Hvordan måler man ståls hårdhed – og hvilken betydning har det for kniven?

Når en smed skal vælge sit stål, overvejer han mange forskellige egenskaber som f.eks. skarphedens holdbarhed, nem vedligeholdelse og slibning og sidst, men ikke mindst stålets pris og tilgængelighed. Alle disse praktiske egenskaber hænger uløseligt sammen med stålets hårdhed – den vigtigste egenskab, som værktøjsstål (knive) vurderes i forhold til.

Hårdhed er pr. definition et materiales modstandsdygtighed over for permanent deformering. På den måde betyder det også modstandsdygtighed over for slid. Hårdheden af et metallisk materiale afhænger af dets kemiske sammensætning og termomekaniske behandling. Kulstof er det kemiske element, som har størst indvirkning på hårdheden af stål, hvilket også positivt påvirkes af krom, mangan, vanadium og molybdenum. Sammen med kulstof danner de sidstnævnte elementer nye og ekstremt hårde kemiske forbindelser kaldet karbider.  

Sammenhængen mellem hårdhed og kulstofindhold kan ses tydeligt i eksemplet nedenfor: Jo højere kulstofindhold, jo højere HRC for forskellige typer af hvidt stål:

 

Hvidt stål 1 / 63 HRC / C = 1,25-1,35 %

Hvidt stål 2 / 61-62 HRC / C = 1,05-1,15 %

Hvidt stål 3 / 60 HRC / C = 0,80-0,90 %

Måling af hårdhed

Der findes flere forskellige måder at måle hårdhed på, og de anvender hver deres hårdhedsskala. Ståls relative hårdhed bestemmes iht. disse skalaer ved at måle dybden af et indhak, der laves i materialet. Der benyttes som oftest en konisk diamant, som trykkes ned i et materiale, hvorefter dybden ved anvendelse af standardkraft måles. Forskellige hårdhedsskalaer anvender deres egne kombinationer af testkræfter og indhak (kegle, kugle osv.), og disse tilpasses den type materiale, der skal testes. I knivbranchen er den mest anvendte skala Rockwell-skalaen (HRC).

➨Hårdheden af solide køkkenknive starter ved 56 HRC, men sådanne knivblade mister hurtigt deres skær og er svære at slibe. Men de er sejere og mere smidige. 

➨Hårdheden af de fleste japanske knive ligger mellem 60 og 62 HRC.De bibeholder deres skær i lang tid og er nemme at slibe takket være deres stålstruktur. De har let ved at gå i stykker og kan beskadiges, hvis de anvendes forkert. 

➨Moderne pulverstål ligger øverst på Rockwell-skalaen og kan prale med en hårdhed på mellem 64 og 68 HRC. Disse typer stål er sjældne (og derfor dyrere) og sværere at behandle, men når de anvendes korrekt, sikrer de utrolig og langvarig skarphed. De er også lidt mere følsomme og krævende at slibe. 

Hårdhedsskalaer

Hårdhed iht. Rockwell (HRc – kegle og HRb – kugle)
Dybden af et indhak måles ved at lade en maskine med en bestemt kraft. Der kan benyttes enten en kugle (HRb) eller en kegle (HRc). Det er en hurtig og enkel måling, som specielt er velegnet til knivstål.

 

Vickers hårdhedstest (HV)
En pyramideformet diamant med en vinkel på 136° anvendes, og kraften og overfladen på pyramiden måles.

 

Mohs-skala for mineralhårdhed
Mohs-skalaen måler mineralers og syntetiske materialers hårdhed og karakteriserer forskellige materialers modstandsdygtighed over for ridser. Dette gøres ved at måle et hårdere materiales evne til at ridse et blødere materiale. På Mohs-skalaen har talkum en hårdhed på 1, og en diamant har en hårdhed på 10 (iht. den nye skala 15).

Hvordan måles hårdhed iht. HRC?

For at måle hårdhed iht. HRC-metoden anvendes der en særlig anordning, som består af tre vigtige dele: En ambolt, en diamantkegle og en måleskive. En prøve anbringes på ambolten og en mindre belastning påføres. Måleskiven sættes til nul, og dernæst påføres en stor belastning. Dybden af indhakket fra nulfikspunktet måles på måleskiven.

