Правильная термообработка стали MagnaMax

Автор: Larrin Thomas
Дата публикации оригинала: 30 апреля 2026
Источник: Knife Steel Nerds
Перевод: blades.ru

Перевод выполнен в ознакомительных целях. Все права на оригинальный материал принадлежат автору.

Введение от редакции

После анонса MagnaMax одним из главных вопросов стал не только сам баланс свойств этой стали, но и практическая схема ее термообработки. В этой статье Ларрин Томас публикует уже не обзор свойств, а именно рабочие рекомендации по heat treat: температуры аустенитизации, необходимость холодной обработки, диапазоны отпуска, влияние крио на твердость, а также баланс твердости и вязкости на финальном материале.

Для ножеделов это один из самых полезных форматов материалов Knife Steel Nerds: не маркетинговое описание новой стали, а разбор с конкретными режимами и объяснением, почему автор рекомендует именно их. В статье отдельно рассматриваются варианты как с жидким азотом, так и без него — с обычной морозилкой или сухим льдом.

Широкий старт продаж MagnaMax для небольших ножевых мастерских

MagnaMax поступил в продажу 1 мая 2026 года в 9:00 утра в онлайн-магазине Niagara Specialty Metals.

Вы можете заранее создать учетную запись, чтобы быть готовыми к покупке, как только сталь появится в продаже. Мы даже сделали специальный рекламный ролик, чтобы как следует зарядиться перед релизом.

Введение

Несколько месяцев назад я уже написал статью и сделал видео о свойствах MagnaMax. Поэтому я не буду заново подробно разбирать все свойства здесь. Если коротко, MagnaMax была разработана так, чтобы обеспечивать более высокую износостойкость и удержание режущей кромки по сравнению с MagnaCut при схожей коррозионной стойкости и потенциале по твердости.

На графике также видно, что MagnaMax обеспечивает более высокую вязкость и удержание кромки, чем популярные M390 и 20CV. Одновременно улучшить оба этих свойства очень трудно, поэтому это действительно большое достижение. При этом по вязкости она остается на уровне таких марок, как CPM-154, S35VN и Vanax, которые до появления MagnaCut считались одними из самых вязких порошковых нержавеющих сталей. То есть по сравнению с этими сталями MagnaMax заметно прибавляет в удержании режущей кромки, сохраняя сильную репутацию по совокупности свойств.

В той обзорной статье по свойствам я не давал конкретных рекомендаций по термообработке, потому что ждал финальный материал. Первая плавка имела содержание углерода на нижней границе спецификации, поэтому она хуже представляла средний материал, чем мне хотелось. Целевая химия и сама спецификация не менялись — просто фактический углерод оказался ближе к нижнему пределу. Теперь, когда я получил и протестировал материал ближе к середине диапазона спецификации, я провел более полный набор испытаний. Большую часть образцов на вязкость помог изготовить ножедел Matthew Gregory.

Краткое резюме по термообработке

Прежде чем уходить в детали, дам простое краткое резюме, чтобы не потеряться.

С крио

Аустенитизация при 2100–2250°F (1150–1230°C). Базовая температура для хорошего сочетания свойств — 2150°F (1175°C).

Используйте plate quench, то есть закалку между плитами, чтобы обеспечить более быстрое охлаждение и немного более высокую твердость.

После охлаждения примерно до комнатной температуры сразу же помещайте клинок в жидкий азот. Время нахождения в жидком азоте не так критично — важно, чтобы деталь просто достигла нужной температуры. Часа вполне достаточно. Но действительно важно не тянуть с помещением в жидкий азот. Проверять твердость до этого не нужно.

Отпуск: 300–450°F (150–230°C), два раза по два часа. Базовая температура отпуска для хорошего баланса свойств — 350°F (175°C).

Без крио

Используйте обычную бытовую морозилку. Это миф, что она не дает никакого эффекта. Нет смысла полностью отказываться от холодной обработки. Морозилка есть или может быть у всех. Сухой лед еще лучше, но, несмотря на то что он примерно на 100°F холоднее морозилки, по поведению он часто оказывается ближе именно к морозилке, чем к жидкому азоту.

Аустенитизация при 2050–2100°F (1120–1150°C). Хорошая рабочая температура — 2100°F (1150°C). Возможно, можно пойти немного выше, но я опасаюсь избытка остаточного аустенита.

Используйте plate quench для более быстрого охлаждения и немного большей твердости.

