Legování

Nůž. Nevím, jak to vnímáte vy, ale za mě je to právě nůž, kdo je nejlepším přítelem člověka. Sám mám psa a nedám na něj dopustit. Nože však miluji celým svým srdcem. Nástroj, který se užívá od té doby, co si člověk uvědomil, že vlastně potřebuje něco, aby lovil, aby přežil. Zpočátku, v době kamenné, se jako čepel užíval opracovaný pazourek. Postupem času, přes veškerá období a úrovně lidské historie, se nože vypracovaly skrze bronz a železo až po dnešní, pokročilé materiály. Díky tomu máme spoustu, myslím, že jich je kolem 2 500, druhů ocelí, ze kterých se nože vyrábí. No nebylo to dříve snazší? Dost pochybuji, že naši předci v období mezolitu seděli u ohně a diskutovali, zdali má jeho pazourek větší řezivost než pazourek toho druhého. Ale třeba bych byl překvapený. Až najdete takovou jeskynní malbu, dejte mi vědět. 

Díky rozmanitosti dnešní doby můžeme být trochu rozmazlení a vybírat si z obrovské škály materiálů. To bohužel vnáší do našich vědomí trochu té kontroverze, a tak o některých věcech smýšlíme trochu jinak. Není tomu jinak ani u ocelí, které se užívají na čepele nožů. Abych vás trochu vnesl do reality, pokusím se rozdělit, vysvětlit, představit a porovnat materiály, které se dnes na nože užívají. Ano, já vím. Jsem asi trochu blázen, že se do tohoto tématu pouštím, jelikož mnoho lidí bude protestovat a říkat, že je to jinak. Bohužel, tak to u tohoto téma je. Nebojíme se vlka nic, pojďme na to.

Co je to vlastně ocel?

Jen v rychlosti. Abych vám mohl začít vykládat o tom, jak je nerezová ocel lepší v tom a v tamtom, rád bych, abychom měli všichni stejnou definici oceli čerstvě v hlavě. Zapomeňte na výraz železo. Železo je prvek a tím také zůstane. Je to už hodně dlouho, co se vyráběly nože jen z něj. Dnes se užívá pouze jako přísada ve většinovém zastoupení. Tak tedy – co je ocel? Ocel je slitina železa, uhlíku a dalších doprovodných prvků řídící se fázovým binárním diagramem železo-uhlík, neboli Fe-C. Dále se dělí na struktury martenzit, bainit a další, ale to je na jiný článek. Ocel obsahuje uhlík do maximálního zastoupení 2,14%. Poté už se nejedná o ocel, ale o litinu. Tento fakt si dobře pamatujte, později se bude hodit. Podle zastoupení uhlíku mluvíme o nízko uhlíkové oceli (do 0,3% C), středně uhlíkové (0,3-0,6% C), středně-vysoce uhlíkové (0,6-1,0% C) no a nakonec vysoce uhlíkové (1-2% C). Oceli se dále rozvíjí, obohacují a dělí. A jsme u toho…!

Krom základního složení, tedy železo s uhlíkem, se v oceli nachází takzvané doprovodné a nežádoucí prvky. Mezi doprovodné patří především mangan (Mn), který na sebe váže síru (S). Ta je spolu s fosforem (P), považována za nežádoucí. Vyskytují se v základní rudě, nebo v atmosféře při výrobě oceli. Narušují strukturu a páchají neplechu. Odstranit je úplně? Ano, to by bylo skvělé, ale bohužel to není až tak jednoduché. Do oceli se dále přidávají prvky pro zlepšení jejích vlastností. Bližší informace o tomto postupu, kterému se říká legování, nalezneme v patřičném článku. Pro urychlení, nechci vás nutit číst si celý článek. Psal jsem ho sice já a je prostě skvělý, ale času je jen omezené množství. Proto si pojďme rychle vypsat legující prvky

Na základě obsahu legujících prvků pak mluvíme o nízko, středně, nebo vysoce legované oceli. Ale zpět k věci. Teorii máme.

Kolik jich je? Jedna, dvě?

Tři prosím! Přesně tři. Abych lépe vysvětlil, ocele si můžeme rozdělit podle několika různých kritérií. Chemické složení? Fyzikální vlastnosti? Průmyslové využití? Pojďme na to trochu jinak a řekněme si číslo „tři“. Protože pokud se jedná o oceli pro čepele nožů, dělím je přesně na tři skupiny a ty jsou následující.

