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Why Your Knife Chips: Understanding Stress Fractures at the Micron Scale

You’re slicing ginger or breaking down a chicken, and suddenly—click. A tiny chip appears on your razor-sharp edge. It didn’t hit bone. You didn’t twist. But the damage is done. What happened?

The answer lies not in your technique, but in micron-scale stress fractures that accumulate invisibly at the blade's edge.

What Is a Microchip?

A “chip” is a small piece of steel that breaks away from the edge of the blade. While large chips are visible and feel rough on the board, microchips are harder to detect. You may notice dulling, dragging, or a loss of sharpness—but not see obvious damage.

These fractures occur when internal stress at the very tip of the edge exceeds the steel’s structural limits. This can be caused by: - Repeated contact with hard or fibrous material - Torsional (twisting) force during slicing - Stress risers from uneven sharpening - Brittle microstructure from improper heat treatment

Key Material Factors

Factor Impact on Chipping Risk
Hardness (HRC) Higher = more edge retention, more brittle
Grain Size Finer = more resilient
Carbide Size Large carbides = stress risers
Residual Stress Can cause sudden fracture under load
Toughness Higher = better energy absorption

Why Ultra-Hard Steels Chip More Easily

Powder steels like ZDP-189 or high-HRC VG10 can hold an edge for ages, but at a cost. Their hardness makes them brittle, especially at the extreme apex (the last few microns of metal). Without enough toughness, the steel can’t flex—it breaks.

In contrast, a steel like Shirogami may dull sooner but resists chipping better because its structure is simpler, finer, and softer.

How Edge Geometry Contributes

Very acute edge angles (10–12° per side) offer incredible sharpness but concentrate stress at the tip. Combine that with a hard, brittle steel, and microchips become inevitable over time—especially on dense vegetables, frozen proteins, or aggressive cutting boards.

Preventing Chips: Practical Tips

Conclusion

Knife chipping isn’t always user error—it’s often the natural limit of metallurgy meeting real-world stress. By understanding the physics of what happens at the micron scale, you can choose better steels, refine your sharpening, and extend the life of your edge—even when you can’t see the damage.

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なぜ包丁は欠けるのか:ミクロン単位の応力破壊を読み解く

ショウガを薄切りにしていたり、鶏肉をさばいていたりするときに、「カチッ」と小さな異音が。そして刃先に小さな欠けが……。骨に当てたわけでもない、ねじった覚えもない。それでも刃は欠けてしまった——なぜ?

その原因は、目に見えないミクロン単位の応力破壊(ストレスフラクチャー)にあります。

マイクロチップとは?

「チップ」とは、刃先から鋼の一部が破断して剥がれる現象です。大きな欠けは目視で確認できますが、マイクロチップ(微細な欠け)は見落としがちです。

その症状は: - 切れ味の急な低下 - 食材への引っかかり感 - 滑らかさの消失

これらは、刃先に蓄積された微小応力が限界を超えた瞬間に発生します。

材料的な要因

要因 欠けやすさへの影響
硬度(HRC) 高いほど保持力あり、だが脆くなりやすい
粒子の細かさ 細かいほど亀裂を抑える効果がある
炭化物の大きさ 大きいと応力集中しやすく、欠けの原因に
残留応力 使用時に内部からの破断を引き起こすことも
靭性 高いと衝撃を吸収し、欠けを防ぐ

なぜ超硬鋼は欠けやすいのか?

ZDP-189や高硬度のVG10など、超高硬度の鋼材は確かに長切れしますが、刃先が非常に脆くなる傾向があります。特に最終的な刃先の数ミクロン部分においては、しなやかさが無く、力を吸収できずに破断してしまいます。

対照的に、白紙鋼などの炭素鋼は研ぎやすく、摩耗には弱いが欠けにくい傾向があります。

刃先の角度も影響する

10〜12度程度の鋭角な刃付けは、驚異的な切れ味を生みますが、応力を集中させる結果にもなります。これに脆い鋼が加わると、マイクロチップのリスクが跳ね上がります

チッピング防止の実践ポイント

まとめ

包丁の欠けは、必ずしも使い方のミスではありません。金属の限界と現実的な使用条件の交差点に起きる、必然とも言える現象です。刃先のミクロ世界を理解することで、鋼の選び方、砥ぎ方、使い方を見直し、見えない欠損を防ぐ知恵が手に入るのです。

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