт речь. Зачастую, из-за недостаточного понимания материальной части, «мастера» путают параметры прочность и твёрдость.
Да, связь между этими параметрами присутствует. Однако под твёрдостью понимают способность сопротивляться внедрению инородного тела. В свою очередь прочность способность выдерживать внешние воздействия.
Для практического понимания разницы рассмотрим следующий пример. Гвоздь из твёрдого алмаза, против гвоздя из прочной стали. Первый разлетается от удара молотком (оцарапать такой гвоздь почти невозможно, только сломать). Второй же можно исцарапать, но удары по нему молотком будут лишь забивать такой гвоздь.
Определение стали
Под сталью понимают сплав металла с другими химическими элементами. В этот сплав входит не менее 45% железа и не более 2,14% углерода. Причём, принято считать, что в обычную сталь входит не более 0,6% углерода. Остальные виды сплава классифицируются как высокоуглеродистая сталь (до 2,14% углерода) либо чугун (более 2,14%).
Изготавливается сталь несколькими способами. Каждому из них соответствуют свои особенности, вроде использования железного лома в мартеновских печах или обдув кислородом, чтобы убрать лишний углерод в конвертерном способе. Общим у этих способов является удаление лишнего углерода из чугуна. Рассмотрим получение стали на примере мартеновской печи:
- Металлический лом загружают в плавильную ванну. В качестве флюса может добавляться известняк.
- Производится нагрев плавильной ванны до температуры 1600—1700˚С.
- Металл, находящийся в ванне расплавляется и на его поверхности образуется «шлаковая шапка».
- При нагреве специальных компонентов печи (регенераторы) начинается подача воздуха. Направление подачи меняется по необходимости.
- Нагретый воздух ускоряет удаление углерода из сплава. Также в следствии плавления выделяется дополнительный кислород, который способствует удалению углерода под шлаковой шапкой сплава.
Преимуществом такого способа является возможно регулирования содержания углерода и добавления дополнительных элементов в сплав.
Твёрдая сталь
Обычно, речь идёт не столько о том, чтобы сделать материал твёрдым, сколько о том, чтобы сохранить при этом его прочность. Поэтому при выплавке стали могут использоваться дополнительные металлы. Такие сплавы всё ещё можно называть сталью, однако от привычной (железо с углеродом) они отличаются. Эти сплавы изменяют свой состав в зависимости от своего назначения:
- чугун. Когда требуется простой в обработке, но достаточно прочный и тяжёлый металл прибегают к повышению количества углерода в сплаве. Если для обычной стали характерно 2,14% углерода в составе, то чугуном считается всё, что имеет меньше железа. Сфера использования слишком обширна: от кулинарии (чугунные сковороды) до строительства (отдельные объекты из этого металла);
- нержавейка. Получается добавлением хрома. Такой сплав предельно стоек к воздействию окружающей среды и не образует оксидную плёнку на поверхности. Важно не путать нержавеющую сталь и сталь с покрытием против коррозии. Настоящая нержавейка не боится повреждений, в то время, как покрытие можно оцарапать и металл покроется ржавчиной. Вариантов применения сплава не меньше, чем у чугуна;
ванадий. Повышает прочность сплава, делая его способным с минимальными проблемами оказывать механическое воздействие на другие материалы. Особого упоминания заслуживает сталь с добавлением хрома и ванадия. Это один из лучших вариантов сплава для инструментов, вроде свёрел. Сверло с хром-ванадием даже заточить сложно, но оно без проблем сверлит металлы;
марганец. Добавляет сплаву износостойкости. То есть повышает его способность выдерживать трение и взаимодействие с другими запчастями подвижных механизмов.
Ответом на вопрос какой металл делает сталь более твёрдой является «никакой». Среди перечисленных химических элементов на твёрдость влияет только повышение количества углерода при выплавке.
