Еволюція матеріалів клинка

Михайло Решетников (Myhailo Reshetnykov)

Ілюстрації Олени Рабинович (Olena Rabynovych) та
Михайла Решетникова (Myhailo Reshetnykov)

Якісний клинок ножа відрізняється:

• міцністю – стійкістю до деформації і руйнування;
• твердістю, достатньою для забезпечення хороших ріжучих властивостей: легкість різання, гострота і зносостійкість леза (утримання заточування);
• пружністю, що дозволяє йому відновлювати свою форму і не утворювати тріщини, сколи і злами при ударних навантаженнях;
• стійкістю до вологи і агресивних середовищ.

На різних історичних етапах, залежно від розвитку технологій видобування і обробки матеріалів, використовувалися різні матеріали для виробництва ножів.

Розглянемо найпоширеніші матеріали і їх використання в історичному розрізі.

Кістяні ножі

Швидше за все ножі з кістки були одними з першими в історії людства.

За функціональністю їх можна розділити на два типи:

• для різання;
• для протикання (штрикання).

Кістяні клинки не можуть забезпечити надійний різ із-за низької твердості і пористості кісток, що не дозволяє сформувати міцну ріжучу кромку. Проте, за відсутності альтернативи, вони використовувалися для різання м’яких матеріалів. Можна уявити собі їх використання для розбирання риби, а також тварин з тонкою шкірою. Для посилення ріжучих властивостей в кість інколи вставляли дрібні і гострі кам’яні уламки.

Найстародавніший із знайдених ножів з кістки був виготовлений представниками атерійської культури середнього палеоліту на півночі Африки близько 90 тис років тому. Довжина ножа складала близько 12 см, ширина – 2 см. Матеріалом для ножа ймовірно послужило ребро бика.

Кістяні клинки для протикання (штрикання) є свого роду древніми стилетами. Вони могли використовуватися і як зброя, маючи хороший упор, сформований з суглоба і дозволяючий при хваті, схожим з хватом фінського ножа, ефективно протикати тіло противника або пораненої на полюванні тварини. Постійна наявність матеріалу для виготовлення і легкість його обробки дозволяли виготовляти кістяні ножі за допомогою підручних засобів, а саме обточуванням і наданням потрібної форми на каменях. Для виготовлення використовували стегнові кістки, як найкрупніші кістки тварин, гомілкові кістки, ребра, роги, бивні і крупні ікла.

Для ритуальних цілей використовувалися штрикальні ножі з кісток людини. Такі ножі до цих пір виготовляються папуасами з Нової Гвінеї.

Сучасне використання кісті, як матеріалу для клинка, обмежується декоративними ножами для відкривання конвертів.

Переваги кістяних ножів

• легкодоступність кістки;
• легка оброблюваність кістки;
• можливість ефективного використання штрикальних функцій;
• можливість надійного тримання ножа з штрикальними функціями, що забезпечується наявністю суглоба, який є хорошим упором за аналогією з грибком на фінських ножах;
• краса кістки, здатність до нанесення малюнків і погане різання дають можливість виробляти красиві і безпечні ножі для відкривання конвертів.

Недоліки кістяних ножів

• нерівна ріжуча кромка, що дуже зношується;
• поганий різ;
• крихкість;
• погана стійкість до бічних навантажень;
• недовговічність.

Потрібно додати, що ножі з кістки не виявляються металошукачами.

Кам’яні ножові клинки

виготовлялися протягом кам’яного віку, що тривав в Центральній Європі від 1,2 млн. років до н. е. до 2200 до н. е.

Кам’яні ножі і сучасні керамічні ножі мають подібні переваги і недоліки.

Висока твердість каменю дозволяє ножу довгий час залишатися гострим і забезпечувати хороший різ. У той же час, таким ножам властива крихкість, критична при бічних і ударних навантаженнях або падінні клинка. Тому кам’яні клинки, для мінімізації пошкоджень, були, як правило, короткими.

