סכינים: על פלדות ובכלל פרק ראשון בסדרה

פלדה היא לב לבו של הלהב. עם זאת, יודגש כי סוג הפלדה בפני עצמה אינה הפרמטר הבלעדי אשר קובע את ביצועי הלהב. אלמנטים נוספים, כגון טיפול בחום (טיפול תרמי), גיאומטרית הלהב, גיאומטרית ידית וחומרים משפיעים על הצורה שבה סכין מבצעת עבודה מסוימת.
כתוצאה מכך, קל ליפול למלכודת של "לשים יותר מדי דגש על הפלדה עצמה", ולא אחת אנשים מסתפקים בשם/מותג של פלדה כזו או אחרת בתור "תקן איכות".
ובכן, קשה להימנע מהשאלה "מהי הפלדה הטובה ביותר" או לנסות לדרג פלדות "מטובה ביותר לגרועה ביותר"; תשובות לשאלות אלה אף פעם לא יכולות להיות מדויקות לחלוטין, משום שיש לקחת בחשבון את גיאומטריית הלהב, את האיכות הטיפול התרמי ואת סוג העבודה הנדרשת מהלהב, כאשר אלמנטים אלו נלקחים בחשבון התשובה לשאלה מה הוא "הכי טוב" ומה "הכי גרוע" יכולה להיות מאוד נזילה.
להב הוא יותר מפלדה, וחשוב לא לשכוח את זה.

סכינים עושים מפלדה, נקודה!!!!! כל דבר אחר, זה כמו להגיד "למלות" במקום "למלא" בקבוצה של ד"ר אבשלום קור. לא מברזל ולא ממתכת

?אז מה זה בכלל פלדה
פלדה היא סגסוגת המורכבת ברובה מן המתכת ברזל ומכילה ריכוז נמוך של פחמן (0.4-2,5%). לעתים מוסיפים לפלדה יסודות אחרים כמו: צורן, מגנזיום, מנגן, כרום, ניקל ועוד. בעזרת שינוי של שיעורי תוספות אלה, אפשר להשפיע על תכונות הפלדה כגון קשיות, גמישות, עמידות בשחיקה, עמידות בפני חום ועוד
למשל: הוספת כרום בשיעור של 10.5% לפחות מעלה את עמידות פלדה בפני קורוזיה, מה שנקרא פלדת על חלד.
הפלדות המסחריות מכילות מספר יסודות מרכזיים, בעלי השפעות שונות על תכונותיה של הפלדה.
רשימת מסגסגים והשפעה שלהם על תכונות הפלדה

פחמן (Carbon (C)
(+) מגביר את קשיות ומשפר ההתנגדות לשחיקה
(+) משפר שמירת חוד ומעלה את חוזק מתיחה.
(-) מעלה פריכות.

• טונגסטן או וולפרם (W.) – קשיות, חוזק בחום, התנגדות לאיכול, העלאת טמפרטורת החיסום והתנגדות לשיבוב בחום.
• ונדיום – (V) קשיות, חוזק בחום וצמיגות.

כרום (Chromium (Cr)
(+) מגדיל את קשיות, חוזק מתיחה, וקשיחות.
(+) התנגדות לשחיקה וקורוזיה.

קובלט – (Co)Cobalt)
(+) מגביר את חוזק וקשיות, ומאפשר חיסום בטמפרטורות גבוהות יותר.
(+) מעצים את ההשפעותשל אלמנטים אחרים בפלדות מורכבות יותר.

נחושת (Copper (Cu)
(+) התנגדות לקורוזיה.

מנגן (Manganese (Mn)
(+) מגביר התנגדות לשחיקה וחוזק במתיחה.
(+) קולט חמצן ומרחיק גזים משמש להסרת חמצן ממתכת מותכת.
בכמויות גדולות יותר, מגדיל את הקשיות(+) ופריכות(-).

מוליבדן – (Molybdenum (Mo)
(+) מגביר חוזק, קשיות, יכולת להתחסם, וקשיחות.
(+) משפר עיבוד שבבי ועמידות בפני קורוזיה.

אפשר להמשיך עוד, אבל באמת אין שום צורך, הוספת מסגסגים לפלדה דבר מסובך ולא חד משמעי לרוב. יש אתרים שמרכזים את סוגי הפלדות לסכינים המוכרות היום, הרכב ותכונות.
http://www.zknives.com/knives/steels/

. תכונות מכניות – מושגי יסוד

עמידה בפני שחיקה (wear resistance): כמו שזה כתוב, היכולת כדי לעמוד בשחיקה. מבנה וחלוקת הקרבידים בפלדה קובע את היכולת של הלהב לשמור חוד. ככל שהמבנה חזק וצפוף יותר, כך הלהב ישמור על מבנהו וישחק פחות. דוגמא: תשחיז פעם אחד וסכין תשמור חוד לנצח.
תמונה

חוזק/קשיחות(toughness): ההפך מפריכות, יכולת עמידה בעומס באופן קבוע ללא עיוות. הקשיחות חשובה מאוד ומשפיעה על יכולת הלהב לשמור על שלמותו, ללא עיוות, במקרה וספג מכה. למשל, כאשר החוד פוגש באיזה מסמר חבוי בקרש עץ או לדוגמא אם תרצו לתקוע סכין בעץ להתלות עליו ולעשות עליות מתח.

