Késportál

Hegyes Sanyi kiváló összefoglalóval jelentkezett, amelynek köszönhetően elméleti tudásunkat is pallérozhatjuk, plusz az időnkénti rendszerezés is fontos dolog, még akkor is, ha úgy gondoljuk, hogy már sokat tudunk.

A 2008-as Kaliber évkönyvben megjelent első rész végén tettem egy olyan ígéretet, hogy a „késeink acéljai” írás folytatódni fog. Persze nem az volt a terv, hogy a két cikk között 12 év fog eltelni, de egyszerűen ennek most jött el az ideje. Egyes felismerések beértek, átértékelődtek dolgok, és értékes tapasztalatokkal lettünk gazdagabbak. Így többes számban, hiszen számos felhasználó segítette ennek az írásnak a létrejöttét, a saját észrevételeivel.

Az első részben néhány általános fogalmat próbáltunk meg tisztázni, a lelkes amatőr szakbarbárok szintjén. Most egy kicsit tovább lépünk, és megpróbáljuk a felhasználók számára értelmezhetőbb szempontok szerint megközelíteni a kérdéskört. Arra esély sincs, hogy minden egyes acélról részletes leírást adjunk, amiből késeket készítenek, de egy észszerű csoportosítással megkíséreljük, hogy az egyes kategóriák fontosabb előnyeinek és hátrányainak ismertetésével, néhány kapaszkodási pontot adjunk a tanulni vágyók számára. A magasabb szintű szakmai igényességet ebben az írásban feláldozzuk azért, hogy legalább nagyságrendileg érthetőbbé váljanak az egyes összefüggések. Kérjük a hozzáértő olvasókat, hogy nézzék el a pontatlanságokat! Ilyen szűk terjedelmi keretek között meg kellett húzni a határt, hogy milyen mélységig megyünk el a magyarázatokkal.

Szénacélok.

Nemrég megint találkoztam egy olyan megfogalmazással, hogy vannak a rozsdamentes acélok, meg a szénacélok. És ennyi. Sajnos a helyzet ennél sokkal összetettebb. A szénacél pengéket ránézésre semmi sem különbözteti meg más könnyen korrodáló acéloktól. Ha nem ismerjük az összetételét, akkor egyik rozsdás penge pont olyan, mint a másik. A mi szempontunkból érdekes „szénacélokat” ötvözetlen szerszámacéloknak nevezzük. Ezek csak vasat, kb. 2 %-nál kevesebb, de a hőkezelhetőség miatt 0,2 %-nál mindenképp több szenet (karbont), és kis mennyiségben kísérőanyagokat (Si. Mn) tartalmaznak, amelyek itt nem számítanak ötvözőnek. Ilyen szénacél (pontosabban fogalmazva vas+vaskarbid ötvözet) például az egyre népszerűbb japán SK-5, a Ka-Bar késekhez használt 1095, a Cold Steel kardokhoz és machetékhez használt 1055, a klasszikus Otter Mercator, vagy Opinel zsebkések C75 acélja, de a szénacélokban rejlő lehetőségek magas szintű ismerete tette legendássá mondjuk a japán vagy viking kardokat is. Ezek az egyszerű alapanyagok a hazai tradicionális bicskakészítők között is népszerűek, bár tiszta szénacélt valójában kevesen használnak közülük. A teljes felsorolás abszolút esélytelen.
Évszázadokon keresztül ezek a gyakran gyenge minőségű, szennyezőktől sem mentes fémek voltak mindenféle komolyabb acél eszköz alapanyagai, és hagyományosan, a különféle hőkezeléseken kívül, a széntartalmuk csökkentésével vagy növelésével igyekeztek az adott feladathoz igazítani őket. Kevesebb szénnel (0,4…0,6%) szívósabb, rugalmasabb szerszámokat (pengés dolgokat nézve például kardokat, machetéket, vagy a bicskákba való rugókat) készítettek belőlük, magasabb széntartalommal pedig (0,8…1,2%) már éltartóbb késeket, vésőket, borotvákat is elő lehetett állítani belőlük. (Az egyéb lágyvasakat, nyersvasakat, öntöttvasakat, szerkezeti acélokat, stb. most nem célunk vizsgálni.)
Egy egyszerű szénacél penge elérhető keménységét alapjaiban határozza meg a széntartalom. Ha kevés a szén, akkor az elérhető keménység alacsonyabb lesz. Az él szempontjából nézve ez azt jelenti, hogy az elvékonyított élek ezeknél az eszközöknél túlságosan könnyen ki fognak hajolni. Muszáj az ilyen pengéket erősebb élszögre élezni, ha ezt el akarjuk kerülni, de az éltartás így is gyenge lesz, és a sérülékenység is megmarad. Ez az ára annak, hogy a penge sokktűrő legyen, és elviselje a csapkodással járó folyamatosan ismétlődő terheléseket. Szoktak persze kísérletezni magasabb széntartalmú acélok lágyabbra való hőkezelésével is, de az, hogy ez beválik-e egy adott szerepkörben, csak próbákkal deríthető ki.
Magas széntartalom esetén a helyzet úgy alakul, hogy az elérhető keménység megnő, a penge éltartása jobb lesz, de a szívósság és a sokktűrés arányosan csökken. Ha az alapanyag kidolgozottsága megfelelő (kevés benne a szennyező, és a kovácsolási hiba), akkor is meghatározó jelentőségű, hogy az ilyen pengéket szemcsefinomítási céllal átkovácsolják. Mivel a szénacélok esetében a vaskarbid elég szerény kopásállóságára lehet csak hagyatkozni, ezért az egyetlen lehetséges út, a magasabb keménységen is stabil vágóél elérésére az, ha olyan gondosan átkovácsolják az ilyen acélokat, amennyire csak lehet. Ez végeredményben egy porkohászati acélokat is megszégyenítően finom szemcseszerkezetet fog eredményezni, ami kihat az elérhető él minőségére (a tényleges élességre), és annak szilárdságára is. Nem véletlen, hogy hagyományosan a késpengéket nagyon vékonyra csiszolták, és egyes solingeni manufaktúrákban még a mai napig is használják ellenőrzés céljából a réz hengert, amihez hozzányomják az elkészített penge élének az oldalát. A vékony él erre a terhelésre mindenképp kinyomódik. Ha kicsit is kinyomódva marad, akkor az acél nem elég kemény (képlékenyebb az ideálisnál). Ha kipattan, akkor túl kemény.

