Качество стали — ключевой фактор при производстве промышленных ножей. Металл должен сохранять остроту лезвия при интенсивной нагрузке, не ржаветь при воздействии влаги, химикатов, а также иметь устойчивость при эксплуатации при температуре до 550 °C.
Требования к стали
Изготовление промышленных ножей требует соблюдения определенных стандартов качества. Качество металла и другие параметры регулируется ГОСТ Р 51015-97. Основные требования включают:
- Сечение клинков. В поперечном направлении клинки должны иметь одно из сечений: клиновидное, прямоугольное или прямоугольное с фаской шириной 5 мм и более.
- Заточка лезвий. Лезвия должны быть остро заточены под углом от 30 до 50 градусов. На расстоянии до 20 мм от ручки лезвия должны быть притуплены.
- Твердость. Клинки должны быть упругими и иметь твердость не менее 49 HRC. Допускается понижение до 41,5 HRC на расстоянии до 15 мм от ручки и изготовление ножей с гофрированным клинком без термической обработки.
- Прямолинейность. Допускаемое отклонение не должно превышать 1 мм на 100 мм длины.
Виды стали
Для производства промышленных ножей используются легированные, средне- или высокоуглеродистые стали. К основным маркам относятся: SKD-11, SK5, HSS, 9CrSi, SUJ2, 40Х13.
HSS
Быстрорежущая сталь со следующим химическим составом: 3,5–18% вольфрама, 0,6–1,5% углерода, 0–5% молибдена, 0–5% ванадия, 0–10% кобальта. Твердость HSS в закаленном, отпущенном состоянии находится в диапазоне 60–67 HRC. Режущие свойства, твердость ножей сохраняются при температуре до 600°, что важно для высокоскоростных процессов резки. Используется для изготовления пильных полотен, зенкеров, фрез, плашек и сверл (спиральные, ступенчатые, корончатые).
40Х13
Нержавеющая, жаропрочная сталь, ее основное применение — изготовление ножей, для работы в агрессивных средах при температурах до 450°C. В процессе закалки сталь 40Х13 приобретает твердость, которая не превышает 55 HRC.
Из нее изготавливают ножи для пищевых производств, а также хирургические инструменты и оборудование для химической промышленности. Сталь слабо устойчива к высоким температурам (свыше 450°C) — это ограничивает ее применение в сварных конструкциях. У ножей марки 40Х13 мягкая режущая кромка, что требует регулярной заточки.
SK5
Инструментальная японская углеродистая сталь. Используется для создания ножей, предназначенных для работы в условиях, где исключен нагрев режущей кромки при контакте с металлами, полиэтиленом, деревом и пластиком. После закалки твердость стали не превышает 62 HRC.
Из SK5 делают ножи, которые подвергаются упругим нагрузкам, например, пружинные пластины, диски. Также из нее изготавливают пилы для деревообработки и стержни для литейных форм.
9CrSi
Инструментальная легированная сталь, предназначенная для изготовления ножей, работающих с мягкими материалами. Содержит около 0.95-1.25% хрома (Cr) и примерно 1.5% кремния (Si). Хром улучшает прокаливаемость стали, снижает степень окисления углерода и повышает ее коррозионную стойкость. Кремний добавляется для увеличения твердости, упругости стали.
Обладает высокой твердостью (62–63 HRC), что обеспечивает хорошую сопротивляемость режущей кромки к затуплению. Применяется при производстве лезвий для деревообработки: дробящих, лущильных и шпоночных.
SUJ2
Высокоуглеродистая хромистая подшипниковая сталь японского стандарта JIS G4805. Высокое содержание углерода (0.95–1.10%) и хрома (1.30–1.60%) придает материалу твердость, износостойкость к повышенным нагрузкам. Производители используют эту марку для производства контрножей, тарельчатых и дисковых ножей, поскольку она проста в обработке и имеет относительно низкую стоимость по сравнению с SKD-11 и HSS.
SKD-11
Японская инструментальная сталь от Hitachi Metals ltd. Используется для создания ножей, которые подвергаются повышенному износу. После закалки достигает твердости не более 62 HRC, что обеспечивает качественный рез и способность долго сохранять заточку даже после экстремальных нагрузок. Сталь SKD-11 используется для создания гильотинных ножей и штампов сложной конфигурации (матрицы, пуансоны, просечные штампы), которые используются для резки металлов, дерева, резины или других материалов.