Що таке HRC, чим відрізняється від твердості по Роквеллу С? Як розраховується твердість по Роквеллу і що таке твердість по Роквеллу? Який тип твердості найбільше впливає на якість леза? У цій статті ви знайдете відповіді на всі питання про твердість леза.
Що таке твердість леза і як вона вимірюється?
Твердість – не найголовніший фактор при виборі леза. Насправді, твердість леза – єдиний фактор, що відповідає за довговічність ножа, і істина полягає в тому, що м’які леза ламаються швидше, ніж тверді. Однак інші фактори також відігрують певну роль, така як вага, спосіб загартування, хімічні властивості сталі та її вміст.
Твердість леза визначають за допомогою 4 тестів. Існують такі методи тестування, як твердість за шкалою Роквелла C (HRC), Брінелля, Віккерса і Кнупа. Кожен з них має свою мету:
- Тест Кнупа призначений для тестування м’яких матеріалів, таких як золото, не пошкоджуючи їх.
- Тест Віккерса використовується для визначення м’якості тонких матеріалів, що легко піддаються формуванню, таких як різні типи плівок і мембран.
- Твердість за Брінеллем використовується для точного визначення середньої твердості в блоках матеріалу з неоднорідною структурою, таких як деревина або пиломатеріали.
- Станом на 2023 рік, HRC або твердість по Роквеллу C є найбільш широко використовуваною метрикою для різноманітних ножів. Коли мова йде про твердість леза ножа – використовується показник HRC.
Що таке HRC і як його розуміти? HRC розшифровується як «Твердість за Роквеллом С». «С» тут означає «конічна», тобто саме так проводиться випробування – за допомогою важкого алмазного конуса, зазвичай вагою 10 кілограмів. Грубо спрощуючи, для визначення твердості цей конус вдавлюється в метал із силою 150 кг на короткий час, і значення HRC показує, наскільки глибоко він може зануритися за цей час. Цей тест розроблений спеціально для того, щоб перевірити залізо, сталь та інші металеві сплави на твердість.
Випробування на твердість HRC складається з 3 етапів:
Фото з hardnesstesters.com
Як проходить тест HRC?
- Лезо кладуть на плоску, рівну і гладку поверхню. Ця поверхня повинна витримати 200 кілограмів комбінованого тиску і не зламатися.
- Лезо злегка притискають алмазним конусом вагою 10 кг. Простіше кажучи, на цьому етапі для створення вм’ятин на сталі використовується лише сила тяжіння. Це «попередній» етап випробування, який використовується для формування еталонної лінії для подальших розрахунків.
- Конус вдавлюється в лезо з додатковою силою 150 кг; це робиться шляхом обережного вдавлювання конуса в сталь, поступово збільшуючи навантаження, щоб уникнути пошкодження інструментів або випробуваного матеріалу. Після досягнення 150 кг/с алмазний конус від’єднується. Це називається фазою «основного навантаження».
- Потім лезо знову злегка притискають конусом вагою 10 кг, використовуючи при цьому лише силу тяжіння як основне джерело сили.
- Потім розраховується середня глибина вдавлення. У деяких випадках використовуються цифрові або навіть зондові мікроскопи для визначення глибини вдавлення до 0,0008 мм.
Фото з sheffieldgaugeplate.co.uk
Як розрахувати твердість по Роквеллу C або HRC? За формулою: HR = N – h*d, де
- HR – число твердості;
- N і h – масштабний коефіцієнт;
- d – глибина проникнення в мм.
Для твердості за Роквеллом C ви будете використовувати h = 500, а N = 100. Таким чином, ваша формула для розрахунку HRC повинна виглядати наступним чином: HR = 100 – (500*d); Тепер, для леза HRC 59 алмазний конус повинен проникнути в поверхню приблизно на 0,082 мм. Спробуємо розрахувати рівняння у зворотному порядку: HR = 100 – (500*0,082), що перекладається як HR = 100 – 41, а потім 59 – остаточне число твердості, що означає рівень опору прикладеному тиску.
Майте на увазі, що наведена формула і розрахунки вірні тільки для твердості за шкалою Роквелла С. Існують також A, B, D і близько 20 інших типів випробувань за шкалою Роквелла, кожен з яких використовує різні методики і розроблений з урахуванням особливостей певних матеріалів. Ви можете знайти повний перелік даних по HRC в стандарті ISO 6508, разом зі специфікаціями і рівняннями для вимірювання.