Кам’яні ножі добре підходять для різу рослинних матеріалів, зняття шкір і розбирання туш тварин та обробки деревини для виготовлення інструментів і предметів побуту.

Кремній був найчастіше використовуваним клинковим матеріалом кам’яного віку. Він є найдоступнішим і відрізняється підвищеною твердістю. Шарувата структура кремнію дозволяє легко формувати та заточувати клинок методом оббивки.

Розглянемо найдавніші кам’яні ножі, знайдені в Центральній Європі.

Реконструкція обличчя Етці, Південно-Тирольський музей археології в Больцано, північна Італія

Подібний кремнієвий кинджал, створений близько 2900 року до нашої ери, був знайдений в німецькому містечку Алленсбах (нім. Allensbach). Ніж має клинок довжиною 8 см і руків’я з деревини бузини без вираженого навершя. Загальна довжина ножа складає 16 см. Клинок був вставлений у розщеп руків’я, залитий березовим дьогтем і закріплений мотузками, якй ймовірно складаються, як і в попередньому ножі, з жил тварин.

Найгостріші ножі кам’яного віку виготовлялися з вулканічного скла, що є продуктом швидкого охолодження лави – обсидіану. Обсидіан добре піддається обробці і дозволяє досягти практично ідеальний проріз, значно кращий, ніж у сталевих клинків. На сьогоднішній день скальпелі з обсидіану використовуються в хірургії серця. Вони забезпечують надтонкий розріз, що швидко загоюється. При відповідному заточуванні товщина їх ріжучої кромки може досягати 0,02 мікрона, що значно тонше, ніж у сталевих скальпелів. При цьому обсидіан є значно більш важкодоступним матеріалом, ніж кремній.

Кам’яні ножі, як і ножі з кістки, не виявляються металошукачами.

Мідні ножові клинки

вироблялися у центральній Європі з 3200 до н. е. до 2200 до н. е. одночасно з кам’яними ножами.

Перші металеві ножі були вироблені саме з міді. 

Мідь є м’яким матеріалом, що легко окислюється. На міді утворюється зелене покриття (патина), яке забруднює предмети, які стикаються з ними. Тому мідні ножі програвали поширеним в той час кам’яним ножам. Мідні ножі виготовлялися з самородків методом холодного кування, деформуючись до потрібного стану під ударами плоских і важких каменів.

На сьогоднішній день мідні ножі використовуються в різних окультних і магічних течіях для ритуальних дій і збору трав.

Бронзові ножові клинки

Вироблялися на протязі бронзової доби, яка тривала у центральній Європі від 2200 до 800 року до н.е. та залізної доби. Розвиток лиття металів і гарячого кування дозволило отримувати штучні сплави, зокрема сплав міді та олова, названий бронзою. Різні співвідношення міді і олова змінює твердість сплаву – чим більший вміст міді в сплаві, тим м’якше бронза. Бронза піддається куванню, яке збільшує її твердість. Проте, твердість бронзи значно нижче твердості сталі. Пружність бронзи також залишає бажати кращого. Згодом бронза окислюється і на ній утворюється зеленуватий нальот – патина.

З бронзи стали виготовляти не лише ножі, але і сокири та серпи. Бронзові ножі були суцільнометалевими або з набитою на хвостовик накладками з деревини або кістки.

Переваги бронзових ножів порівняно з ножами з кістки і каменя:

• можливість їх лагодження і вторинної переробки матеріалу, тоді як ножі з кісті і каменя ламалися раз і назавжди;
• здатність витримувати бічні і ударні навантаження;
• подовження клинка, можливість формування спусків і здібність до заточування, що покращує різання.

Бронзові клинки не дають іскри і через це їх до цих пір використовують для відкриття упаковок з порохом і вибухівкою. Як позитивні якості можна також відзначити їх високу корозійну стійкість.

