Подошло время выложить свои мысли на бумагу (клавиатуру
) по поводу тестирования ножей на канате и о влиянии некоторых характеристик на результаты.Для начала о методике: (Кто читал мою тему с тестами Д-2 могут пропустить)
Ножи затачиваются на Апексе с использованием разных абразивов (Алмазы от ДМТ: Корс, Медиум, Файн, Ультрафайн. Апексы: 120, 220. Боррайды: 120, 220, 320, 600, 800, 1200. Арканзасы: Хард, Софт, Блек. Кожаные бланки с пастой и без. Доска+кожа с пастой и без). Выбор абразивов происходит во время заточки в зависимости от поведения стали. Конечным этапом заточки считается выход на ровную, равномерную кромку без заусенца, которая позволяет с легкостью («вывертом») резать бланки накладных и оказывает 1 единицу (1/1,75 килограмма) усилия при контрольном разрезании 3мм капронового шнура на весах.
Процесс заточки и затупления контролируется под оптическим микроскопом OFD Veb Feinmess Dresden с 75, 100, 120 кратным увеличением.
Степень затупления в процессе реза контролируется двумя способами. Первый — весьма популярный среди ножеманов - резом бумаги с оценкой качества реза. Для описания принята 6-ти бальная шкала:
Режет - 0
Слегка мохрит - 1
Мохрит - 2
Цепляет, запинается - 3
Еле режет - 4
Не режет - 5
Этот способ весьма субъективен, и очень относительно показывает степень затупления. Иногда несколько случайных сколов составляют ошибочное мнение о остроте всей РК. Скорее он направлен на то, чтоб определить появление локальных дефектов.
Для более широкой оценки остроты используется 3 вида бумаги:
1. Бланки накладных с плотностью 46 г/м, напоминает газетную бумагу. Весьма четко показывает потерю РК первичной остроты и выход на рабочую остроту.
2. Листы журнала с плотностью 55 г/м (замечу, что у разных изданий отличается качество и плотность бумаги). Этот способ наимение информативен, поскольку сильно зависит от угла заточки. На малом угле сколы может пропускать.
3. Листы А4 с плотностью 80 г/м от Double A. Весьма информативен, позволяет ощутить сколы, которые пропустил журнальный лист. Также хорошо проявляет «мохристость» реза.
Второй способ по моему мнению более объективен и заключается в фиксации показаний весов при разрезании продавливанием шнура на сосновой доске. Используются механические весы Elenberg для взвешивания веса человека, перенастроены в соотношении 1 деление — 1/1,75 килограмма.
Разрезание производится с минимум пятикратным повтором в разных местах рабочей части РК для получения схожих по значению результатов. В оценку берется усредненное значение.
В тесте использован плотный полипропиленовый шнур 3мм от Шандонг Трейд Енд Економик Кооперейшн.
Также уточню, что для определения зоны РК и ее длинны, которая принимает участие в работе на подвод наносится перманентный маркер, который в последствии стирается об канат.
Для определения твердости стали на ножах использован ультразвуковой твердомер Новотест Т-У1.
Для тестов использовался 16мм льняной канат, от одного и того же производителя.
Зачем все это?
Целью было довести нож на разных углах заточки до состояния затупления после 300 резов пушкатом, отслеживая динамику и качество изменений РК. Для этого в начале теста и через каждые 50 резов проводились контрольные замеры остроты РК.
Второй целью было определить коэффициенты поправки влияния угла заточки на динамику изменения остроты РК в процессе теста, для возможности сравнения тестов сталей на разных углах заточки.
Для теста было выбрано два ножа:
Ontario RAT-1 со сталью AUS-8 и твердостью 59,0 ± 0,5 HRC и Spyderco Endura со сталью ZDP-189 и твердостью 62,0 ± 0,5 HRC.
Почему эти два?
По тому, что содержание углерода в этих сталях очень сильно различаются, и в основном из-за этого поведение у сталей при нормальной закалке разные. Плюс ко всему 0,6% Вольфрама и 1,4 % Молибдена в ZDP-189.
AUS-8 весьма пластична, не склонна к сколам, разрушение РК происходит в следствии заминов и истирания. ZDP-189 – крохкая, разрушение РК происходит в следствии сколов и выкрашивания.
«Крыса» затачивалась на углы от 30 до 45 градусов с шагом 2,5 градуса (30,0; 32,5; 35,0; 37,5; 40,0; 42,5; 45,0) и протестирована по 300 резов с контрольными замерами через каждые 50.
В тест с Эндурой я внес некоторое изменение. Она затачивалась на 30,35 и 40 градусов, резала до 400 резов каната и контрольные замеры проводились через каждые 25 резов.
