Нержавеющий булат Ахим Вирц

Спасибо, Василий.

5 Апреля 2004

Четыре недели назад я выплавил мой первый "Нержавеющий булат". Две недели 
назад я произвел высокотемпературный отжий и на прошлой неделе начал его ковать. Промежуточные результаты после 50 термических циклов ковки, зачистки и травления выглядят замечательно.

Я использовал свою обычную булатную смесь с 1.8% углерода и 0.05% ванадия. Я взял 900 грамм этого материала заранее переплавленного  и смешал его с 210 граммами металлургического хрома с 70% хрома, 29% железа и 1% углерода. Все это поместил в глинянный тигель с графитной крышкой куда я добавил 30 грамм белого стекла. Плавка проводилась в индукционной печке. Финальный слиток содержал около 15% хрома (интересный побочный эффект - расплавленное стекло в тигле получилось глубокого синго цвета! обычно это коричневый либо черный).

Диффузионный отжиг проводил при 1120C 90минут в електрической печи.

Максимальная температура ковки была поднята с 920C для классического булата до 980C, поскольку карбиды хрома нуждаются в большем количестве тепла для миграции. 

Скажу вам одну вещь - эта штука ТЯЖЕЛАЯ в ковке!

В начале слиток был полусферической формы диаметорм 75мм и высотой 82мм. После 50 циклов этот слиток был перекован в пластину 230мм х 43мм х 13мм с использованием 35 килограммового пневматического молота Коха.

Вообщем пока я сейчас продолжаю проковку и в недалеком будующем раскую ее в лезвие и тогда пошлю вам фотографии.

5 Апреля 2004

Вот свежие фотографии моего первого ножа из нержавеющего булата. Это нож целиком и детали при большом увеличении 50 и 100 кратном.

Сталь содержит 1.7% углерода и 15% хрома. Рукоять сделана из шибучи, слоновой кости, древнего индийского рога и мамонтового бивня с серебрянными заклепками.

Перед тем как монтировать рукоять я лезвие всячески протестировал. Рез веревки, дерева, бумаги, картона и даже гвоздей восхитителен и проходит без последствий - повреждений для режущей кромки. Гибкость режущей кромки то же превосходная. РК выстояла большое число тестов латунной полосы - опять же никаких повреждений. Доведение до состояния "отпрыгивающих" волос не проблема, но конечно долго держать это состояние не будет, как например хорошая сталь для напильников - это сталь для реза с потягом, которая режет карбидными кластерами наподобие пилы. Тем не менее это одна из лучших сталей которые я когда либо имел или видел и я оставлю себе этот первый нож и буду его использовать как EDC какое то время.

О, да, коррозийная стойкость. Лезвие было опущенно в морскую воду и оставлено там на ночь - только совсем незначительные следы окисления. Настолько незначительные что с легкостью оттираются пальцами. Она держится гораздо лучше чем ATS-34! Что я могу сказать в результате - его гораздо сложнее сделать, но оно того стоит!

Увеличенное изображение лезвия

1 Июля 2004

Я выложу это сегодня вечером на моем сайте.

Вы делали его по своей обычной технологии с высокотемпературным дифузным отжигом? Може те ли вы написать подробнее и я это добавлю к вашей страничке.

Кстати некоторые кузнецы в России стали делать булат:

http://playground.sun.com/~nozh2002/Bulat-Kirpi.html

Надо отдат должное Архангельскому - это была изначально его идея - нержавеющий булат. Правда вы применяли дифузный отжиг.

Спасибо, Василий.
1 Июля 2004

Я решил сделать отдельную страничку про нержавеющий булат из ваших писем, включая предыдущие. Что вы думаете? Не могли бы вы добавить несколько фраз с металлургической точки зрения.

Чем это отличается от CovryX?

Считаете ли вы что это даже лучше чем классический булат?

Насколько он гибкий - может он слишком хрупкий?

