Мастер-нож

Исповедуя утилитарно-прикладной подход я задался целью выбрать один оптимальный сет брусков, который бы подходил для максимального множества сочетаний "вид стали + степень ее закалки". Сперва конечно же взялся за "самый-самый" абразив - алмаз. Но увидев в микроскоп что делает алмаз с РК моего любимого ножа - не смог сдержать слез.. Сердце просто обливалось кровью от вида этих жутких борозд )) А вот эльбор оказался не так жесток к РК. Тоже грызет любые стали с любой закалкой но намного тоньше и нежнее. После этого столкнулся с таким парадоксом: несмотря на то, что размер зерна у самого "тонкого" эльборового бруска меньше чем у природных кварцитов - после финиша на кварцитах нож был острее и держал заточку дольше чем после финиша на самом тонком эльборовом бруске (или даже на коже с эльборовой пастой) Не знаю уж как это объяснить.. "выхаживанием".. "наклепом" или еще каким мудреным термином - но это так.

Почему кварциты с более крупным зерном дают лучший финиш чем эльбор с более мелким зерном - сам не пойму  O0
Хотел бы услышать объяснения этого феномена от гуру )))

Пока не подтянулись гуру, я начну.  : ) При выборе точильного бруска пользователи, в большинстве своем, руководствуются лишь размером абразива, забывая о материале абразива, твердости связки, ее типе. Все это необходимо учитывать для того, чтобы использовать брусок наиболее рационально – в нужном месте в нужное время.
Что нам дает знание абразивного материала? Прежде всего, понимание как он будет работать (в комплексе со связкой!). Итак, в упрощенной форме:
- алмаз – сверхтвердость, острые грани кристаллов. Интенсивно снимает металл, но оставляет вспаханную поверхность и дефектный слой металла из микротрещин под пашней;
- эльбор – сверхтвердый, но из-за другой формы кристаллов, с другим «сведением» граней, не может оставлять борозды той же глубины, что и алмаз, при одинаковом с ним размере зерна. В итоге дает более чистую поверхность.
- корунд (электрокорунд) – менее твердые кристаллы с «большим углом заточки». С приемлемой продуктивностью режет большинство сталей, но бороздки оставляет менее глубокие (из-за формы кристаллов), плюс он хрупок и кристаллы огалтываются – их режущая кромка осыпается, кристаллики тупятся и уже не режут, а больше разглаживают ранее нарезанные бороздки;
- карбид кремния – достаточно твердый для резки металлов, но в отличие от корунда, его кристаллы не огалтываются, а дробятся, образуя осколки с острыми гранями. Условно можно сказать, что каждый рабочий кристалл самозатачивается. Если связка достаточно твердая и удерживает эти самозаточенные кристаллы, то они, постоянно скалываясь и постоянно работая, дают все более тонкую риску;
- оксид кремния – именно он является абразивным элементом в большинстве натуральных камней, как твердых кварцитов (в том числе арканзасов, белоречитов, байкалитов и яшм), так и более мягких сланцев. Твердость минимально необходимая для резки стали, потому глубоко внедриться в нее и оставить глубокую борозду он не может. В зависимости от происхождения, кристаллы могут иметь разную форму – от почти округлой, до сложной ажурной, большое значение имеет, как эти кристаллы в камне упакованы.

Как это все проявляется в работе?
Сверхабразивы (алмаз, эльбор) – всегда режут, поверхность металла всегда в бороздках, уплотнение металла минимально.
Обычные абразивы (корунд, карбид кремния) – режут, но и уплотняют поверхностный слой металла. Что преобладает, зависит от связки – для большого снятия металла, она должна быть мягкой, чтобы затупившиеся кристаллы выламывались и замещались новыми. Для финишных операций нужна твердая связка – она удерживает затупившиеся кристаллы, что, выглаживая сталь, дают более чистую поверхность.
Натуральные абразивы – имеют низкую производительность при резании металла, оставляя неглубокие бороздки с пологими берегами, но прекрасно себя проявляют на финишных операциях, когда требуется не резания металла, а выглаживание его поверхности. Практически всегда дают уплотнение поверхностного слоя металла (потому, что кристаллы мягкие, хрупкие тупые и не могут внедряться в сталь глубоко), что положительно сказывается на долговечности заточки и даже коррозионной стойкости подводов, образующих кромку.

Да, здавалось, така проста, на перший погляд річ, заточка ножа,
 а нюансів, дисертацію можна писати - докторську.  ;D Дуже цікаво.

Как много полезного в одном сообщении!!! ))) Спасибо!
Не могли бы Вы еще рассказать о роли воды и масла в заточке (о суспензиях и эмульсиях абразивов)?
Зачем это нужно? И почему в одних случаях - вода, а в других случаях - масло?

