Twardość. Część druga: a po co ją mierzyć i znać?

09-03-2019

„Ale po co mi te informacje, jak to się ma używania noży?” Im większa twardość tym większa zdolność przeciwstawiania się Krawędzi Tnącej (KT) odkształceniom. Bo może wydawać się, że działamy z małą siłą na cięty materiał, jednak tak nie jest. Krawędź Tnąca przypomina w przekroju trapez, jej grubość to max. 2μm (w tępym nożu).

            Rys. 1 Nóż przemysłowy do drewna [1]

         

            Rys. 2 Nóż przemysłowy do drewna tępy [1]

           

            Rys. 3 Nóż przemysłowy do drewna ostry [1]

 

Jeśli przyłożymy siłę 10N (położymy na nożu ok. 1kg cukru) do 10 cm ostrza, to okazuje się, że działamy na cięty materiał z ciśnieniem ponad 0,5 MPa (5 Atmosfer, 725 Psi). Przy tak dużych ciśnieniach krawędź tnąca może się odkształcić plastycznie, im będzie większa jej wytrzymałość na takie odkształcenia: tym nóż dłużej pozostanie ostry! I nie ma problemu przy pomidorze, mięsie wszelakim, ale przy cięciu, struganiu, rąbaniu np. drewna zaczyna to być bardzo ważne. Choć, nie, cięcie pomidora też może być stresujące dla ostrości noża: przecież tniemy/siekamy go na drewnianej desce do krojenia! Im nóż lepiej naostrzony, im cieńsza krawędź tnąca, im mniejszą powierzchnią Krawędzi Tnącej działamy na przysłowiową deskę, tym większe ciśnienie działa na stal.

Odpowiednia twardość. Wymagana twardość w głowniach noży użytkowych rosła wraz z postępem technicznym metalurgii i inżynierii materiałowej. Noże przedwojenne miały twardość znacznie niższą od 50 HRC i ludzie byli zadowoleni. Noże o większej twardości były kruche. Obecnie za akceptowalną twardość w nożach EDC uważa się 55-62 HRC, w nożach bushcraftowych, używanych w większości w lesie, często do rąbania akceptowalna twardość to min. 50 do 58HRC. Wynika to z obawy o złamanie się klingi z dala od cywilizacji. Twardość noży kuchennych bardzo dobrych i drogich produkowanych w Japonii sięga ponad 65HRC i się nie kruszą. Wymaga to bardzo czystej i bardzo dobrej stali, bardzo dobrych kowali, bardzo dobrych hartowników. Dobre kuchenne noże kuchenne „trzymają ostrość” bardzo, bardzo długo.

Aaaaa, a nóż da się naostrzyć poniżej 1μm. Jak żyletkę… I wtedy jak on tnie! A ciśnienie? Rośnie i rośnie i rośnie…

Rys. 4 Stara żyletka NOS Gilette blue (trzeci kwartał 1959) [2]

(Vintage NOS Gillette blue blade (E3, manufactured third quarter of 1959))

           

Rys. 5 Ostrze jednorazowe OLFA [2]

            (OLFA disposable snap-blade knife)

 

Literatura

[1] https://www.popularwoodworking.com/woodworking-blogs/chris-schwarz-blog/sharp-and-dull-for-an-electron-microscope

[2] https://scienceofsharp.wordpress.com/2014/05/28/a-comparison-of-several-manufactured-blades/