나이프: 강철의 진화
칼은 인류의 가장 오래된 도구 중 하나입니다. 석기 시대와 청동기 시대를 무시하면 가장 단순한 경우 칼은 잡기 편한 손잡이가 있는 날카로운 철(강철) 조각입니다.
기능적 목적을 결정하는 칼의 주요 부분은 칼날이 있는 칼날입니다. 그 기능은 주로 강철 및 열처리와 같은 구조 재료에 의해 결정됩니다.
구성 및 구조
강철의 특성은 구성과 구조에 따라 결정됩니다. 특정 불순물(합금 원소)의 존재는 블레이드의 경도 또는 내식성을 증가시킬 수 있습니다. 문제는 종종 경도를 증가시킴으로써 강철의 취성을 증가시키는 동시에 부식 저항을 감소시킬 수 있다는 사실에 있습니다. 반면에 내식성을 높이면 다른 매개변수가 악화됩니다.
예를 들어, 탄소는 강철의 경도를 증가시키지만 인성과 연성을 감소시킵니다. 다른 합금 원소도 강철에 긍정적인 특성과 부정적인 특성을 모두 추가합니다. 크롬은 마모 및 내식성을 증가시키지만 취성을 증가시킵니다. 바나듐과 몰리브덴은 인성과 강도를 높이고 열 효과에 대한 내성을 높이고 니켈 - 강철의 내식성, 경도 및 인성을 증가시키고 바나듐은 강철의 강도와 내마모성을 향상시킵니다. 망간과 규소는 강철의 연성을 증가시킵니다. 이러한 모든 요소는 엄격하게 정의된 양에서만 긍정적인 특성을 지니므로 야금학자는 강철 구성을 선택할 때 매우 신중하고 균형 잡힌 선택을 해야 합니다.
또한, 합금 요소는 종종 응력원이 발생할 수 있는 특정 지점에 집중하는 경향이 있으며, 그 결과 하중이 가해지면 블레이드가 정확히 이 위치에서 파손됩니다.
강철의 탄화물 분포
이러한 이유로 옛날에는 여러 종류의 강과 그 단조를 다중 중첩하여 합금 원소의 가장 균일한 분포를 달성한 다마스커스 강과 다마스크 강이 등장했습니다.
다마스커스 강철의 패턴은 구성 층의 반복적인 단조로 인한 것입니다.
저자에 따르면 최신 칼에는 역사 세 개의 기간을 구분할 수 있습니다.
첫 번째 기간은 경도와 모서리 유지 특성이 낮은 "녹슨" 탄소강과 스테인리스강을 사용하는 것이었습니다(XNUMX세기 전반기).
두 번째 시기는 경도와 절삭날 유지력이 높은 스테인리스강의 등장(XNUMX세기 후반)이다.
세 번째 기간은 분말 스테인리스강의 등장입니다(XXI 세기 초).
지금도 일부 회사는 탄소강으로 만든 칼을 생산하기 때문에 이 기간은 다소 임의적인 것으로 간주될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 420세기 초에 유명한 420 등급 강철을 포함하여 최초의 스테인리스강이 등장했으며 이로부터 여전히 전 세계적으로 수많은 칼이 생산됩니다. 예를 들어 저렴한 중국 칼을 구입하고 수백 루블이 든다면 칼날에는 XNUMX 강철이 포함될 가능성이 큽니다.
프랑스 회사 OPINEL은 탄소강 칼날을 포함하여 고전적인 접이식 칼을 생산합니다.
탄소 함량이 높은 440세기 후반 강종 440A, 440B, 65C(러시아 유사품 13x95, 18x110, 18xXNUMX)의 등장으로 경도와 절단 특성이 비슷한 조건부 스테인리스 칼을 생산할 수 있었습니다. 탄소강으로 만든 칼과 칼날.
왜 "조건부 스테인리스"입니까?
거의 모든 강철이 녹슬 수 있기 때문에 유일한 문제는 환경과 노출 정도입니다. 예를 들어, 대부분의 스테인리스 스틸은 바닷물에서 바다에서 잘 부식됩니다. 그건 그렇고, 고대 420 강철은 가장 스테인레스 스틸 중 하나입니다.
그럼에도 불구하고 일상 생활에서 스테인리스 스틸 칼을 사용하는 것이 훨씬 편리합니다. 같은 기간 동안 스테인리스 스틸은 녹슨 부분으로 만 덮여 있지만 탄소강은 구멍으로 녹슬게됩니다. 또한 탄소강은 절단 시 불쾌한 뒷맛을 내는 경우가 많습니다.