Hvad betyder en højere hårdhedsværdi i knive?

✅ Højere hårdhedsværdi ➨ langvarig skarphed
✅ Højere hårdhedsværdi ➨ tyndere knivblad
❌ Højere hårdhedsværdi ➨ større skrøbelighed

✅Enhver type stål kan anvendes til de enkleste køkkenværktøjer, forudsat at det har opnået tilstrækkelig hårdhed og sejhed under varmebehandlingen. En højere hårdhedsværdi betyder længere holdbarhed for knivbladet, for jo længere en kniv er skarp (når den anvendes korrekt), jo mindre skal den slibes. 

✅ Den største fordel ved hårdere knive er langvarig skarphed og et tyndt knivblad. En hårdhed på 60+ HRC muliggør en mindre slibningsvinkel, så der skal bruges færre kræfter på at skære. 

❌ Ulempen ved hårde knive er, at de kan gå i stykker, hvis de bruges forkert.

Det er desværre umuligt at kombinere de højeste hårdhedsværdier, styrke og sejhed. Derfor forsøger knivproducenterne altid at finde lige nøjagtigt den rigtige balance mellem disse egenskaber, især når det drejer sig om det optimale træfpunkt mellem skarphedens holdbarhed og skrøbelighed.  

Når du skal vælge en kniv, er det derfor vigtigt, du overvejer, hvad du skal bruge den til, og de egenskaber, den skal have. Og her er hårdhed en af de ting, du skal tænke på. Selv om HRC siger noget om et materiales kvalitet, bør det ikke være det eneste, du tager med i betragtning. Forskellige ståltyper har deres individuelle forhold mellem egenskaber og brug, så udover skarphed bør du altid kigge på stålets individuelle egenskaber i forhold til det, du gerne vil bruge din kniv til.

Skemaet nedenfor viser knivværktøjers egenskaber iht. HRC-skalaen

 

HRC	Egenskaber	Slibning
52-54 HRC	Disse er meget bløde ståltyper, men relativt solide, og der kan fremstilles billige knive derudaf. Deres skarphed er rimelig, men ikke særlig jævn eller fin.Til gengæld vil en kniv med en lavere HRC-værdi nemmere bøje end gå i stykker, hvis du bruger for mange kræfter, når du skærer med den. Det er et bedre valg for knive til udendørsbrug.	Disse ståltyper er ikke enkle at slibe med en slibesten derhjemme pga. deres struktur.
54-56 HRC	De fleste franske knive falder ind under denne kategori. Stålet er hårdt nok til køkkenknive, men de skal slibes regelmæssigt med en slibesten eller lignende for at bibeholde deres skarphed.	De er nemme at slibe.
56-58 HRC	Professionelle tyske køkkenknive med denne hårdhedsværdi bibeholder deres gode skarphed, hvis de regelmæssigt slibes med en slibesten eller lignende.	De er nemme at slibe.
58-60 HRC	Denne hårdhed er typisk for lommeknive af en god kvalitet, som f.eks. Spyderco, Cold Steel og Buck samt visse japanske køkkenknive som Global. Disse knive beholder deres skarphed i betydeligt længere tid.	De er nemme at slibe.
60-64 HRC	De fleste japanske knive i verdensklasse falder ind under denne hårdhed, og de bibeholder deres skarphed i utrolig lang tid. De kræver særlig vedligeholdelse og arbejde på en velegnet overflade for at forhindre, at de går i stykker, eller bladet beskadiges. De er skrøbelige og har et tyndt blad. De er derfor ikke velegnede til alle opgaver i køkkenet. De skal håndteres forsigtigt og præcist.	De er nemme at slibe.
65-68 HRC	Pulverstål: ZDP-189, HAP-40, R2, Super X osv. I de seneste år har teknologiske fremskridt ført til kreationen af nye typer stål, som kan nå en hårdhed på så meget som 64-68 HRC og helt utrolige egenskaber. Knive, der omhyggeligt er fremstillet af pulver stål er det allerbedste, du kan få inden for køkkenknive.	De er lidt hårdere at slibe.