Пожалуйста!
А касательно воды с маслом есть специальная тема http://knives.com.ua/forum/index.php/topic,11209.0.html
И о суспензиях немного http://knives.com.ua/forum/index.php/topic,11584.0.html

Витя!
Не совсем согласен с тобой по первому твоему ответу.
Немного надо разобраться со свойствами корундов и к. кремния; формамами зерён, их остротой и твёрдостью. Я сейчас и сам не готов полемизировать, и знаю что ты напишешь может короче и понятней дя всех; папизже ( (с) Азирив)  обсудим?
Касательно природных абразивов - есть твёрдые камни (как минимум одну породу ты хорошо знаешь), где кроме того что есть диоксид кремния, присутствует и Al2O3, а основной действующий абразив - Fe2O3 (как оказалось  ;D).
А вот касательно твёрдых связок природных камней на качество финиша... Ну... Давайте проверим - кто же все- таки внимательно читает книги   :P.  Вот, допустим, Ящерицын в одной уже настолько обмусоленнй книге, что я и название писать не буду -  интересным опытом поделился на эту тему. Кто знает о чём я?
И уж совсем не согласен с написанному в последнем абзаце.  :))

Обсудим, почему бы нет, мне интересно  :))
По свойствам корудна и к.кремния с литературой при описании ответа не сверялся, писал из головы... но откуда-то оно попало в голову? ;D Как представляю, так и описал : )
По поводу алюминия и железа, да, оно присутствует в породе, но вот в каком виде не известно. Вполне возможно, что в виде примесей (атомов, встроенных в кристалическую решетку), а не отдельных минералов. Например, такие минералы как опал и аметист являются разновидностью оксида кремния (то есть кварца) с некоторым содержанием соединений металлов, так же как сапфир, корунд, рубин являются оксидом алюминия.
Отошли меня конкретному разделу у Ящерицина, а то я четал его поверхностно и все не впитал {0_2}

Количество атомов в 100% вещества.
Al - 9.9%
Si - 27.2%
P - 0.4
S - 0.7
K - 12.6
Ca - 12.7
Ti - 2.1
Mn - 0.6
Fe - 29.3
Cu - 4.0
Rb - 0.4

 ;D Что  здесь примеси?

Ящерицына мне надо посмотреть, сейчас гляну.

Чтобы ответить на этот вопрос необходим еще и минералогический анализ породы :O Это только специальные методы микроскопии.

Так.
"Тонкие доводочные процессы..." стр. 5-37 хотя бы то, что касается корундов и к. кремния всё же советую освежить в памяти, у Ящерицына очень неплохо разжёвано, как по мне.
И глава 5-я, §2, стр. 214-215 - к сожалению надо вдумчиво почитать, потратив время.
Есть ещё вот такой материал, Дмитрич когда- то на ганзе давал для облегчения понимания:
http://www.stroi-blok.ru/?p=283

"При взаимном перемещении рабочих поверхностей закрепленные в теле притира зерна царапают поверхность обрабатываемой детали, снимая при этом мельчайшие стружки.

Незакрепленные абразивные зерна, вращаясь или проскальзывая, оставляют на обработанной поверхности «выбоины» или «выдавленные риски». При преобладании «выбоин» обрабатываемая поверхность приобретает матовый цвет, а при преобладании царапин и «выдавленных рисок» поверхность становится блестящей. Очевидно, качение и скольжение абразивных зерен между притираемыми поверхностями вызывает кроме выбоин и царапин также микропластические деформации и упрочнение поверхностных слоев обрабатываемых деталей. В результате сложного напряженного состояния поверхностных слоев и появления усталости происходит «течение» металла и образуются микротрещины и впадины на поверхностях контакта.
Выдавленные риски образуются и при работе закрепленными абразивными зернами (при внедрении зерен на недостаточную глубину, т. е. менее 0,2-0,3 радиуса выступа). В этом случае некоторые зерна не производят резание, а деформируют обрабатываемую поверхность. В результате многократного пластического деформирования поверхностный слой отслаивается и выкрашивается.
При проскальзывании и деформировании поверхностей контакта абразивными зернами большое значение приобретают сопутствующие явления взаимодействия активизированного деформированного металла и химически активных веществ. На поверхностях детали образуются пленки вторичных структур. Дальнейшее взаимодействие пленок вторичных структур с абразивными частицами приводит к разрушению этих пленок. Процесс образования и разрушения пленок вторичных структур периодически повторяется.
На характер съема металла и образования микрорельефа обработанных поверхностей влияют смазочно-охлаждающие среды."

Т. Е., я хочу сказать что далеко не всегда твёрдый природный камень будет давать лучший результат доводки. Есть варианты когда, наоборот - нужно брать хорошие мягкие камни, дающие дробящуюся суспензию. Например - хорошие сланцы или же японы (в идеале). По неотягощённым лигатурой сталям японы работают быстрее и чище алмазов (проверено практикой).