Чи існує стандарт твердості для кожного типу ножа? Насправді, так, ви можете класифікувати ножі за їх твердістю за шкалою Роквелла С до певної міри. Деякі ножі роблять м’якшими просто тому, що це потрібно, в той час як інші повинні бути твердішими, а отже – менш гнучкими. Тестування за шкалою HRC не враховує згинання, удари кийком або молотком, а також динамічні навантаження.
Які висновки можна зробити з твердості леза?
Оскільки ми дійшли згоди щодо розрахунку твердості, тепер ми можемо обговорити, як твердість змінює поведінку леза.
Чи впливає твердість леза на утримання кромки? Шкала HRC відображає лише частину факторів, що відповідають за властивості утримання кромки ножа. Однак вона показує, наскільки міцною є сталь, що використовується для виробництва. Так само хімічний склад, процес загартування і подальше відпускання визначають, наскільки крихким буде ніж, що сприяє загальному утриманню кромки.
Чи означає твердіше лезо – кращий ніж? Не обов’язково, високі значення HRC часто пов’язані зі збільшенням крихкості леза та ризиком відколів. Без належної термічної обробки ніж з твердістю HRC 60 можна було б використовувати так само, як і ніж з HRC 40 для конкретних застосувань, наприклад, для різання м’яких сталей, довбання каменю або свердління бетону. У BPS Knives ми завжди належним чином загартовуємо ножі, щоб зменшити крихкість і поліпшити загальну пластичність сталі, одночасно ускладнюючи її поломку і втрату кромки.
Твердість та її характеристики
Від 45 до 52 вважається середньою твердістю; це рівень мідних сплавів, але також може застосовуватися до певних інструментів, таких як стамески для деревообробки. Ви можете знайти деякі викрутки та плоскогубці з такою твердістю. Матеріал може вм’ятитися, якщо докласти достатню кількість зусиль. У цій точці лезо буде тримати кромку проти більшості матеріалів, але недовго – при зловживанні перезаточування знадобиться кожні 3-6 тижнів. Лезо з твердістю 47-50 часто утворює задирки при різанні більш твердих матеріалів.
Від 53 до 56 – це рівень вище середньої твердості; більшість ножів цієї категорії призначені для загального різання, що не передбачає прикладання значних зусиль до леза. На цьому етапі лезо тримає кромку проти більшості твердих матеріалів, за винятком більш твердих сталей. Задирки з’являються не так часто, а властивості утримання кромки дозволяють ножам залишатися гострими довше – від 1 до 2 місяців активної експлуатації.
Яка твердість леза є ідеальною для ножа? Від 57 до 59 – це щільна твердість; на цьому рівні ніж буде утримувати кромку на твердих породах дерева, кістках, м’яких металах, таких як алюміній або мідь. Лезо не потребуватиме частого заточування, оскільки загартована сталь витримує його протягом 3-4 місяців при належному використанні. Лезо витримає злам та удари кийком, але лише за умови попереднього гартування. Більшість ножів BPS Knives мають таку твердість. Чудовий приклад ножа для бушкрафту – Adventurer CSHF.
Твердіше лезо – кращий ніж? Понад 60 HRC – це висока твердість; цей рівень твердості необхідний, коли вам потрібен міцний одно цільовий ніж, наприклад, спеціалізовані ножі типу Сантоку. У більшості сценаріїв виживання та бушкрафту це непотрібна твердість, яке ускладнює повторну заточку ножів у дикій природі. Однак, за умови правильного догляду, ви можете отримати міцний і довговічний ніж, який буде тривалий час тримати свою кромку проти більшості металів і органічних речовин.
Чи може лезо стати крихким, якщо його загартувати занадто сильно? Так, насправді, за загартуванням слідує відпуск, щоб зменшити напруження в сплаві після швидкого нагрівання. Такий ніж не буде добре тримати кромку і може легко сколотися при ударі.
Які недоліки мають клинки з високою твердістю? Хтось може сказати, що чим вищий показник HRC у ножа, тим важче заточити лезо. Це до певної міри вірно: більш тверді сталі, як правило, більш стійкі до шліфування, і для цього можуть знадобитися спеціальні інструменти; з іншого боку, вищий показник HRC говорить нам про те, що кромка може довше залишатися в хорошому стані.
Чи впливає шліфування леза на утримання кромки більше, ніж HRC? Тонкі леза, наприклад, з порожнистим або односхилим шліфуванням, мають менше матеріалу, що підтримує кромку. Твердість впливає лише на базову стійкість кромки ножа, в той час як тип заточки є чимось на кшталт множника для цієї величини. Таким чином, шліфування, придатне для підтримки кромки, матиме найбільшу користь від вищого показника HRC.