Самодельные ножи из аустенитной нержавейки методом холодной ковки

Аустенитная нержавейка

Здравствуйте, господа оружейники! Я хочу поделиться интересными результатами обработки аустенитной нержавейки. Как всегда счастью помогло несчастье, а именно отсутствие горна и вообще толкового кузнечного оборудования. Приходится, как всегда тюкать, без нагрева,…но это оказывается тоже очень перспективный способ! Но обо всем по порядку.

На фото кронштейн, предназначенный на перековку, кованные: боевой нож и боевой нож-меч из этой стали. Рукояти – дюраль, крепление – расклепанные болты и гайки из нержавейки А2 (подозреваю, что тоже относится к классу аустенитных, хорошо наклепывается).

Что это за сталь - нержавейка?

Нержавейка вообще-то делится на три класса: мартенситная, аустенитная и ферритная. Немного о каждой.

Мартенситная нержавейка – поддается закалке. Это стали марок 65Х13 или 95Х18, сюда же можно отнести и 440С и Д2…температура закалки у этих сталей выше, чем у простых углеродистых (не 750-800, а 1050-1100), а твердость несколько ниже (на одну-две единицы по Роквеллу), т.к. хром связывает углерод в карбид и закалочная структура мартенсита (отсюда и название) обедняется. Из этого класса стали в основном и делают ножи заводского производства.

Ферритная – мягкая, не калится и особыми замечательными свойствами не обладает (даже коррозионная стойкость у нее так, на «3» или «4»). Почему? Углерода в ней немного, хрома же наоборот хватает. В результате основная структура – мягкий феррит. Это стали марок 04Х13, 02Х18 и т.д.

Аустенитная нержавейка – сталь марки Х12Н8, Х12Н8Т10 и похожие, а так же стали марок AIS в американской маркировке (что значит Austenit Inox Steel, т.е. название этой статьи по-английски). В результате большой доли легирующих элементов основное состояние этой стали – аустенит. Поддается закалке, но она дает совершенно обратный эффект: повышается вязкость, а твердость падает. Именно об этой стали подробнее.

Прежде всего, как отличить эту сталь, если, увы и ах, марка нигде не пробита и не написана? Во-первых, эта сталь очень хорошо сваривается и чаще всего сварные конструкции делают именно из нее (я про нержавейку, а не про железо вообще). Далее у нее своеобразный матово-серый цвет поверхности (никогда не видел ее зеркально полированной), на котором может быть грязь, ржавчина с других железок, но все это легко смывается без всякого следа. Кстати о полировке. Зеркальной полировке она, похоже, не поддается, при попытке полировать ее болгаркой я получил ровную матово-сине-фиолетовую поверхность. Зато при шлифовке дает красивый, почти серебряный белый блестящий цвет. Изначально она идет мягкой и легко сминается ударом молотка.

На фото хорошо виден чистый и ровный сварочный шов, а зарубки я специально сделал ножом из хорошо закаленной стали, чтобы показать изначальную мягкость.

Далее о самой стали. Какие основные преимущества и достоинства?

1. Очень высокая коррозионная стойкость. Не боится обычной, морской воды, многих кислот и щелочей, крови, грязи и т.д. Долго держит блеск.
2. Высокая, я бы даже сказал чудовищная вязкость и пластичность. Проволока из нее при нагрузке на разрыв удлиняется в 16 раз! Латунь  и медь таким похвастаться не могут.… При усадке без нагрева в 8 раз (т.е. когда лента толщиной 4 мм расковывается до 0.5 мм) не дает никаких намеков на трещины или усталость. Свободно возвращает форму после деформаций и такие изгибы, которые обычную сталь давно бы разрушили, держит на 5+ и, причем еще можно и разогнуть обратно и ей ничего не будет. Но это если нет трещин, надрубов и т.д. все, же и у нее есть свой предел.
3. Наклеп. Это самое важное, на мой взгляд, и полезное свойство. При холодной ковке эта сталь сильно твердеет, сохраняя вышеописанную вязкость. Твердость ее может достигать 45 единиц по Роквеллу (принято считать, что оптимальная твердость лезвия 50 – 60 единиц), все зависит от степени деформации. Это кстати позволяет управлять ее свойствами.

