Nože - Nůž - Co vše mě při čtení příspěvku "Leštit nebo černit" napadá?

Co vše mě při čtení příspěvku "Leštit nebo černit" napadá?

Reakce/doplnění k článku - Leštit nebo černit ?

Aby byli lidé schopni používat kovy v širším měřítku museli se naučit kovy vyrábět z rud. Při jejich výrobě a úpravě bylo nutno dodat energii. Vznikl tak energeticky bohatý produkt - kov, který zpravidla není v prostředí stabilní a podléhá samovolně korozi. Energie vynaložená na jeho výrobu se při tom uvolňuje do okolního prostředí. Kov přechází během koroze do stabilnějšího stavu s menším obsahem energie a s méně uspořádanou strukturou. Přeměňuje se na korozní produkty, které jsou vzhledem i svým složením blízké výchozí surovině pro výrobu kovu - rudě. Proto je také někdy koroze označována za "metalurgii obráceně". Toto je i důvod neodvratného korozního poškození všech uhlíkových čepelí. Na jejich ochranu proti korozní degradaci, ale i na změnu řezných vlastností, odrazivosti a vzhledu se využívá mnoha typů povlaků. Jejich velmi stručný přehled je i v příspěvku Černěná vs nečerněná čepel. Je zde uveden nejen přehled, ale i význam a dopad celého systému povlakování. V mnoha směrech je přístup příspěvku k problematice vzniku, odolnosti a praktického využití povlaků v tomto povídání bezchybný a stejně tak i v příspěvku Leštit nebo černit. Chtěl bych jen upozornit na několik momentů celé problematiky.




Tak například vztah mezi adhezí povlaku a kotvícím profilem je zcela správně nastíněn. Čím větší nerovnost profilové čáry, hodnota ymax, tím je adheze povlaku vyšší. To platí zejména pro povlaky teflonového charakteru. U povlaků nanášených metou fyzikální či chemické evoaporace se uplatňuje mírně odlišný aspekt technologie nanášení. Dochází k interakci vrcholků nerovnosti ocelového povrchu se vznikajícím povlakem. Ať již se jedná o přenos hmoty fyzikálního (elektronová struktura) nebo chemického původu (chemická reaktivita) je samotná podstata sepjetí kotvícího profilu a adheze z hlediska např. skokové symetrie sil v povrchové vrstvě, relaxace a rekonstrukce povrchu, vzniku mikroplošek i neúplného nasycení povrchových vazeb odlišná.



Z hlediska fenomenologického rozhoduje o struktuře a tvaru makroskopických ploch na povrchu tělesa velikost povrchové energie, tj. energie potřebné k vytvoření nového povrchu o jednotkové ploše. Pro stabilní plochy v povrchu musí být tato energie minimální, jak vyplývá z obecné podmínky termodynamické rovnováhy. Reálné povrchy jsou vždy heterogenní, přičemž heterogenita může být biografická, tj. vzniklá při přípravě. Při chemisorpci může adsorpční místo vázat jen jednu adsorbovanou částici. Interakce adsorbovaných molekul může být buď přímá (mezi adsorbovanými ionty nebo dipóly) nebo zprostředkovaná adsorbentem. Každé takové ovlivnění může podstatně změnit chemickou reaktivitu, jak povrchu samotného, tak adsorbovaných částic. V případě fyzikální adsorpce, která probíhá s nulovou aktivační energií, vede zvyšování teploty (zvyšování kinetické energie molekul) ke snížení adsorbovaného množství, neboť se snižuje střední doba života částic v adsorbovaném stavu. To je hlavní a současně i rozhodující rozdíl mezi klasickým vlivem kotvícího profilu syntetického povlaku a ukotvení vrstev vnikajících evoaporizací.



Integrita povrchu vedle mechanických a strukturních vlivů zahrnuje i vlastnosti, které jsou již ve složitější kombinaci předchozích vlastností. Mezi tyto faktory patří i chemické vlastnosti, které lze zachytit v korozním chování obrobených povrchů. Snahou je zachytit faktory, které mají vliv na rychlost korozního napadení a hledat souvislosti s praxí a degradačními procesy. Jedním rozhodujících faktorů je tedy z makroskopického pohledu drsnost povrchu. Lze předpokládat, že povrchy s nižší drsností podléhají korozi menší rychlostí, než povrchy s vyšší drsností, neboť na výstupcích po obrábění obvykle ulpívá větší množství korozních činidel (voda, nečistoty ze vzduchu). Dalším předpokladem urychlujícím korozní poškození drsnějšího povrchu jsou přítomné mikrotrhliny v povrchových oblastech (vznikající v průběhu utváření povrchu). Velký vliv na průběh korozního napadení má také napěťový stav a s ním spojená aktivační energie. Čím je jemnější zrno popř. větší stupeň deformace, tím je větší aktivační energie a koroze probíhá snadněji. Zdá se tak, že z hlediska nízké drsnosti a vysokého stupně protváření povrchu vznikají předpoklady rozsáhlejší korozní poškození, než u méně kvalitního povrchu. Rozhodující je tedy, jaký faktor je dominantní, zda reliéf povrchu tj. drsnost popř. i mikrotrhliny, nebo aktivační energie. Následkem vyššího vnitřního napětí dochází k lokálnímu zvýšení zbytkového napětí a tak např. při moření v roztoku kyseliny solné před černěním k větší degradaci. I tento případ dokumentuje složitost celého procesu.



