Túlélőkés

Nagy örömömre szolgál, hogy túlélőkéses blogomat lelkesen olvassátok, ezért az egyik legnépszerűbb témáról, a hőkezelésről írok Nektek dióhéjban. Sőt, azt hiszem sikerült olyan érthetően megfogalmaznom, hogy mi történik edzéskor, hogy ha az egyetemen is így tanították volna, talán meg is értettem volna...

Mi a hőkezelés, és miért van rá szükség?
Már az elején megjegyzem, hogy a téma egy külön tudományterület, teljes részletességében nem áll módunkban vizsgálni, és úgy gondolom, ez nem is egy blog feladata, azonban a főbb összefüggésekre érdemes rávilágítanunk. 
A hőkezelés célja a fémek, ötvözetek bizonyos alaptulajdonságainak, többnyire mechanikai tulajdonságainak módosítása (például keménység, szívósság -ezek viszonyáról később írok még!, ezen kívül rugalmasság, hajlékonyság stb.). Ezek a tulajdonságok erősen függnek a rendszerben lévő atomok elrendeződésétől, melyet széles tartományban tudunk változtatni hőkezelés segítségével.

Mi, késkészítők természetesen acéllal dolgozunk, mely nem más, mint legfeljebb 2,1% szenet tartalmazó vasötvözet. Az ennél nagyobb széntartalmú vasötvözeteket egyébként öntöttvasaknak nevezzük, ezekkel nem foglalkozunk. A szénen kívül természetesen más ötvözők is szerepelhetnek a rendszerben, például: króm, nikkel, molibdén, vanádium, titánium stb. és ezek különböző variációi, a lehetőségek száma végtelen. Az ötvözők minőségét és mennyiségét sok tényező határozza meg, például az alkalmazási köre, a felhasználás során az anyagot érő terhelések, korrózióval szembeni ellenállás. Gondoljunk csak bele, mennyire különböző egy tengerparti, sós és párás környezetben lévő acél, és egy zárt, fűtött térben lévő acél korróziós igénybevétele. Általánosságban elmondható, hogy a több ötvözőt tartalmazó acélok bizonyos -esetleg több- tulajdonsága jelentős mértékben nő, sajnos ugyanez az összefüggés az anyag  beszerzési árára is érvényes.

A hőkezelés lényege az, hogy a fémet felmelegítik egy adott hőmérsékletre, ott hőntartják, majd meghatározott sebességgel lehűtik. Hőkezelés során a fém mindig szilárd halmazállapotú (helyenként sem ömlik meg!), az eljárás során összetétele (rendszerben lévő anyagok mennyisége)  nem változik, legfeljebb a felszíni rétegekben -erről később bővebben. Egyszerű és szemléletes a sütemények sütéséhez hasonlítani a hőkezelést, a szó szoros értelmében ugyanazt csináljuk sütéskor a tésztával, mint az acéllal hőkezelés során, nevezetesen megváltoztatjuk az anyag mechanikai tulajdonságait.

A hőkezelés céljától függően megkülönböztetünk eljárásváltozatokat, a klasszikus felosztás szerint ezek:
1) Lágyítás: A képlékenyen hidegen alakított fémnek az alakítás következményeitől való mentesítését jelenti. Gyakorlatilag arra jó, hogy egy könnyen megmunkálható anyagot kapjunk, melyet kisebb erővel tudunk alakítani, forgácsolni.
2) Edzés: Az edzés célja az, hogy az acél szövetét a kívánt mértékben keménnyé (martenzites szövetszerkezetűvé) tegyék. Ez keménységnövelés úgy érhető el, hogy nagy hőmérsékleten, kb 950-1050°C-on adott ideig hőntartjuk az acélt, majd hirtelen, valamilyen hűtőközegben (víz, olajos szuszpenzió, olaj, sófürdő stb.) lehűtjük. Ez a gyors, maximum néhány másodperc alatt bekövetkező hőmérsékletváltozás robbanásszerű átalakulást eredményez az anyag belsejében, melynek hatására az felkeményedik. Ez azért lehetséges, mivel a vasnak úgynevezett allotróp módosulatai vannak, azaz a hőmérséklet függvényében eltérő a vasatomok által alkotott rács szerkezete. Amikor felhevítjük az anyagot 1000°C körüli hőmérsékletre, akkor az atomok által alkotott rács lapköbös, azaz a fémrácsot olyan kockák alkotják melyeknek nyolc sarokpontján és a kocka lapjainak közepén helyezkednek el az atomok. Lehűtve viszont a fémrácsot olyan kockák alkotják melyeknek nyolc sarokpontján és a kocka közepén (belsejében) helyezkednek el az atomok. Előbbit ausztenitnek, utóbbit ferritnek hívjuk. A két rács ún. rácsátbillenéssel alakul át egymásba. Mivel a ferrit a rácsnak több helyre van szüksége, ezért hatalmas belső nyomás (feszültség) épül fel, mely keménységnövekedést eredményez, hasonlóan a gumiabroncshoz, mely sokkal keményebb ha benne nagy a nyomás. Az ilyenkor keletkező elrendeződést martenzites szövetszerkezetnek hívjuk. Ez a szövetszerkezet nagyító alatt jellegzetes, tűs képet mutat, a hirtelen átalakulás miatt sok belső feszültséget okozva "fagy be", nagy keménységet és rideg viselkedést eredményezve.
3) Normalizálás (megeresztés): Tudományosan: a szerkezeti acélok egyik leggyakrabban alkalmazott hőkezelése. A mechanikai tulajdonságokat azáltal javítja, hogy finomszemcsés ausztenitből finomszemcsés perlitet hoz létre. A normalizálás A₃ ill. A₁ fölött 20–50 °C-on történő izzításból és levegőn való lehűtésből áll. Mit is jelent ez? Normalizálni általában edzés után szoktunk. A kialakult belső feszültséget (mely nyomásnak is felfogható) csökkenteni tudjuk, ha kevésbé nagy hőmérsékletre melegítjük, 1-2 óráig hőntartjuk, majd lassan hűtjük az acélt. Hasonló ez ahhoz, ahogy mi is ellazulunk egy kellemesen meleg termálvízben, a mi belső feszültségeink is leépülnek közben... A lényeg, hogy a szén diffúzió révén egyenletesen, kis szemcsékben oszlik el az anyagban, ezáltal csökkentve a belső nyomást. Az anyagunk így szívósabb, azaz jobb energiaelnyelő képességű lesz, nehezebben törik el.
Az edzés és megeresztés műveletét együttesen nemesítésnek nevezzük.