Спасибо, Василий
1 Июля 2004

Я не возражаю против того что вы делаете на своем сайте. Если вы хотите отдать должное Архангельскому - нет проблем. Моя точки зрения - я никогда с ним не встречался, никогда не разговаривал или переписывался с этим человеком, никогда не видел или проводил анализиз образцев стали  от этого человека. Так что для меня - то что у меня в руках я изобрел сам. Ну и наверно следует упомянуть Давида из Ангельсворда США который делает хромовый сплав ТехноВутц где-то два года, но никому не рассказывает как он это делает?

Я читал о CowryX но никогда не видел. Но насколько я знаю это просто высоколегированная порошковая сталь, такая же как например Supracor.

Сложно сказать лучше это классическго булата или нет, поскольку поначалу придеться определиться что лучше а что нет среди многих параметров. Давайте посмотрим:

- коррозийная стойкость многократно лучше по очевидным причинам
- абразивная устойчивость гораздо лучше поскольку карбиды хрома гораздо тверже карбидов железа
- острота режущей кромки не такая замечательная как у классических булатов, поскольку те же карбиды хрома гораздо больше по размерам карбидов железа, а размеры карбидов определяют минимальную толщину РК - остроту. Но это не так важно в этом сравнении - надо понимать, что стали гетерогенной структуры (булаты) изначально созданы для реза с потягом. Если вам нужно превосходное лезвие для разрезания продавливанием и оно должно быть сдаланно из стали - ничего нет лучше простую углеродку. Если не из стали  - берите обсидановые ножи.
- Микрогибкость, проверенная изгибанием режущей кромки, гораздо лучше чем все что я когда либо видел у сталей с высоким содержанием хрома и практически такая же как у лучших образцев низколегированных углеродных сталей.

Относительно гибкости булатов во общем, я полагаю здесь имеется большое недопонимание. Через меня прошло очень много древних сломанных булатных дклнков, собственно настоящих булатных. Я не думаю что все древние булатные лезвия были суперпластичными. На самом дела я уверен что только небольшое число очень хороших клинков имели это свойство и большинство нет.

Насчест процесса. Я обрабатывал нержавеющий булат так же как и свой бычный булат. То есть после плавки, 2 часа диффузного отжига с охлаждением до комнатной температуры. Температура обычная - достаточно горяче для диффузии карбидов хрома. После того я начал ковку. Что бы расковать менее однокилограммового слитка 35 килограмовым пневматическим молотом с конической формы в полосу 200мм x 40мм x 15мм мне потребовалось 140 циклов нагрева и проковки в полную силу. Невероятно твердый материал. Мне пришлось поднять температуру, поскольку карбиды хрома нуждаются в большем жаре.

2 Июля 2004

Thanks, Vassili.

Four weeks ago i melted my first "stainless wootz". I diffusion heated it two weeks ago and started forging it last week. I did the first 50 heat and forging cycles and after a first shallow test grind and etch, the result seems to be nice.

The mix i used was my usual wootz mix with 1.8% carbon and about 0,05% vanadium. It was 900 grams of this material, pre-melted, which I mixed with 210 grams of metallurgic chromium pre-alloy with 70% Cr, 29% Fe and 1% C. Everything was put into a clay crucible with a graphite lid, in which I also added about 30 grams of white glass. Melting was done in an induction furnace. The final ingot contains about 15 % chromium. (Interesting side effect: the molten glass on the ingot had a nice, deep blue colour!! Normally it's either brown or black.)

Diffusion heating was done at 1120C for 90 minutes in an electric furnace.

Forging temperature was somewhat elevated, from normal maximum of 920? C  for classic wootz to now around 980? C, because the chromium carbides need some more heat to get free for a migration. 

There is one thing that i can tell you: this stuff is HARD to forge!

The initial ingot had a pointy half spherical shape with a biggest diameter of about 75 mm and a maximum heigth of 82 mm. In 50 heats, this ingot was forged to a plate of 230 x 43 x 13 mm using a 35 kilo Kuhn self contained air hammer.

That's where i am now. I will forge blades from this block soon and show you some results.