Při jakémkoliv mechanickém ovlivňování povrchu a tedy i leštění, je materiál do určité hloubky tvářen. Díky tomu na povrchu vzniká souvislá vrstva tvářeného kovu, nazývaná Beilbyho vrstva (B-vrstva). Materiál tak ztrácí původní strukturu. Tloušťka tvářené vrstvy závisí především na místním zvýšení teploty, které je úměrné tlaku a rychlosti broušení a běžně se pohybuje řádově až v desetinách milimetru. Tloušťku B-vrstvy vzniklou např. po broušení lze odhadnout na základě znalosti velikosti částic použitých při broušení. V tom případě má vrstva tloušťku odpovídající jedné desetině až jedné šestině průměrné velikosti částic brusiva. Tloušťku B-vrstvy lze zmenšit přiváděním vhodné chladící tekutiny. Leštěný povrch je nutno zbavit (obzvláště pokud je porézní) částic brusiva a zbytků povlaků (zvlášť jde-li o povlaky s karbidy, nitridy a karbonitridy) Ulpěné tvrdé částice by mohly během následujícího leštění vzlínat z pórů a degradovat tak povrch vzorku. Na rozdíl od technologie broušení, kde se B-vrstva odděluje v rámci řezného procesu, při leštění materiál z povrchu vzorku neubývá. Nastává pouze deformace vrcholů povrchové drsnosti.





Princip mechanického leštění je však do značné míry obdobný mechanismu broušení. Opět se vzorek vystavuje působení tlaku s leštícím materiálem. Deformace povrchových nerovností vzorku nastává přítlakem leštícího média. Tvářená B-vrstva dostává při mechanickém leštění konečný tvar a velikost. Mechanické leštění ovlivňují tak stejné faktory jako při broušení: materiál leštícího kotouče - buď se používá textilní sukno (klasický způsob - nejčastější) nebo speciální kovové podložky, do nichž jsou leštící částice zalisovány (moderní způsob), typ částic - liší se chemickým složením a tedy i tvrdostí. Používají se zejména Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, MgO, CeO2, C (diamant). Univerzálním, ale také nejdražším leštícím prostředkem je diamantový prášek. Pro měkké materiály, např. slitiny drahých kovů je oblíbeným prostředkem Fe2O3, velikost a tvar částic - preferují se částice oblého charakteru, které pouze zahlazují povrch vzorku, smáčedlo a chladící médium - používá se menšího množství tekutiny, poněvadž ochlazování nemusí být tak intenzívní jako u broušení. Aby tvářená vrstva byla co nejmenší, používá se leštících prášků ve formě vodní suspenze a rychlost kotouče a velikost přítlačné síly - mají stejně velký vliv i význam jako u broušení.

Poznámka : Výhoda např. elektrolytického nebo elektrochemického leštění je, že při něm nedochází ke vzniku B-vrstvy. Hlavní nevýhodou je ale, že s leštěním povrchu vzorku dochází k současnému naleptání struktury. Elektrolytické leštění není proto univerzální jako mechanické leštění a nelze ho použít pro všechny materiály. Může např. docházet k selektivnímu rozpouštění méně ušlechtilých strukturních složek. Je nevhodné u leštění martenzitických struktur uhlíkových ocelí.

Schéma řezu povrchovými vrstvami obrobené stykové plochy

Z obrázku je zřejmé ovlivnění vrchní vrstvy broušené a následně leštěné plochy čepele. Pseudoamorfní B-vrstva vytváří nepatrný tenký objem nedefinovaného materiálu s naprosto nepředvídatelnými vlastnostmi. Pro vytvoření ostré hrany fasety je to problém, který skutečně řeší jen pár firem na světě (Japonsko). To je i skutečný důvod, proč někteří výrobci nožů mají obavy z krásy zrcadlové plochy. Některé oceli nejsou pro leštění vhodné (S30V, S35VN). To je ale již úplně jiný problém, který je v současné době již řešitelný. Je sice více ekonomicky náročnější než klasické leštění, ale dnes již s uspokojivým výsledkem. Snad se jednou dočkáme leštěné čepele i u Sebenzy, Aliasu I a II, Mayhemu a dalších.



A co mě při čtení příspěvku ještě napadá? Že úplně nejdůležitější je představa, vize designera a výrobce. Ať je to "nerezovka" nebo "uhlíkovka" vytváří se leštěním "charizma" nože. Nelze nevidět krásu leštěných čepelí ze 440C od Down Under, Arcitechu, Stingraye, Facetu ze San Mai III od fy SOG a nožů z Custom Serie od fy Cold Steel, loveckých nožů od fy Bartoš, Paratrooper či Holding Fields z oceli AUS 8 od fy Kershaw apod. Když se k tomu přidají kousky od pana Hibbena (ten leští snad vše a např. jeho automat z ATS 34 je vzhledově dokonalý; po stránce mechanické již méně!), Lagioly od Roberta Davise a dokonce i překvapení - leštěný Bowie ze Sheffieldu, no to je to nádhera. To pak jen potěší kroky ještě dál - Recon Bowie a Super Bowie od SOGu, kteří se pyšní dokonce leštěným povlakem čepele (!) a vrcholem snad je Black Chin od fy Kershaw, kterému se třpytí i rukojeť! ;o))



Poznámka : Myslím, že milovníci nožů by přivítali mnohem víc leštěných automatů. Hlavně OTF automaty by byly v provedení zrcadlového lesku vysoce efektní, např. OTF No. 1 - Microtech Halo V. Efekt otevření by se tak zvýšil o dalších 100%!



Jak je vše složité a vše souvisí se vším, ale jak je to nakonec vše krásné ve své jednoduchosti spojené s věděním a uměním člověka. To na mě dotírá při čtení příspěvku Leštit nebo černit.

doc. Ing. Michal Černý, CSc