Залізні ножові клинки

Залізна доба у Центральній Європі тривала від 800 р. до н.е. до 500 р. н.е.

Виснаження доступних запасів олова, необхідного для виробництва бронзи, підштовхнуло до пошуку нових матеріалів, першим з яких стало залізо.

Залізо, як клинковий матеріал, багато в чому поступалося бронзі з наступних причин:

• більш важка плавка, так як температура плавлення заліза вище, ніж бронзи;
• низька твердість заліза в порівнянні з бронзою;
• низька корозійна стійкість і зношуваність заліза, що робить залізні ножі недовговічними.

Тому в залізний вік бронза залишалася основним матеріалом для виготовлення високоякісних клинків.

Стальні ножові клинки

Подальший розвиток металургії дозволив отримувати нові сплави. Один з них – сталь (сплав заліза (Fe) і вуглецю (C)), зміг витіснити бронзу як клинковий матеріал. Сталь, на відміну від бронзи, при високій твердості має також достатню пружність, що важливо при ударних фронтальних і бічних навантаженнях на клинок.

Одним з перших видів сталей став створений в Індії булат. Подальший розвиток сталеваріння призвів до появи в першому столітті нашої ери в Китаї дамаської сталі, яка відрізняється чітким візерунком.

Ножові клинки з нержавіючої сталі

були вперше отримані в 20-х роках ХХ століття. У них присутні більше 13% хрому (Cr). Хром забезпечує відносну стійкість сталі до корозії, створюючи на поверхні сталі шар оксиду хрому (процес пасивації), що перешкоджає окисленню заліза.

Титанові ножові клинки

Титан почав відносно недавно використовуватися для виготовлення клинків вузькоспеціалізованих ножів.

Переваги титанових клинків

• підвищена стійкість до корозії через утворення тонкої оксидної плівки на поверхні металу;
• легкість;
• ненамагничуваність.

Недоліки титанових клинків

• низька твердість у 40-50 HCR;
• дороговизна;
• низька зносостійкість;
• складна обробка.

Ці характеристики дозволяють використовувати титан в водолазних ножах, так як навіть самі корозійностійкі сталі починають іржавіти після тривалого перебування у воді, особливо в солоній.

Титан не намагнічується, тому титанові ножі використовуються при роботі з підводними і наземними мінами з магнітними детонаторами, які детонують при наближенні металу.

Керамічні ножові клинки

Перші керамічні ножі були випущені в 1985 році в Японії компанією Kyocera (скор. від англ. «Kyoto Ceramic» — «кіотська кераміка»).

Для виробництва ножів використовується багата цирконієм руда, що видобувається в Австралії. Цирконова руда пресується в заготівки клинків і прогрівається 48 годин при температурі 1400°С. Без додавання пігментів колір клинків виходить білим. Заточення відбувається на алмазних кругах.

Керамічні ножі відрізняються високою твердістю в 83-86 HRC (у сталевих ножів макс. 60 HRC), що дозволяє навіть дряпати скло.

Переваги керамічних клинків

• довге утримання заводської заточки і висока зносостійкість ріжучого краю;
• хімічна нейтральність – на відміну від вуглецевих сталей кераміка не окислює продукти, не змінюючи їх смак і не вбираючи запахи;
• щільність кераміки робить її більш гігієнічною, покращує миття;
• повна корозійна стійкість;
• можливість виробляти різнокольорові клинки;
• стійкість до подряпин.

Недоліки керамічних клинків

• підвищена крихкість, легко розбиваються при падінні, при попаданні на твердий матеріал, наприклад на кістку при розрізанні м’яса, утворюються сколи;
• не витримують бічні навантаження;
• складна заточка на алмазних абразивах.

Перераховані вище властивості дозволяють рекомендувати використання керамічних ножів в якості кухонних для різання м’яких матеріалів.

Слід зазначити, що керамічні ножі не виявляються при проходженні через рамки металошукачів і не намагнічуються.