Инструментальная сталь D2 для ножей: плюсы, минусы, состав, аналог

История появления сплава

Сталь марки D2 пластина 250х80х4 мм.
Сплав разработали в Америке в 60-х гг. для промышленных целей (изготовление ножей и режущих инструментов). Сейчас такая сталь производится не только в США. В Японии, Германии и Швеции разработаны сплавы, похожие по составу на D2. Единственное отличие заключается в количестве углерода.

У сплава имеются следующие обозначения:

• X155CrMo12 – производится в Германии;
• 1.2379 – так маркируется D2 согласно Европейской системе обозначения сталей;
• SLD – сплав в Японии;
• SKD-11 – маркировка D2 в Швеции.

В России также существует аналог – Х12МФ.

Сплав активно применяется в металлообрабатывающей промышленности, автомобилестроении, при производстве лезвий для бритв. Кроме этого, он используется при создании клинков холодного оружия.

Преимущества и недостатки

Как и любой сплав, сталь D2 обладает своими плюсами и минусами. Ее достоинства проявляются:

• в высокой твердости резца, способности долго держать заточку;
• стойкости к деформации;
• устойчивости к коррозии, хотя сталь и не относится к нержавеющим;
• стойкости к действию высоких температур;
• однородности внутренней структуры после закалки;
• значительной износоустойчивости;
• способности выдерживать динамические нагрузки;
• вполне доступной стоимости.

Очевидные преимущества ножей из стали D2 сделали их востребованными среди охотников и туристов. Большой популярностью пользуются и бытовые ножи для применения на кухне.

Недостатки сплава, в основном, связаны с его достоинствами, в частности:

• из-за высокой твердости заточка ножей требует специальных приспособлений, что в походных условиях трудно выполнить;
• несмотря на высокую устойчивость к коррозии, ножи требуют внимательного ухода и исключения контакта с агрессивными средами.

Ножи, изготовленные из стали D2, считаются лучшим вариантом для использования в любых условиях. При правильном хранении и соблюдении правил ухода они прослужат долго, эффективно выполняя свои функции.

Сталь D2 плюсы и минусы

Сталь обладает весьма высокой прочностью по Роквеллу, на нашем производстве – это 63-64 единицы. Технологически данная характеристика может варьироваться от 55 до 69! единиц, но мы остановились на именно 63-64, как на золотой середине при малой прочности ножи быстро тупятся, а при слишком высокой трудно правятся.

Сталь изначально задумывалась как ножевая. Соответственно плюсов будет весьма немало количество, но без ложки дёгтя тоже не обойдётся.

Плюсы:

• высокая механическая прочность,
• острая режущая кромка, благодаря содержанию углерода выходит весьма агрессивный рез,
• высокая степень защиты от коррозии,
• режущую кромку можно заточить до бритвенной остроты. Заточку она будет держать чрезвычайно долго.

Небольшие минусы тоже найдутся.

Минусы:

• Сталь хоть и полунержавеющая, но минимальный уход за ней необходим,
• плохо выносит боковые нагрузки, выдёргивать им гвозди, например, лучше не стоит,
• высокая прочность делает заточку в «полевых» условиях проблематичной.

Итоги:

• хорошее соотношение цены и качества,
• долго держит заточку, но требует время на правку,
• нуждается в минимальном уходе, не предназначен для рубки и метания, не любит боковые нагрузки.

Химический состав

Сплав D2 разработан на основе высокоуглеродистой стали. Содержание углерода в его составе — 1,4-1,6%. Его высокая концентрация способствует образованию большого количества карбида железа. Особую прочность и износоустойчивость ему придают тугоплавкие металлы, концентрация которых составляет:

• молибдена – 0,8-1,2%;
• вольфрама – 0,9-1,1%.

Они вводятся в расплавленный металл в порошковом виде и замещают железо в соединениях с углеродом. Образуются прочные карбиды вольфрама и молибдена, придающие металлу свойства:

• высокой прочности при нагреве;
• способности к закаливанию;
• равномерного распределения возникающих в процессе закалки внутренних напряжений;
• предотвращения хрупкости.

Повышает антикоррозионные характеристики стали Д2 добавление хрома, в количестве более 11%. Дополнительную прочность придают сплаву карбиды хрома, образующиеся в процессе взаимодействия элементов.