A lényeg, hogy ha szénacél pengénk van, és annak elkészítési minősége jó, a keménysége megfelelő, akkor feltétlenül érdemes megpróbálni nagyon vékonyra élezni. Az éltartása így lesz a leghosszabb, és ezek a pengék nagyon jól visszafenhetők egyszerű bőrszíjon is. A nagyon finom szemcseszerkezet miatt ezek az élek általában így is elég stabilak, de ha mégis könnyen sérülnek, akkor fokozatos erősítéssel (az élszög óvatos növelésével) célszerű megtalálni azt az élszöget, ahol az adott penge éle a legjobban teljesít.
Tehát a szénacél késünktől ne várjunk csodákat! Általában nagyon finom élekkel lehet őket használni, egészen magas (esetenként akár 62…64 HRC) keménységen is szilárdak lehetnek, de az éltartásuk így se lesz kiemelkedő. Gyakran kell fenni őket, viszont nagyon jól reagálnak az egyszerű szíjas fenésre is.

Alacsonyan ötvözött szerszámacélok

Már egészen kevés ötvöző használata is látványosan képes javítani az acélok tulajdonságait. Az ötvöző anyag sokféle lehet, általában többfélét is tartalmaz egy ilyen acél, azonban az alacsonyan ötvözöttség lényege, hogy az alapanyag továbbra is nagyon hasonlóan viselkedik, mint az ötvözetlen, de hasonló széntartalmú megfelelője. Továbbra is jól kovácsolható, és az igazán jó végeredményhez szükséges is kovácsolni. A hőkezelésnél már figyelembe kell venni a megváltozott összetételt, cserében élvezhetjük az előnyeit is.
Ilyen anyagok például a mangános Böhler K720 (AISI O2), a volfrám-mangán K460 (AISI O1), a króm-nikkeles K600 (AISI 6F7), de ide tartozó az egyre népszerűbb 80CrV2 (króm-vanádium), a különféle volfrámacélok (1.2550, 1.2516, 1.2519, 1.2442, stb.), csapágyacélok (pl. 100Cr6), de még a rugóacélok is (pl. 51CrV4), ha nem rugó keménységre hőkezelik, hanem keményebbre, szerszámnak (pl. késnek, baltának).
Az ilyen alacsonyan ötvözött acélok megfelelő átkovácsolás és optimális hőkezelés után továbbra is nagyon finom szemcseszerkezetűek maradhatnak, emiatt vékonyra élezve sem hajlanak, vagy pattognak ki könnyen. A beléjük ötvözött magasabb kopásállóságú karbidképzők (főleg volfrám, vagy vanádium) miatt az éltartásuk határozottan jobb lehet, komoly hátrányok nélkül (leszámítva a korrózióra való érzékenységet), de helytelen hőkezeléssel ezeket jobban el is lehet rontani (a mangános acélok például erős szemcsedurvulással reagálnak a túlhevítésre).

Közepesen, és erősebben ötvözött szerszámacélok

Innentől kezd egy kissé bonyolultabb lenni a helyzet. A hagyományos, olvasztásos technológiával gyártott acélok, a megszilárdulást követő utólagos megmunkálásokkal (hengerlésekkel, esetleges átkovácsolással) kapják meg, a végleges hőkezelés előtti minőséget. Ezeknek az áthengerléseknek a hatékonysága, a szemcsefinomságra vonatkozóan nem egyforma. Az igazán kellemesen finom szemcseszerkezetet csak úgy lehet ezekkel a megoldásokkal elérni, ha az acélban magasabb széntartalom esetén csak kevés ötvöző van, vagy sok ötvözőt kap az acél, de akkor a széntartalmát kell alacsonyabb szinten tartani. Ha ettől eltértek az acél összetételének a megválasztásakor, úgy a leggondosabb áthengerlések ellenére is viszonylag nagyobb marad az átlagos szemcseméret.
Konkrét példákat említve, néhány nálunk is kedvelt Uddeholm (jelenleg Voestalpine) alapanyag esetében, a RIGOR elnevezésű acél, a viszonylag magas széntartalma mellett egy olyan mérsékelt ötvözést kap, amivel még egy nagyon kellemesen finom szemcseszerkezetet képes elérni a gyártó.