Примечательно, что если размыть границы между прочностью и твёрдостью, то все перечисленные элементы окажут необходимый эффект.
Если попытаться мыслить логически, то становится ясно, что соединения стали с другими материалами остаются сталью, просто другого типа. Ведь сама по себе сталь является сплавом железа с углеродом, полученным под воздействием давления или другого способа.
Какая сталь для кухонных ножей самая лучшая – обзор сплавов и особенности разных марок
Стальные клинки наиболее прочные, практичные и долговечные, но для их производства используют различные сплавы.
В этой публикации:
Из каких сталей изготавливают ножи
Сталь – спав, в составе которого преобладает железо. В основе углеродистой стали только железо и углерод. Сталь, улучшенная добавками, называется легированной. Различные компоненты придают лезвию прочность, твердость, устойчивость к ржавлению, износостойкость, пластичность. От количества и вида легирующих компонентов зависят марки сплава. В качестве добавок применяют углерод, хром, никель, молибден, кремний, фосфор, серу, ванадий и другие вещества.
О чем рассказывает состав сплава
Ножи для кухни изготавливают из нержавеющих сталей, коррозийную стойкость сплаву придает хром. Для повышения твердости добавляют марганец. В более дорогие марки включают вольфрам, он препятствует образованию ржавчины, а также делает клинок более твердым и прочным.
При выборе поварского ножа, обратите внимание на состав стали, именно он определяет набор свойств, которые можно ждать от лезвия:
- углерод – острота режущей кромки;
- хром – прочность и устойчивость к коррозии;
- кремний – упругость, необходимая для удобной нарезки;
- молибден – устойчивость к ломкости, антикоррозийные свойства;
- никель – не дает образовываться ржавчине;
- фосфор – добавляют против хрупкости.
Производство ножей в промышленных масштабах чаще всего выполняют методом плавки и штамповки клинков. Для более дорогих изделий производители прибегают к порошковому методу, добиваясь лучшей твердости и износостойкости. Кованая сталь еще прочнее и тверже, но и цена здесь заметно выше.
Тонкое лезвие должно быть в меру гибким, упругим, твердым, жестким, устойчивым к ударам и царапинам. Правильно обработанный металл позволяет лезвию долго оставаться острым и не затупляться от интенсивной эксплуатации и контакта с другими металлическими приборами.
На что обратить внимание
Одна из главных характеристик стали для ножей – твердость, измеряющаяся в единицах по шкале Роквелла (HRc). Под понятием твердости клинка подразумевают способность прорезать различные продукты, не повреждая при этом поверхности, разделочную доску или столешницу. Показатели твердости кухонного ножа находятся в диапазоне от 52 до 61 ед.
Стальные клинки подвергают закалке. Эта процедура делает металл более прочным и способным выдерживать широкий диапазон температур и температурные скачки.
Дороже стоят, но дольше служат и доставляют меньше хлопот ножи из порошковой стали. Клинки из порошковой нержавейки выдерживают перепады температур, устойчивы к деформации, долго сохраняют остроту режущей кромки.
Заточка режущей кромки может быть односторонней (традиционный японский вариант) и двусторонней (популярна в Европе). Угол заточки тоже различается: более тупой дольше остается острым, а острые лучше справляются с нарезкой.
Какие марки стали лучше для ножей – обзор популярных сплавов
От марки сплава для ножей зависит твердость стали, возможность заточки под нужным углом, срок эксплуатации без дополнительного затачивания. Марка должна быть указана на клинке, на упаковке и в описании товара, если он представлен в интернет-магазине.
Дамасская сталь – хороший выбор для кухонного и охотничьего ножа. Сплав состоит из разных сортов металла и легирован различными добавками. Материалы в дамасской стали расположены послойно, что укрепляет клинок, делает его твердым, но гибким, устойчивым к механическому внешнему воздействию. Правильно заточенное лезвие долгое время не требует заточки, а если использовать ножик только на кухне, то его срок эксплуатации может быть почти вечным.