분말강의 출현은 합금 원소 분포의 균일성 문제를 해결하는 데 도움이 되었습니다. 분말강을 얻는 방법 중 하나는 불활성 기체 매체에 용융 금속을 분사하는 것입니다. 그 후 균일하게 분포된 합금 원소로 미세 분말이 형성됩니다. 그 후, 분말은 등압 압축에 의해 모놀리식 막대로 소결됩니다.
분말강
일반강 및 분말강의 구조
칼을 만드는 데 사용되는 최초이자 가장 일반적인 분말 강 중 하나는 30년 스웨덴 Crucible Materials Corporation의 전문가인 Dick Barber와 유명한 칼 제작자인 Chris Reeve가 개발한 CPM S2001V였습니다.
스트립과 바에서 블레이드를 만드는 일반적인 프로세스 외에도 분말 강철은 매우 흥미로운 기술 솔루션을 제공합니다.
미국 회사인 Kershaw는 MIM(Metal Injection Molding) 기술을 사용하여 만든 접는 칼 오프셋 1597을 출시했습니다. MIM/MITE 기술은 금속 분말과 바인더를 혼합하여 금형 크기를 최종 블레이드 크기보다 20% 더 크게 만듭니다. 그런 다음 가압 소결의 도움으로 완제품의 밀도가 모재 밀도의 99,7%로 증가합니다(바인더는 소결 중에 연소됨). 그 결과 다른 방법으로는 얻을 수 없는 복잡한 3D 형상의 제품이 탄생했습니다.
커쇼 오프셋 1597
분말강에서 합금 원소의 균일한 분포 가능성은 그 비율의 증가로 이어져 ZDP 189 또는 Cowry-X와 같은 소위 초강의 출현을 초래했지만, 선명하고 높은 비용으로 인해 배포가 제한됩니다.
M390 / M398, CPM-20CV, Elmax 및 기타 제조 및 유지보수가 용이한 CPM S30V / CPM S35V, CTS-XHP 등과 같은 보다 균형 잡힌 강재가 대중화되었습니다.
다양한 현대 나이프 강의 상대적 특성
궁극적으로 모든 것은 블레이드 비용에 달려 있습니다. 초강도, 고품질 분말강도 시장에서 저렴한 비분말강을 대체하지 못했습니다. 나이프 스틸 시장은 피라미드로 생각할 수 있습니다. 기본에 적절한 420 스틸이 있고 맨 위에 최신 슈퍼 스틸이 있으며, 훨씬 더 "슈퍼"인 스틸이 등장하면서 내림차순입니다.
더욱이, 여기서 요점은 출발 물질의 비용뿐 아니라 강철의 특성을 "공개"하는 가장 중요한 기술 프로세스는 열처리입니다. 철강은 각각의 열처리가 필요하며, 새로운 슈퍼강이 등장하면 제조사가 이를 마스터하는 데 시간이 걸립니다.
열처리
열처리 - 금속의 경화, 템퍼링, 노멀라이제이션, 어닐링 및 극저온 처리를 통해 사용된 강철 등급에 의해 암시되는 특성으로 블레이드를 가져올 수 있습니다. 올바른 고품질 열처리를 통해 강철에서 가능한 최대치를 "압착"할 수 있지만 잘못된 열처리는 값 비싼 재료가 사용되어도 최종 제품을 완전히 망칠 수 있습니다. 가열을 할 줄 모르는 전문가가 만든 슈퍼스틸로 만든 칼날보다 더 단순한 강철로 만든 칼날을 선택하는 것이 좋지만 열처리가 잘 된 칼날을 선택하는 것이 좋다.
클래식 벅 폴딩 헌터 폴딩 나이프는 오랫동안 "일반" 420HC 강철로 만들어졌지만 Buck의 서미스트의 기술로 인해 최대한 활용할 수 있습니다.
칼 회사는 종종 특정 강철로 작업하는 능력으로 유명하며 최신 강철로 만든 제품은 열 처리 공정이 좋지 않아 성능이 떨어질 수 있습니다.
