السكين من أقدم أدوات البشرية. إذا تجاهلنا العصور الحجرية والبرونزية ، ففي أبسط الحالات تكون السكين قطعة حديدية حادة (فولاذية) بمقبض مريح للإمساك به.
الجزء الرئيسي من السكين ، الذي يحدد الغرض الوظيفي ، هو نصل ذو حافة تقطيع. يتم تحديد قدراتها إلى حد كبير من خلال المواد الهيكلية - الفولاذ ومعالجتها الحرارية.
التكوين والهيكل
يتم تحديد خصائص الفولاذ من خلال تكوينه وهيكله. يمكن أن يؤدي وجود شوائب معينة (عناصر صناعة السبائك) إلى زيادة صلابة الشفرة أو مقاومة التآكل. تكمن المشكلة غالبًا في حقيقة أنه من خلال زيادة الصلابة ، يمكننا في نفس الوقت زيادة هشاشة الفولاذ وتقليل مقاومته للتآكل. من ناحية أخرى ، من خلال زيادة مقاومة التآكل ، فإننا نزيد من سوء المعايير الأخرى.
على سبيل المثال ، يزيد الكربون من صلابة الفولاذ ، ولكنه يقلل من صلابته وليونته. تضيف عناصر السبائك الأخرى أيضًا خصائص إيجابية وسلبية إلى الفولاذ. يزيد الكروم من مقاومة التآكل والتآكل ، ولكنه يزيد من الهشاشة. يزيد الفاناديوم والموليبدينوم من المتانة والقوة ، ويزيدان من مقاومة التأثيرات الحرارية ، والنيكل - يزيد من مقاومة التآكل وصلابة وصلابة الفولاذ ، ويحسن الفاناديوم قوة الفولاذ ومقاومة التآكل. يزيد المنغنيز والسيليكون ليونة الفولاذ. كل هذه العناصر تحمل صفاتها الإيجابية فقط بكميات محددة بدقة ، ونتيجة لذلك يتعين على علماء المعادن توخي الحذر الشديد والتوازن في اختيارهم لتكوين الفولاذ.
بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تميل عناصر صناعة السبائك إلى التركيز في نقاط معينة ، حيث يمكن أن ينشأ مصدر إجهاد ، ونتيجة لذلك ، تحت الحمل ، تنكسر الشفرة تمامًا في هذا المكان.
لهذا السبب ، في الأيام الخوالي ، نشأ الفولاذ الدمشقي والصلب الدمشقي ، حيث تم تحقيق التوزيع الأكثر اتساقًا لعناصر السبائك من خلال التراكب المتعدد لعدة أنواع من الفولاذ وتزويرها.
وفقًا للمؤلف ، يمكن تمييز ثلاث فترات في تاريخ السكين الأخير.
كانت الفترة الأولى هي استخدام الفولاذ الكربوني "الصدأ" والفولاذ المقاوم للصدأ ذو الصلابة المنخفضة وخصائص الاحتفاظ بالحواف (النصف الأول من القرن العشرين).
الفترة الثانية هي ظهور الفولاذ المقاوم للصدأ بخصائص عالية من الصلابة والاحتفاظ بالحد الأقصى (النصف الثاني من القرن العشرين).
الفترة الثالثة هي ظهور مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ (بداية القرن الحادي والعشرين).
يمكن اعتبار هذه الفترات تعسفية إلى حد ما ، حيث أن بعض الشركات تنتج حتى الآن سكاكين من الفولاذ الكربوني. ومع ذلك ، في بداية القرن العشرين ظهر أول فولاذ لا يصدأ ، بما في ذلك الفولاذ الشهير 420 درجة ، والذي لا يزال ينتج منه عدد كبير من السكاكين في جميع أنحاء العالم. على سبيل المثال ، إذا تم شراء سكين صيني رخيص الثمن ، يكلف عدة مئات من الروبل ، فمن المرجح أن تحتوي الشفرة على 420 فولاذًا.
إن المظهر في النصف الثاني من القرن العشرين لدرجات الفولاذ 440A ، 440B ، 440C (نظرائهم الروس المقربين 65 × 13 ، 95 × 18 ، 110 × 18) ، الذي يتميز بمحتوى عالٍ من الكربون ، جعل من الممكن إنتاج سكاكين غير قابلة للصدأ مشروطة بصلابة وخصائص تقطيع مماثلة للسكاكين والشفرات المصنوعة من الصلب الكربوني.
لماذا "غير القابل للصدأ المشروط"؟
نظرًا لأن أي فولاذ تقريبًا يمكن أن يصدأ ، فإن السؤال الوحيد هو البيئة ودرجة التعرض.على سبيل المثال ، يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل جيد في البحر من المياه المالحة. بالمناسبة ، يعد الفولاذ القديم 420 أحد أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ.
