Все о порошковых сталях

Порошковая сталь – термин часто встречается в описании ножей и других популярных изделий из данного металла. Стоит рассмотреть основные особенности материала, его сферы применения, а также разобрать способы изготовления.

Первые отметки об использовании порошковой стали появились ещё в конце VIII века нашей эры. С помощью данного материала индусы сделали колонну весом почти 6 тонн. Интересно, что конструкция до сих пор практически в идеальном состоянии.

К сожалению, широкое применение порошковая сталь нашла только в середине XX века, когда промышленные мощности США стали применять данный материал, желая увеличить прочность производимых изделий.

Порошковую сталь используют преимущественно для изготовления ножей. При этом производители задействуют разные сплавы, в составе которых присутствуют дополнительные компоненты. Перечислим основные легирующие добавки.

• Молибден. Отличается устойчивостью к высоким нагрузкам и нагреванию. Ножи из порошковой стали с молибденом прослужат долго и порадуют своим качеством исполнения. В среднем в сплаве содержится до 8% дополнительного компонента.
• Хром. Повышает устойчивость стали к коррозии и делает ее более твердой. Минус – снижение прочности материала. Среди особенностей выделяют отсутствие необходимости регулярной заточки ножей. В среднем сплав содержит до 13% хрома в своем составе.
• Ванадий. Повышает устойчивость стали к внешним воздействиям, делает более твердой.
• Никель. Улучшает твердость материал, делает его более устойчивым к воздействиям извне.
• Марганец. Улучшает структуру сплава, за счет чего повышается его износостойкость. Материал становится более прочным, поэтому часто для производства ножей используют разновидности с содержанием марганца.
• Кремний. Улучшает крепость ножа, повышая также остальные характеристики.

Еще на свойства ножевой стали при производстве влияют карбиды. Особые элементы, от которых напрямую зависят прочность готового изделия, а также гибкость и срок службы. В обычной стали карбиды отличаются крупными размерами, поэтому распределяются по материалу неравномерно. Минус в том, что такое поведение частиц не позволяет предсказать, каким в итоге получится материал. При изготовлении сплава из порошка этого удается избежать, что позволяет сохранить высокие показатели прочности и надежности готового сырья.

Процесс изготовления стали из порошка проводится в несколько этапов.

• Сталь распыляют в виде порошка, за счет чего частицы карбида становятся похожи на слитки и предоставляют возможность быстрого охлаждения.
• Далее распыленный состав прессуют под высоким давлением с единовременной обработкой материала.
• Третий этап подразумевает сплавление твердофазного и двухфазного видов. На данной стадии в сталь добавляют легирующие компоненты, с помощью которых повышают свойства материала.

Последний этап представляет выпуск прочного материала, способного выдержать внушительные нагрузки.

Порошковая сталь – востребованный во многих сферах материал со своими достоинствами и недостатками. Среди плюсов подобных сплавов выделяют ниже перечисленные.

• Гибкость. Изделия из порошковой стали отлично противостоят внешним воздействиям и возвращают первоначальную форму даже при длительных нагрузках.
• Прочность. Сталь не покрывается трещинами, не деформируется и не разрушается при внушительных усилиях, которые прикладывают к материалу.
• Устойчивость к коррозии. Из обычной стали изделия получаются ржавеющими со стремительной скоростью. Порошковый материал заметно снижает подверженность коррозии.
• Точность изготовления. Процедура создания изделия с помощью порошковой стали регламентируется требованиям ГОСТ и других нормативов. Готовый элемент проходит ряд испытаний для получения соответствующего сертификата качествами.
• Долгий срок службы. Производство порошковых сталей осуществляется на специальных установках. Результатом становится долговечный материал, востребованный в промышленной и строительной сферах.
• Экологичность. Изготовление порошковых сплавов представляет собой безотходный процесс. Лишних остатков металла не остается, что предотвращается загрязнение почвы.

Среди распространенных минусов выделяют следующие.