열처리 장비는 중요한 역할을 합니다. 현대식 담금질로는 진공 및 다양한 매체(아르곤, 질소, 헬륨, 수소)에서 열처리가 가능합니다. -196 도의 온도에서 냉동 처리를 위한 장비는 내마모성, 주기 강도, 부식 및 내식성을 증가시킵니다. 예를 들어, 크라이오프로세싱에 의한 제품 자원은 300% 증가할 수 있습니다.
복잡하고 값 비싼 장비를 사용할 필요가 있기 때문에 장인 작업장이 필요한 모든 기술 작업을 수행 할 수 없으므로 "Kolya 삼촌이 차고에서 세계 최고의 칼을 만든다"라는 주장은 거의 정당화되지 않습니다.
복합 블레이드
칼날을 만드는 또 다른 방법은 복합 칼날을 만드는 것입니다.
원칙적으로 앞서 언급한 다마스커스 및 다마스크 강으로 만들어진 블레이드도 복합 재료입니다. 즉, 탄소 함량이 낮은 재료와 탄소 함량이 높은 재료가 결합됩니다. 그러나 최신 복합 블레이드에서는 프로세스가 약간 다른 방식으로 구현됩니다.
일반적으로 칼날의 주된 부분은 탄성은 더 높지만 경도와 취성이 적은 재료로 만들어지고, 칼날은 더 단단한 재료로 만들어집니다. 이러한 블레이드는 우수한 기계적 특성과 고품질 절삭날을 결합합니다. 그러나 값 비싼 칼 모델에서는 여전히 슈퍼 스틸을 사용하는 것을 선호합니다.
또 다른 옵션은 저렴한 강철을 베이스로 사용하고 더 비싸지 만 고품질의 강철을 최첨단으로 사용하는 것입니다. 예를 들어, Kershaw JYD II 나이프에서 절삭날의 베이스는 저렴한 중국산 14C28N 강철로 만들어지고 절삭날은 더 내구성이 강한 미국산 D2로 만들어집니다.
Kershaw JYD II 칼
그러나 고가의 칼날의 경우와 마찬가지로 복합 칼날 제조의 복잡성으로 인해 출발 재료의 비용 절감을 상쇄하므로 이러한 모델은 원칙이 아니라 예외입니다.
복합 블레이드가 사용되는 가장 보편적인 방향은 제한된 수량으로 생산되는 디자이너 나이프입니다. 그들은 재료를 결합하여 멋진 블레이드 모양을 만듭니다.
절삭날의 Vanax 0777 강철과 Damascus 강철 버트를 포함하는 합성 블레이드가 있는 Zero Tolerance 35 칼
과거 대 미래
인터넷에서 진짜 다마스커스와 다마스커스의 비밀은 이미 오래전에 사라져서 이제 그 안타까운 상대가 풀려난다는 기사를 종종 볼 수 있습니다. 그 비밀이 밝혀지면 "진짜" 다마스크나 다마스커스로 만든 칼날이 현대 철강보다 100포인트 앞서 출발할 것이라고 가정해 보겠습니다.
사실 이것은 가능성이 매우 낮습니다. 기술 진보, 장비 및 재료 과학은 이제 과거의 마스터가 도달할 수 없는 최고 수준에 있습니다. 예, 훌륭한 장인은 다마스크와 다마스커스에서 시대보다 앞서 특성을 가진 제품을 생산할 수 있지만 이제 그들의 제품은 슈퍼 스틸로 만들어진 현대적인 제품에 굴복할 가능성이 높습니다.
그러나 440 라인의 현대 스테인레스 스틸과 그 유사체가 등장한 이후로 나이프 스틸을 개선할 필요가 없었습니다. 올바른 열처리를 통해 거의 모든 잘 만들어진 나이프는 일상적인 작업에 대처할 수 있습니다.
칼에 슈퍼 스틸이 등장하는 것은 오히려 시장과 사용자의 욕구에 대한 찬사입니다. 그 중 많은 사람들이 칼의 팬이자 수집가이며 새롭고 더 "멋진" 것을 얻고 싶어합니다. 그리고 그것은 강철뿐만 아니라 칼의 디자인과 디자인도 개선되고 있기 때문에 잘못된 것이 아닙니다. 많은 현대 칼은 예술적 가치가 뛰어난 예술가의 캔버스보다 열등하지 않고 시간이 지남에 따라 가치가 증가하는 예술품에 자신있게 귀속 될 수 있습니다.
다음 기사에서 우리는 현대 칼에 사용되는 디자인 솔루션에 대해 이야기할 것입니다.
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