ومع ذلك ، فمن الأنسب استخدام سكاكين الفولاذ المقاوم للصدأ في الحياة اليومية - خلال نفس الفترة ، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ مغطى فقط ببقع الصدأ ، فإن الفولاذ الكربوني سوف يصدأ حتى الثقوب. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما ينتج عن الفولاذ الكربوني مذاقًا غير سار عند قطعه.
ساعد ظهور مسحوق الفولاذ في حل مشكلة توحيد توزيع عناصر صناعة السبائك. تتمثل إحدى طرق الحصول على مسحوق الفولاذ في رش المعدن المنصهر في بيئة غاز خامل ، وبعد ذلك يتم تشكيل مسحوق ناعم مع عناصر صناعة السبائك الموزعة بشكل موحد. بعد ذلك ، يتم تلبيد المسحوق في شريط متجانسة عن طريق الضغط المتساوي.
كان CPM S30V واحدًا من أول وأشهر أنواع الفولاذ المستخدم في صناعة السكاكين ، وقد تم تطويره في عام 2001 من قبل ديك باربر ، المتخصص في شركة Crucible Materials Corporation السويدية ، وكريس ريف ، صانع السكاكين الشهير.
بالإضافة إلى العملية المعتادة لصنع الشفرات من الشرائط والقضبان ، فإن مسحوق الفولاذ يسمح بحلول تكنولوجية مثيرة للاهتمام للغاية.
أصدرت الشركة الأمريكية Kershaw سكينًا قابل للطي Offset 1597 ، بشفرة مصنوعة باستخدام تقنية MIM (Metal Injection Molding) - وهي تقنية لصب مسحوق المعادن والسبائك تحت الضغط ، وتسمى أيضًا MITE (صب حقن المعادن بحافة). تمزج تقنية MIM / MITE المسحوق المعدني مع مادة الربط لجعل حجم القالب أكبر بنسبة 20٪ من حجم الشفرة النهائي. بعد ذلك ، بمساعدة التلبيد تحت الضغط ، تزداد كثافة المنتج النهائي إلى 99.7٪ من كثافة المعدن الأصلي (يحترق الرابط أثناء التلبيد). والنتيجة هي منتج ذو شكل ثلاثي الأبعاد معقد لا يمكن الحصول عليه بأي طريقة أخرى.
أدت إمكانية التوزيع المنتظم لعناصر السبائك في مسحوق الفولاذ إلى زيادة نسبتها ، مما أدى إلى ظهور ما يسمى بالفولاذ الفائق ، على سبيل المثال ، ZDP 189 أو Cowry-X ، ومع ذلك ، فإن تعقيدها شحذ وارتفاع التكلفة تحد من توزيعها.
الفولاذ الأكثر توازناً مثل M390 / M398 و CPM-20CV و Elmax وغيرها أسهل في التصنيع والصيانة - أصبحت CPM S30V / CPM S35V و CTS-XHP وما إلى ذلك أكثر شيوعًا.
في النهاية ، يعتمد كل شيء على تكلفة الشفرة - فلا الفولاذ الفائق ، ولا حتى الفولاذ عالي الجودة فقط قد حل محل الفولاذ غير المسحوق الأرخص من السوق. يمكن اعتبار سوق فولاذ السكين بمثابة هرم ، مع وجود 420 فولاذ مستحق جيدًا في القاعدة وأحدث أنواع الفولاذ الفائق في الجزء العلوي ، وينخفض مع ظهور الفولاذ الأكثر "فائقًا".
علاوة على ذلك ، فإن النقطة هنا ليست فقط تكلفة مادة البداية - إن أهم عملية تكنولوجية "تكشف" عن خصائص الفولاذ هي المعالجة الحرارية. يتطلب كل فولاذ معالجة حرارية خاصة به ، وعندما يأتي فولاذ فائق جديد ، يستغرق الأمر وقتًا للمصنعين لإتقانه.
المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية - تصلب المعدن وتلطيفه وتطبيعه وتسخينه ومعالجته المبردة ، يسمح لك بإحضار الشفرة إلى تلك الخصائص التي تنطوي عليها درجة الفولاذ المستخدم. تتيح لك المعالجة الحرارية الصحيحة عالية الجودة "ضغط" أقصى حد ممكن من الفولاذ ، بينما يمكن للمعالجة الخاطئة أن تدمر المنتج النهائي تمامًا ، بغض النظر عن المواد باهظة الثمن المستخدمة فيه. من الآمن أن نقول إنه من الأفضل اختيار شفرة مصنوعة من فولاذ أبسط ، ولكن مع معالجة حرارية جيدة ، من الشفرة المصنوعة من الفولاذ الفائق ، التي يصنعها متخصص لا يعرف كيفية تسخينها.
غالبًا ما تشتهر شركة السكاكين بقدرتها على العمل مع فولاذ معين ، وقد يكون أداء منتجاتها المصنوعة من الفولاذ الأكثر حداثة أقل جودة بسبب عمليات المعالجة الحرارية السيئة.