A másik út, az erősebb ötvözés, de kisebb széntartalom vonalon, a VIKING (CHIPPER) szerszámacél, ahol a kiválóan megválasztott ötvözés miatt, még az alacsonyabb széntartalom ellenére is viszonylag magas keménységet lehet elérni, jó kopásállósággal (már alkalmas magas hőmérsékletű megeresztésre, tehát tartalmazni fog másodlagosan kivált karbidokat), és a szemcsefinomság szintén lenyűgözően jó.
Ha egy adott célra valamivel nagyobb átlagos szemcseméret is elfogadható, akkor jönnek az egyre erősebben ötvözött, és egyre magasabb széntartalmú acélok, mint amilyen például a SLEIPNER, vagy a még erősebben ötvözött, és még több szenet tartalmazó SVERKER 21 (AISI D2).

Mi ezzel a gond, a késeket használók szempontjából?
A közepesen, vagy erősen ötvözött acélokból készített kések éle, az alacsonyan ötvözött, vagy ötvözetlen acélokhoz viszonyítva mindenképp hosszabb ideig marad munkaképes, de másként. Gyakorlatilag bármilyen kés megélezhető olyan finomra, hogy egy hajszálat meg lehessen faragni vele, az átvágása nélkül, vagy egy papírlapról leborotválhatunk vele egy betűt, a lap kilyukadása nélkül. Ez igazán remek, de ez a kezdeti induló él a közepesen, vagy erősebben ötvözött acéloknál már egyáltalán nem olyan stabil, és tartós, mint a gondosan átkovácsolt ötvözetlen, vagy alacsonyan ötvözött acéloknál. A nagyon finom kezdeti borotvaél hamar el fog kopni, de a szemcsefinomságtól függően megáll a gyors kopás, egy enyhén kopott, de stabilabb munkaél szinten. Ennek a munkaélnek a minősége az, ami miatt nagyon nem mindegy, hogy az acélunk mennyire durva, vagy finom szemcseszerkezetű.

A RIGOR vagy a VIKING munkaéle, tehát a gyors kezdeti kopást követő stabilabb éle, egyszerűen jobb minőségű, mint a SLEIPNER, vagy a SVERKER 21 munkaéle.
Akkor vajon miért olyan népszerűek mégis, ezek a nagyobb átlagos szemcseméretű anyagok? A válasz talán nyilvánvaló, ha belegondolunk, hogy a durvább szemcseszerkezetű, tompábbra kopott munkaélű, erősebben ötvözött acélok kopásállósága sokkal magasabb! Tehát ezek az acélok, ezekkel a kevésbé harapós élekkel sokkal hosszabb ideig képesek dolgozni. Aki kést szeretne készíttetni magának, az itt felsorolt acélok valamelyikéből, annak valójában azt kellene eldöntenie, hogy hajlandó-e valamivel gyakrabban fenni, és akkor egy jobb élminőséggel dolgozhat folyamatosan (Rigor, Viking), vagy inkább lemond a jobb élminőségről, mert azzal is el tudja végezni a munkáját, tehát hosszabb távon neki ez a célszerűbb. (Sverker 21.)

A Sleipner (vagy Caldie, esetleg a Böhler K353) meg leginkább azoknak jó választás, akik a két véglet között keresnek valami kompromisszumot. Egy kicsit ugyan tompább munkaéllel is elégedettek (ami a D2-nél még mindig érezhetően finomabb), de a Rigor, Viking, vagy INFI (Busse Combat) jellegű acéloknál jobb éltartást akarnak, annak ellenére, hogy ezek az acélok már így is magasan jobb teljesítményt tudnak nyújtani az egyszerű szénacéloknál, vagy alacsonyan ötvözött szerszámacéloknál.
Még egy szempont a finomabb szemcseszerkezetű szerszámacélok mellett, a már említett, kisebb élszögön is stabilabb él. Amíg egy Viking vagy Rigor késpenge bátran elkészíthető vékony, akár 20 fok alatti élszögű skandináv éltípussal is, addig a D2 szélsőségesen alkalmatlan erre. Indokolatlanul kis terhelésre is ki fog pattogni, de lágyabbra hőkezelve is túl könnyen fog sérülni. A két véglet közötti acélok pedig (Sleipner, K353, Caldie, stb.), hőkezeléstől függően, akár el is viselhetik az ilyen finom élezéseket, de valójában nem ilyen szerepkörre valók. Ezeknél is észszerűbb inkább konvex, vagy élszalagos élezéseket választani, minimum 30 fok körüli élszögekkel.

A korróziótűrés

Többféle ötvözőanyag is alkalmas az acél korróziótűrésének javítására, de döntő mértékben a króm jelenléte az, ami meghatározó mértékű szokott lenni.
Nagyságrendileg olyan 13…14 % krómtartalom felett szoktak egy acélt már rozsdamentesnek minősíteni, pedig tökéletesen rozsdamentes késacél nincs. A mostani nitrogénes alapanyagokkal egészen magas szintre voltak képesek emelni a gyártók ezt a képességet, de erre még visszatérünk. Egyelőre maradjunk a krómnál!

