Що таке твердість ножа HRC?
Ми незалежно перевіряємо товари та технології, які рекомендуємо.
Якщо ви шукаєте кухонний ніж, то великий вибір рішень пропонується в нашому каталозі. Потрібна модель для походу, полювання чи інших outdoor-активностей? Тоді рекомендуємо ознайомитись з відповідним туристичним асортиментом. До речі, і там, і там можна фільтрувати ножі за показником HRC.
Що таке твердість за Роквеллом (шкалою HRC)?
Твердість ріжучого інструменту — досить важливий показник, який визначає його здатність чинити опір деформації при контактному тиску (тобто роботі з різними матеріалами — їх різанні, колці, рубці, розпилюванні). Цей параметр важливий не тільки для ножів, але і, наприклад, для фрез, дискових та стрічкових пил. Якщо говорити простими словами, то від твердості залежить чи збереже цілісність лезо під впливом матеріалу, що обробляється (хряща або кісточки, бруска або гілки, консервної банки тощо).
Способи вимірювання
Показник твердості клинка можна виміряти різними способами. Найчастіше для випробувань застосовують алмазні наконечники або загартовані металеві кульки. Ці допоміжні пристосування називають інденторами: їх, як правило, вдавлюють у матеріал, що тестується, і тим самим оцінюють твердість. Але подібний алгоритм дій поєднує лише групу статичних способів вимірювання. Існують ще й динамічні тести, наприклад, за Шором він же метод відскоку. У цьому разі фіксується висота відскоку індентора (бойка) від випробуваного матеріалу, а в ході вимірювань задіюється спеціальне устаткування — склероскоп.
Найбільш універсальними і частіше застосовуваними вважаються саме статичні методи (з вдавлюванням). Подібний тест за власною методикою проведення свого часу винайшов згадуваний вище Шор, а також Віккерс, Брінелль та Роквелл. Останній варіант вважається найпопулярнішим і найбільш достовірним для вимірювання твердості ріжучих інструментів, до того ж, відповідна процедура навіть регламентована стандартом ISO 6508-1. Логічно, що порівнювати різні ножі доцільно за якимось одним методом і таким сьогодні є Роквелл.
Метод Роквелла передбачає вдавлювання наконечника в матеріал, що тестується. |
Метод Роквелла та його шкали
Для визначення твердості за Роквеллом передбачено 11 різних шкал, тобто фактично є 11 підметодів. У них відрізняється інтендор (це сталева кулька або алмазний наконечник з різною формою, діаметром тощо) тиск, що чиниться при тесті (навантаження), і звичайно ж, сфера застосування, наприклад, для оцінки твердості бронзи або алюмінію – одна шкала, а для твердих металів – інша. Підметодам присвоєно латинські літери (A, B, C і т.д.). В результаті випробувань крім числового значення твердості обов'язково вказується також скорочення HR (загальне позначення способу Роквелла) + буква шкали, тобто, наприклад, HRA 71 або HRC 59.
Якщо проводяться випробування зі сталлю, а клинки ножів найчастіше виконуються саме з неї, то основним підметодом є HRC. У межах показників за цією шкалою можна порівнювати твердість клинків.
Для тестування ножів використовується спеціальне обладнання – твердомір, алмазний конус із закругленою вершиною в ролі індентора, а навантаження, що застосовується, становить 150 кг. Фактично спочатку виконується пробний текст з незначним впливом, що вдавлює (10 кг), після цього основний. Також фіксується різниця глибин занурення індентора в сталь, після чого цифровий твердомір відразу виводить значення твердості, а при використанні простішого обладнання залишається виконати нескладні розрахунки за формулами.
Цифровий твердомір одразу показує значення HR. |
Переваги оцінки твердості за Роквеллом
Чому метод Роквелла користується такою популярністю? Ось основні його плюси:
- під час тесту не руйнується метал: у ньому залишається лише невеликий відбиток;
- простота вимірів – за наявності твердоміра не потрібен мікроскоп або інше обладнання;
- висока швидкість оцінки – без урахування підготовки сам тест виконується буквально за 5 секунд;
- при роботі зі сталлю попередньо сплав не потрібно полірувати чи очищати.
Від чого залежить твердість клинка ножа?
Значення HRC сталі прямо залежить від складу сплаву та подальшої термічної обробки металу (загартування). Хімічним елементом, що визначає «кількість Роквеллів», у клинку є вуглець. Так, чим вища його консистенція в сталі, тим вона буде твердішою. Наприклад, у популярного сплаву американського виробництва 420HC та його європейського аналога — X46Cr13 міститься не менше 0.46% вуглецю. При цьому твердість зазвичай становить близько 57 HRC. А ось у преміальної японської сталі марки ZDP-189 вуглецю в 6 разів більше (майже 3%), відповідно і значення за шкалою Роквелла наближається до 69 HRC.