Ну а теперь поговорим о результатах.
В результате тестов было четко определено, что динамика изменения остроты РК в процессе работы развивается по логарифмической кривой. В начале износ РК происходит интенсивно, но по мере затупления (увеличения толщины режущей кромки) уравнивается воздействие каната на РК возможности сопротивляться износу. В этот момент график стремится образовать плато. Именно выход РК на относительно стабильный рез тестируемого материала демонстрирует возможность стали сопротивляться разрушению на данном конкретном тестируемом материале.
На разных углах интенсивность затупления в процессе реза не одинаковая. Но в конце концов не зависимо от того, на какой угол заточен нож РК выйдет на то состояние затупления при котором при продолжении работы износ будет незначителен. Назовем это явление - «устойчивый рез».
Сделаю небольшой отступ от данного конкретного теста. Именно эта способность сопротивляться РК дальнейшему износу в процессе работы и определяет качество стали и ее термообработки. Для разных сталей показатель усилия разрезания контрольного шнура при котором дальнейшее разрушение РК в процессе реза каната может сильно различаться. Именно это и демонстрирует различие между сталями на конкретных ножах.
Вот так выглядит графики изменения усилия разрезания контрольного шнура для Ontario RAT-1 на разных углах:
Видно, в случае «Крысы» состояние затупления при котором нож демонстрирует 14 условных единиц усилия (что составляет 8кг) соответствует тому состоянию затупления, при котором РК продолжает разрушатся незначительно. После проведения теста стало очевидно, что на малых углах не достаточно 300 резов, чтоб довести РК до выхода на «устойчивый рез». Но если продлить графики можно предположить, что они сойдутся около 375-400 реза.
Именно по этому для Эндуры тесты были продлены до 400 резов.
Забавным оказалось то, что несмотря на абсолютно разный состав, твердость и манеру разрушения для Обоих ножей 13-14 условных единиц усилия оказалось тем показателем при котором РК выходит на «устойчивый рез».
Для того, чтоб не возникали сомнения в правильности выводов, покажу график на одинаковых углах ножей из разных сталей которые уже были в других тестах:
Тест D-2 на... Добавлен анализ состава стали (http://knifeclub.com.ua/forum/viewtopic ... 76&t=40086)
Тест S35VN на китайцах и не только...(http://knifeclub.com.ua/forum/viewtopic ... 76&t=40451)
Также добавлю, что субъективно для меня нож является «тупым» и не способен даже очень плохо резать лист А4, когда усилие разрезания 3 мм капронового шнура доходит до 15 условных единиц (что составляет 8,57 кг)
После многократных опытов и размышлений была составлена таблица коэффициентов для поправки влияния угла на конечные сравнительные данные разных ножей.
Условным углом при котором не нужно рассчитывать поправку установлен угол в 40 градусов. Все остальные данные рассчитываются по формуле: А = (B + B*К)*S/75
где:
А — эталонное усилие разрезания 3мм капронового шнура
B — усилие разрезания 3мм капронового шнура полученное во время теста
К — коэффициент поправки влияния угла
S – длинна РК которая принимает участие в работе в мм
75 — среднее значение длинны РК которая принимает участие в работе в мм
При углах больших 40, коэффициент — отрицательный.
Пример использования:
Возьмем 2 ножа: Spyderco Endura со сталью ZDP-189 с углом 40 и Strider custom SMF от Kevin John (replika) со сталью S35VN с углом 36. После разрезания 100 раз каната усилие разрезания 3мм капронового шнура для для Эндуры составило 9,1, для Страйдера — 8.
А длинна рабочей режущей кромки оказалась для Эндуры — 75мм, а для Страйдера — 65мм.
Тогда расчеты эталонного (сравнимого) усилия разрезания 3мм капронового шнура выглядят так:
А(эндуры) = (9,1 + 9,1*0) * 75/75 = (9,1 + 0) *1 = 9,1
А(страйдер) = (8 + 8*0,176) * 65/75 = (8 + 1,408) * 0,86 = 8,09
Вот так выглядит график для Ontario RAT-1 на разных углах после перерасчета данных:
Естественно, эти данные не являются абсолютными и набор коэффициентов будет в дальнейшем уточнятся. Есть сомнения в универсальности этих коэффициентов на ранних этапах реза (до 75 резов), когда нож теряет свою первичную остроту. Но в дальнейшем они способны практически полностью нивелировать влияние угла на оценку результатов.
Также как видно из приведенного примера важно учитывать длину РК, которая принимает участие в работе. Чем она меньше, тем большую удельную нагрузку получает каждый рабочий мм РК в следствии соприкосновения с канатом.
Для тех, кто дочитал, извините, за многословность...
Продолжение следует...