Elöljáróban ennyit gondoltam a hőkezelésről, tényleg pár mondatban, de szerintem érthetően. Ha bármi kérdésetek, véleményetek van, kommenteljetek!

Régóta nem írtam az oldalra, nem frissítettem. Ezt némileg ellensúlyozandó írnék pár sort a tapasztalataimról, hiszen nem tűntem el, csupán nem volt időm foglalkozni a témával. Megosztom Veletek, hogy mit csinálnék másképp az első késemen (mely készítéséről szól ez a blog), ha a mostani tudásommal állnék neki.

Az első és leginkább bosszantó dolog a penge 6 mm-es vastagsága. Azért lett ilyen, mert  hengerelt munkaacél melyből készült, ezzel a vastagsággal elérhető és macerás lett volna lemaratni róla. Mellesleg úgy gondoltam, ha már úgyis meg kell venni (nem olcsó), akkor maradjon az anyag a késben, maximum kicsit nehezebb lesz, de hát úgyis erős vagyok:). A végeredmény egy robosztus kés lett, ami favágásra, aprításra jól alkalmazható, azonban a finomabb műveleteknél (kenyérvágás, szalonnázás) inkább "tráncsíroz" a vágás helyett. Ezért, ha újrakezdhetném mindenképpen a kisebb pengevastagság mellett döntenék, melynek értéke 3, vagy maximum 4mm. Ezzel is bőven jól lehet fát vágni egy ilyen acél esetén.

 Kis különbség...

A pengekialakításon is változtatnék, eredetileg élszalagmentes konvex (domború) élet akartam, de annak kialakítása rendkívűl munkaigényes (~10 óra csiszolás), így lett inkább enyhén konvex, élszalagos a kés. Ha újra kezdeném, biztosan rászánnám a pluszmunkát, és akkor jobban hasonlítana véső helyett késre a végeredmény.

 Kicsit olyan, mint egy véső

A penge hátán, a makolat előtt található csúszásgátló bevágásoknak sokkal kevesebb haszna van, mint azt a tervezéskor hittem. A kés teljesen jól használható lenne nélkülük is, hiszen a markolat kézreáll. FONTOS! Ha mégis ilyen kialakítás mellet döntenél, a bevágások ne legyenek szögletesek, mint az én késemen. Jól néznek ki, viszont potenciális feszültséggyűjtő helyek, azaz ha eltörik a kés, akkor itt törik el. Belső feszültségek pedik ki fognak alakulni már a gyártás során is, gondolj csak az edzésre. A megeresztés némiképp kompenzálja ezt a feszültséget, azonban az utána is bennmarad az anyagban, és először csak mikrorepedést, majd törést okozhat.

Ha a törésveszélynél tartunk. A keményebb penge ridegebb, ergo nagyobb a ridegtörés valószínűsége. Érdemes speciálisan edzeni a pengét, úgy hogy csak az él legyen kemény, a penge él mögötti része pedig lágyabb. Ezt például agyagbevonat felhordásával lehet elérni (a katanák, japán kardok készítésénél használatos eljárás). Valami hasonló módszerrel végezném el az edzést.

A hibalista végén azonban pár szóban megemlíteném a kés néhány erősségét is. Jól néz ki, ugyanakkor brutálisan masszív, ezért megdícsérhetem magam. A markolat nagyon kézreáll, sok dizájnos nyélnél jobb. A süllyesztett fejű szegecseken kívűl hozzá is van ragasztva a fémhez, tehát a nedvesség nem tud alámenni. Az ujjvédő kellemesen támasztja a mutatóujjat használat során. Hasznos a markolaton 2 mm-rel túlnyúló fém, úgynevezett üvegtörő is.