Кремний и марганец добавляются в равных долях, по 0,6%, и обеспечивают стабилизирующее и упрочняющее влияние на внутреннюю структуру сплава.

Известно, что сера и фосфор способствуют ухудшению механических свойств, снижают износоустойчивость, одновременно повышая хрупкость металла. Содержание этих элементов снижено до тех пределов, когда их вредное воздействие не отражается на качестве стали:

• сера – 0,03%;
• фосфор – 0,04%.

Технические особенности стали марки D2

Есть пять характеристик для оценки сплава:

1. Твердость. Обладает высоким показателем – до 64 HRC по Роквеллу.
2. Жесткость. Отличается прочностью, но является недостаточно жестким, что приводит к неудобствам при заточке изделий.
3. Износоустойчивость к абразивному воздействию. Благодаря твердости этот показатель у сплава высокий.
4. Коррозионная стойкость. Данный вид стали не относится к нержавеющим, поскольку не содержит достаточного количества хрома, но сопротивляется ржавчине. Устойчивость к коррозии оценивается как средняя.
5. Защита краев от завалов. При эксплуатации лезвие изделия из D2 способно долгое время сохранять свою остроту.

Свойства сплава

Хотя сталь D2 обладает высокими антикоррозийными свойствами, однако не считается полностью нержавеющей. Устойчивость к коррозии во многом зависит от условий эксплуатации и хранения. При длительном нахождении изделий во влажной среде на них могут появиться пятна ржавчины.

Физические и технические характеристики стали D2 позволяют использовать ее после соответствующей термообработки для производства инструментов, обладающих высокой износоустойчивостью и стойкостью к ударным нагрузкам:

• плотность – 7700 кг/м3; показатель термальной проводимости – 20 Вт/м2*град;
• коэффициент эластичности – 21*104 МПа;
• компрессионная прочность увеличивается от 1750 до 2200 МПа с повышением твердости в диапазоне от 52 до 62 HRC.

Термическая обработка

Сталь D2 производится методом электрошлаковой переплавки (ESR), при котором расплав металла пропускается через специальный флюс. Во время процесса из расплава максимально удаляются вредные примеси серы и фосфора, за счет чего повышается качество металла.

Для получения необходимых прочностных характеристик для ножей сталь D2 подвергают дальнейшей термической обработке. Во время закалки важно обеспечить равномерный нагрев всей массы металла, для чего достаточно небольшой выдержки. Нагрев производится в окислительной среде, из-за чего происходит частичное обезуглероживание поверхностного слоя. Он снимается при окончательной обработке.

Первичная твердость металла достигается закалкой при 1000-1010 градусах с выдержкой в течение 5-7 минут. Температурный диапазон отпуска – 175-200 градусов. При таком режиме обеспечивается максимальная твердость режущей кромки – 61-62 HRC.

Для изготовления ножей, предназначенных для определенных динамических нагрузок, несколько меняется режим закаливания стали:

• закалка – при температуре 1020-1040 градусов;
• отпуск – 310-340 градусов в течение двух часов.

Конечная механическая обработка изделий заключается в шлифовании и заточке резца.

Условия термомеханической обработки

Сталь такого типа требует закалки, придающей ей большую прочность. Чтобы закалить сплав, не предназначенный для изготовления клинков, применяется окислительная атмосфера. Создание клинков из стали D2 требует иной технологии.

Для производства режущих лезвий и деталей, рассчитанных на динамические нагрузки, необходимы другие время и температура воздействия. Наиболее распространена обработка стали на первичную твердость, включающая низкий отпуск и закалку в масле, под струей воздуха или в горячих средах.

Чтобы добиться однородности в структуре клинка, обеспечивают равномерное нагревание при закалке. Отсутствие окисления при подобной обработке предотвращает обезуглероживание, что способствует сохранению прочности и приобретению изделием большей остроты.

Нагрев происходит при температуре +690…+850°С. Через несколько минут или секунд сплав охлаждают, легируют ванадием и молибденом, способствующим закаливаемости.

В производстве используют метод электрошлаковой переплавки. Расплавленный металл пропускается через слой шлака, в процессе очищаясь от вредных примесей, в т. ч. от серы с фосфором.

После обработки с последующим накаливанием сталь остужается и подвергается окончательной механической обработке в виде шлифования и заточки клинка.