Ha egy ötvözött acél krómtartalma kevesebb, mint ez a 13…14 %, attól a króm még képes kifejteni bizonyos mértékű védő hatást. Már egy átlagos gyorsacél 4,5 % körüli krómtartalma is érezhetően csökkenti a korrózióra való érzékenységet, 7…8 % pedig minimális odafigyeléssel teljesen problémamentes lehet, egy lelkiismeretes felhasználó kezében, aki képes munka után azonnal letisztítani, és szárazra törölni a pengéit.
Ugyanakkor más tényezők is befolyásolják a korrózióval szembeni ellenállóképességet.
Az egyik az acél széntartalma. Alacsonyabb széntartalom esetén kevesebb króm ötvöző használata is elég ugyanahhoz a szinthez, amihez magasabb széntartalom esetén már több króm kell.
A másik fontos szempont a hőkezelés. Mivel a króm is karbidképző ötvöző, ezért magas hőmérsékletű megeresztés esetén, az addig oldott állapotban lévő króm jelentős része króm karbiddá alakul, ami közelítőleg sem képes olyan védő oxidréteget létrehozni az acél felületén, mint az oldott állapotú króm, ami jellemzőbb az alacsony hőmérsékletű megeresztések után.
És még egy fontos szempont, a penge felületi minősége. Az élezés címén kaszakővel durván összekarcolt rozsdamentes penge például tele lesz a korrózió számára kínálkozó támadási pontokkal, míg egy 7…8% körüli krómtartalmú, akár magas hőmérsékleten megeresztett szerszámacél is inkább csak elszíneződik, ha a felületét nem érik durva karcok (és nem marad tartósan nedves).
Érdemes tudni a króm ötvözés hatásáról, hogy a rozsdamentességhez szükséges szint már érezhetően rontja az acélok ütőmunkáját (szívósságát, vagy sokktűrését). Ezt a késünk kiválasztásakor mindenképp érdemes mérlegelni. Ha durva munkára szánunk egy rozsdamentes kést, akkor vagy az alacsonyabb széntartalmú ötvözetek közül érdemes inkább válogatni, vagy ha ragaszkodunk a magasabb széntartalmú anyagokhoz, akkor célszerű erősebb geometriai kialakítást, és mérsékeltebb keménységre hőkezelt pengéket választani. Ellenkező esetben az egyszerű kipattogzástól, a totálkárnak számító teljes törésig bármi előfordulhat a késünkkel.

A hagyományos rozsdamentes acélok

Az olvasztásos technológiával előállított hagyományos rozsdamentes acélok (tehát nem porkohászati és nem nitrogénes), a magas krómtartalom miatt, mindenképp a magasan ötvözött acélok közé fognak tartozni. Ez a gyakorlatban, az erősebben ötvözött szerszámacélokhoz hasonló tulajdonságokat fog eredményezni, legalábbis a magasabb széntartalmú (440C, N690, VG-10, 9Cr18MoV, AUS-10, Sandvik 19C27, ATS-34, 154CM stb.) változatoknál. Tehát munka közben, a nagyon finom induló él hamar egy elfogadható minőségű munkaél szintre kopik, de ez a kopottabb él már egészen tartós lehet. Ha a hőkezelésük során nem erőltették az 59…60 HRC feletti keménységet, akkor egy darabig még ezeknél is érdemes próbálkozni a bőrszíjas élfrissítésekkel. Ez semmiképp sem lesz olyan hatékony, mint egy szénacél pengénél, de a szilárd anyagú fenőeszkzök előtt, azért pár alkalommal érdemes próbálkozni vele.
Az ilyen acéloknál is lehet kísérletezni a vékonyabb él-kialakítással (a japánok előszeretettel próbálkoznak ezzel, például egyes VG-10 középrétegű damaszkolt konyhakéseiknél), de 59…60 HRC keménység fölött az ilyen vékony élezések hajlamosak lesznek a kipattogzásra.
Sokkal észszerűbb alacsonyabb széntartalmú rozsdamentes acélokat választani, ha vékony vágóéleket szeretnénk. Nem véletlen, hogy a való életben elterjedt konyhakések döntő része ilyen acélokból készül. Ilyen alapanyag például az AISI 420, 420 HC, 425M, az 1.4034, 1.4116, az AUS-6, az AEB-L (ez például kifejezetten borotvapenge acél), de még hosszan lehetne sorolni ezt a listát. A határvonalat a svéd Sandvik cég fejlesztői keresték meg. A 12C27 elnevezésű acéljuk (0,6 % szén, 13,5 % króm) lett az a felső határ, amit még képesek voltak különféle olvadék megszilárdulás utáni utómunkákkal addig alakítani, amíg valóban nagyon finom, homogén szemcseszerkezetet kaptak, egy jó korrózióállóságú alapanyagban. Nem véletlen, hogy például a svéd Mora kések olyan népszerűek lettek ezzel a Sandvik acéllal. Az alacsony áraikhoz képest meglepően jó minőségű, finom élezésű késeket kínálnak, praktikus kialakításokkal. A Sandvik 12C27 pengék éle még az egészen kis élszögű skandináv élezéssel is kiválóan szerepel. Nem hajlamos se kihajlásra, se kitörésre, és ehhez viszonyítva az éltartása sem rossz. Könnyen fenhető, és a keletkező élsorja nem olyan makacs, nehezen eltávolítható, mint sok elkenődésre hajlamos filléres tömegterméknél.
Ha ragaszkodunk, az egyébként tényleg nagyon kényelemes dolognak számító rozsdamentességhez, akkor az alacsonyabb széntartalmú acélok (tehát 0,4…0,6 % között, de legalább ennyinek kell is lenni benne, különben valami fémipari mellékterméket sóznak ránk kés címén [kivéve a nitrogénes acélokat, de arra visszatérünk]), megfelelő minőségű hőkezelés után kellemesen stabil élűek lehetnek, a finom szemcseszerkezet miatt egyenletesebb kopással, könnyű fenhetőséggel, és jó szívóssággal. Egyes gyártók persze hajlamosak túlzásokba esni, és a mélyhűtéses technológiát is beleértve, olyan szinten képesek túledzeni ezeket az egyébként olcsó alapanyagokat, hogy azoknak a papírforma szerint már a Holdat is ketté kellene vágniuk csorbulás nélkül. De erről szó sincs. Ilyen csodák valójában nincsenek. Az ilyen „a lelket is kiedzettük belőle” acélok, a valóságban kipattannak, törnek, az éltartásuk viszont semmivel sem jobb, mint egy korrekt hagyományos edzés után.

