برای انتخاب بهترین فلز برای ساخت چاقو، تبر و شمشیر، ابتدا باید برخی از مزایا و معایب هر نوع فولاد را درک کنیم. همچنین باید درک کرد که چه چیزی آنها را از یکدیگر متفاوت می‌کند. تنوع در ترکیب شیمیایی فولادهای مختلف منجر به تفاوت آنها در خواص، نحوه ساخت و قیمت می شود. آنچه در انتخاب فولاد مناسب ساخت چاقو اهمیت دارد، توجه همزمان به خواصی همچون استحکام بالا، قابلیت شکل پذیری، مقاومت به خوردگی و توانایی حفظ لبه ها و شکل در مواجهه با ضربه است. از این رو، به دنبال فولادی می رویم که مجموعه ای از این خواص را ارائه دهد و در عین حال ارزان و در دسترس باشد. در ادامه با معرفی بهترین فولادها برای ساخت چاقو و انواع تیغه فولادی با ما همراه باشید.
مهمترین ویژگی های فولاد برای ساخت چاقو
برای انتخاب فولاد برای ساخت تیغه، خواص خاصی وجود دارد که باید به دنبال آنها بود. دانستن نام (و بنابراین ترکیب) فولاد میتواند اطمینان دهد که انتخاب درستی انجام شده است. برای یک تیغه با کیفیت بالا، فولاد باید دارای خواص زیر باشد:
- سختی: معیار توانایی فولاد در مقاومت در برابر تغییر شکل پایدار است که در مقیاس Rockwell اندازه گیری شده است
- قابلیت سخت شدن: قابلیت سخت شدن فولاد توسط عملیات حرارتی
- استحکام: توانایی فولاد برای مقاومت در برابر تنش های کششی
- الاستیسیته: قابلیت خم شدن یا انعطاف پذیری فولاد بدون ایجاد شکستگی
- چقرمگی: مقاومت فولاد برای جذب نیرو قبل از شکست
- ظرفیت تیغه فولادی برای نگه داشتن لبه بدون تغییر دوباره
- مقاومت در برابر خوردگی: توانایی فولاد در برابر مقاومت در برابر انحطاط در اثر واکنش با محیط اطراف
- مقاومت در برابر سایش: قابلیت مقاومت در برابر سایش و خوردگی در طول استفاده
- بهره وری: سادگی ساخت که فولاد را با ماشینکاری، شکل گیری سرد، خالی شدن، فورج، اکسترود و عملیات حرارتی تهیه می‌کند.
برای ساخت تیغه با فولاد به عناصرآلیاژی زیر (علاوه بر آهن و کربن) احتیاج است:
- کروم: باعث می‌شود فولادهای زنگ نزن "زنگ نزن" باشند یا در برابر خوردگی مقاوم باشند.
- کبالت: قدرت را افزایش می‌دهد.
- منگنز: فولاد را سخت می‌کند.
- مولیبدن: مقاومت، سختی پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد.
- نیکل: سختی اضافه می‌کند.
- تنگستن: مقاومت در برابر سایش را اضافه می‌کند.
- وانادیوم: سختی، مقاومت در برابر نیروها و مقاومت در برابر سایش را افزایش می‌دهد.
برای اطلاعات کاملتر مقاله تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد را مطالعه کنید.
انواع فولادهای مناسب برای ساخت چاقو
فولاد ابزار
فولاد ابزار یکی از معمول ترین گزینه‌ها برای ساخت تیغه است. فولادهای ابزار به طور کلی، فولادهای کربنی هستند که دارای عناصر آلیاژی اضافی هستند که ویژگی‌های مکانیکی آنها را تقویت می‌کنند. این عناصر آلیاژی اغلب مقاومت در برابر خوردگی فولاد را نیز بالا می‌برند، اما به اندازه فولادهای ضد زنگ نمی رسند. گرید استاندارد فولاد ابزار که به عنوان تیغه برای ساخت چاقو استفاده می شود، فولاد A2 است.
فولاد D2 (کربن بالا، کروم بالا، فولاد ابزار سخت شدن هوا) نیز یک گرید دیگر پرکاربرد برای ساخت تیغه چاقو است. این فولاد دارای مقاومت به خوردگی و حفظ لبه بالاتر از A2 است. اما استحکام کمتری را ارائه می‌دهد. همچنین، فولاد M2 (بر پایه مولیبدن) یک فولاد ابزار بسیار مناسب برای ساخت انواع چاقو است که قابلیت حفظ لبه بسیار خوبی دارد، اما برای برخی کاربرددهای خاص میتواند بسیار شکننده باشد.