• Uhlíkové oceli - Tato skupina je nejrozšířenější. Její výroba je nejjednodušší a také nejlevnější. Definovat bychom si ji mohli jako ocel se základním složením, tedy železo uhlík, mangan, síra a fosfor. Můžeme je dále dělit na podkategorie jakožto nízko, středně, nebo vysoce uhlíkové. Důležité je vědět, že uhlíkové oceli se nelegují, tedy ne tak jako ostatní. Jejich maximální zastoupení legujících prvků jsou 2%. Takto nízké procento nedokáže měnit vlastnosti výsledného materiálu tak, jako u klasických legujících prvků.Výhodou uhlíkových ocelí je především jejich dostupnost a nízká cena. Bohužel jsou velmi náchylné ke korozi.
• Nástrojové oceli - Mnoho lidí řadí nástrojové a uhlíkové oceli do jednoho pytle. To je podle mého názoru špatně. Jak to? Ano, nástrojové oceli mají většinou vyšší zastoupení uhlíku a ano, nejsou to nerezové oceli, jelikož je procento chromu nižší, nežli 13%. Sakra, teď jsem prozradil definici nerezových ocelí. SPOILER ALERT! Tato fakta z nich však uhlíkové oceli nedělají. To je jako kdybych řekl, že slon je pták, protože to není kámen. Zkrátka špatné řazení. Nástrojové oceli jsou často legované prvky, které jsme si zmínili v předchozí části. Jejich vlastnosti jsou již mnohem zajímavější než u uhlíkových ocelí, ale cena výroby je vyšší. Na základě toho je cena výsledného produktu často i několika násobně vyšší.Tento druh ocelí se dokáže s korozí poprat poměrně slušně. Vyžaduje tedy nižší údržbu, nabízí dobrou řezivost a tvrdost.
• Nerezové oceli - Poslední skupinou jsou tyto velmi dobře známé materiály. Mohou mít vysoké zastoupení uhlíku stejně tak jako nástrojové oceli, ale k tomu mají ještě něco navíc. Ano, je to vysoký obsah legujících prvků. Jak jsem nedbale prozradil u nástrojových ocelí, nejedná se o nerezovou ocel, pokud má obsah chromu nižší než 13%. Tak zní zákon podle americké AISI. No a co řeknou naší západní přátele, to je přeci pravda. Nerezové oceli mají skvělou odolnost vůči korozi. Kdo by to byl řekl, že? Ale pozor, rozhodně nejsou 100% odolné. I u nerezovky bychom měli dodržovat základní údržbu. Nevýhodou této skupiny je vysoká výrobní cena.

Tak jsme si to rozdělili. Doufám, že se mnou takto souhlasíte. Teď nás čeká porovnání některých vlastností, které po ocelích vždy požadujeme. Pamatujete, jak jsem zmiňoval v předchozí části: každou mnou zmíněnou skupinu můžete dále štěpit podle obsahu uhlíku, legujících prvků a dalších kritérií. Ale proč si v tom dělat zbytečný chaos.

Porovnání vlastností

Následující část je velmi, velmi diskutabilní. To mě však nezastaví. Rád bych si tu s vámi probral základní vlastnosti nožů a k nim přiřadil skupinu ocelí, nikoli konkrétní ocel. To bych si nedovolil.

Tvrdost

Tvrdost materiálu je pro nás velmi důležitá. Tato vlastnost prakticky určuje, jak bude nůž držet ostří, samozřejmě po zakalení. Tvrdost měříme v nožířském průmyslu pomocí zkoušek tvrdosti postupy pana Roskwella (vtlačování diamantového kužele do materiálu). Zkratkou jednotky je HRC. Stupnice se bere jako dostačující od 58 HRC. Materiály dosahující vysoké tvrdosti mají výsledek cca 62-63 HRC (některé i 66). 

V této kategorii vítězí uhlíkové a nástrojové oceli. Jejich vysoké zastoupení uhlíku slibuje vysokou tvrdost a tím tak i držení ostří. Nerezové oceli jsou na druhém místě. Často se především u levnějších typu setkáváme s nízkou tvrdostí vlivem nízkého zastoupení uhlíku.

Houževnatost

To, jak je materiál houževnatý je otázkou složení. Houževnatost dodává noži odolnost vůči zatížení v ohybu. Nůž se tak i při vysokém úhlu ohybu dokáže vrátit zpět do původní polohy bez trvalých změn (trhlin, atd…). Křehkost materiálu je tak problémem, který se musí často řešit.

V houževnatosti vítězí nerezové oceli a v těsném závěsu jsou oceli nástrojové. Díky legování se houževnatost a pružnost vylepšuje. Na posledním místě zůstaly oceli uhlíkové, které jsou považovány za relativně křehké.

Odolnost vůči opotřebení

Nůž u sebe chceme nosit každý den. To, že se na čepeli začínají objevovat vlásečnicové rýhy a nůž je tak nějak opotřebený čím dál tím více, nám láme srdce. Alespoň mě tedy ano! S touto vlastností úzce souvisí tvrdost materiálu.

