Pri odabiru čelika za kuhinjski nož kovači uzimaju u obzir svojstva kao što su sposobnost održavanja oštrine, lakoća održavanja, lakoća brušenja i naposljetku cijena i dostupnost čelika. Sva ta praktična svojstva izravno su povezana s tvrdoćom čelika, što je osnovno svojstvo po kojem ocjenjujemo alatne (za noževe) čelike.
Tvrdoća je po definiciji otpornost materijala na utiskivanje ili lokaliziranu plastičnu (trajnu) deformaciju, to znači i otpornost na trošenje. Tvrdoća metalnog materijala ovisi o njegovom kemijskom sastavu i o termomehaničkoj obradi. Kemijski element koji najviše utječe na tvrdoću čelika je ugljik, a osim njega na tvrdoću pozitivno utječu još krom, mangan, vanadij i molibden. Potonji elementi zajedno s ugljikom tvore nove, izuzetno tvrde spojeve, koji se nazivaju karbidi.
|
Odnos između tvrdoće i sadržaja ugljika lijepo se vidi na primjeru različitih vrsta White Steel čelika gdje HRC čelika raste usporedno s postotkom ugljika: |
Mjerenje tvrdoće
Poznajemo više metoda mjerenja tvrdoće, koje se koriste svojim ljestvicama, one određuju relativnu tvrdoću čelika mjerenjem dubine otiska. Najčešće se koristi dijamantni stožac koji se utisne u materijal, zatim se dubina otiska mjeri pri standardnoj sili. Različite ljestvice tvrdoće koriste se vlastitim kombinacijama ispitnih sila i vrsta udubljenja (stožac, kugla…) te se prilagođavaju vrsti materijala koji ispitujemo. Industrija noževa se uglavnom koristi Rockwellovom ljestvicom (HRC).
➨ Pristojni kuhinjski noževi počinju od 56 HRC, no takva će oštrica brzo izgubiti oštrinu, bit će ju teže naoštriti, ali će istovremeno biti žilavija i duktilnija.
➨ Većina japanskih kuhinjskih noževa ima tvrdoću između 60 i 62 HRC, održavaju izvrsnu oštrinu, zbog strukture čelika lako ih je nabrusiti, ali istovremeno su krhkiji, ako se nepravilno koriste.
➨ Najviše mjesto na HRC ljestvici među čelicima za kuhinjske noževe zauzimaju moderni čelici praškaste metalurgije čija se tvrdoća kreće između 64 i 68 HRC. Ti su čelici rijetki (posljedično i skuplji) i teže ih je obraditi, ali ako se pravilno koriste nude nevjerojatnu i dugotrajnu oštrinu. Osjetljiviji su i malo teže ih je nabrusiti.
|
Kako je s tvrdoćom kod čelika ZDP-189? ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3 % ZDP-189 čelik ima zanimljiv kemijski sastav, ima čak 3% ugljika i 20% kroma (i drugih legirajućih elemenata). Radi se o praškastom čeliku koji uz pravu termičku obradu postiže tvrdoću čak do 70 HRC, a kod kuhinjskih noževa se kreće između 66 i 67 HRC. ZDP-189 ima iznimno visok sadržaj ugljika, što nije uobičajeno svojstvo alatnog čelika, već lijevanog željeza. Kod ZDP-189 čelika, zbog visokog udjela kroma, nužan je ovako visok udio ugljika kako bi se elementi pretvorili u karbide. Karbidi utječu na tvrdoću i stabilnost oštrine. Glavna prednost ovog čelika je izuzetno dugotrajna oštrina. Zbog velike tvrdoće manje je žilav i osjetljiviji na lom, stoga zahtjeva nježnu upotrebu na odgovarajućoj podlozi za rezanje. |
Ljestvice tvrdoće
➨ Tvrdoća prema Hughu Rockwellu (HRc – stožec (cone) in HRb – kroglica (ball))
Udubinu otiska mjerimo određenom silom. Možemo se koristiti kuglicom (HRb) ili stošcem (HRc). Brzo i jednostavno mjerenje, pogodno za čelike za izradu noževa.