Виходить, що вже за маркою сталі загалом можна судити про рівень твердості. Але чималий розкид у рамках сплаву з одним складом не виключений, адже на підсумкове значення HRC впливає додаткова термообробка (загартування) та відпуск металу. Ці етапи суттєво відрізняються у різних виробників ножів, тому твердість варіюється. Далеко за прикладами йти не потрібно, наприклад, навіть у лінійці Spyderco є моделі Tenacious і Byrd Hawkbill: обидва клинки зроблені зі сплаву 8Cr13MoV, але у першого твердість 56, а у другого – 59 HRC.
Підвищити твердість дає змогу загартування металу. |
До речі, через різну термічну обробку деякі виробники вказують не одне значення твердості, а діапазон, наприклад, від 56 до 58 одиниць за Роквеллом. Справа в тому, що спеціальні тести зазвичай проводять самі виробники сталі, а ножові бренди відповідних вимірювань після загартування не роблять, особливо якщо йдеться про моделі ручної роботи або лімітовані партії.
Ще варто відзначити, що значення HRC для своєї продукції дають не всі виробники. Чимало американських та європейських компаній обмежуються лише маркою сталі. Більше того, є бренди, які навіть сплав або його склад тримають у секреті, що властиво, наприклад, швейцарським ножам Victorinox. У цьому сенсі наявність хоча б діапазону за твердістю для покупця буде куди інформативнішим, ніж повна відсутність відомостей про матеріали виготовлення клинка.
Що дає висока твердість ножа?
Високі значення HRC найчастіше ототожнюють із преміальними, дорогими сталями і, відповідно, з ножами найвищої цінової категорії. Почасти це справедливо, адже твердість понад 60 одиниць за шкалою Роквелла зазвичай зустрічається у моделях преміумсегменту. Але ніж рідко купується з міркувань статусності, а насамперед для прикладних задач, чи то швидка робота на кухні, чи необхідні операції для бушкрафту, тобто виживання в лісі та на природі. Що ж дає підвищена твердість?
Насамперед високі значення HRC означають здатність клинка тривалий час зберігати гостроту заточування. Тобто такий ніж не доведеться часто точити, що важливо як на кухні, так і при outdoor-застосуванні.
Гарний ніж – гострий ніж, причому протягом тривалого часу. |
Також твердість прямо визначає зносостійкість клинка: чим вище HRC, тим краще виріб чинитиме опір руйнуванню під впливом тертя, у тому числі при звичайних ріжучих рухах, струганні тощо.
Звичайно ж, чим твердіший клинок, тим міцніший його метал за інших рівних умов. В цілому вважається, що висока твердість позитивно впливає на загальну надійність та довговічність, є непрямим підтвердженням якості. Але не все так однозначно, оскільки великі показники HRC мають недоліки.
У чому мінуси надто твердих ножів?
З основ фізики відомо, що чим вища твердість матеріалу, тим нижча його пластичність (еластичність). Що стосується ножів, це означає велику крихкість клинка, зокрема його вістря і ріжучої кромки. Насправді це виливається у можливість кришення леза при неадекватних навантаженнях. До того ж, власник ножа, бачачи високі значення HRC, часом перебільшує його можливості, вважаючи, що виріб готовий до будь-яких випробувань.
Наслідок крихкості – ризик відколів ріжучої кромки. |
Наприклад, у польових умовах можна легко позбутися частини твердого клинка через додаткове бокове навантаження, у тому числі при спробі стругання сучків. Аналогічно на кухні пошкодити ріжучу кромку ножа з великим значенням HRC можна при випадковому попаданні на кістку при обробці м'яса. Така доля може спіткати і мисливця. Щоб відновити ніж після подібних неприємних казусів, простого заточування мало, доведеться знову зводити спуски, що потребує і певних навичок, і спеціального обладнання.
Другий мінус високих значень HRC прямо випливає із плюсів. Ніж дійсно чудово тримає гостроту, тобто не тупиться, але колись все одно доведеться його точити, а щодо твердих сталей це трудомісткий процес. Наприклад, найпростіша кишенькова точилка з цим завданням навряд чи впорається.
Третій неоднозначний момент великої «кількості Роквеллів» пов'язаний із складом сплавів. Так, підняти твердість можна за рахунок загартовування нержавіючої сталі з помірним вмістом вуглецю, але найчастіше високі показники HRC властиві вуглецевим сталям. В них стабільність підтримки гостроти іноді досягається з допомогою зниження корозійної стійкості. Припустимо, для польових умов та кухні приріст твердості за рахунок збільшення чутливості до вологи – точно сумнівна ідея.
Яке значення HRC клинка вважається оптимальним?
Останнім часом пішла мода на ножі з підвищеним рівнем твердості за Роквеллом. Причому якщо раніше багато хто хотів модель зі значенням не менше 58 HRC, то зараз найчастіше розглядають 60 одиниць або навіть більше. Якщо орієнтуватись на такі високі показники, то, ймовірно, доведеться збільшувати бюджет на купівлю та брати вироби із преміальних марок сталі. Разом з тим, подібна переплата не гарантує якихось еталонних, бездоганних експлуатаційних властивостей, крім тривалого збереження гостроти заточування.