А теперь недостатки.

1. У наклепа есть обратная сторона: трудоемкость обработки. Она плохо сверлится и быстро нагревается при резке и шлифовке. Ее так же тяжело сгибать и точить (в ручную – вообще одно издевательство), а если вы хотите ее штамповать, то придется приложить намного больше усилий.

2. При нагреве она теряет наклеп и поэтому заточка и финишная формовка контура лезвия должны проводиться как раз вручную. Лезвие не слишком удобно затачивать, т.к. кромка норовит съехать в заусенец и нужно к ней привыкнуть (зато правда, когда привыкнете, будет очень легко править: провел по голенищу сапога и снова острый).

3. Редкость и довольно высокая стоимость.

4. Все-таки не совсем удовлетворительная твердость для лезвия ножа. Но с другой стороны для деталей арбалета или самострела – в самый раз.

Пожалуй, я утомил читателя теорией. Перейдем к практике и технологии.

Я изучал свойства стали на примере лезвия ножа, потому и буду описывать технологию изготовления именно ножа. Опытному и смекалистому умельцу не составит труда составить свой метод для изготовления конкретной вещи.

Для лезвия я взял кусок листа толщиной 4 мм довольно произвольной формы. Не нужно стремиться к тому, чтобы поковка повторяла форму будущего ножа, т.к. ковка сильно ее изменит (к примеру, оттягивая спуски, вы неизбежно будете придавать изгиб вверх лезвию, и это стоит учитывать, т.к. спуски вытягиваются до самой заточки).

Далее сильными ударами придается основной наклеп, лезвие становится толщиной 2-1.5 мм. При этом все работы выполняются или носком молотка или шарообразным бойком. Удары носком молотка позволяют оттягивать металл в одном конкретном направлении, а шаровидным – вообще во все стороны равномерно. При первичной нагартовке сталь заметно нагревается именно это и позволит вам отследить процесс. Как только нагрев прекратился, можно приступать к формированию спусков кромки, долов и т.д. (только не вздумайте, что нагрев будет докрасна или почернения или такой, что в руки не возьмешь, нет. Просто в этом месте металл заметно потеплеет, и вы это почувствуете.)

Ниже приведу схему деформации и изменения контура лезвия при ковке, заснять я не успел к сожалению, не получается у меня как-то…

Понятно, что это очень приближенно, что в процессе ковки я его подтачивал, что-то срезал и т.д. Красным – равномерная расковка, синий – оттяг в направлении полос. Здесь нужно просто позаниматься ковкой, и вы сами поймете, как себя ведет металл под молотом и как его завернуть в ту или иную сторону.

Обратите внимание на то, что ковка спусков и кромки продолжается до самого конца, т.е. до приобретения ножом его заданной формы. Заточка осуществляется в самом конце, при этом толщина металла должна быть примерно 0.5 мм! Окончательную отбивку перед заточкой я проводил на гигантском ролике от подшипника (с мой кулак размером) все тем же шаровидным молотком.

В результате угол стягивания поверхности лезвия к кромке получается очень маленький, порядка 5-9 градусов (надеюсь это видно на фото). На самом ноже хорошо различима зона финишной отбивки (полоса поверхности с очень мелкими вмятинами возле режущей кромки)

Далее можно шлифовать. Особо усердствовать не стоит, все вмятины вы вряд ли выберете, придется снимать слишком много металла. Да и нынче, кажется, модно, когда следы от ковки. Сначала обрабатываем лепестковым 40-в диском, а потом 480ой наждачкой. После шлифовки вручную растушевываем поверхность той же 480, только сильно изношенной. Окончательную доводку делаем 1000 шкуркой то же руками.