Best wishes,
Achim

Here's some pictures from my first knife with a stainless wootz blade. I will have to send 2 mails because there are too many pictures. You get a pic of the whole knife, details and very, very big closeups of the blade, which are up to 50x and 100x magnification.

The steel has 1,7 % carbon and 15 % chromium. The handle is made from shibuichi, elephant ivory, old indian stag and mammoth ivory with a sterling silver pin.

Before mounting it, i tested the blade thoroughly. Cutting performance on rope, wood, paper, cardboard and even iron nails is excellent and could be done without any damage to the edge. Flexibility of the edge is excellent, too. The edge survived quiet a good number of brass rod tests, again no damage. Getting it hair popping sharp is not a problm but it won't stay there for as long as for example a good file steel blade it's a draw cutting steel, cutting with the carbide clusters in a saw-like manner. Still it's one of the best performing steels i ever had or saw and i'll keep this first knife and use it as an EDC for a while.

Oh, stain resistance. Dipped the steel in salt water and left it wet overnight and it had only a slight tint of oxydation. So few in fact that it could be wiped away with a finger. It keeps up better than ATS-34! As a result it can be said that it's really hard to make but it's worth it. 

Best wishes,

Achim

I'll post it this evening on my site.

Did you do your usual process with high temperture diffusion heating etc? Can you write me bit more about it and I'll add it to your page.

BTW some guys in Russia start doing wootz:

http://playground.sun.com/~nozh2002/Bulat-Kirpi.html

We should give some credit to Archangelsky - he is originally invent this things - stainless wootz. However you did it with diffusion heating.

Thanks, Vassili.

I like to make page about stainless bulat, based on your  letter - includin prevoius. What do you think? May do some remarks what it is from metallurgical point of view. 

What differs it from CovryX?

Do you mean that this staff even better then original wootz?

How flexible it is - may be it is too brittle?

Thanks, Vassili.

i don't mind what you do on your website. If you want to give credits to Archangelsky, no problem. My point of view is that i never met this man, never spoke or wrote to this man, never got any technological information from this man, never saw or analyzed a piece of steel from this man. So for me, what i have in my hands, was invented by me. Or maybe you should mention David from Angelsword in the USA who is making chromium-alloy TechnoWootz sinze two years or so, but doesn't tell anybody how it's made? 

I read about CowryX but have never seen a single piece of it. But to the best of my knowledge it is simply a super high alloy powder steel, much like Supracor for example.

It is difficult to say if it is better than "original" wootz, because if you want to say that, you will have to determine factors of measurement first. So let's see:

- stain resistance is a lot better for obvious reasons. 
- wear resistance of the edge is a lot better because of the much higher hardness of the chromium carbides compared to iron carbides.
- sharpness of the edge is not as good as in classic wootz because the same chromium carbides are a lot bigger than iron carbides and the carbide size determines the minimum size for the edge. But that's not as important because this heterogenous steel is made for draw cutting anyway. If you want a perfect blade for push cutting and it has to be made from steel, nothing beats a plain carbon steel. If it can be from non-steel, take an obsidian edge.
- micro-flexibility, tested by flexing the edge, is better than anything i have seen in high chromium alloys and as good as the best low alloy and carbon steels I had.

Concerning the flexibility of wootz in general, i think that there are some big misunderstandings. I have handled a big many of broken original wootz blades. I don't think that all of them old blades were superplastic. In fact, i believe that only very few very good blades had this attribute and that most others were not.

To the process. I handeled the stainless wootz just like i did with my normal wootz steel. So after the melting, i did the diffusion heating for 2 hours and cooled to room temperature. The diffusion heat was left where it was before because it was hot enough to allso have a diffusion of the chromium carbides. After that, i started forging. To forge out a barely one kilo ingot with a 35 kilo air hammer from cone shape to a flat bar of about 200 x 40 x 15 mm i needed around 140 heating and full force forging cycles. Incredible hard stuff. I had to adapt the forging temperatures, because the chromium carbides need a bit more heat to get going.

Best wishes,

Achim