К сожалению, у меня на работе нет смотрелки, чтобы освежить Ящерицина :O Перечитывать его действительно полезно, потому как в зависимости от имеющегося багажа знаний (а он каждый раз разный) и актуальных на данный момент потребностей в знаниях, информация усваиваеться по разному.
Мой первый ответ действительно довольно упрощенный, в нем не рассматривается способ применеия абразива :)) В тоже время свободному зерну (= работе с суспензиями) посвящена отдельная тема, пусть и не раскрытая.
Реальность то еще веселее - какой характер износа разных типов абразивов в суспензии? Огалтывание, раскалывание, дробление... + СОЖ... + материал притира... + давление... В общем поле не паханное для интересного времяпрепровождения ;D

1. Ну начинается... Чем ты там занимаешься на работе, если у тебя смотрелки нет?  ;D
2. Ты сам первый начал. Кроме того - ты модераторЭ(ит.), так шо - эти авгиевы конюшни тебе и разгребать.  >:(
Но - суть не меняет. Могу утверждать что природные, казалось бы мягкие суспензионные камни могут работать как минимум не медленнее синтетики и давать приличную стойкость кромки. Однако - не всегда так.

Скажем так, натуральные абразивы не нужны 99% пользователей ножей, равно как и синтетические камни тоньше бруска-лодочки. Если в кладовке найден черный сланец на котором прадед затачивал бритву, то переходить на этот самый сланец после обломка наждачного круга китайским ножом из магазина "Все по 8 грн", то это действительно - Ламборджини по колдобинам.
А приведенные видеоролики не чудо и не фокус - в первом случае кусочек художественного фильма, во втором - понты для приезжих.
Просуммирую - натуральные абразивы дают:
а) стойкость;
б) остроту
Но для первого и второго кроме натурального камня нужно еще несколько мелочей - умение им пользоваться и наличие ножа, который потенциально способен продемонстрировать одно и другое.

Мне кажется, я пишу о "круглом", а Вы о "белом". Из моих постов не следует, что Нортон Индия Файн вчерашний день, это стадия заточки, для меня в большинстве случаев стартовая, но ни разу не финишная. Далее в зависимости от стали идут синтетики до 3 микрон или натурал типа Арканзас Хард, но финиш всегда на натуральных камнях.
П.С. Аукционы раритетных авто не отслеживаю, не мое это... Но точно знаю, что подержанную машину можно сторговать и за 1000 уе и дешевле. Есть ли синтетики хотя бы близко за такую цену? Потому, что натуралы есть.

Тут помилка в слові. Не "уплотнение" а "упрочнение".
Можливо, що десь хтось колись помилився, а ці слова цитують (я їх зустрічаю не вперше).

Це як подивитись - якщо пухку поверхню ущільнити, вона стане більш стійкою (міцнішою). Тобто "упрочнение" є наслідком "уплотнения". Як на мене все правильно.

 Прошу пробачення в шановних гуру.   Мова, швидше, йдеться про вигладжування мікрорельєфу.  Як би мікроковка. Лиш за рахунок зменшення площі поверхні получається менше її руйнування.  Тобто, вірніше "упрочнение"  Ніж "Уплотнение" .
   Регулярно читаючи вашу тему, таки придбав мікроскоп

Справа у тому, що рельєф ми за бажання можемо побачити (у мікроскоп :))) А дефектний шар металу, що під рельєфом уже ні. Дефектність полягає у наявності прихованих тріщин, каверн та масивів нагорнутого металу.  Катаючи по такому металу тверді мінеральні часточки натурального каменя, ми не лише розрівнюємо, а і ущільнюємо цей дефектний шар. Крім того в результаті пластичних деформацій на поверхні металлу помітно зростає його мікротвердість.

Справа в тому, що ущільнити метал за нормальних умов нереально. Щільність (чи, правильніше, питома густина) металу не змінюється, навіть в місці наклепу.  Часом люди помилково пишуть, що метал ущільнюється під час кування, але такого там теж не відбувається. Так само і при виглажуванні абразивами чи більш твердими сталями/сплавами. Метал зміцнюється, а не ущільнюється (це якщо говорити технічними термінами).
 

Не згоден з Вами. Ми говоримо не про метал як такий, а про буквально його мікронний зовнішній шар. Якщо цей шар має приховані тріщини, каверни, інші порожнини, то він буде мати певну щільність. Якщо цих тріщин та інших дефектів позбутися, то щільність буде більшою. Що має більшу щільність сталь чи вода? Звісно сталь! Тому сталева болванка у воді тоне. А чому не тоне корабель зі сталі? Тому, що густина корабля (а це сталь + порожнини) менша, ніж у води! Повторюю - ми ущільнюємо дефектний шар металу.
П.С. Ви праві, рос. "удельная плотность", по-нашому буде "питома густина". Але дієслово "уплотнять" в данному контексті перекласти як "згущувати" неможна. Тому, я вживаю "ущільнювати" і похідне від нього щільність.
 : )

И уплотняется и упрочняется. В библиотеке заточного полно литературы, даже с цифрами.