Слабое место этой марки – уязвимость к кислотам и щелочам. Для защиты используют внешнее покрытие из хромированного сплава.
VG-10 – сталь для кухонных ножей высокой прочности с содержанием кобальта, хорошо поддается заточке, долго сохраняет остроту лезвия. Из стали марки VG10 делают прочные ножи с длительным сроком эксплуатации без дополнительной заточки. Сплав отличается высокой степенью износостойкости и устойчивостью к коррозии. Однако самостоятельно наточить ножик с твердостью 60-62 HRC вряд ли получится, хоть и не часто, но его придется отдавать профессионалу со специальным оборудованием.
AUS-8 – один из лучших сплавов стали для ножей с молибденом и никелем, придуманный японцами и используемый более века для поварских задач. AUS-8 свойственны твердость и пластичность, правильная заточка долго сохраняет остроту кромки. Высокая устойчивость к коррозии.
40Х13 – наиболее дешевый вариант хорошей стали для ножей бюджетной линейки. Лезвие отличается высокой степенью устойчивостью к ржавчине, но не может похвастаться длительностью заточи.
Марка 9cr18mov (у российских производителей встречается как 95х18) популярна у изготовителей, так как отличается высокой устойчивость к коррозии, кислотам и щелочам. Эти свойства обеспечивает высокое содержание хрома. Марка 95Х18 (у иностранных брендов может быть заявлена как 440с) – лучшая сталь для недорогих кухонных домашних ножей с твердостью 59 HRC.
Клинки из сплава 95Х18 твердые, упругие, долго не тупятся, поддаются домашней заточке. Из слабых сторон – уязвимость к кислотам и щелочам, важно сразу мыть инструмент после нарезки большинства продуктов. Кухонные ножи просты в уходе и заточке, упругие и устойчивы к излому. Однако лезвие склонно к сколам и царапинам, не подходит для рубки костей и разделки замороженного мяса.
Маркировка 50х14мф широко известна как «пятидесятка», эта российская нержавейка относится к бюджетному классу и популярна среди производителей кухонных ножей с привлекательным сочетанием стоимости и качества. Высокая устойчивость к химической среде. Твердость до 57-58 HRC. Хорошая сталь для домашнего использования.
Нержавейка 100Х18 хорошо держит заточку, не боится ударов, высоких механических нагрузок и коррозии. Лучший выбор для рабочего ножа не только для дома, но и для походных условий.
Нержавейка 100х13м – фирменная сталь завода в городе Златоусте Челябинской области. Клинки из 100х13м легко затачиваются и долго охраняют остроту режущей кромки, устойчивы к щелочам и кислотам, выдерживают значительные механические нагрузки. Из нержавейки этой марки выпускают не только кухонные, но и охотничьи ножи.
Ножи из нержавейки марки 110Х18 МШ-Д можно смело покупать для дома, лезвие долго сохраняет заточку и демонстрирует высокую прочность.
Китайская хромистая нержавеющая углеродная сталь 9CR18MOV обладает оптимальной твердостью для кухонных ножей, высокой устойчивостью к коррозии, нетребовательностью в уходе. Лезвия долго остаются заточенными, но не выдерживают ударных нагрузок и работы с грубыми продуктами. Требуют профессиональной заточки.
Рекомендации специалистов
При выборе российского ножа специалисты рекомендуют следующие марки:
- 65Х13;
- 40Х12;
- 95Х18;
- 50Х14МФ.
Выбирая изделия иностранного производства, обратите внимание на клинки из нержавейки 440C, AUS10, ATS34, 154 CM. Если это японские товары, то в бюджетной линейке лучше выбрать сталь SUS420J2, AUS-4, AUS-6. Покупая продукцию китайского происхождения отдавайте предпочтение маркировкам 4Cr13MoV, 5Cr13MoV.