Аналоги сплава и его применение

Марка стали D2 была разработана в 60-е годы прошлого века в Соединенных Штатах и первоначально использовалась для нужд промышленности. Из сплава изготавливали высокоскоростные резцы по металлу, которые могли работать при высоких температурах. Сегодня эта марка популярна во всем мире и имеет множество аналогов:

• Х155CrMo12 – в Германии;
• SLD – Японии;
• 1,2379 – в Евросоюзе;
• SKD-11 – Швеции.

В России заменителем стали D2 является марка Х12МФ, состав которой регламентируется ГОСТом 5950. Ее сортамент представлен:

• различными видами проката;
• калиброванным прутком и серебрянкой;
• полосой и коваными заготовками.

Инструментальная сталь D2, как и ее аналоги, нашла широкое применение:

• в машиностроительной отрасли;
• производстве металлообрабатывающих инструментов;
• бритвенных лезвий.

Особенно востребована она в качестве материала для изготовления элитных ножей, что связано с ее способностью в течение длительного времени держать хорошую заточку. Ее в норме должно хватать на разделку крупной туши. Из сплава получают широкий ассортимент ножей:

• универсальных складных, включая и подарочные варианты;
• шейных охотничьих ножей, предназначенных для свежевания добычи;
• туристических, имеющих широкий спектр применения;
• разделочных, для разрезания больших туш.

Сравнительные характеристики стали D2 и Х12МФ

Аналогом в РФ является сталь Х12МФ .

В состав стали D2 входит углерод. В качестве легирующих элементов используются ванадий который снижет хрупкость клинка, молибден улучшает прокаливаемость материала на всю глубину. Хром защищает сталь от коррозии, но его уровень недостаточен для того, чтобы отнести сталь к нержавеющим. Также спав, легируется кремнием и марганцем, первый элемент упрочняет зерна стали, второй повышает ее твердость.

• Углерод – 1,4-1,6%.
• М-0,9-11%
• Mo- 0,8-1,2%
• Cr-11%.

Сталь отличается очень агрессивным и продолжительным резом. Легко точится и правится. Желательно для заточки использовать керамические абразивы, алмазы формируют слишком грубую режущую кромку. Либо использовать алмазные абразивы для первичной обдирки, а дальше переходить на керамику.

Сталь неплохо сопротивляется коррозии, но отнести к нержавеющим сталям ее нельзя, не хватает хрома. Ножи будут требовать несложного ухода, после использования вымыть и протереть. Питтинговая коррозия легко убирается при помощи обычного ластика.

Оптимальный режим термообработки – 58-60 ед. по Роквеллу, при такой твердости клинок отличается сбалансированными характеристиками. Хорошо удерживается остроту режущей кромки и одновременно кромка не склонна к скалыванию, при сильных боковых, либо ударных нагрузках. В случае термообработки на твердости 60-62 ед. по Роквеллу, заметно возрастает износостойкость, но при этом нож становится хрупким. К примеру, при попадании ножом по кости, в процессе разделки туши, можно получить сколы.

К достоинствам ножей из D2 можно отнести:

• Продолжительное время удержания остроты режущей кромки;
• Неплохое сопротивление коррозии;
• Обладает достаточной механической прочностью, чтобы без повреждений переносить рубящие удары;
• Как правило, ножи из данной стали обладают приемлемой стоимостью.

К недостаткам следует отнести;

• В условиях длительного нахождения во влажной среде склонна к образованию очагов коррозии;

Разнообразие изделий из Д2

Из инструментальной стали Д2 производится широкий ассортимент различных ножей. Среди них:

• складные — универсального предназначения, в том числе – в подарочной упаковке;
• шейные, с помощью которых можно освежевать убитого на охоте зверя, аккуратно снять с него шкуру;
• туристические, с фиксированным клинком и широким спектром применения;
• разделочные, которые помогут разрезать тушу животного на части и разрубить кости.

Высококачественные ножи из стали Д2 можно приобрести в интернет-магазине КавказСувенинр Али Аскерова, среди них: охотничьи, туристические, складные. На нашем сайте также представлены тактические ножи выживания, изготовленные лучшими кизлярскими мастерами, среди которых – изделия из стали D2.

Также в нашем интернет-магазине имеется множество ножей ручной работы различного предназначения. Все они характеризуются высокой точностью и соблюдением необходимых параметров изделия, эстетичностью, использованием натуральных материалов при декорировании.

