Trdota jekla po Rockwellu (HRC)

Kovači pri izbiri jekla za kuhinjski nož pretehtajo lastnosti, kot so sposobnost ohranjanja ostrine, preprostost vzdrževanja, enostavnost brušenja, nenazadnje pa tudi ceno in dostopnost jekla. Vse te praktične lastnosti so neposredno povezane s trdoto jekla, ki je osnovna lastnost, po kateri ocenjujemo orodna (nožarska) jekla.

Trdota je po definiciji odpornost materiala na vtiskovanje, oziroma na lokalizirano plastično (trajno) deformacijo. Posledično to pomeni tudi odpornost na obrabo. Trdota kovinskega materiala je odvisna od njegove kemične sestave in termo-mehanske obdelave. Kemični element, ki ima največji vpliv na trdoto jekla, je ogljik, poleg tega na trdoto pozitivno vplivajo tudi krom, mangan, vanadij in molibden. Ti elementi tvorijo z ogljikom nove, izredno trde spojine, imenovane karbidi.  

Kako sta trdota in vsebnost ogljika povezani, je lepo razvidno iz različnih tipov jekla White Steel, pri katerih HRC jekla narašča sorazmerno z odstotkom ogljika:

  • White Steel 1 / 63 HRC / C = 1,25-1,35 % 
  • White Steel 2 / 61-62 HRC / C = 1,05-1,15 %
  • White Steel 3 / 60 HRC / C = 0,80-0,90 %
  • Merjenje trdote

    Poznamo več različnih metod merjenja trdote, ki uporabljajo svoje trdotne lestvice, po katerih se relativna trdota jekla določi z merjenjem globine vtisa. Najpogosteje se uporablja diamantni stožec, ki se vtisne v material, nato se izmeri globina vtisa pri standardni sili. Pri različnih trdotnih lestvicah se uporabljajo različne kombinacije preizkusnih sil in vrst vdolbin (stožec, krogla …) ter se prilagajajo glede na vrsto materiala, ki se preizkuša. V nožarski industriji se večinoma uporablja Rockwellova lestvica (HRC).

    ➨ Trdota spodobnih kuhinjskih nožev se prične pri 56 HRC, ampak takšno rezilo bo hitro izgubilo ostrino, težje ga bo nabrusiti, hkrati pa bo bolj žilavo in duktilno. 

    ➨ Večina japonskih kuhinjskih nožev ima trdoto med 60 in 62 HRC, odlično ohranjajo ostrino, zaradi strukture jekla so zelo enostavni za brušenje, vendar so bolj lomljivi in se ob neprimerni uporabi hitreje poškodujejo. 

    ➨ Med jekli za kuhinjske nože se najvišje na lestvici HRC nahajajo sodobna jekla prašne metalurgije, katerih trdota se vrti okrog 64 in 68 HRC. Ta jekla so redka (posledično tudi dražja) in težja za obdelovanje, vendar ob primerni uporabi zagotavljajo neverjetno in dolgotrajno ostrino, jih je pa nekoliko težje brusiti in so občutljivejša. 

    Kako je s trdoto pri jeklu ZDP-189?

    ZDP-189 / 66-67 HRC / C= 3 %

    Jeklo ZDP-189 ima zanimivo kemijsko sestavo, saj ima kar 3 % ogljika in 20 % kroma (ter druge legirne elemente). Gre za prašno jeklo, ki lahko s pravilno toplotno obdelavo doseže trdoto celo do 70 HRC, pri kuhinjskih nožih pa se giblje med 66 in 67 HRC.

    ZDP-189 ima izjemno visoko vsebnost ogljika, kar ni običajna lastnost orodnih jekel, temveč litega železa.

    Pri ZDP-189 je zaradi visoke vsebnosti kroma tako visok delež ogljika nujen, da se elementi pretvorijo v karbide. Karbidi vplivajo na trdoto in stabilnost ostrine.

    Glavna prednost tega jekla je, da izjemno dolgo drži ostrino. Zaradi visoke trdote je manj žilavo in bolj občutljivo na lom, zato ga je treba primerno nežno uporabljati na ustrezni rezalni podlagi. 

    Trdotne lestvice

    ➨ Trdota po Hughu Rockwellu (HRc – stožec (cone) in HRb – kroglica (ball)) 

    Meri se globina vtisa s kroglico (HRb) ali stožcem (HRc) pri določeni sili. Gre za hitro in enostavno meritev, primerno za nožarska jekla.

    ➨ Trdota po Vickersu (HV) 

    Uporablja se diamantna piramida s kotom 136°, meri se sila in površina vdrte piramide.

    ➨ Mohsova trdotna lestvica

    Temelji na  trdoti mineralov in umetnih snovi, pri čemer mineral z višjo trdoto razi mehkejšega. Lestvica je od 1 (lojevec) do 10 (diamant) (po novi lestvici do 15).

    Kako merimo trdoto po HRC?