После охлаждения примерно до комнатной температуры сразу помещайте клинок в морозилку или сухой лед. Время выдержки там тоже не так важно — деталь просто должна остыть до нужной температуры. Часа достаточно. Главное — не тянуть перед помещением в морозилку. Проверять твердость до этого не нужно.

Отпуск: 300–450°F (150–230°C), два раза по два часа. Базовая температура — 350°F (175°C).

Время выдержки при аустенитизации

Требуемое время выдержки зависит от температуры. Речь идет о выдержке после того, как деталь уже набрала заданную температуру. Добавить лишние минуты обычно не страшно, а вот недовыдержка вызывает проблемы гораздо чаще.

• 2050°F (1120°C): 20 минут
• 2100°F (1150°C): 15 минут
• 2150°F (1175°C): 10 минут
• 2200°F (1205°C): 5 минут
• 2250°F (1230°C): 5 минут

Твердость и крио

Сначала я изготовил серию образцов, чтобы проверить отклик на закалку, в том числе с добавлением обработки в морозилке или в жидком азоте после закалки. Я использовал выдержки, указанные выше.

Можно увидеть, что без холодной обработки пик твердости достигался при 2050°F (1120°C) после отпуска при 300°F (150°C). При повышении температуры твердость падала из-за избытка остаточного аустенита. При использовании жидкого азота твердость росла вплоть до 2250°F (1230°C). Вряд ли она продолжила бы существенно расти при еще более высокой температуре, а вот риск подплавления границ зерен стал бы уже реальной опасностью.

Морозилка тоже давала рост твердости вплоть до 2250°F, но в меньшей степени. Поскольку после 2100°F (1150°C) прирост был небольшим, именно поэтому я ограничил рекомендацию для морозилки этой температурой. Это наводит меня на мысль, что при дальнейшем росте температуры одновременно увеличивались и доля остаточного аустенита, и твердость мартенсита, из-за чего поведение становилось относительно плоским. Избыток остаточного аустенита может ухудшать поведение стали при заточке, особенно на стадии снятия заусенца. В целом реакция MagnaMax на закалку не радикально отличается от MagnaCut.

В отпуске ничего особенно неожиданного не произошло. Можно увидеть, что холодная обработка уменьшает потерю твердости при отпуске. Сравните, например, 2050°F с холодной обработкой и без нее, или 2100°F с жидким азотом и с морозилкой. Для режима 2050°F у меня была одна кривая и для морозилки, и для жидкого азота, потому что результаты оказались достаточно близкими, чтобы не перегружать график.

Вы также увидите, что твердость сначала достигает минимума примерно на 600°F (315°C), а затем снова растет к вторичному пику около 900°F (480°C). Это явление называется secondary hardening, вторичное твердение. Я не рекомендую отпуск в этом диапазоне, особенно для нержавеющих сталей, потому что он снижает коррозионную стойкость. В качестве примера ниже показаны два образца Vanax, оба обработанные 1%-ным солевым раствором: слева образец после отпуска при 400°F (200°C), справа — после отпуска при 1000°F (540°C).

Вязкость

Мы также протестировали серию образцов MagnaMax на ударную вязкость по Шарпи. Я использовал свой стандартный образец четвертного размера — 2,5 x 10 мм, без надреза. Для каждого режима испытывали по три образца. Во всех этих образцах после закалки применялся жидкий азот. Использовались температуры аустенитизации 2000–2250°F (1095–1230°C) и температуры отпуска 300, 350 и 450°F (150, 175, 230°C).

Твердость у этих образцов оказалась немного ниже, чем у маленьких образцов на твердость, которые я показывал ранее.

Если смотреть на полученную вязкость, то она росла от 2000 до 2050°F (1095–1120°C), затем оставалась относительно стабильной до 2200°F (1205°C), а потом несколько снижалась к 2250°F (1230°C). Именно поэтому я рекомендовал 2150°F (1175°C) как базовую температуру аустенитизации: похоже, что именно там находится примерно оптимальный баланс твердости и вязкости. Хотя аргумент можно привести и в пользу 2200°F (1205°C), отчасти потому, что некоторые результаты на 2150°F оказались на нижней границе, а отдельные результаты на 2200°F — на верхней. Вероятнее всего, это обычный статистический разброс испытаний.

Также видно, что вязкость растет вместе с температурой отпуска, как и ожидалось, а это одновременно означает снижение твердости. Более низкая твердость обычно коррелирует с более высокой вязкостью.