קושיות (hardness): ההפך מרכות. קשיות היא מאפיין של חומר מוצק המשקף את מידת ההתנגדות של החומר לשינוי של קבע בצורתו. קושיות של סכינים מוצגת לרוב במדד הנקרא רוקוול (HRC), השיטה מבוססת על חדירה של חודרן יהלום לתוך החומר ומדידת עומק החדירה. להבי סכינים נעים לרוב בין 56-62 רוקוול, כמובן שישנה חריגה מטווחים אלו.

לקשיות השפעה ישירה על יכולת להשיג חדות, ככל שהיא גבוהה יותר כך ניתן להגיע לרמת חדות גבוהה יותר. דוגמה: להב מושחז לרמה של איזמל מנתחים.

התנגדות לחלודה: אפתח בכך שאומר כי כל הפלדות מחלידות, ללא יוצא מן הכלל. עם זאת, לפלדות יש יכולת לעמוד בפני חלודה (קורוזיה) ברמות שונות. התנגדות זו מושפעת מכמות הכרום בתרכובת הפלדה: ככל שיש יותר כרום כך הפלדה תגלה עמידות גוברת להיווצרות חלודה. באופן רשמי פלדה מוגדרת כ"פלדת אלחלד" כאשר אחוז הכרום בתרכובת עולה על 10.5%, ובאופן לא רשמי כאשר אחוז הכרום בתרכובת עולה על 12-13%.
מהם היתרונות של התנגדות לחלודה: מיקרו חמצון וחמצון יכולים להוביל לאובדן חוד בזמן קצר, פגיעה באסתטיקה של הלהב. הזנחה לחלודה עלולה לפגוע במבנה הלהב וביעלות שלו בצורה בלתי הפיכה. כיום ישנם ניסיונות רבים להעניק יכולות של התנגדות לחלודה תוך שמירה על חוזק הלהב ויכולות שמירת החוד, זה בא לידי ביטוי בתרכובות פלדה חדשניות ושימוש בחומרים שונים במקום הכרום כגון חנקן.

שמירת חוד: יכולתו של להב לשמור על החוד. התנגדות לשחיקה ושמירת חוד אינם אותו דבר. ליתר דיוק, זה בדרך כלל לא אותו הדבר. שמירת חוד היא פונקציה של עמידות בפני שחיקה, כוח וקשיחות. עבודות שונות דורשות מאפיינים שונים עבור שמירת חוד. לדוגמא, עץ קשה מאוד לגלף לכן חוזק הופך להיות חשוב מאוד לשמירת החוד.
התנגדות לשחיקה הופכת להיות חשובה יותר לשמירת חוד כאשר חותכים חומרים שוחקים, כגון שטיחים. במקומות עבודה רבים, למשל מטבח, הלהב חשוף לחמצון אגרסיבי ולהתנגדות לחלודה יש תפקיד חשוב.

כמובן שישנם מאפיינים רבים נוספים שישפיעו באופן משמעותי את אופן שבו פלדה מתפקדת: מבנה וגודל הגרעין, אופן החישול, מסגסגים, תהליך הייצור…..

מסקנה מכל זה: אני רוצה גם וגם וגם.
אז זהו שלא!!!
אומנם קיים קשר ישיר בין קשיחות לבין חוזק, אך ההקשר הוא משתנה: עד רמה מסויימת ככל שהלהב קשה יותר כך הוא חזק יותר, עם זאת, כאשר להב מגיע לרמת קשיות גבוהה מאוד, זה יבוא על חשבון החוזק.
עמידות גבוהה בשחיקה וקושיות גבוהה יקשו על השחזת הלהב. בנוסף, קשיות בד"כ מלווה בעליה בפריכות ועלולה לחשוף את הלהב לסכנה גוברת לשבר. הקבלה מוכרת: כוס זכוכית ביתית – זהו חומר מאוד קשה אך שביר, ולא מסוגלת לעמוד בדפורמציה קלה ביותר.

מי שהגיע לסוף, כל הכבוד. 🙂
בחלק 2 אדבר על תהליכי ייצור שונים.