Proto je jasné, že v této kategorii opět vítězí uhlíkové a nástrojové oceli. 

Brousitelnost

Vlastnost vyjadřující, jak dobře se nůž brousí a ostří.

Kategorii opět ovládají nástrojové a uhlíkové oceli. Uhlíkové jsou v této kategorii trochu před těmi nástrojovými. Složení a různorodost nerezových ocelí je staví na poslední místo.

Odolnost vůči korozi

Každý nůž by měl mít odolnost vůči korozi na vyšší úrovni. Je jedno, jestli se jedná o kuchyňský nůž. Šťávy v ovoci a zelenině jsou často mnohem více agresivní než samotná voda. Proto je důležité mít nůž s odolností vůči korozi.

V této skupině samozřejmě jasně vítězí nerezové oceli. Hned za nimi jsou nástrojové a na konci uhlíkové. Ty vyžadují mnohem větší údržbu nežli ostatní skupiny ocelí. 

Těchto celkem 5 kategorií, vlastností, jsem nominoval jako ty, které stojí za to si tu vypsat. Nechtěl jsem zabíhat do kategorií jako je například obrobitelnost, protože to nás, koncové uživatele, nezajímá. Dříve, než začnete hledat emailovou adresu a psát, jak s článkem nesouhlasíte doplním předchozí informace. Bral jsem to obecně. Samozřejmě, že každá skupina ocelí má své zástupce, které mohou konkurovat zástupci z jiné skupiny. Uhlíkové oceli mohou být například opatřeny povrchovou úpravou, a tak jsou vlastně také odolné vůči korozi. A tak dále. Nyní bych vám rád představil moje zástupce jednotlivých ocelí. 

Velvyslanci jednotlivých skupin

Dovolil jsem si vybrat od každé skupiny celkem tři zástupce, které ji budou reprezentovat. Záměrně se snažím vybírat rozdílné oceli, abych vám nastínil rozmanitost jednotlivých skupin. Vybíral jsem na základě zkušeností mých a mého okolí. 

Zástupci z uhlíkové říše

Ocel 1095

​Tato ocel je uhlíkovou rock-star. Jedná se o nejvíce užívanou, tedy nejoblíbenější uhlíkovou ocel. 1095 je vysokouhlíková s obsahem C kolem 1%. Je nelegovaná. Obvykle se kalí ve vodě. Po správném tepelném zpracování dosahuje tvrdost až 66 HRC. Běžně však kolem 60-62 HRC. Tato ocel je důkazem toho, co jsem psal výše. Je velmi tvrdá, poměrně dobře se brousí a bohužel, není vůbec odolná vůči korozi. Opatřete ji však povrchovou úpravou a bude sloužit jako málokterá jiná. Pokud chcete zkusit tuto ocel, doporučuji soustředit se na tenčí čepele. 

Ocel 1055

​Svou podstatou se jedná o konstrukční ocel, běžný, nenákladný materiál. Tím zkrátka 1055 je. Podle posledních dvou čísel poznáme, že hladina uhlíku je 0,55%, tedy středně-vysoká. Původně se používá na pružiny, ojnice, nebo hřídele. Správnou tepelnou úpravou dosahuje tvrdosti cca 62 HRC. Hodí se například pro výrobu mečů. Má bohužel nulovou odolnost vůči korozi. 

Ocel 52100

​Podobně jako u oceli 1095, je i 52100 vysokouhlíková ocel (0,55% C). Avšak zde dochází k malé změně. Ocel je totiž jemně legovaná, a to sice chromem v hodnotách 1,6%. Dosahuje poměrně nižší tvrdosti nežli předchozí verze. Standardně kolem 59 HRC. Zastoupení chromu poskytuje drobnou odolnost vůči korozi, ale především zlepšuje prokalitelnost. 52100 je podobně jako její sestra velmi oblíbená. 

Nástrojovkou nezarmoutíš

Ocel D2

Tuhle ocel mám opravdu rád, podobně jako mnoho dalších. Za mě je to zástupce nástrojové oceli, která by už skoro mohla být nerezovou. Obsah chromu je totiž 12%, tedy jen tak tak před hranicí definice nerezových ocelí. D2 je v nožířství velmi oblíbená. Byla sice designována jako zápustková ocel pro kování za studena, ale to nikomu nevadí. Jen si představte, co musí ocel při této technologii tváření vydržet.  Kromě chromu obsahuje také 1,4-1,6% uhlíku, 0,3% niklu, 1,1% vanadu, 1% molybdenu. Mimo to že se jedná o vysokouhlíkovou ocel, je také vysokolegovaná. Dosahuje tvrdosti 58-62 HRC a je odolná vůči korozi. To z ní dělá skvělou, ale bohužel také drahou, volbu. 