Обзор кухонных ножей из разных марок нержавейки
Большой выбор ножей из различных марок сталей легко найти в магазинах, как в специализированных, так и в посудных. Мы выбрали несколько вариантов для ознакомления.
Кухонный набор из четырех ножей (универсальный, хлебный, овощной, рыбный) с лезвиями из стали марки 95х18 и рукояткой из тропического дерева венге решит все задачи в процессе приготовления различных блюд.
Сильный универсальный нож от авторитетного японского бренда Samura изготовлен из стали AUS-10. Клинок с линзовидной двусторонней заточкой удобен для тонкой нарезки сыра, колбас, овощей, мясной кулинарии.
Классический шеф-нож с клинком из кованой нержавейки 100Х18 пригоден для домашнего и профессионального применения. Цельнометаллическая рукоять дополнена удобной накладкой из дельта-древесины. В комплект входит чехол.
Филейный ножик Samura GOLF-SG-0045 с узким лезвием из закаленной стали AUS-8 твердостью 58 HRC. Обработка типа Satin finish защищает от царапин и коррозии.
Рекомендации по использованию
Чтобы кухонный нож с лезвием из стали служил долго, придерживайтесь несложных правил эксплуатации и ухода:
- Не нагревайте лезвие – высокие температуры способствуют затуплениию режущей кромки.
- Не оставляйте клинок грязным и влажным – всегда мойте и вытирайте насухо бумажным полотенцем или салфеткой из нетканного материала, чтобы исключить ворсинки.
- Храните ножики отдельно от других приборов, желательно вертикально в специальной подставке. Современное решение – подставка с наполнителем, о выборе которой мы уже рассказывали. При таком хранении лезвия надежно изолированы друг от друга.
- В случае появления ржавчины не спешите искать химические средства, попробуйте оттереть пятно салфеткой из микрофибры.
Советовать, из какой стали купить нож, можно только после выявления задач, которые на него будут возложены. Если это ножик для масла, то нет смысла искать наиболее твердую и прочную марку, так как нагрузка в этом случае минимальна.
Другое дело – выбор инструмента для разделки мяса, здесь нужно повышенная твердость и острота. Не стоит экономить при покупке кухонных ножей поварской тройки, ведь их задействуют на кухне каждый день, а значит, лезвие рискуют затупиться.
Как и из чего получают сталь
Сталь — ковкий сплав железа с углеродом и другими легирующими элементами. Ее используют для изготовления металлопроката, посуды, медицинских инструментов, механизмов и различных деталей для промышленности. Сплав почти на 99 % состоит из железа. Углерод занимает от 0,1 до 2,14 % общей массы металла. Углерод, марганец, кремний, магний, фосфор и сера изменяют физико-химические свойства стали. Количество примесей определяет способы обработки металла и сферы его применения. Производство стали занимает весомую долю черной металлургии.
Из чего делают сталь?
Сталь — одна из самых востребованных в промышленности. Железо и углерод — основные компоненты для изготовления стали. Железо отвечает за пластичность и вязкость, а углерод — за твердость и прочность.
Получают деформируемый сплав железа, который поддается механической, термической, токарной и фрезерной обработке. Литьем, прессованием, резкой, шлифовкой и сверловкой добиваются нужной формы. Стальные изделия получают с точно выверенными размерами.
Железо и углерод занимают львиную долю от общей массы, но кроме них сталь всегда содержит другие примеси. Чистота по неметаллическим включениям определяет качества стали. Оксиды, сульфиды и вредные примеси делают ее хрупкой и непластичной. Их содержание снижают очисткой или вводят дополнительные компоненты, чтобы добиться нужных физико-химических свойств.
Примеси бывают полезными и вредными. Разделение условное и означает то, что элементы улучшают химический состав стали или ухудшают его свойства. К полезным элементам относятся марганец и кремний. Сера, фосфор, кислород, азот, водород — вредные примеси в составе стали.