➨ Tvrdoća prema Vickersu (HV)
Upotreba dijamantne piramide s kutom od 136°, mjerimo silu i površinu udubljene piramide.
➨ Mohsova ljestvica tvrdoće
Na temelju tvrdoće minerala i umjetnih tvari, gdje mineral s višom tvrdoćom izgrebe mekši. Ljestvica je od 1 (talk) do 10 (prema novoj ljestvici 15, dijamant).
Kako mjerimo tvrdoću po HRC?
Za mjerenje tvrdoće prema HRC metodi koristi se poseban uređaj čiji su glavni sastavni dijelovi nakovanj, dijamantni stožac i sat za mjerenje. Uzorak postavimo na nakovanj i pritisnemo ga početnom silom. Sat za mjerenje namjestimo na 0 i povećamo silu. Dubina otiska se očitava se pri početnoj sili.
|
HRc (od »cone« - stožac) U površinu se utisne dijamantni stožac s kutom 120° silom 100 N. To je ishodište za mjerenje. Stožac opteretimo dodatnim 1400 N do 1500 N. Nakon toga se dodatno opterećenje oslobodi i kod osnovnog opterećenja 100 N izmjerimo koliko je stožac utisnut u mm. Tvrdoća HRc = 100 – 500 h gdje je h dubina otiska u mm. |
Što znači veća tvrdoća kod noževa?
✅ Veća tvrdoća ➨dugotrajnija oštrina
✅ Veća tvrdoća ➨ mogućnost kovanja tanje oštrice
❌ Veća tvrdoća ➨ veća krhkost
✅ Za izradu najjednostavnijeg pribora za rezanje možemo se koristiti bilo kojim čelikom koji termičkom obradom dobiva kombinaciju odgovarajuće tvrdoće i žilavosti. Veća tvrdoća znači duži vijek trajanja oštrice, što nož duže ostaje oštar (ako se njime pravilno koristimo), manje ga moramo brusiti.
✅ Najveća prednost tvrđih noževa je dugotrajna oštrina i tanka oštrica. Tvrdoća 60+HRC omogućuje brušenje pod malim kutom, stoga za rezanje ovakvim nožem trebamo manje snage.
❌ Slaba strana tvrdih noževa je da se nepravilnom upotrebom mogu oštetiti.
⬌
Kombinacija najviših vrijednosti tvrdoće, čvrstoće i žilavosti na žalost nije moguća. Stoga proizvođači noževa traže najbolju ravnotežu između ovih svojstava, posebno u odnosu između očuvanja oštrine i krhkosti.
Pri odabiru noževa vrlo je važno uzeti u obzir svrhu uporabe i svojstva noža, također s obzirom na tvrdoću. Iako je HRC mjerilo kvalitete materijala, neka ipak ne bude glavna smjernica pri odabiru kuhinjskog noža. Različiti čelici imaju, naime, svoj optimalni raspon odnosa između sposobnosti i upotrebe, pa je osim tvrdoće potrebno pregledati pojedina svojstva čelika s obzirom na prikladnost noža za našu svrhu upotrebe.
U donjoj su tabeli prikazana svojstva pribora za rezanje prema HRC ljestvici. 👇
|
HRC: SVOJSTVA PRIBORA ZA REZANJE 52-54 HRC 56-58 HRC Praškasti čelici: ZDP-189, HAP-40, R2, Super X … Tehnološki razvoj je posljednjih godina stvorio nove vrste čelika koji postižu visoku tvrdoću 64 – 68 HRC i imaju zapanjujuće sposobnosti. Malo ih je teže ponovno nabrusiti. Precizno izrađeni noževi od praškastog čelika su crème de la crème kuhinjskih pomagala. |