Egyenlőre ennyit gondoltam hozzáfűzni a már leírtakhoz, remélem hasznosítani tudjátok az olvasottakat!

Igen, örömmel közölhetem, hogy a közeljövőben új túlélőkés gyártását fontolgatom. Az első kés gyártásánál elkövetett hibákból okulva, és az azóta megszerzett tudásom, valamint tapasztalataim segítségére támaszkodva állok neki a következő full tang késemnek. A koncepció már nagyjából körvanalózódott bennem, előljáróban annyit mondanék el, hogy vékonyabb, 4 mm vastagságú acélból fog készülni, a hőkezelési eljárást is más módon fogom kivitelezni, valamint az egész kés kap egy nagyon szép matt fekete bevonatot, ami az esztétikai célon túl, korrózióállósági és felületi keménységnövelő funkcióval is bír majd. A főbb lépéseket összefoglalva -akárcsak az előző kés esetében- a munka előrehaladtával folyamatosan közölni fogom.

Ui.: Nagyon örülök annak, hogy ilyen nagy számú olvasóval rendelkezik az oldal, nem is mertem volna gondolni rá, mikor elkezdtem írni. Ezúton is köszönöm, és bátorítok mindenkit e jó szokásának megtartására!

Íme itt az ideje, hogy folytassam a nyári kalandozásaim leírását újdonsült túlélőkésemmel. Egy kisebb baráti társasággal részt vettünk egy pár napos sátrazós túrázáson, ahova természetesen a kést is magammal vittem. A fa darabolásánál a következőket tapasztaltam: A kivágott akácfát kb. 50 centiméteres darabokra vágtam. A fa darabolására akkor lehet szükség, ha valamilyen eszközt készítünk (pl. ütőfa, csapda, karónak való fa stb.). Sokkal könnyebb darabolni, ha a fát több oldalról a kerülete mentén bevágjuk az így meggyengített fát végül törjük el. Ez azért is ajánlott mert így kíméljük késünk élét, ami ezáltal tovább használható lesz. Ezt a műveletet is a kivágásnál is alkalmazott fogásnemben hajtottam végre.

Bocsássátok meg, hogy ilyen sokáig nem frissítettem az oldalt, de sajnos egyéb elfoglaltságaim miatt erre volt a legkevesebb időm. Viszont a jó hír az, hogy a kés már eljött velem túrázni, így alkalmam volt kipróbálására is. Az alábbiakban az ott tapasztaltakat szeretném megosztani Veleltek. A végleges 347 grammos tömeg optimálisnak mondható, nem zavart a cipelése. Egyelőre egy outdoor boltból jóáron beszerzett övre erősíthető tokban cipeltem, azonban a későbbiekben egy bőrből készülő is kilátásban van, ha lesz rá erő, energia na meg persze idő. A kést először a tűzgyújtáshoz kellet használnom. Száraz ágakak nagyon jól tudtam vele aprítani, legallyazni. A hasítás is jó ment, nem lehet panasz a késre. A hús vágásánál sem volt gond az éllel, vitte mint a vajat, ha szabad így fogalmaznom, azonban a 6 mm-es pengeszélesség nem teszi lehetővé a szép szeletek vágását, ennél a folyamatnál azt túl soknak érzem. Előreláthatólag egy új kés is fog készülni, mely megalkotását szintén nyomon követhetitek!

Íme, megérte várakozni, végre bemutathatom az immáron elkészült, első egyedi túlélőkésemet. Nagyon örülök, hogy végre eljutottam idáig, és most egy olyan kés birtokosa lehetek, melyről tudom, hogy nagyon jó minőségű anyagból készült, és ki kell bírnia az igénybevételt. Az ismerőseim által, és az általam készített kések tesztjei hamarosan következnek, melyben megvizsgáljuk, hogy mennyire felelnek meg a célnak, amiért terveztük őket.

Hát igen, végre idáig is eljutottunk, a fémmunkálatok befejeződtek, már csak annyi a dolgom, hogy elkészítsem a markolatot. Lehetőségem most csak fa markolatra van, így bükkfából készül. Először is szigetelő szalaggal maszkoltam le a pengét, nehogy valami baja történjen a munkálatok során. A kés markolatának íve tulajdonképpen adott volt a full-tang kivitelezés miatt, így nem volt más dolgom, mint a mintát kivágni, majd méretre csiszolni. A markolat végső rögzítése szegecsekkel történt, ám előtte bekentem pillanatragasztóval is a fémet, hogy ne follyon alá a víz, és tökéletes legyen a felfekvése. Ezt a célomat egyébként sikeresen elértem, a markolat mondhatni tökéletesre sikerült. Kezem formájának megfelelően lett tervezve már az alapfém is a kezdetek kezdetén, így a fának csak ahhoz kellet igazodni, a lekerekítésettel lehetett még kényelmesebbé tenni. Mindent összevetve nagyon elégedett vagyok az így elkészült markolattal.