Можете дати посилання на конкретну книгу, де є цифри про ущільнення металу при ковці чи там наклепі? Вигладжування (абразивами чи гладкими інструментами) - це різновид наклепу, а при наклепі ущільнення сталі (збільшення густини) не спостерігається, наскільки я це знаю. Ну і Вікі теж (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%BA%D0%BB%D1%91%D0%BF) мене поки-що залишила при тій же думці.
....
Ну, якщо так... Якщо всі ті рівчаки, які проорані зернами абразиву, вважати частиною поверхневого шару металу і вираховувати якусь специфічну "середню" щільність "гір і долин", тоді може і можна так говорити. Але то вже не буде щільність самого металу (сплаву), а щось незрозуміле, середньоарифметичне з металу і повітря.

Але саме цим "незрозумілим з металу і повітря" ми ріжемо :))
Я полінувався шукати підтвердження своїх тез у літературі нашої віртуальної бібліотеки, бо не люблю читати з екрану. Взяв з полиці
Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник./ Под. ред. А.Н.Резникова. - М.: Машиностроение, 1977. - 391 с.
сторінка 236 - "Причиной упрочнения является интенсивное измельчение кристаллических блоков и увеличение плотности дислокаций".

Тема моєї дипломної  : )
Практику проходив у відділі алмазної обробки будівельних матеріалів ІНМ АН УРСР (ИСМ м. Київ)

Щільність дислокацій (дислокації - один із видів дефектів кристалічної ґратки) - це не те саме, що щільність  металу. Метою наклепу якраз і є, як не дивно, збільшення кількості дефектів, коли оті дефекти (дислокації) "вилазять" на поверхню металу і сприяють зміцненню поверхневого шару металу.
Втім, це вже мікро рівень у порівнянні із тими горами і рівчаками, які ми отримуємо при абразивній обробці (заточці). До рівня вигладжування поверхні РК мало хто доходить.

Так, пане Новак, Ви праві - щільність дислокацій, це з іншої опери, то я поспішив. Поки знайти документальне підтвердження своєї думки у аналогових книжках, що під рукою, не можу (у цифрових шукати лінь), та хибною її не вважаю  : ).

О предидущем посте. Книгу я сходу дать не могу, просто не помню где я это читал, а википедия кроме как о неклёпе взагалI, бОльшего не пишет.  :)) Вспомню - здесь выложу. И поскольку всё же Вы - инициатор вопроса, потрудитесь также как - то подтвердить свои слова первоисточниками, отличными от википедии.
Микроуровень - знаем мы о нём или нет, мы всё равно затрагиваем. Как раз физика микроуровня заточниками и должна учитываться - вернее те процессы, которые происходят на этапе тонкой заточки и доводки.
До уровня выглаживания РК доходят все, кто работает на натуральных бессвспензионных камнях, да и при работе на тонкой синтетике эти процессы тоже происходят - это как пример в заточной практике. Хотя наклёп в разных размерах происходит и при работе и абразивами, и суперабразивами, вот как раз на финише он нам полезен, а до того - нет.

Оскільки, як я зрозумів, мова йде не про питому вагу (густину) сталі, а, швидше, про стан поверхневого шару, із врахуванням об"єму борізд/западин, викликаних абразивними зернами, то таки так, можна сказати, що поверхня металу ущільнюється при виглажуванні (наклепі) і т.п. При поліруванні також.
А сам по собі метал (сталь) не може ущільнитися в таких випадках, бо він має таку структуру, яка не дозволяє атомам змінювати відстань між ними у кристалічній ґратці при нормальних умовах.
Питома вага сталей може бути збільшена чи зменшена за рахунок додавання легуючих елементів. При цьому добавки із питомою вагою, яка більша за питому вагу заліза, збільшуюють густину сталі, і навпаки. Ось тут (http://metallicheckiy-portal.ru/articles/ydelnii_ves_metallov/udelnii_ves_stali) є приклади.
Але то вже відхилення від теми. Я вже зрозумів що малося на увазі під ущільненням металу в контексті даної теми, коли про це говорив Sammler

Полірування далеко не завжди супроводжується ущільненням і наклепом. А щільність (=густина) поверхневого шару сталі може відрізнятися від глибинних шарів внаслідок зміни фаз і структур (мартенсіт-аустеніт). Звичайно мова йде про мікронний рівень.