Messen: de evolutie van staal
Het mes is een van de oudste gereedschappen van de mensheid. Als we de steen- en bronstijd buiten beschouwing laten, dan is het mes in het eenvoudigste geval een geslepen stuk ijzer (staal) met een handvat dat comfortabel in de hand ligt.
Het grootste deel van het mes, dat het functionele doel ervan bepaalt, is een mes met een snijkant. De mogelijkheden worden grotendeels bepaald door het structurele materiaal: staal en de warmtebehandeling ervan.
Samenstelling en structuur
De eigenschappen van staal worden bepaald door de samenstelling en structuur ervan. Door de aanwezigheid van bepaalde onzuiverheden (legeringselementen) kunt u de hardheid of corrosieweerstand van het blad vergroten. Het probleem is vaak dat we door de hardheid te verhogen tegelijkertijd de brosheid van het staal kunnen vergroten en de corrosieweerstand ervan kunnen verminderen. Aan de andere kant verslechteren we door het verhogen van de corrosieweerstand andere parameters.
Koolstof verhoogt bijvoorbeeld de hardheid van staal, maar vermindert de taaiheid en ductiliteit ervan. Andere legeringselementen voegen ook zowel positieve als negatieve eigenschappen aan het staal toe. Chroom verbetert de slijtvastheid en corrosieweerstand, maar verhoogt de brosheid. Vanadium en molybdeen verhogen de taaiheid en sterkte, verhogen de weerstand tegen thermische effecten, nikkel - verhoogt de corrosieweerstand, hardheid en taaiheid van staal, vanadium verbetert de sterkte en slijtvastheid van staal. Mangaan en silicium verhogen de taaiheid van staal. Al deze elementen dragen hun positieve eigenschappen alleen in strikt gedefinieerde hoeveelheden met zich mee, waardoor metallurgen uiterst voorzichtig en evenwichtig moeten zijn bij de keuze van de staalsamenstelling.
Bovendien hebben legeringselementen vaak de neiging zich op bepaalde punten te concentreren, waar een spanningscentrum kan optreden, waardoor het blad bij belasting op deze plaats zal breken.
Verdeling van carbiden in staal
Om deze reden ontstonden vroeger Damascus- en damaststaalsoorten, waarbij door herhaaldelijk meerdere staalsoorten toe te passen en te smeden de meest uniforme verdeling van legeringselementen werd bereikt.
Het patroon van Damascus-staal is te danken aan het herhaaldelijk smeden van de samenstellende lagen.
Volgens de auteur in de nieuwste messenindustrie geschiedenis Er zijn drie periodes te onderscheiden.
De eerste periode is het gebruik van “roestende” koolstofstaalsoorten en roestvrij staal met lage hardheid en snijkantvastheidseigenschappen (eerste helft van de XNUMXe eeuw).
De tweede periode is de opkomst van roestvrij staal met hoge hardheid en snijkantvastheidseigenschappen (tweede helft van de XNUMXe eeuw).
De derde periode is de opkomst van roestvrij staal in poedervorm (begin XNUMXe eeuw).
Deze perioden kunnen als nogal willekeurig worden beschouwd, aangezien sommige bedrijven zelfs nu messen van koolstofstaal produceren. Niettemin verschenen aan het begin van de 420e eeuw de eerste roestvrij staalsoorten, waaronder het beroemde 420-staal, waaruit nog steeds een groot aantal messen over de hele wereld worden geproduceerd. Als u bijvoorbeeld een goedkoop Chinees mes koopt, dat enkele honderden roebel kost, zal het mes hoogstwaarschijnlijk staal van XNUMX kwaliteit hebben.
Het Franse bedrijf OPINEL produceert klassieke vouwmessen, waaronder die met koolstofstalen lemmeten.
Het verschijnen in de tweede helft van de 440e eeuw van de staalsoorten 440A, 440B, 65C (dichtbij Russische analogen 13x95, 18x110, 18xXNUMX), gekenmerkt door een hoog koolstofgehalte, maakte het mogelijk voorwaardelijk roestvrije messen te produceren met vergelijkbare hardheid en snij-eigenschappen tot messen en lemmeten van koolstofstaal.
Waarom “voorwaardelijk roestvrij”?
Omdat bijna elk staal kan roesten, is de enige vraag de omgeving en de mate van blootstelling. De meeste roestvaste staalsoorten corroderen bijvoorbeeld gemakkelijk op zee door zout water. Trouwens, oud 420-staal is een van de meest roestvrije staalsoorten.