Hogy két konkrét példát is említsek, az egyik legjobb rozsdamentes túrakés penge, amit eddig volt szerencsém kipróbálni, egy régi Puma German Expedition Knife volt, 1.4116 acélból. Kifejezetten vékonyra éleztem, de így is mindenféle munkára magasan a várakozásaim fölött teljesített. Ezzel szemben, a legnagyobb csalódásom eddig egy Zwilling santoku volt, amit élezésre hoztak hozzám, durván letörött heggyel, erős kipattanásokkal. Ezen a késen még az élezés sem volt egyszerű feladat, mert munka közben indokolatlanul sok anyagot kellett leválasztani az élről, mire megszűnt az a jelenség, hogy az élből jól látható darabok estek ki, csupán a csiszolás hatására. (A penge éle tele volt láthatatlan mikrotörésekkel.) Ebben az élezési adagban, tehát ugyanattól a felhasználótól, egy sor másik kést is megvizsgálhattam, némelyik teljesen kommersz piacos hamisítvány volt, de még ezek sem sérültek ennyire.

Persze manapság sokkal népszerűbbek, a magasabb széntartalmú rozsdamentes késacélok. Valahogy nagyobb tisztelet övezi őket, mivel sokan, általában abból indulnak ki, hogy ami drágább, az jobb. Ez valójában nézőpont kérdése is. A magas széntartalmú, erős ötvözésű acélok átlagos szemcsenagysága annyival nagyobb, hogy az eltörött pengéken szabad szemmel is látható a különbség, az alacsonyabb széntartalmú rozsdamentes acélokhoz képest. Ugyanakkor tény, hogy a kezdeti finom él elhasználódását követően, a kissé kopottabb munkaél tényleg hosszabb ideig marad munkaképes, az ilyen erősebb ötvözésű anyagoknál. Ez nagyon sok felhasználónak elég komoly érv ahhoz, hogy a lenézett 420-as kategóriával szemben, a 440C, VG-1, VG-10, N690, stb. acélokat válassza inkább.
Ahogy a szerszámacélok között a Sleipner, úgy a rozsdamentes acélok között is vannak kompromisszumos anyagok. A mérsékeltebb széntartalmú 440A, 440B, az AUS-8, vagy a kínai 8Cr13MoV, de talán még az N678 és a Niolox is valahol ezen a mérsékelt középúton keresi a megoldást. A kínai acélt nem számítva (ott azért már erős marketing szempontok is vannak), ezeknek az acéloknak a népszerűsége indokolatlanul alacsony. Az N678 és a Niolox megfelelő hőkezeléssel, véleményem szerint jobban teljesít a legtöbb magasabb széntartalmú rozsdamentesnél, de ezt kevesen hiszik el, amíg nem próbálják ki. Aki olcsóbb kést akar, az elsősorban az alacsony széntartalmú mezőnyben fog keresgélni, aki meg „jót” akar, az inkább többet fizet azért, hogy a közepesnél „magasabb színvonalú szolgáltatást” kapjon. Vagy még többet fizet, és akkor már porkohászati acélt is vehet!

