Pisau: evolusi baja

Daftar Isi:

Pisau: evolusi baja
Pisau: evolusi baja

Video: Pisau: evolusi baja

Video: Pisau: evolusi baja
Video: Inside The Insane 1960s Nuclear Overland Vehicle - LeTourneau TC-497 2024, Maret
Anonim
Gambar
Gambar

Pisau adalah salah satu alat tertua umat manusia. Jika kita mengabaikan Zaman Batu dan Perunggu, maka dalam kasus yang paling sederhana pisau adalah sepotong besi (baja) yang diasah dengan pegangan yang nyaman untuk dipegang.

Bagian utama pisau, yang menentukan tujuan fungsionalnya, adalah mata pisau dengan ujung tombak. Kemampuannya sangat ditentukan oleh bahan struktural - baja dan perlakuan panasnya.

Komposisi dan struktur

Sifat baja ditentukan oleh komposisi dan strukturnya. Adanya pengotor tertentu (elemen paduan) dapat meningkatkan kekerasan atau ketahanan terhadap korosi pada mata pisau. Masalahnya sering terletak pada kenyataan bahwa dengan meningkatkan kekerasan, kita dapat secara bersamaan meningkatkan kerapuhan baja dan mengurangi ketahanan korosinya. Di sisi lain, dengan meningkatkan ketahanan korosi, kami memperburuk parameter lainnya.

Misalnya, karbon meningkatkan kekerasan baja, tetapi menurunkan ketangguhan dan keuletannya. Elemen paduan lainnya juga menambahkan sifat positif dan negatif pada baja. Kromium meningkatkan ketahanan aus dan korosi, tetapi meningkatkan kerapuhan. Vanadium dan molibdenum meningkatkan ketangguhan dan kekuatan, meningkatkan ketahanan terhadap efek termal, nikel - meningkatkan ketahanan korosi, kekerasan dan ketangguhan baja, vanadium meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus baja. Mangan dan silikon meningkatkan keuletan baja. Semua elemen ini membawa kualitas positifnya hanya dalam jumlah yang ditentukan secara ketat, sebagai akibatnya ahli metalurgi harus sangat berhati-hati dan seimbang dalam memilih komposisi baja.

Selain itu, elemen paduan sering cenderung terkonsentrasi pada titik-titik tertentu, di mana sumber tegangan dapat muncul, akibatnya, di bawah beban, bilah akan patah tepat di tempat ini.

Pisau: evolusi baja
Pisau: evolusi baja

Untuk alasan ini, di masa lalu, baja Damaskus dan damask muncul, di mana, dengan beberapa superposisi dari beberapa jenis baja dan penempaannya, distribusi elemen paduan yang paling seragam tercapai.

Gambar
Gambar

Menurut penulis, tiga periode dapat dibedakan dalam sejarah pisau terbaru.

Periode pertama adalah penggunaan baja karbon "berkarat" dan baja tahan karat dengan kekerasan rendah dan karakteristik retensi tepi (paruh pertama abad ke-20).

Periode kedua adalah munculnya baja tahan karat dengan karakteristik kekerasan dan retensi terdepan (paruh kedua abad ke-20).

Periode ketiga adalah munculnya bubuk baja tahan karat (awal abad XXI).

Periode ini dapat dianggap agak sewenang-wenang, karena bahkan sekarang beberapa perusahaan memproduksi pisau dari baja karbon. Namun demikian, pada awal abad ke-20 baja tahan karat pertama kali muncul, termasuk baja kelas 420 yang terkenal, dari mana sejumlah besar pisau masih diproduksi di seluruh dunia. Misalnya, jika pisau Cina yang murah dibeli, seharga beberapa ratus rubel, maka bilahnya kemungkinan besar berisi 420 baja.

Gambar
Gambar

Munculnya baja kelas pada paruh kedua abad ke-20 440A, 440B, 440C (rekan-rekan Rusia dekat 65x13, 95x18, 110x18), ditandai dengan kandungan karbon tinggi, memungkinkan untuk menghasilkan pisau stainless bersyarat dengan kekerasan dan sifat pemotongan yang sebanding untuk pisau dan bilah yang terbuat dari baja karbon.

Mengapa "tahan karat bersyarat"?

Karena hampir semua baja bisa berkarat, satu-satunya pertanyaan adalah di lingkungan dan tingkat paparannya. Misalnya, sebagian besar baja tahan karat terkorosi dengan baik di laut karena air asin. Omong-omong, baja 420 kuno adalah salah satu baja tahan karat paling banyak.