Традиційно нормальним значенням твердості можна вважати показник 55 HRC. Причому для більшості ножів. Як данина моді можна орієнтуватися на діапазон від 55 до 58 одиниць за Роквеллом. Такі клинки непогано тримають гостроту ріжучої кромки, не надто трудомісткі при заточуванні, збалансовані в розрізі зносостійкості та пружності.
Для мисливських та кишенькових повсякденних моделей можна орієнтуватися на діапазон від 52 до 58 HRC. Вищі значення при специфічних польових задачах небажані через неминуче зростання крихкості.
Для кухонних ножів розкид збалансованих показників трохи ширший, а саме 52 – 62 одиниці за Роквеллом. Моделі, які ближчі до верхньої межі, сподобаються господаркам тим, що заточувати їх треба вкрай рідко. При цьому ними буде дуже легко та зручно різати м'які продукти харчування. Щоб мінімізувати ризик кришення ріжучої кромки твердого кухонного ножа, можна рекомендувати до використання обробну дошку з дерева або силікону.
Висновки та поради щодо вибору твердості ножа
Перед покупкою ножа, звичайно ж, варто враховувати показник твердості його клинка, тому що він впливає на збереження гостроти леза, трудомісткість заточування, загальну зносостійкість, міцність, пружність. Банальна гонитва за високими значеннями HRC (понад 58 або 60 одиниць за шкалою Роквелла) — це не найкращий підхід, який обернеться лише переплатою і не гарантує бездоганного виконання виробом функцій, що покладаються на нього.
Твердий кухонний ніж потребує дбайливого поводження. |
Головними орієнтирами при виборі можна вважати саме поставлені завдання та основні сценарії застосування ножа. Нижче наведено кілька рекомендацій щодо цього:
- домогосподаркам, які не мають особливих навичок заточування, підійде кухонна модель або з відносно невеликою твердістю (від 52 до 55 одиниць) або, навпаки, з високими значеннями HRC (близько 60). У першому випадку ніж буде тупитися швидше, але проста ручна точилка гарантує легке відновлення гостроти. Дуже твердий ніж дасть змогу насолоджуватися експлуатацією без додаткового обслуговування, але все ж таки потребуватиме більш акуратного поводження;
- якщо необхідна модель для рубки, наприклад, мачете або філейний ніж, то показник твердості вище відповідно 55 і 57 HRC, розглядати не варто. Інакше підвищується крихкість та ймовірність пошкодження кромки;
- якщо потрібен максимально універсальний туристичний ніж, яким можна консервні банки відкривати, дрова колоти, вогнище ворушити або навіть землю рити, то варто брати вироби з відносно м'якою нержавійкою — до 55 HRC. Так, вони швидко тупляться, але без проблем заточуються, а також не схильні до сколів: край при сильних навантаженнях може злегка деформуватися, але залишиться цілим;
- для туристів-легкоходів, які не беруть зайвий багаж у дорогу, підійдуть тверді ножі (від 58 одиниць). З ними не знадобляться додаткові точилки або мусати в рюкзаку. Але для тривалої експедиції краще розглядати м'якіші моделі, інакше в найбільш невідповідний момент можна залишитися з виробом, що затупився. А повернути гостроту стали зі значенням близько 60 «Роквеллів» у похідних умовах дуже проблематично;
Для походу краще взяти не надто твердий ніж. |
- для метальних ножів характерна низька твердість – зазвичай навіть близько 52 одиниць або менше. Їм потрібна гарна пружність, яка при падіннях захищає від обламування, відколів або розфарбовування клинка;
- якщо стоїть вибір між високою твердістю та стійкістю до корозії, то для походу та кухні у пріоритеті саме другий момент;
- досвідченим користувачам, які знають, яке поводження потрібно твердим ножам, звичайно ж, доцільно розглядати для покупки саме їх. Для заточування їх потрібно буде віддавати професіоналам або застосовувати спеціальні верстати, які рекомендовані насамперед майстрам та ентузіастам роботи з ріжучим інструментом.
Заточення твердого ножа – ціле мистецтво. |
На завершення варто відзначити, що твердість – не єдиний показник, який допомагає з правильним вибором ножа. В ідеалі потрібно оцінювати десятки інших показників, включаючи профіль і геометрію клинка, кут заточування, форму і матеріал рукоятки, загальні розміри, ергономіку і навіть естетику. Якщо це перша подібна покупка, ми рекомендуємо дивитися на бренд (країну походження, репутацію), марку сталі і, за можливістю, на твердість. Досвідчені користувачі вже й так знають, що вибір відмінного ножа – це складне, але майже завжди захоплююче заняття з безліччю змінних і тими чи іншими компромісами при ухваленні остаточного рішення.