Porkohászat

Az olvasztásos acélgyártási technológiák egyik legnagyobb hátránya, hogy az acél egyszerűen nem képes egy bizonyos mértékű ötvözőnél többet felvenni úgy, hogy az olvadék megszilárdulása közben, ezek az ötvözők ne álljanak össze különféle dúsulásokká, sorokká, tehát aránytalanul magas ötvözőanyag-tartalmú gócpontokká. Ez a probléma éppen ellenkező hatást fejtene ki, mint ami az ötvözés eredeti célja lett volna.
A porkohászat ezt a jelenséget úgy hidalja át, hogy a gyártók nem engedik a megfelelő ötvözetarányra beállított acél olvadékot egyben lehűlni, hanem nitrogén védőgáz alatt, egy nagyon vékony folyadéksugárban elkezdik leengedni, és ezt a folyadéksugarat porlasztják el, nagy nyomású fúvatott gázzal. Az így keletkező nagyon finom por már tartalmazza az összes szükséges ötvözőt, teljesen mentes dúsulásoktól, és elvileg más hibáktól is (például szennyeződések, zárványok). Ezt a port aztán acél kapszulákba töltik, gázmentesre összetömörítve lezárják, majd az egészet elkezdik nagy nyomáson, és magas hőmérsékleten (közvetlenül a legalacsonyabb olvadáspontú összetevő olvadáspontja alatt) összepréselni. Gyakorlatilag valami olyasmi történik ezzel a porral, mint a damaszkolt acélpengékben, a kovácsolással összehegesztett rétegekkel. Az összepréselt tömbről forgácsolással eltávolítják a kapszulát, majd az így kapott alapanyagot különféle melegalakítási módszerekkel ugyanúgy a kívánt formákra alakítják (hengerlik, kovácsolják), mint a hagyományos acélokat.
Legjobb tudásom szerint most, 2020-ban, már a negyedik generációs porkohászati technológiáknál tart a fejlődés, de ettől függetlenül sok gyártó még a korábbi első-második- harmadik generációs módszerekkel dolgozik, mert azt ismerik, ahhoz vannak eszközeik, vagy azt tudták tovább fejleszteni. (Az amerikai Carpenternél például nagyon büszkék arra, hogy a második generációs technológiájukkal finomabb port tudnak előállítani, mint a Böhler- Uddeholm [Voestalpine] a harmadik generációs módszerével.)
Lényegét tekintve, a kiinduló porok finomsága is számít, de az adott acél összetétele még mindig jobban meghatározza azt, hogy egy adott porkohászati acél mire lesz alkalmas. Ez az új technológia nem olyan csodaszer, amitől megváltoznak az alapszabályok, tehát az ötvözők ugyanolyan hatást fejtenek ki egy porkohászati acélban is, mint egy hagyományosban. Valójában csak az ötvözhetőség dimenziói javultak, tehát kevesebb hátránnyal lehet magasabb szintű ötvözést elérni a porkohászatban, a hagyományoshoz képest. A magas krómtartalom például itt is csökkenti a szívósságot, tehát ebben az esetben is igaz, hogy az éltartás, szívósság, rozsdamentesség hármasból egyszerre csak két tulajdonságot lehet magas szintre emelni. Tehát egy rozsdamentes porkohászati acél is vagy szívós, vagy éltartó. Ha mindkettő, akkor valójában egyik sem igazán. Az olyan acéloknál pedig, ahol a szívósság, és a jó éltartás egyszerre követelmény, ott muszáj feladni a rozsdamentességet, ha igazán jó végeredményt akarunk.
Érdekes felfedezés volt, hogy a hagyományos olvasztásos módszerrel gyártott acéloknál leírt induló él, és munkaél közötti váltás, a legtöbb porkohászati acélnál is tapasztalható jelenség. Persze a hagyományos 154CM, és a porkohászati CPM 154 között (csak a példa kedvéért), a nagyságrendileg azonos összetétel ellenére jól kimutatható minőségi eltérés van, de ezt a különbséget vastagon meg is kell fizetnünk. Viszont az emberek is sokfélék. A szerintem jól érzékelhető eltérést valójában sokan nem is igazán veszik észre, ha nem mondjuk el nekik külön, hogy mire figyeljenek. Óriási erőfeszítések történnek az acélgyártók részéről azért, hogy az anyagaik egy kicsit jobbak legyenek. Természetesen a legutolsó szempont az, hogy ezekből a prémium minőségű csúcsacélokból egyre jobb késeket lehessen készíteni. Az ipari felhasználás mindig is fontosabb marad, és ott nagyon is súlyos összegeket lehet megtakarítani akkor, ha egyes szerszámok jobb alapanyagokból készülnek. Mi csak a leeső morzsákat élvezhetjük.
Összegezve a porkohászati acélokkal kapcsolatos észrevételeimet, az egyszerű késhasználók számára, az acélgyártás mostani mértékű fejlődése, egy észszerű szint felett már teljesen indokolatlan. Elképesztő kopásállóságú késeket is vásárolhatunk, vagy készíttethetünk magunknak (Vanadis 10, ZDP-189, Maxamet, stb. alapanyagból), de ezek éle sem tart örökké. Ugyanakkor, ha ezeket kell élezni, akkor nagyjából úgy járunk vele, mint egy Rolex órával, aminél egy egyszerű tisztítás is egy jobb óra árába kerül a szakszervizben, ha pedig javításra szorul, akkor még többet kell fizetnünk azért, hogy ugyanúgy megmutassa az időt, mint egy olcsó Casio, vagy a telefonunk.

A jelenleg legnépszerűbb porkohászati acélok valójában túlzásoktól mentes, jól átgondolt, harmonikus ötvözetarányokkal készülnek. Rozsdamentes vonalon az S30V, S35VN, az Elmax, az M390, a CTS XHP, mind elég magasra tették a mércét, de nem túl magasra. Nagyon jól működő, életszerű használatra való anyag mind, ha a képességeik határait betartva készítenek belőlük késeket. Ha durvább igénybevételre kell egy prémium minőségű acél, akkor a rozsdamentesség feladásával újabb távlatok nyílhatnak meg előttünk. A Crucible CPM 3V, az Uddeholm Vanadis 4 Extra, a Böhler K890, a ZAPP Z-Wear PM, vagy Z-Tuff PM, a Thyssen-Krupp TSP-1, (stb.) mind olyan képességeket kínálnak, amelyek ötven éve még fantasztikumnak számítottak volna. Az összetételeik alapján eldönthetjük, hogy a saját fontossági rangsorolásunknak melyik felel meg leginkább. Kiemelkedő szívóssági igény esetén a CPM 3V, vagy Z-Tuff PM, jobb éltartás elvárás esetén a Vanadis 4 Extra, vagy Z-Wear PM már meggyőzően bizonyított, és ezek éleinek szinten tartása sem reménytelen vállalkozás, még otthoni körülmények között se.