При этом рост вязкости между 300 и 350°F (150–175°C) был заметно больше, чем между 350 и 450°F (175–230°C). Именно поэтому я рекомендовал 350°F (175°C) как базовую температуру отпуска.

Баланс твердости и вязкости

Но на самом деле нам важно получить максимальную вязкость при заданной твердости. Поэтому я построил график твердости в зависимости от вязкости.

Можно заметить, что лучшие сочетания твердости и вязкости в целом достигались при 2150–2200°F (1175–1205°C) и отпуске при 350–450°F (175–230°C). Исключения были такие:

1. 2100°F (1150°C) + 450°F (230°C) — потому что этот режим дал лучшие свойства в зоне более низкой твердости.
2. Для максимальной твердости нужны 2150–2250°F (1175–1230°C) в сочетании с минимальной температурой отпуска 300°F (150°C).

Затем я наложил эти лучшие режимы MagnaMax на аналогичные нержавеющие и не нержавеющие стали: K390, Vanadis 8 и CPM-10V. 

Первая плавка Erasteel MM#1 — это тот материал, который я показывал в предыдущей статье о свойствах MagnaMax, а Erasteel MM#2 — это уже финальный протестированный материал из этой статьи. У обеих плавок оказался похожий баланс твердости и вязкости, хотя новая версия смещена в сторону чуть большей твердости, как и ожидалось из-за более высокого содержания углерода.

Также видно, что вязкость MagnaMax очень близка к K390 и Vanadis 8 — а это отличный результат, если учитывать, что MagnaMax при этом остается нержавеющей сталью с сопоставимой износостойкостью. То есть по сравнению с этими сталями удалось резко улучшить коррозионную стойкость, сохранив прочие свойства.

Затем я сравнил эти значения твердости и вязкости с другими порошковыми нержавеющими сталями. 

Из графика видно, что MagnaMax превосходит по сочетанию твердости и вязкости практически все порошковые нержавеющие стали, кроме MagnaCut. Это касается и сталей с хорошей репутацией по вязкости, таких как Vanax, XHP, S35VN и CPM-154.

Коррозионная стойкость

Я сравнил коррозионную стойкость финальной версии с более высоким содержанием углерода с более ранним материалом, и обе версии успешно прошли тест в 1%-ном солевом растворе. Показывать фотографию двух чистых образцов не слишком интересно, поэтому здесь я использую ранее опубликованное изображение MagnaMax на фоне других сталей.

Все эти образцы аустенитизировались от 2150°F (1175°C). MagnaMax и MagnaCut были спроектированы так, чтобы все хромовые карбиды растворялись примерно к 2050°F (1120°C). После растворения хромовых карбидов дальнейшее повышение температуры уже практически не влияет на коррозионную стойкость. Это отличает их от большинства других нержавеющих сталей, где хромовые карбиды сохраняются вплоть до температуры плавления. Но использование температуры выше 2050°F все же создает определенный запас надежности, лучше гарантируя полное растворение хромовых карбидов.

Другими важными факторами для коррозионной стойкости являются скорость охлаждения и температура отпуска. Я уже упоминал в разделе про отпуск, что отпуск выше примерно 750°F (400°C) снижает коррозионную стойкость, и приводил пример с Vanax. Скорость охлаждения становится проблемой только если она слишком низкая: в этом случае карбиды могут выделяться по границам зерен, а это уменьшает коррозионную стойкость.

Удержание режущей кромки

Главные факторы износостойкости режущей кромки — это объем карбидов, твердость карбидов, которая определяется их типом, и твердость самой стали. Карбиды особенно важны при сравнении разных сталей между собой, но внутри одной и той же стали их влияние уже меньше. Да, при более высокой температуре аустенитизации растворяется немного больше карбидов, но этот эффект обычно перекрывается ростом твердости. Поэтому в общем случае достижение более высокой твердости дает и большее удержание кромки, и нет большого смысла слишком переживать из-за точных температур аустенитизации и отпуска, если итоговая твердость уже достигнута.

Ниже я привожу график CATRA, который тестировал ранее, чтобы показать место MagnaMax и влияние твердости на результат.

Итоги и выводы

Итак, я показал большую часть данных по термообработке, которые собрал, а также объяснил логику, стоящую за моими рекомендациями. В целом я доволен тем, какой получилась реакция MagnaMax на термообработку. Если вам нужны краткие рекомендации, просто вернитесь в начало статьи к разделу “Краткое резюме по термообработке”. Надеюсь, этого достаточно и все изложено достаточно просто.