Niettemin is het veel handiger om roestvrijstalen messen in het dagelijks leven te gebruiken - in dezelfde periode, terwijl roestvrij staal alleen bedekt is met roestvlekken, zal koolstofstaal tot gaten roesten. Bovendien geven koolstofstaalproducten bij het snijden vaak een onaangename nasmaak.
Het uiterlijk van poederstaal hielp het probleem van de uniforme verdeling van legeringselementen op te lossen. Eén van de manieren om poederstaal te verkrijgen is het spuiten van gesmolten metaal in een inert gasmedium, waarna een fijn poeder met gelijkmatig verdeelde legeringselementen ontstaat. Daarna wordt het poeder door isostatisch persen tot een monolithische staaf gesinterd.
poeder staal
De structuur van gewoon en poederstaal
Een van de eerste en meest voorkomende poederstaalsoorten die gebruikt werden om messen te maken was CPM S30V-staal, ontwikkeld in 2001 door Dick Barber van het Zweedse bedrijf Crucible Materials Corporation en de gerenommeerde messenmaker Chris Reeve.
Naast het gebruikelijke proces van het vervaardigen van messen uit strips en staven, maakt poederstaal zeer interessante technologische oplossingen mogelijk.
Het Amerikaanse bedrijf Kershaw bracht het Offset 1597-zakmes uit, met een lemmet gemaakt met behulp van MIM-technologie (Metal Injection Molding), een technologie voor het gieten van poedervormige metalen en legeringen onder druk, ook wel MITE (Metal Injection Molding with an Edge) genoemd. Volgens de MIM/MITE-technologie wordt metaalpoeder gemengd met een bindmiddel, terwijl de maat van de mal 20% groter is dan de uiteindelijke maat van het mes. Vervolgens wordt met behulp van sinteren onder druk de dichtheid van het eindproduct verhoogd tot 99,7% van de dichtheid van het originele metaal (het bindmiddel brandt uit tijdens het sinteren). Het resultaat is een product met een complexe 3D-vorm, die op geen enkele andere manier kan worden verkregen.
Kershaw-compensatie 1597
De mogelijkheid van een uniforme verdeling van legeringselementen in poederstaal heeft geleid tot een toename van hun percentage, wat resulteerde in de opkomst van zogenaamde superstaalsoorten, zoals bijvoorbeeld ZDP 189 of Cowry-X. hun verscherping en hoge kosten beperken hun distributie.
Meer uitgebalanceerde staalsoorten zoals M390/M398, CPM-20CV, Elmax en andere gemakkelijker te vervaardigen en te onderhouden - CPM S30V/CPM S35V, CTS-XHP, enz. zijn enorm populair geworden.
Relatieve kenmerken van verschillende moderne messenstaalsoorten
Uiteindelijk hangt het allemaal af van de kosten van het lemmet: noch superstaalsoorten, noch zelfs alleen maar poederstaalsoorten van hoge kwaliteit hebben goedkopere niet-poederstaalsoorten uit de markt verdrongen. De markt voor messenstaal kan worden gezien als een piramide, met het welverdiende 420-staal onderaan en de nieuwste superstaalsoorten bovenaan, en daalt naarmate er nog meer “super”-staalsoorten opduiken.
Bovendien gaat het hier niet alleen om de kosten van het bronmateriaal - het belangrijkste technologische proces, dat de kenmerken van staal "onthult", is warmtebehandeling. Elk staal heeft zijn eigen warmtebehandeling nodig, en als er een nieuw superstaal verschijnt, hebben fabrikanten tijd nodig om het onder de knie te krijgen.
Warmtebehandeling
Warmtebehandeling - harden, temperen, normaliseren, gloeien en cryogene metaalverwerking, stelt u in staat het blad naar de kenmerken te brengen die de gebruikte staalsoort impliceert. Met een juiste warmtebehandeling van hoge kwaliteit kunt u het maximale uit staal "persen", terwijl een onjuiste warmtebehandeling het eindproduct volledig kan verpesten, ongeacht hoe duur de materialen erin worden gebruikt. Het is veilig om te zeggen dat het beter is om een mes te kiezen uit eenvoudiger staal, maar met een goede warmtebehandeling, dan een superstalen mes gemaakt door een specialist die niet weet hoe hij het met warmte moet behandelen.
Het klassieke Buck Folding Hunter-vouwmes wordt al lang gemaakt van ‘gewoon’ 420HC-staal, maar de vaardigheden van de thermisten van Buck maken het mogelijk om er het maximale uit te halen.
Een bepaald messenbedrijf staat vaak bekend om zijn vermogen om met een bepaald staal te werken, en zijn modernere staalproducten presteren mogelijk slechter als gevolg van slecht afgestemde warmtebehandelingsprocessen.