Как влияют полезные и вредные примеси на свойства стали?
Эффект от различных элементов в сталях:
- Марганец повышает прокаливаемость металла и нейтрализует вредное воздействие серы.
- Кремний улучшает прочность и способствует раскислению сплава, удаляя оксиды и сульфиды.
- Сера ухудшает пластичность и вязкость. Ее большое содержание проявляется красноломкостью: во время горячей обработки металл трескается в области красного или желтого каления.
- Фосфор снижает пластичность и ударную вязкость сплава. Повышенное содержание фосфора приводит к хладноломкости: при механической обработке металл трескается или разламывается на куски.
- Кислород и азот разрушают структуру стали, ухудшают вязкость и пластичность.
- Водород приводит к хрупкости металла.
Чтобы удалить вредные примеси и неметаллические включения, жидкую сталь рафинируют. Используют комбинированное рафинирование в печи и вне печи. К примеру, раскисление, десульфурацию, дегазацию и другое. За счет очистки структура металла становится однородной, а качество возрастает.
Почему сталь сравнивают с чугуном?
Металлы похожи составом и способом изготовления. Чугун и сталь — сплавы железа, отличающиеся по концетрации углерода. В чугуне его свыше 2,14 % от общей массы, а в стали — не больше 2,14 %. Кроме процентной доли углерода в сплаве, они различны по свойствам. Чугун жаростойкий, теплоемкий, легкий и устойчивый к коррозии. А сталь прочнее, тверже и легче поддается механической обработке.
Плюсы и минусы стали
Сталь классифицируется по химическому составу и физическим свойствам. Разным маркам металла характерны свои преимущества и недостатки.
По сравнению с другими сплавами сталь отличается:
- высокой прочностью;
- твердостью;
- устойчивостью к ударной, статической и динамической нагрузке;
- пригодностью к сварке, резке и гибке заготовок механическим или ручным способом;
- многолетней износостойкостью;
- доступной стоимостью.
К минусам стали относится нестойкость к коррозии, тяжелый вес и намагничивание. Чтобы изделия из стали не портились, изготавливают нержавеющие марки. Чтобы получить устойчивый к коррозии сплав, добавляют хром. Также в составе могут присутствовать никель, молибден, титан, сера, фосфор.
Способы производства
Используют три метода изготовления стали, у каждого из которых свои достоинства и недостатки.
Мартеновские печи
Применяемые печи выкладывают из хромо-магнезитового кирпича. В них плавят сырье, окисляют сплав и удаляют посторонние включения. Печи могут быть использованы для изготовления углеродистых и легированных сталей. Они нагреваются до температуры +2000оС, позволяют добавлять различные примеси.
Кислородно-конвертерный метод
Это способ, получивший звание универсального. Его используют в производстве ферромагнитных сплавов. Выплавляют сталь из жидкого чугуна и шихты. Задействуют конвертер, облицованный огнеупорными материалами. Чтобы ускорить процесс окисления, через него подают струю воздуха.
Электродуговой способ
Принцип производства заключается в выделении тепла при горении электрической дуги. Тепловой режим обеспечивает плавление сырья под температурой +6000оС. Благодаря нему получаются высококачественные сплавы. У этой группы больше остальных хорошо раскисленных сталей.
Как получают сталь?
Производство стали состоит из нескольких этапов. Нарушения технологии влияют на свойства металла.
Расплавление шихты железных руд и нагрев ванны жидкого металла
На первом этапе плавят сырье на низкой температуре. При постепенном повышении температуры окисляется железо, кремний, марганец, фосфор. Затем повышают содержание оксида кальция, чтобы удалить фосфор.
Кипение ванны металла
Повышение температуры и интенсивное окисление железа путем введения руды, окалины и кислорода. Введение добавок позволяет получить оксид железа. С ним будет взаимодействовать углерод. Образующиеся пузырьки оксида углерода приводят сплав в кипящее состояние. К пузырькам прилипают сторонние примеси, тем самым очищая состав стали. Также удаляют сульфид железа, чтобы избавиться от серы.