تلعب معدات المعالجة الحرارية دورًا مهمًا. تسمح أفران التبريد الحديثة بالمعالجة الحرارية في الفراغ وفي مختلف الوسائط - الأرجون والنيتروجين والهيليوم والهيدروجين. توفر معدات المعالجة بالتبريد عند درجة حرارة -196 درجة زيادة في مقاومة التآكل والقوة الدورية ومقاومة التآكل والتآكل.على سبيل المثال ، يمكن زيادة موارد المنتجات عن طريق المعالجة بالتبريد بنسبة 300٪.
إن الحاجة إلى استخدام معدات معقدة وباهظة الثمن لا تسمح للورش الحرفية بأداء جميع العمليات التكنولوجية اللازمة ، وبالتالي فإن التأكيد على أن "عمنا كوليا يصنع أفضل السكاكين في العالم في المرآب" ليس له ما يبرره.
شفرات مركبة
هناك طريقة أخرى لصنع شفرات السكين وهي صنع شفرات مركبة.
من حيث المبدأ ، فإن الشفرات المذكورة أعلاه المصنوعة من الفولاذ الدمشقي والفولاذ الدمشقي هي أيضًا مركبة - حيث يتم دمج المواد ذات المحتوى الكربوني المنخفض مع المواد ذات المحتوى العالي من الكربون. ومع ذلك ، في الشفرات المركبة الحديثة ، يتم تنفيذ العملية بطريقة مختلفة قليلاً.
عادةً ما يكون الجزء السائد من الشفرة مصنوعًا من مادة تتمتع بقدر أكبر من المرونة ، ولكنها أقل صلابة وهشاشة ، بينما تكون حافة القطع مصنوعة من مادة أكثر صلابة. تجمع هذه الشفرة بين الخصائص الميكانيكية الجيدة وحافة القطع عالية الجودة. ومع ذلك ، في نماذج السكاكين باهظة الثمن ، لا يزالون يفضلون استخدام الفولاذ الفائق.
خيار آخر هو استخدام فولاذ أقل تكلفة كقاعدة ، وفولاذ أغلى ثمناً ولكن عالي الجودة على حافة القطع. على سبيل المثال ، في سكين Kershaw JYD II ، فإن قاعدة حافة القطع مصنوعة من الفولاذ الصيني غير المكلف 14C28N ، وحافة القطع مصنوعة من D2 الأمريكي الأكثر متانة.
ومع ذلك ، كما في حالة السكاكين الأكثر تكلفة ، يتم تعويض انخفاض تكلفة مادة البدء من خلال تعقيد تصنيع الشفرة المركبة ، وبالتالي فإن هذه النماذج هي الاستثناء وليس القاعدة.
الاتجاه الأكثر شيوعًا الذي تستخدم فيه الشفرات المركبة هو سكاكين المصمم المنتجة بكميات محدودة. فهي تجمع بين المواد لخلق مظهر رائع للشفرة.
الماضي مقابل المستقبل
على الإنترنت ، يمكنك غالبًا مشاهدة مقالات تقول إن سر الدمشقي الحقيقي ودمشق قد ضاع منذ فترة طويلة ، والآن يتم الإفراج عن نظرائها المثيرين للشفقة. لنفترض أنه إذا تم الكشف عن هذا السر ، فإن الشفرات المصنوعة من الدمشقي "الحقيقي" أو الدمشقي ستعطي السبق بمقدار 100 نقطة قبل الفولاذ الحديث.
في الواقع ، هذا غير مرجح إلى حد كبير. التقدم التكنولوجي وعلم المعدات والمواد هو الآن على أعلى مستوى ، وهو بعيد المنال عن سادة الماضي. نعم ، يمكن للحرفيين الجيدين إنتاج منتجات من دمشق ودمشق بخصائص سابقة لعصرهم ، ولكن من المرجح الآن أن تخضع منتجاتهم لنظرائهم المعاصرين المصنوعين من الفولاذ الفائق.
ومع ذلك ، منذ اللحظة التي ظهر فيها الفولاذ المقاوم للصدأ الحديث من خط 440 ونظائرها ، ليست هناك حاجة عالمية لتحسين فولاذ السكين - فجميع السكاكين المصنوعة جيدًا تقريبًا والمعالجة الحرارية الصحيحة تتعامل مع المهام اليومية.
إن ظهور الفولاذ الفائق على السكاكين هو بالأحرى تكريم للسوق ورغبة المستخدمين ، وكثير منهم من هواة وجامعي السكاكين ويريدون الحصول على شيء جديد أكثر "روعة". ولا حرج في ذلك ، حيث لا يتم تحسين الفولاذ فقط ، ولكن أيضًا تصميم السكاكين والتصميم. يمكن أن يُعزى العديد من السكاكين الحديثة بثقة إلى الأشياء الفنية ، التي لا تقل قيمتها الفنية عن لوحات الفنانين البارزين ، وتزداد قيمتها بمرور الوقت فقط.