    Za merjenje trdote po metodi HRC se uporablja posebna naprava z naslednjimi glavnimi sestavnimi deli: nakovalo, diamantni stožec in merilna ura. Vzorec postavimo na nakovalo in z začetno silo pritisnemo nanj. Merilno uro nastavimo na 0 in povečamo silo. Globina vtisa se odčita pri začetni sili.

    HRc (strožec (cone))

    V površino se s silo 100 N vtisne diamantni stožec s kotom 120°. To je izhodišče za meritev. Stožec se obremeni z dodatnimi 1400 N do 1500 N. Nato se ta dodatna obremenitev sprosti in pri osnovni obremenitvi 100 N izmeri, za koliko mm v globino se je vtisnil stožec. Trdota HRc = 100−500 h, pri čemer je h globina vtisa v mm.

    Kaj pomeni večja trdota pri nožih?

    ✅ Večja trdota dolgotrajneša ostrina
    ✅ Večja trdota  možnost kovanja tanjšega rezila
    Večja trdota ➨ večja krhkost

    ✅ Za najpreprostejša rezalna orodja se lahko uporabi vsako jeklo, ki s toplotno obdelavo dobi zadostno trdoto v kombinaciji z žilavostjo. Večja trdota pomeni daljšo življenjsko dobo rezila, saj dlje kot nož ostane oster (ob pravilni uporabi), manj ga je treba brusiti. 

    ✅ Največja prednosti trših nožev sta dolgotrajna ostrina in tanko rezilo. Trdota 60+ HRC omogoča, da lahko nož brusimo pod majhnim kotom, zato s takim nožem potrebujemo manj sile za rez. 

    ❌ Slabost trših nožev je, da se ob nepravilni uporabi lahko poškodujejo.

    Image 1
    Image 2

    Kombinacija najvišjih vrednosti trdote, trdnosti in žilavosti na žalost ni možna, zato izdelovalci nožev iščejo najboljše ravnovesje med temi lastnostmi, predvsem pri razmerju ohranjanja ostrine in krhkosti. 

    Pri izbiri noža je zato pomembno premisliti o namenu uporabe in lastnostih noža, tudi o njegovi trdoti. Čeprav je HRC merilo kakovosti materiala, naj pri izbiri kuhinjskega noža ne bo glavno vodilo. Različna jekla imajo namreč svoj optimalen razpon razmerij med zmogljivostjo in uporabo, zato je poleg trdote treba upoštevati tudi posamezne lastnosti jekla in njihovo ustreznost za naš namen uporabe noža.

    V spodnji tabeli so zbrane lastnosti rezalnih orodij po lestvici HRC. 👇

    HRC: LASTNOSTI REZALNIH ORODIJ

    52-54 HRC
    Zelo mehka jekla, vendar lahko iz njih izdelamo relativno dober, poceni kuhinjski nož z zadovoljivo, vendar ne preveč gladko in fino ostrino. Zaradi strukture teh jekel domače brušenje na vodobrusnih kamnih ni preprosto. Nož z nižjim HRC se zaradi boljše duktilnosti ob neprimerni uporabi sile prej zvije kot zlomi. Je boljša izbira za delovne nože za uporabo na prostem.

    54-56 HRC
    Večina francoskih kuhinjskih nožev je narejena iz tega jekla, ki  je dovolj trdo za kuhinjske nože, vendar jih je treba redno ravnati z ravnalno palico za vzdrževanje ostrine. Preprosto jih je brusiti.

    56-58 HRC
    Iz tega jekla so izdelani profesionalni nemški kuhinjski noži, ki ob redni in pogosti uporabi jeklene brusilne palice dobro držijo ostrino. Enostavno jih je brusiti.

    58-60 HRC
    Trdota kakovostnejših žepnih nožev, kot so Spyderco, Cold Steel in Buck, ter nekaterih japonskih kuhinjskih nožev, na primer blagovnem znamke Global. Ti noži ostanejo ostri bistveno dlje in enostavno jih je brusiti.

    60-64 HRC
    Večina vrhunskih japonskih jekel se giblje v tem razponu trdote. Rezila s to trdoto ostanejo ostra zelo dolgo. Primerno jih je treba negovati in uporabljati na ustrezni podlagi, da preprečimo lom in poškodbe rezila. Ti noži niso primerni za vsa opravila, saj so lahko v kombinaciji s tankim rezilom občutljivejši, zato je treba z njimi ravnati nežno in natančno. Enostavno jih je brusiti.

    65-68 HRC
    Prašna jekla: ZDP-189, HAP-40, R2, Super X itd.
    Zaradi tehnološkega razvoja smo zadnja leta priča novim vrstam jekla, ki dosegajo visoko trdoto 6468 HRC in imajo osupljive lastnosti. Nekoliko težje jih je znova nabrusiti. Dovršeno izdelani noži iz prašnega jekla so crème de la crème kuhinjskih pripomočkov.

    Novejše objave →