Раскисление стали
В этом процессе восстанавливают оксид железа, который был растворен в жидком металле. Когда плавят шихту, кислород окисляет примеси, но в готовой стали он не нужен. Кислород понижает механические свойства стали, поэтому его нужно восстановить и удалить. Раскисляют стали ферромарганцем, ферросилицием, алюминием. Попадая в сплав, раскислители образуют оксиды низкой плотности, а затем отходят в шлак.
Как классифицируют сталь?
Физико-механические свойства и химический состав определяют виды металла. Сталь делят по составу, методу получения, структуре и примесям. Углеродистые и легированные стали различают по содержанию углерода и легирующим элементам. Сплавы обычного и высокого качества делят по содержанию примесей. Инструментальные, конструкционные и специальные стали делят в зависимости от назначения.
Углеродистые стали
Углеродистая сталь содержит углерод от 0,1 до 2,14 %. Количество углерода определяет группы стали:
- Низкоуглеродистые содержат меньше 0,3 % углерода.
- Среднеуглеродистые — от 0,3 до 0,7 %.
- Высокоуглеродистые — более 0,7 до 2,14 %.
По процентному содержанию углерода определяют структуру сплава. Сталь с 0,8 % углерода сохраняет ферритно-перлитную структуру, с повышением меняет ее на перлит и цементит. Преобразования каждой фазы отражаются на прочностных характеристиках. Также углеродистые стали разделяют на группы А, Б, В, которые в свою очередь делятся на категории и марки.
Легированные
Сталь обогащают марганцем, хромом, никелем, молибденом и другими легирующими элементами. Количество примесей считают суммарно. В зависимости от их содержания различают:
- низколегированные — до 2,5 % примесей;
- среднелегированные — от 2,5 до 10 %;
- высоколегированные — более 10 %.
Марганцем повышают прочность и твердость материала, хромом — стойкость к ударам, жаропрочность и устойчивость к коррозии. Никель делает сталь упругим и стойким к высоким температурам.
Марки стали отличаются сложной структурой. Обязательно указывают их состав в порядке убывания. Начинают с доли углерода, а затем прописывают меньшие доли легирующих добавок.
Спокойные, полуспокойные и кипящие
Стали классифицируют по степени раскисления. Чем меньше в сплаве газов, тем равномернее его структура и чище состав. Спокойные стали содержат меньше закиси железа, а кипящие — большое количество оксидов. Пузырьки оксида углерода ухудшают прочностные и пластичные свойства металла. Спокойные стали стабильны, их используют в изделиях ответственного назначения. Полуспокойные марки — среднепрочные, их задействуют как конструкционный материал. Кипящие разрушаются, трескаются и плохо поддаются сварке, поэтому и стоят меньше. Они разрешены в простых конструкциях.
Строительные
Низколегированные сплавы обычного качества. Они обладают удовлетворительными механическими свойствами, выдерживают статические и динамические нагрузки, пригодны к сварке.
Инструментальные
Высокоуглеродистые или высоколегированные сплавы. Их используют для изготовления штампов, режущего и измерительного инструмента. Разделяют соответственно на штамповые металлы, сплавы для режущего и измерительного инструмента. Названия группы зависит от назначения сталей. К примеру, штамповую сталь используют для изготовления инструментов, которыми будут обрабатывать металлы под давлением.
Конструкционные
Стали с низким содержанием марганца. Их делят на цементируемые, высокопрочные, автоматные, шарико-подшипниковые и другие. Используют для изготовления узлов механизмов или конструкций.
Стали специального назначения
Эти сплавы относятся к конструкционным сталям. Они бывают жаропрочными, жаростойкими, кислотоупорными, криогенными, электротехническими, парамагнитными, немагнитными.