21. september 2008
Chipper-stål
når bladet skal tåle å bli bøyd og slått
Bakgrunnen for det jeg skriver her, var at jeg ville se hvordan et stykke tykt helstål med høy hardhet kunne tåle bøying. Det har jo alltid vært et glansnummer for laminerte blader at de tåler å bli bøyd mye mer enn helstål, mens en herdet helstålbit som dette skal brekke rett av. Men, vel, det er ikke lenger som i gamle dager.
Jeg har tidligere skrevet om Fredrik Haakonsens knivblader laget av VANADIS 4E. Det stålet er blant verdens aller råeste når man vil ha den beste egg som kan skaffes.
Men det finnes mange bruksområder for kniver. Noen ganger er det andre hensyn å ta, som for eksempel at bladet skal være rustfritt, og at man da til gjengjeld kan tenke seg å fire litt på eggkvaliteten. Eller kanskje kniven skal tåle hva som helst av bøying og bending, slag og mishandling som en kniv vanligvis ikke skal utsettes for. Eksempel på en slik kniv, er det som kalles overlevelseskniv eller survival-kniv.
I Norge har vi overlevd ganske lenge nå uten overlevelseskniver, men mange vil altså ha en slik, laget etter amerikanske forbilder. En kniv av dette slaget skal tåle mer enn det vi venter oss av noen norsk kniv. Brusletto ønsker seg en sånn en i sitt utvalg, og Fredrik har nettopp laget prototyp til en Brusletto overlevelseskniv med Uddeholm Chipper-stål i bladet.
NTNUs nett-avis, Universitetsavisa, forteller om dette knivprosjektet.
Her viser jeg først knivene, og deretter forteller jeg litt om stålet og viser bilder fra en bøyetest.
Knivene
Fredriks prototyp til Bruslettos kommende overlevelseskniv:
Til venstre med skaftplater av valbjørk, og til høyre med plater av glassblåst, grønn canvas-micarta. Slire laget av Kydex. Ingen tollekniv, dette her.
Totallengden er ca 23-24 cm, altså omtrent som Brusletto Bamsen, men med bredere blad.
Stålet
Når en kniv skal tåle det meste av bøying og slag, velger Fredrik dette stålet: Uddeholm Chipper/Viking. Det er et høylegert verktøystål med en utmerket kombinasjon av seighet og slitestyrke.
VANADIS 4E er seigere enn mange andre moderne, populære knivstål av høy kvalitet, som for eksempel ELMAX, men på dette punktet er Chipper enda råere enn VANADIS 4E igjen.
"Chipper" er et innarbeidet navn fra flere stålprodusenter, og Uddeholm plusser altså på "Viking" i sin versjon av det.
Stålet har et innhold langt unna det vi er vant til:
Karbon: 0,50 %
Silisium: 1,0 %
Mangan: 0,5 %
Krom: 8,0 %
Molybden: 1,5 %
Vanadium: 0,5 %
Den store overraskelsen er nok karboninnholdet. 0,50 % høres svært lite ut, og er rundt halvdelen av det norske knivsmeder pleier å bruke.
Vi har vel ingen knivsmeder som prøver seg på stål med mindre karboninnhold enn 0,7 %, og ikke så mange som går under 0,9 % heller. Enklere karbonstål får mer slitestyrke om karboninnholdet er høyere. Høyt karboninnhold gjør det dessuten lettere å sveise.
I et høylegert stål kan det holde med 0,5 % karbon. Man kan få til den hardheten man ønsker, og 0,5 % gir overlegen seighet i et knivblad. Karboninnhold ut over dette gjør stålet sterkere, men samtidig sprøere. I stedet for et høyt karboninnhold kan man i høylegert stål forbedre slitestyrken (slik at eggen holder lenge) ved å øke krom-innholdet.
Bøyetest
Her er noen bilder fra en bøyetest Fredrik gjorde av ferdig herdet stål til Brusletto-prototypene:
Han brukte en stålstav av Chipper, 127 mm lang, 8 mm bred og 5 mm tykk. Området mellom innspenningene, altså det som hadde mulighet for å bli deformert, var 88 mm.
Hardheten var ca 61 HRC. Brusletto, som kommer til å bruke luftkjøling og ikke Fredriks saltbadkjøling, kommer nok heller til å havne på 59-60 HCR.
Jeg tok på vernebriller og gjemte meg i en krok (i tilfelle stålbiten likevel brakk og gikk veggimellom), og tok bilder. Men det gikk helt fint å bøye den harde stålstaven over 90 grader. Staven bøyde seg og fjæret tilbake.
Men ikke helt tilbake.
Når du bøyer et stålstykke, for eksempel et knivblad, og bøyer det ganske lite, vil det fjære tilbake. Kommer du over en grense, blir det i stedet deformert og fjærer bare et stykke tilbake. På det nederste bildet her ser du hvordan stålstaven så ut etter bøying. Hvis den nå blir bøyd på nytt like langt som forrige gang, blir den ikke ytterligere deformert.
Nå skal det godt gjøres at et knivblad blir utsatt for noe slikt. Et laminert knivblad greier du å bøye så langt som dette, og det krever ikke så stor kraft for å gjøre det. Men her er det knallhardt stål tvers igjennom, og det er dessuten hardere enn bare eggstålet i et normalt knivblad. Du skal bruke krefter for å få bøyd det så langt som dette.
Chipper er et verktøystål, ikke et fjærstål, men det kan gjerne kalles verktøystålets svar på fjærstål, og det kan sammenlignes med fjærstål fordi det her også er lagt hovedvekt på konstruksjonsmessig styrke framfor slitasjemotstand.
En fordel med dette stålet, siden det er så seigt, er at eggen kan slipes spissere enn vanlig uten å knekke.
Men det er altså et valg. Det er ikke rustfritt som ELMAX. Det holder ikke eggen like lenge som VANADIS 4E, men svært mye lenger enn et tradisjonelt, laminert blad.
Noe for samekniver?
Sameknivblader er tradisjonelt laget av fjærstål, og tidligere kom stålet ofte fra varebilfjærer. Et blad med Chipper-stål, framstilt på samme måte som her, burde være ideelt for slike kniver. Men altså svært mye dyrere.