فولاد کربنی
فولادهای کربنی با مقدار زیاد کربن برای ساخت تیغه بسیار جذاب هستند، زیرا سختی تیغه و مقاومت لازم در برابر ضربه و سایش را فراهم می‌کنند. این فولادها در نوع پر کربن نیازمند انجام عملیات حرارتی هستند. اگر مرحله کوئنچ کردن در این عملیات حرارتی خیلی سریع انجام شود، تیغه شکننده می شود و اگر نرمالیزه شوند، قابلیت حفظ لبه بهتری خواهند داشت. تیغه‌هایی که از فولاد کربنی تشکیل شده‌اند می‌توانند دچار زنگ زدگی شوند. به این دلیل که فولاد کربنی شامل عناصر آلیاژی زیادی نیست که از آن در برابر خوردگی محافظت کند. گریدهای معمول فولاد کربنی برای ساخت چاقوشامل C1045 (فولاد کربن متوسط)،C1075 (فولاد کربن بالا) و C1090 (فولاد کربن مقاوم در برابر سایش) می شوند.
فولاد زنگ نزن
اغلب از فولاد زنگ نزن به عنوان بهترین فولاد برای ساخت چاقو یاد می شود. این فولادها حاوی مقادیر قابل توجهی کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی خود هستند که مقاومت به خوردگی عالی را برای آنها به ارمغان می آورند. تیغه های فولاد زنگ نزن معمولاً از فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا مارتنزیتی ساخته می شوند. اگر به تیغه‌هایی نیاز باشد که دارای قابلیت حفظ لبه مناسبی باشد، باید از گریدهای مارتنزیتی و فریتی با مقدار کربن کافی استفاده نمایید.
گریدهایی مانند 420 (فولاد پر کربن با حداقل 12 درصد کروم) و 440 (فولاد پر کربن با بیشترین سختی و مقاومت در برابر سایش) معمولاً برای ساخت تیغه استفاده می‌شوند. گریدهای آستینیتی مانند 316 (فولاد زنگ نزن استاندارد مولیبدن) ممکن است بعضی اوقات برای ساخت تیغه استفاده شود. گریدهای آستنیتی به طور معمول قادر به سخت شدن از طریق عملیات حرارتی نیستند تا یک لبه ماندگار را فراهم کنند. هنگام ساخت تیغه باید از فرم‌های کم کربن فولاد زنگ نزن آستنیتی مانند 304L (فولاد زنگ نزن کربن بسیار کم) صرف نظر شود، به جز در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی از عمر تیغه مهم‌تر است.
فولاد دمشقی
فولاد دمشقی با فورجینگ دو گرید مختلف فولاد در کنار هم و استفاده از یک فرآیند اچ با اسید برای ایجاد الگوهای زیبا و منحصر به فرد تولید می‌شود. تیغه‌های فولاد دمشقی اگرچه بیشتر به دلیل زیبایی ظاهری شناخته شده‌اند، اما بسته به مواد استفاده شده و مهارت فورج می‌توانند مقاوم و بادوام نیز باشند.
بهترین فولاد برای ساخت چاقو
در نهایت باید اشاره کرد که بهترین نوع فولاد برای ساخت انواع چاقو، تیغه و شمشیر، باید بر اساس نوع کارایی انتخاب شود. برای استفاده به عنوان چاقوی طبیعت گردی و آشپزخانه، استفاده از فولادهای ضد زنگ در ساخت تیغه مناسب تر است. هرچند که فولاد ابزار و فولادهای کربنی در صورت تقویت خواص مقاوم به خوردگی آنها قادرند به خوبی تیغه های استیل ضد زنگ کار کنند.
سوالات متداول
1. از چه فولادهایی برای ساخت چاقو و شمشیر استفاده می شود؟ فولاد ابزار - فولاد دمشق - فولاد زنگ نزن - فولاد کربنی
2. مزیت استفاده از فولاد زنگ نزن در تیغه ها چیست؟ مزیت اضافی استفاده از فولاد زنگ نزن شامل کروم و سایر عناصر آلیاژی است که مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد
3. از چه فولادهای ابزاری برای ساخت تیغه استفاده می شود؟ فولاد A2 (1٪ کربن، 5٪ کروم، فولاد سخت کننده هوا). فولاد D2 (کربن بالا، کروم بالا، فولاد ابزار سخت شدن هوا) فولاد M2 (بر پایه مولیبدن)