Namun demikian, jauh lebih nyaman menggunakan pisau baja tahan karat dalam kehidupan sehari-hari - selama periode yang sama, sementara baja tahan karat hanya ditutupi dengan bintik-bintik karat, baja karbon akan berkarat hingga berlubang. Selain itu, baja karbon sering menghasilkan aftertaste yang tidak enak saat dipotong.

Munculnya baja bubuk membantu memecahkan masalah keseragaman distribusi elemen paduan. Salah satu cara untuk mendapatkan baja bubuk adalah dengan menyemprotkan logam cair dalam lingkungan gas inert, setelah itu bubuk halus dibentuk dengan elemen paduan yang terdistribusi secara merata. Setelah itu, bubuk disinter menjadi batang monolitik dengan pengepresan isostatik.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Salah satu baja bubuk pertama dan paling umum yang digunakan untuk membuat pisau adalah CPM S30V, yang dikembangkan pada tahun 2001 oleh Dick Barber, seorang spesialis di Swedish Crucible Materials Corporation, dan Chris Reeve, seorang pembuat pisau terkenal.

Selain proses pembuatan bilah yang biasa dari strip dan batangan, baja bubuk memungkinkan solusi teknologi yang sangat menarik.

Perusahaan Amerika Kershaw telah merilis pisau lipat Offset 1597, dengan pisau yang dibuat menggunakan teknologi MIM (Metal Injection Moulding) - teknologi untuk pengecoran logam bubuk dan paduan di bawah tekanan, juga disebut MITE (Metal Injection Moulding with an Edge). Teknologi MIM / MITE mencampur bubuk logam dengan pengikat untuk membuat ukuran cetakan 20% lebih besar dari ukuran pisau akhir. Kemudian, dengan bantuan sintering di bawah tekanan, kepadatan produk jadi meningkat menjadi 99,7% dari kepadatan logam induk (pengikat terbakar selama sintering). Hasilnya adalah produk dengan bentuk 3D kompleks yang tidak dapat diperoleh dengan cara lain.

Gambar
Gambar

Kemungkinan distribusi elemen paduan yang seragam dalam baja bubuk menyebabkan peningkatan persentasenya, yang mengakibatkan munculnya apa yang disebut baja super, seperti, misalnya, ZDP 189 atau Cowry-X, namun, kompleksitasnya penajaman dan biaya tinggi membatasi distribusinya.

Baja yang lebih seimbang seperti M390 / M398, CPM-20CV, Elmax, dan lainnya lebih mudah dibuat dan dirawat - CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP, dll. telah menjadi lebih populer.

Gambar
Gambar

Pada akhirnya, semuanya tergantung pada biaya blade - baik baja super, atau bahkan hanya baja bubuk berkualitas tinggi tidak menggantikan baja non-bubuk yang lebih murah dari pasar. Pasar baja pisau dapat dianggap sebagai piramida, dengan baja 420 yang layak di bagian bawah dan baja super terbaru di bagian atas, turun saat baja muncul yang bahkan lebih "super".

Selain itu, intinya di sini bukan hanya biaya bahan awal - proses teknologi terpenting yang "mengungkapkan" karakteristik baja adalah perlakuan panas. Setiap baja membutuhkan perlakuan panasnya sendiri dan ketika baja super baru datang, dibutuhkan waktu bagi produsen untuk menguasainya.

Perawatan panas

Perlakuan panas - pengerasan, temper, normalisasi, anil, dan perlakuan kriogenik pada logam, memungkinkan Anda membawa bilah ke karakteristik yang tersirat oleh tingkat baja yang digunakan. Perlakuan panas berkualitas tinggi yang benar memungkinkan Anda untuk "memeras" baja semaksimal mungkin, sedangkan yang salah dapat sepenuhnya merusak produk akhir, tidak peduli bahan mahal apa yang digunakan di dalamnya. Aman untuk mengatakan bahwa lebih baik memilih bilah yang terbuat dari baja yang lebih sederhana, tetapi dengan perlakuan panas yang baik, daripada bilah yang terbuat dari baja super, dibuat oleh spesialis yang tidak tahu cara memanaskannya.

Gambar
Gambar

Sebuah perusahaan pisau sering terkenal karena kemampuannya untuk bekerja dengan baja tertentu, dan produknya yang terbuat dari baja yang lebih modern mungkin memiliki kinerja yang lebih rendah karena proses perlakuan panas yang buruk.