A nitrogénes acélok

A nitrogén használatával plusz keménységet lehet nyerni úgy, hogy az acél széntartalmát nem kell növelni hozzá, sőt akár egy bizonyos mértékig helyettesíthető is vele.
A lehetőség előnye, talán már az eddig leírtak alapján érthetővé vált. Azonos krómtartalom esetén, a kevesebb széntartalmú acél jobban ellenáll a korróziónak. Ha ehhez hozzávesszük azt, hogy kisebb széntartalom esetén, az erősen ötvözött acélok sokkal finomabb szemcseszerkezetűvé alakíthatók, akkor már meg is találtuk a nitrogénes acélok két fő erősségét. A szélsőségesen jó korrózióállóságot (a már-már tényleg teljesen rozsdamentes acélokat), és a rendkívül finom szemcseszerkezetet, annak minden előnyével. Az itt következő anyagoknál ezeket már nem is említem külön.
Persze a nitrogén ötvözőként való használata nem egy szűk ösvény, hanem széles, soksávos autópálya, számtalan lehetőséggel.
Ha mégis szeretnénk valami átláthatóbb csoportosítást, akkor közelítsünk az éltartás felől! A legszerényebb éltartású nitrogénes acélok között említeném az X15TN, és a H1 acélokat (HK kések a Bökertől, és a Spyderco „Salt” szériája). Ezek az anyagok inkább szívósabbak lettek, könnyű élezhetőséggel, nagyon finom élminőséggel, de ezeket még tényleg gyakrabban kell fenni.

A következő csoport hagyományosabb összetételű, tehát nitrogén nélkül is megállnák a helyüket, de nitrogénnel már egészen figyelemre méltó képességeket kínálnak. Ezek közül a kedvencem a Sandvik 14C28N, ami egyes források szerint kifejezetten késacélnak lett fejlesztve. A 14C28N éltartása kényelmesen meghaladja a 440C tudását. Sokkal inkább a VG- 10 szintje körül mozog, hőkezeléstől függően. Az él minősége ehhez az éltartáshoz viszonyítva meglepően jó, keményebbre hőkezelve is szokatlanul stabil (nagyon meg kell dolgozni pár kipattanásért), de óvatosabb, visszafogottabb hőkezelés esetén sem sérül könnyen. Jól viseli a kis élszögű élezéseket, az élezhetősége pedig semmivel sem nehezebb a már említett VG-10-nél. Ez egy valóban korszerű acél, amit még nem arany árban mérnek.
Ehhez nagyon hasonló tudásra képes a Böhler M340 ISOPLAST, vagy a vele azonos összetételű N680, ami például egyes Benchmade modellekben fordul elő. Sajnos az N680 aligha fogja elérni a 14C28N népszerűségét, amíg ennyire ritkán találkozni vele. (A Sandvik cégnek van kínai gyáregysége, így a Kínában készülő magasabb színvonalú termékekhez könnyen elérhető.)
Az igazán prémium minőségű nitrogénes acélok közül jelenleg a két legfontosabb talán a svéd (Uddeholm) Vanax Super Clean, és a német-amerikai (ZAPP) LC200N (más néven Z-FiNit), ami a Spyderco egyes modelljeiben már előfordul. Ezek az acélok (különösen a Vanax) már nagyon hosszú éltartásra képesek, kimagasló él-szilárdsággal, emiatt nagyon finom, kis élszögű élezésekkel is remekül teljesítenek. Majdnem tökéletesek, ha nem csapkodós munkára keres valaki egy jó kést. Két említésre méltó gond van csak velük. Az egyik, a sokkolóan magas áruk, a másik, hogy nagyon magas szintű hőkezelési tudást igényelnek. Helytelen hőkezeléssel a nitrogén képes távozni is az acélból, a mélyhűtés pedig kulcsfontosságú az elérni kívánt magasabb minőséghez. Ezekből aligha lesznek tucattermékek.

A damaszkolás

Most egy váratlan fordulattal visszakanyarodunk a kezdetekhez. A korai vas és acél feldolgozás állandó problémája volt az egyenetlen minőség, és az alapanyagok erős szennyezettsége. Ezen egyetlen módon lehetett akkoriban segíteni. Rengeteg munkával, szó szerint ki kellett verni a szennyeződést az acélból. Ez nagyon kitartó átkovácsolást jelentett, ami persze azzal járt, hogy munka közben a fém rendesen megnyúlt. Ahhoz, hogy kezelhető méretű darabbal lehessen dolgozni, a legegyszerűbb az volt, ha a megnyúlt munkadarabot félbehajtották, és megfelelő hőmérsékletre melegítve, nagy erővel összekovácsolták a két fél részt. Ekkor, ha minden jól ment, a két érintkező felület tartósan, és erősen összetapadt. Ezt az eljárást hívják kovácshegesztésnek, és ez a lehetőség volt a kulcsa annak, hogy a pengék számos további összehajtás és összehegesztés után egy mesterséges rétegződést kapjanak, ami szilárdabbá, tisztábbá, és finomabb szemcseszerkezetűvé tette az acélt.