Заточка осуществляется надфилем, а затем доводится на керамике (см. статью заточка лезвий) или алмазном оселке. Отверстия я сверлил ручной дрелью. Это конечно гораздо медленнее, но зато сверло служит дольше и не перегревается. Остальное – обычная слесарная работа.

Вот что у меня получилось в итоге. Офигенно режет сыр, он не прилипает к лезвию. Как видите, металл сильно блестит, и, несмотря на то, что я им и еду резал, и на счет помыть не очень заморачивался, он так блестит до сих пор. На фото снизу лезвие из аустенитной нержавейки строгает латунь и после этого спокойно режет вышеупомянутый сыр.

Найдутся наверняка скептики, всякие приверженцы проверенных технологий, а так же дилетанты, считающие, что сталь 420MoV – предел совершенства,…пожалуйста, ваше право. Только сначала проверьте на деле, а потом критикуйте. Я пишу о том, что делал и видел. Почему такое замечание? Просто уже сталкивался с подобным.

Теперь я хочу предложить методы ковки с большей степенью деформации. А вдруг можно достичь твердости больше, чем 45? Если на пределе ударной вязкости? Способ взят из горячего кузнечного дела, придумал В. Кузнецов. Рассмотрим на примере найденного мной кронштейна.

Сначала вырезаем полосу и осаживаем ее в квадрат (т.е. придаем ей квадратное сечение), а затем перебиваем в восьмиугольник. Потом этот восьмиугольник одним концом зажимаем в тиски, а за другой беремся трубным ключом и скручиваем. Сколько оборотов – пока не знаю. Важно не перекрутить, деформация кручения – сильная деформация. Затем получившийся винт правим и отковываем в лезвие. Здесь конечно нужен толстый металл, тонкий осадить в квадрат не получится или лезвие будет слишком узким. Например, такой:

Его я разрежу на полосы и откую вышеприведенным методом.

Это опять же схема, только поясняющая сам принцип.

Способ второй, для тонкого металла (но не тоньше 3 мм). У вырезанной поковки определяем место, где будет режущая кромка. Осаживаем этот торец (т.е. бьем по нему так, чтобы он расплющивался и становился шире. Выглядит это не очень красиво). Потом разгоняем его обратно в плоскость, выравниваем и далее куем так, как я описывал в самом начале. Ниже схема. Интересно то, что режущая кромка располагается изначально не на изогнутой стороне, а на прямой, хотя хочется наоборот.

Стрелками указано направление ударов при первичной осадке кромки лезвия, а все остальное так же, как и в самом начале. Осаживать торец лучше носком молотка, нанося сильные удары и образуя много отдельных вмятин, а затем все сровнять шаровидным бойком.

Сиреневым показаны участки осаженного металла.

Вот примерно так. Все эти ухищрения и премудрости служат лишь для того, чтобы повысить степень деформации стали и вместе с ней и твердость. Конечно, для изготовления более сложных деталей нужно разрабатывать другой метод, но принцип тот же: чем больше деформация, тем больше твердость и упругость (нож из этой нержавейки скачет похлеще рессорного и каленого из напильника). Куда конкретно я думаю применять эту сталь?

- лезвия боевых ножей, кинжалов и мечей.

- сделаю сырный нож

вот из этой полосы вторым способом.

- больстеры и ограничители для сборных ножей.

- вставки в рукоять (петля или шип, или и то и другое как на ноже в самом начале).

 - думаю если делать подковы на ботинки, то это очень хороший вариант материала.

 - из нее должны получаться красивые кольца и печатки под серебро (внимание любителям ювелирного дела!), она совершенно инертна по отношению к коже, а сами украшения будут очень прочными и долговечными.

А дальше уже кому, что нужно будет.

Вот и все, что я хотел рассказать об этой стали. Спасибо за внимание, удачи в ваших творческих изысканиях!

Автор: Андрей Галкин