Отечественные производители ножей всё чаще используют современные и высококачественные сплавы при производстве ножей и среди них, завоевавшая широкую популярность, сталь D2 (Д2).

 

Уже много лет ножи, изготовленные из стали д2, остаются популярными и востребованными во многих странах мира. Высокие качества стали d2 с ее плюсами и минусами, дали возможность использовать этот металл для создания различных режущих инструментов в таких отраслях, как:

• металлообработка;
• автомобилестроение;
• производство бритвенных лезвий.

Клинок никогда не крошится, не заминается. Нож свободно разрубает гвозди, причем режущая кромка остается целой и сохраняет рабочие параметры.

Длительный контакт с водой вызывает появление коррозии. Такой нож нельзя использовать в домашних условиях. Лезвие начинает покрываться ржавчиной.

Охотничьи

Для настоящего охотника очень важно иметь хороший нож. Он должен свободно выдерживать огромные нагрузки, помогать в проведении сложной длительной работы: разделка туши, ее ошкуривание. Металл охотничьего ножа должен отличаться твердостью и высокой прочностью. Для клинка подходит легированная и углеродистая сталь.

От химического состава металла зависит несколько важнейших качеств оружия охотника:

• лезвие должно длительное время оставаться острым;
• не бояться механических нагрузок;
• отличаться высокими режущими характеристиками;
• свободно переносить скачки температуры, сохраняя свои первоначальные свойства.

Клинки, изготовленные из легированной или углеродистой стали, подвергаются коррозии. Чтобы увеличить срок их эксплуатации, лезвие проходит специальную обработку. После мытья его тщательно вытирают, сухую поверхность смазывают тонким слоем промышленного масла. Ножи, изготовленные из инструментальной легированной стали, намного реже подвергаются образованию коррозионных пятен. Их можно использовать для работы при высокой влажности.

Туристические

Ножи для туристов изготавливают из инструментальной стали с высоким содержанием углерода и хрома. На заводах Японии и США для производства туристических ножей используют сталь д2. Она считается лучшей в мире для производства клинков. Этот материал отличается повышенной коррозионной стойкостью, способностью долго сохранять острую режущую кромку. Твердость металла после термообработки достигает HRC 60-62 единицы.

Так как в д2 содержание хрома немного ниже, чем в настоящей нержавеющей стали, профессионалы советуют тщательно вытирать клинки после работы, стараться не оставлять нож в местах с повышенным содержанием влаги.

Бытовые

Из д2 редко изготавливают ножи для бытовых целей, ведь в процессе производства приходится менять конструкцию инструмента. Ярким примером такого изделия может служить лезвие, изготовленное на основе узбекского острого ножа пчак. Созданием таких приспособлений занимается компания «Русский булат». Чтобы получить высококачественную продукцию, применяется специально разработанная технология.

Нож сделан таким образом, что его не нужно точить, а только немного подправлять. В результате сохраняется толщина режущей кромки. Она обычно не превышает 0,1 мм. В восточных странах такой клинок считают универсальным приспособлением. Он свободно режет барана, его можно использовать, как боевое оружие.

В последние годы отечественная промышленность освоила выпуск специальных кухонных ножей из стали д2. Особой популярностью пользуются клинки «Овощной» и «Универсальный». Высокоуглеродистая, полунержавеющая сталь d2, твердостью 61-62 единицы, позволяет выполнять на кухне любые операции. К сожалению, стоимость таких изделий очень высока (6000 -7000 рублей).

Нож Длинный Джек (сталь D2, рукоять – карельская береза)

Складной нож Zorg (сталь D2 GT, рукоять G10)

Где купить?

Производителей ножей из стали D2, Х12МФ… в России и за рубежом много. Интернет в помощь). Но вот купить полосы именно из немецкого аналога стали D2 можно, но встречаются реже..

Цена

Ножи из стали D2 выпускают как отечественные, так и зарубежные производители. Изделия отличаются невысокой стоимостью. Связано это с тем, что все компоненты, которые используются для производства стали этой марки, доступны и дешевые. Средняя цена за нож составляет 2500 рублей. Благодаря невысокой цене и отличным характеристикам ножи из стали D2 пользуются популярностью у покупателей, особенно у охотников и туристов.