Ocel CPM 15V

Osobně mám oceli oceláren CMC® velmi rád. To si ostatně povíme v další sekci. Tuto ocel jsem vybral především kvůli tomu, že je trošku atypická. Díky své výrobní technologii (CPM = prášková metalurgie), je ocel narvaná uhlíkem do konečné hodnoty 3,4%. Ano vím, na začátku jsem říkal, že nad 2,14% uhlíku se jedná o litinu. Je to právě prášková metalurgie, která dokáže do oceli dostat více uhlíku. Krom toho obsahuje také 14,5% vanadu, 5,25% chromu a 1,3% molybdenu. Opět vysokolegovaná. Díky takto vysokému obsahu uhlíku a vanadu je ocel neuvěřitelně tvrdá, často i 65 HRC. To ji umožňuje prokrojit se plechem jako máslem a bez jakékoli škody. Hodí se tak pro oblasti, kde je očekávána extrémní zátěž na ostří. 

Ocel L6

Tuto ocel jsem vybral, jelikož je z nástrojových ocelí ta s nízkým obsahem legujících prvků, celkem obsahuje 0,7% uhlíku, 1,2% chromu, 2% niklu, 0,3% vanadu a 0,5% molybdenu. Zajímavé je, že navzdory obsahu uhlíku do 1%, dosahuje tvrdosti až 66 HRC, což je opravdu hodně. Ocel se považuje za vysokouhlíkovou uhlíkovou. Má velmi dobrou odolnost vůči opotřebení, je houževnatá a vhodná například pro dlouhé čepele. Bohužel ocel nenabízí vysokou odolnost vůči korozi.

Nerez, rezne? 

440C

Tato ocel je celebritou mezi nerezovkami. Spolu s celou rodinou 440 je často volena pro čepele, které jsou cenově dostupné, ale nabízí spoustu fajn vlastností. Obsahuje vysoký obsah uhlíku, cca 1,2%, ale co ne nejdůležitější – 18% chromu. Takový obsah zaručuje skvělou odolnost vůči korozi. Díky vyššímu obsahu uhlíku dosahuje tvrdost až 59 HRC. Zde reprezentuje střední třídu nerezových ocelí. 

CPM S35VN

No jo, já vím. To bych nebyl já, kdybych nevytáhl metalurgický skvost, kterým pro mě CPM S35VN je. Tato ocel je pro mě nejlepším přítelem. Každý den ji mám s sebou na noži od Zero Tolerance. Jako nerezovka zastupuje vyšší třídu. Vyrobena práškovou metalurgií nabízí skvělé vlastnosti, mezi které patří velmi dobrá houževnatost, odolnost vůči korozi, ale také tvrdost až do 64 HRC (většinou však 59-61 HRC), což je na nerezovou ocel velmi slušné. Může za to především vyšší obsah uhlíku (1,4%) a moderní technologie výroby. 

5Cr15MoV

Tato nerezová ocel je spíše nižší třídou. Jedná se o ekvivalent německé oceli X50CrMoV, tedy chrom molybden vanadiová ocel s obsahem uhlíku 0,5%. Krom dobré odolnosti vůči korozi nabízí jen slabší tvrdost v hodnotách 54-56 HRC. To je velmi málo. Poměrně dobře se však brousí, což u tak relativně měkké oceli jistě každý uvítá. Aby ne!

Vhodnosti a závěr

Tím jsem shrnul snad vše, co jsem chtěl. Podívali jsme se na rozdělení, řekli si pár informací, které jsou podle mě velmi důležité. Kéž by bylo vše jednoduché a my mohli s klidem říct, která ocel je pro co nejvhodnější. Samozřejmě, můžeme si vytyčit pár milníků a následovat je. To však neznamená, že jsme vyhráli. Chtěl jsem se v závěru podívat na vhodnosti jednotlivých oceli pro určitá použití, avšak toto téma je už velmi specifické a nejednou jsem zažil, že se kvůli tomu lidé hádají. Samozřejmě – mačeta do džungle bude z nerezovky a heavy-duty nůž od kterého čekáme nesmyslnou durabilitu zase nejspíše z nástrojové oceli. Hups, asi jsem právě vyvolal smršť otázek, které si sám sobě každý čtenář začal pokládat. Řeknu to tedy jednoduše. Vybírejte nůž tak, jak to cítíte. Chcete kůl nůž, co vám bude každý závidět, nebude mít problém s korozí a vydrží déle, než Amundsenova vůle dosáhnout jižního pólu? Pořiďte si nůž z nerezové oceli od předních výrobců. Na druhou stranu není nic lepšího, než pořádný full tang nůž z dé-dvojky. Kde je tedy odpověď? Tu si musíme najít každý sám…