Warmtebehandelingsapparatuur speelt een belangrijke rol. Moderne hardingsovens maken het mogelijk een warmtebehandeling uit te voeren in vacuüm en in verschillende omgevingen: argon, stikstof, helium, waterstof. Apparatuur voor cryobehandeling bij een temperatuur van -196 graden zorgt voor verhoogde slijtvastheid, cyclische sterkte, corrosie- en erosieweerstand. Zo kan de levensduur van producten door cryobehandeling met 300% worden verlengd.
De noodzaak om complexe en dure apparatuur te gebruiken staat ambachtelijke werkplaatsen niet toe om alle noodzakelijke technologische handelingen uit te voeren, dus het is onwaarschijnlijk dat de uitspraken dat "onze oom Kolya in de garage de beste messen ter wereld maakt" enige basis hebben.
Composiet messen
Een andere manier om mesbladen te verkrijgen, is door samengestelde bladen te maken.
In principe zijn de hierboven genoemde Damascus- en Damascus-stalen messen ook composiet - daarin worden materialen met een lager koolstofgehalte gecombineerd met materialen met een hoger koolstofgehalte. Bij moderne composietbladen wordt het proces echter enigszins anders geïmplementeerd.
Meestal is het overheersende deel van het mes gemaakt van een materiaal dat een grotere elasticiteit heeft, maar minder hard en kwetsbaar is, terwijl de snijkant van een harder materiaal is gemaakt. Dit lemmet combineert goede mechanische eigenschappen met een hoogwaardige snijkant. Bij dure mesmodellen wordt nu echter nog steeds de voorkeur gegeven aan superstaalsoorten.
Een andere optie is om goedkoper staal als basis te gebruiken, en duurder maar kwalitatief hoogstaand staal op het snijvlak. Op een Kershaw JYD II-mes is de basis van de snijkant bijvoorbeeld gemaakt van goedkoop Chinees staal 14C28N, en de snijkant is gemaakt van duurzamer Amerikaans D2.
Kershaw JYD II-mes
Echter, net als bij duurdere messen, wordt de daling van de kosten van het bronmateriaal gecompenseerd door de complexiteit van het vervaardigen van een samengesteld mes, en daarom zijn dergelijke modellen eerder uitzondering dan regel.
De meest gevraagde richting waarin composietmessen worden gebruikt, zijn designmessen die in beperkte hoeveelheden worden geproduceerd. Daarin worden materialen gecombineerd om een spectaculair uiterlijk van het lemmet te verkrijgen.
Zero Tolerance 0777 Composiet lemmet met Vanax 35 snijkant en Damascus stalen kolf
Verleden versus toekomst
Op het net kun je vaak artikelen zien die zeggen dat het geheim van echt damaststaal en Damascus al lang verloren is gegaan, en nu worden de zielige schijn ervan geproduceerd. Stel dat als dat geheim wordt onthuld, dan zullen bladen gemaakt van ‘echt’ damaststaal of Damascus een voorsprong van 100 punten geven op moderne staalsoorten.
In feite is dit uiterst onwaarschijnlijk. Technische vooruitgang, apparatuur- en materiaalkunde bevinden zich nu op het hoogste niveau, onbereikbaar voor de meesters uit het verleden. Ja, goede vakmensen zouden producten kunnen produceren uit damaststaal en damascus met kenmerken die hun tijd ver vooruit waren, maar nu is de kans groot dat hun producten inferieur zijn aan hun moderne tegenhangers gemaakt van superstaal.
Vanaf het moment dat moderne roestvrij staalsoorten uit de 440-lijn en hun analogen verschenen, was er echter geen wereldwijde behoefte aan het verbeteren van messenstaal - bijna alle hoogwaardige messen met de juiste warmtebehandeling kunnen de dagelijkse taken aan.
Het verschijnen van supersteels op messen is eerder een eerbetoon aan de markt en de wens van gebruikers, van wie velen fans en verzamelaars van messen zijn en iets nieuws, 'cooler' willen krijgen. En daar is niets mis mee, want niet alleen de staalsoorten worden verbeterd, maar ook het ontwerp van messen, design. Veel van de moderne messen kunnen met vertrouwen worden toegeschreven aan kunstvoorwerpen, waarvan de artistieke waarde niet onderdoet voor de doeken van vooraanstaande kunstenaars, en de waarde neemt alleen maar toe met de tijd.
In het volgende artikel zullen we het hebben over ontwerpoplossingen die worden gebruikt in moderne messen.
informatie