Ez az eljárás számos egymástól teljesen független kultúrában is kialakult. Az eltérő helyeken persze más-más megoldásokkal próbálkoztak, rendkívül gazdag hagyományt teremtve ezzel. Az egyszerű lamináláson kívül megjelentek a vegyes összetételű (kétféle, vagy akár több eltérő minőségű acélból, sőt néha más fémeket is hozzáadtak), valamint az egymáshoz hegesztés előtti alakítás különféle módjai (csavart, vagy fonás jellegű illesztési módok, lágy mag bekovácsolása a penge belsejébe, stb.).
Ez a többrétegű pengékkel kapcsolatos kísérletező fejlődés, a mai napig is folyamatosan tart. A mostani korszerű acélok közül nyilván már bármilyen feladatra találhatunk megfelelőt, ezért a mai kor damasztpenge kovácsait már nem annyira a gyakorlati használhatóság motiválja. Sokkal inkább a különlegesség iránti vonzalom, a szakmai kihívás, és a személyes fejlődés vágya hajthatja ezeket az embereket, akiket szívem szerint inkább az acél művészeinek neveznék, nem pedig egyszerű iparos mestereknek.
A felhasználók szempontjából, a damaszkolt acélokkal kapcsolatban a legfontosabb tudnivaló az, hogy ha valaki szeretne tényleges munkára befogni egy ilyen gyakran kimagasló értéket képviselő műremeket, akkor reálisan mindig csak annyit várhat el tőle, amire a felhasznált alapanyagok alkalmassá teszik. Ha egyszerű szénacél damaszt, akkor annak megfelelő képességei lesznek. Ha alacsonyan ötvözött, vagy rozsdamentes damaszt, vagy akár gyárban előállított porkohászati damaszt pengéről van szó, akkor is csak a ténylegesen felhasznált acélok képességeire számíthat. Maximum. Elképzelhető, hogy annyira sem, hiszen a hőkezelést az ilyen vegyes összetételű acéloknál úgy kell megválasztani, hogy az eltérő anyagok mindegyikéből valami elfogadható szintet hozzon ki.
A többrétegű pengék gyakorlatiasabb, használatára is vannak persze példák, de ezek általában már csak egyszerű háromrétegű „szendvicsdamasztok”, ahol a keményebb, éltartóbb középső réteg töréssel szembeni ellenállóképességét igyekeznek javítani a melléjük hengerelt lágyabb rétegekkel. Ilyen laminált pengéket használnak a svéd Fallknivennél, a norvég Helle késeknél, de előfordulnak még a Mora, vagy a Spyderco kínálatában is hasonlók. Ezt a csoportot erősíti a Cold Steel cég San Mai lll. fantázianevű acélja (ebből többféle is volt már), de néha kézműves pengekovácsok is megállnak három rétegnél. Természetesen ez a felsorolás sem teljes.
A lényeg, hogy az él képességei szempontjából csak a középső réteg fog számítani. A mellé hengerelt merevítő rétegek csökkentik ugyan a törés kockázatát, de teljes védelmet így sem adnak. A kemény középréteg eltörhet a lágy rétegek között is, amit valószínűleg egyben fognak tartani a szívósabb részek, de a törés attól még ott lesz. Tehát csak azért, mert egy penge laminált, még nem érdemes feleslegesen túlterhelni csak azért, mert „úgyis kibírja”.
Nem ide tartozik szorosan, mégis talán itt érdemes még megemlíteni a különféle differenciált edzésű acélokat. Nagyüzemi körülmények között kevés gyártó foglalkozik ilyesmivel, de a nepáli kukrit, vagy egyes thaiföldi munkakés pengéket még manapság is úgy hőkezelnek, hogy teáskannából öntenek vizet a felizzított penge élére. (Természetesen más megoldások is léteznek.) Ezzel az acél két eltérő minőségű részre oszlik. Lesz egy kemény éltartó vágóél, és egy szívós, törésnek ellenálló penge test. Komoly terhelés hatására persze az ilyen kemény vágóélek is kipattoghatnak, vagy hajlítás esetén berepedhetnek, de az ilyen repedések szerencsés esetben megállnak a lágy részek határvonala körül.

A lényeg, hogy semmiféle nagy hatásszünettel kimondott varázsige (damaszt, differenciált edzésű, porkohászati, laminált, stb.) sem jelent valódi varázslatot. A jelenleg akár gyári, akár kézműves munkával előállított csúcsacéloknak továbbra is megvannak a maguk korlátai. Csodák nincsenek, és az „önélező” kifejezés sajnos továbbra is csak azt jelenti, hogy „ön majd megélezi.”

Tudatos választás

A késeket boltban (webshopban) vásárló, vagy egyedi darabokat megrendelő felhasználók, általában kénytelenek az acélokkal kapcsolatban arra hagyatkozni, amit a katalógusban leírhat a gyártó ezzel foglalkozó alkalmazottja, vagy amit a készítő képes elmondani neki. A készítő-gyártó fél ebből a szempontból mindig is nehéz helyzetben van. Képtelenség pár szóval felvázolni egy acél tudását, a ténylegesen, reálisan elvárható képességeit úgy, hogy nem helyezzük el őket valami nagyobb tablón, ahol úgymond „térben és időben” behatárolható a helyzetük. Ennek az írásnak ez a perspektivikusabb bemutatás volt a legfontosabb célja.
Nincs tökéletes kés alapanyag. A kerámia penge törik, és az éle sem tart örökké. A titán döbbenetesen komoly terheléseket is kibír, de az éltartása pocsék. Az acélok rendkívül gazdag kínálatából viszont mindenképp lehet választani olyasmit, ami egy túlzásoktól mentes kívánságlistának megfelel. Ha saját magunknak meg tudjuk fogalmazni, hogy számunkra milyen elvárások a fontosak, és ezeket képesek vagyunk rangsorolni, akkor ehhez a listához már lehet megfelelő acélt választani. Lehetetlen elvárásokra még mindig nincsenek megoldások.

Hegyes Sándor

(Képek: Késportál, www)