• Дорогое производство. Чтобы изготовить материал, необходимо приобрести дорогое оборудование. На обычных станках производство порошковой стали будет невозможно.
• Высокая цена готовых изделий из стали. Последствие первого пункта.
• Трудность заточки. При отсутствии легирующих добавок, которые позволяют избавиться от необходимости точить металл, процедура становится трудновыполнимой.

Процесс производства в большинстве случаев одинаковый. Отличаться может только этап добавления легирующих компонентов. По данной технологии изготавливают в основном ножи и клинки высокой прочности, которые не поддаются ржавчине и не затупляются со временем. Среди свойств материала выделяют:

• износостойкость;
• экологичность;
• прочность;
• стойкость к агрессивной среде.

Лезвия у предметов из порошковой стали острее, чем у ножей, созданных из стандартного металла. Поэтому часто клинки из усовершенствованного сплава встречаются в армии или у охотников. Кроме того, использование инновационного оборудования и современных методик прессования позволяет добавлять в сталь различные компоненты, повышающие ряд характеристик готового материала и изделия.

Производство деталей из порошковых сплавов подразумевает обязательный процесс спекания заготовки при высоких температурах и давлении в несколько сотен атмосфер. Для создания прочных ножей и других предметов используют разные марки порошковой стали. Все можно поделить на несколько основных групп по классу качества:

• низкий класс;
• средний;
• хай-энд;
• премиум.

Сталь изготавливают производители из России, а также китайские, американские и шведские компании. Отдельно стоит рассмотреть две последние группы.

Сплавы этого класса российского и международного производств отличаются максимальным качеством и неприхотливостью в уходе в сравнении с остальными видами. Изделия из порошковой стали ценятся за высокую прочность, устойчивость к коррозии и другим воздействиям. В основном сплавы используют для изготовления клинков.

Среди распространенных разновидностей лучшей стали из списка премиум-класса выделяют ниже перечисленные.

• ZDP-189. Представляет суперсталь, что встречается в основном в дорогих ножах. Производится преимущественно японскими предприятиями. Среди преимуществ материала выделяют высокие эксплуатационные характеристики, которых удалось достичь с помощью увеличенного содержания углерода.
• M390. Еще один сплав высокого качества, привлекающий внимание устойчивостью к коррозии. Изделия из стали премиум-класса этой марки демонстрируют отличную работу вне зависимости от условий, но с трудом поддаются обработке.

В данной категории стоит выделить вариант с такой маркировкой 154СМ. Металл американского производства долго не покрывается ржавчиной и не требует дополнительной обработки. Ножи из этого материала легко поддаются затачиванию.

При необходимости порошковую сталь подвергают дополнительной обработке, чтобы улучшить ее характеристики. Перечислим распространенные виды обработки.

• Удаление неметаллических включений. Повышает прочность и устойчивость стали к различным воздействиям.
• Твердофазное азотирование. Делает материал более твердым.
• Термическая обработка или закалка. Проводится путем воздействия на сталь высоких температур для повышения эксплуатационных свойств.

Один из недостатков порошкового сплава – это невозможность заточки. Ножи из этого материала трудно сделать острее из-за повышенной твердости металла. Проведение подобной процедуры вызовет трещины и неровности, из-за чего испортится внешний вид изделия. Ковка повышает прочность стали, поэтому производители иногда проводят данную процедуру с применением современного оборудования.

В основном ковать металл начинают мастера в частных мастерских, где требуется изготовление уникальных изделий по индивидуальным проектам. Сварке порошковые стали подвергать не рекомендуется. Изменение структуры материала посредством нагрева определенных участков приведет к ухудшению прочностных характеристик, из-за чего уменьшится срок годности.

Порошковая сталь зарекомендовала себя как прочный и долговечный материал. Поэтому металл такого типа часто используют для изготовления инструментов, ножей и других изделий, эксплуатация которых проходит при высоких нагрузках.