Peralatan untuk perlakuan panas memainkan peran penting. Tungku pendinginan modern memungkinkan perlakuan panas dalam ruang hampa dan di berbagai media - argon, nitrogen, helium, hidrogen. Peralatan untuk cryoprocessing pada suhu -196 derajat memberikan peningkatan ketahanan aus, kekuatan siklik, ketahanan korosi dan erosi. Misalnya, sumber daya produk dengan cryoprocessing dapat ditingkatkan hingga 300%.

Kebutuhan untuk menggunakan peralatan yang rumit dan mahal tidak memungkinkan bengkel pengrajin untuk melakukan semua operasi teknologi yang diperlukan, oleh karena itu, pernyataan bahwa "paman kami Kolya membuat pisau terbaik di dunia di garasi" hampir tidak dapat dibenarkan.

Pisau komposit

Cara lain untuk membuat bilah pisau adalah dengan membuat bilah komposit.

Pada prinsipnya, bilah yang disebutkan di atas yang terbuat dari baja Damaskus dan damask juga komposit - di dalamnya bahan dengan kandungan karbon lebih rendah digabungkan dengan bahan dengan kandungan karbon lebih tinggi. Namun, dalam bilah komposit modern, prosesnya diimplementasikan dengan cara yang sedikit berbeda.

Biasanya, bagian utama mata pisau terbuat dari bahan yang lebih elastis, tetapi lebih sedikit kekerasan dan kerapuhannya, sedangkan ujung tombak terbuat dari bahan yang lebih keras. Pisau seperti itu menggabungkan sifat mekanik yang baik dan ujung tombak berkualitas tinggi. Namun, pada model pisau yang mahal, mereka masih lebih suka menggunakan baja super.

Pilihan lainnya adalah menggunakan baja yang lebih murah sebagai dasar, dan baja yang lebih mahal tetapi berkualitas tinggi sebagai ujung tombaknya. Misalnya, pada pisau Kershaw JYD II, alas ujung tombaknya terbuat dari baja 14C28N Cina yang murah, dan ujung tombaknya terbuat dari D2 Amerika yang lebih tahan lama.

Gambar
Gambar

Namun, seperti dalam kasus pisau yang lebih mahal, pengurangan biaya bahan awal dikompensasi oleh kerumitan pembuatan pisau komposit, dan oleh karena itu model seperti itu merupakan pengecualian daripada aturan.

Arah paling populer di mana bilah komposit digunakan adalah pisau desainer yang diproduksi dalam jumlah terbatas. Mereka menggabungkan bahan untuk menciptakan tampilan pisau yang spektakuler.

Gambar
Gambar

Masa lalu versus masa depan

Di Internet, Anda sering dapat melihat artikel yang mengatakan bahwa rahasia damask dan damaskus asli telah lama hilang, dan sekarang rekan-rekannya yang menyedihkan sedang dirilis. Katakanlah, jika rahasia itu terungkap, maka bilah yang terbuat dari damask atau damaskus "asli" akan memberikan keunggulan 100 poin di depan baja modern.

Faktanya, ini sangat tidak mungkin. Kemajuan teknologi, peralatan, dan ilmu material sekarang berada pada tingkat tertinggi, tidak dapat dicapai oleh para master di masa lalu. Ya, pengrajin yang baik dapat menghasilkan produk dari damask dan damaskus dengan karakteristik di depan waktu mereka, tetapi sekarang produk mereka cenderung menghasilkan rekan-rekan modern mereka yang terbuat dari baja super.

Namun, sejak saat baja tahan karat modern dari garis 440 dan analognya muncul, tidak ada kebutuhan global untuk meningkatkan baja pisau - hampir semua pisau yang dibuat dengan baik dengan perlakuan panas yang benar mengatasi tugas sehari-hari.

Munculnya baja super pada pisau lebih merupakan penghargaan terhadap pasar dan keinginan pengguna, banyak di antaranya adalah penggemar dan kolektor pisau dan ingin mendapatkan sesuatu yang baru, lebih "keren". Dan tidak ada yang salah dengan itu, karena tidak hanya baja yang ditingkatkan, tetapi juga desain dan desain pisau. Banyak pisau modern dapat dengan percaya diri dikaitkan dengan benda-benda seni, yang nilai artistiknya tidak kalah dengan kanvas seniman luar biasa, dan nilainya hanya meningkat seiring waktu.

Direkomendasikan: