D2, SKD11 и CPM CruWear: полунержавеющая середина

Между «нержавеющей» и «углеродистой» сталью есть полоса, в которую не помещается ни один из двух ярлыков. D2 — её самый известный представитель. В ней около 12% хрома, то есть формально она проходит по определению нержавейки, и при этом она ржавеет.

Почему 12% хрома не спасают

Определение нержавеющей стали на удивление расплывчатое: в разных источниках порог хрома называют 10,5, 11 или 12%. Но эти определения писались для низкоуглеродистых сталей, а в инструментальных всё решает не количество хрома, а его состояние.

От ржавчины защищает не хром сам по себе, а оксидная плёнка, которую он образует на поверхности. Чтобы её образовать, хром должен быть в растворе. В D2 углерода много, и значительная часть хрома оказывается связана в карбиды хрома. Связанный хром уже занят и никакой плёнки не даёт. Отсюда парадокс: сталь с 12% хрома ржавеет, а CPM 3V с 7,5% хрома по коррозионной стойкости оказывается лучше — потому что там практически весь хром в растворе.

При этом среди ржавеющих сталей D2 известна как раз хорошей коррозионной стойкостью. Не нержавейка, но и не углеродистая сталь, которая темнеет от лука за десять минут. Полунержавеющая середина — не маркетинговый термин, а точное описание.

И это не «углеродка»

В разговорах энтузиастов любую не нержавеющую сталь называют углеродистой. Строго говоря, углеродистая сталь — узкая категория: легированная только углеродом, марганцем и кремнием. Это 1084, 1095, W1, White #1. Стали с небольшими добавками легирующих элементов — легированные: 52100, 5160. Стали с добавками существенными — инструментальные: A2, D2, CPM 10V, Vanadis 8. Границы местами условны, но масштаб разницы реален.

Насколько реален — видно на паре 1095 и 10V. Обе не нержавеющие, обе в бытовой речи «углеродка». 1095 требует закалки в воде или быстрой в масле, износостойкость даёт цементитом, которого мало и который относительно мягок, и обрабатывается кузнецом без затей. 10V набирает твёрдость на воздухе, содержит много твёрдого карбида ванадия и обрабатывается так же тяжело, как любая нержавейка. Общего у них только отсутствие хрома в достаточном количестве. Спор «нержавейка против углеродки» именно поэтому и бессмыслен: категория слишком широкая, чтобы что-то значить.

SKD11: то же самое по-японски

SKD11 — японская инструментальная сталь Hitachi, идентичная AISI D2. Те же самые свойства продаются также под именами DC11 и SLD. Если вы видите на японском кухонном ноже одно из этих обозначений — это D2.

Твёрдость на ней получают серьёзную: 60–64 HRC. Отдельные производители калят до 64, многие останавливаются на 62. Заточить SKD11 можно очень остро, и это её главная приманка. Она же и главная ловушка: сталь чувствительна к выкрашиванию, и чаще всего причина не в стали, а в угле заточки. Инструментальные и быстрорежущие стали вообще не следует точить под слишком узким углом; для SKD11 разумный диапазон — 22–24 градуса. Человек, который свёл кромку тоньше «чтобы резало лучше», получает сколы и обвиняет металл.

Есть и заводской ответ на ту же проблему: SLD Magic, доработанная версия обычной SLD, склонной к выкрашиванию. Калится на 60–62 HRC, репутация у неё хорошая, но в кухонных ножах встречается редко — плохая доступность и высокая цена.

Порошок не всё чинит

Логично предположить, что порошковая версия D2 решает вопрос сколов. Решает частично. Размер карбида в порошковой стали изначально очень мал, но потом карбиды растут — это естественный процесс, который тем быстрее, чем выше температура. А высокие температуры сталь проходит и при горячем прессовании порошка, и при ковке, и при прокатке.

Тут и вылезает разница между типами карбидов. Карбиды хрома менее стабильны, чем карбиды ванадия, и укрупняются быстрее. Поэтому у CPM-D2 карбиды крупнее, чем у Vanadis 8, хотя общее количество карбида у них одинаковое. Крупнее карбид — ниже ударная вязкость. Порошковая металлургия улучшила D2, но не поменяла химию: сталь, износостойкость которой держится на карбидах хрома, обречена на худший баланс, чем сталь на карбидах ванадия.

CPM CruWear: та же полоса, но сделанная правильно

CPM CruWear живёт в той же полосе между нержавейкой и углеродистой сталью — 7,5% хрома, при том что типичные ржавеющие стали содержат 4–5,5%. Карбиды хрома в ней есть, но их достаточно мало, чтобы не портить ударную вязкость.

Ближайший родственник CruWear — CPM 3V; стали почти одинаковые, различаются в основном содержанием углерода. Из-за этого CruWear получается несколько твёрже, а 3V — вязче и коррозионно стойче. Обе входят в узкую группу сталей с очень привлекательным сочетанием ударной вязкости и удержания кромки, вместе с Vanadis 4 Extra и CPM-M4.

Это, в сущности, то, к чему пришла ножевая металлургия: лучшие показатели даёт порошковая ржавеющая сталь, легированная преимущественно ванадием. Ржавеющая — потому что не нужно тратить хром, и весь карбидный бюджет уходит на ванадий.

Кому она нужна

Полунержавеющие стали требуют дисциплины, но небольшой: вытереть клинок насухо после работы, не оставлять его мокрым в раковине. Это меньше, чем требует настоящая углеродистая сталь, и больше, чем ноль. Если вы к такому не готовы — вопрос закрыт, ищите нержавейку.

Второе требование — к заточке. Узкий угол на D2 и SKD11 не работает, и это ограничение придётся принять, а не обходить.

Наконец, стоит понимать, чем вы платите за CruWear и подобные ей стали: тем же, чем за любую высокоизносостойкую сталь — временем на камне. Профессиональная кухня по этой причине сплошь и рядом обходится дешёвой углеродистой сталью, которую правят мусатом по десять секунд. Порошковые инструментальные стали — вариант для того, кто точит редко и не спешит.