CPM S45VN нержавеющая сталь

CPM S45VN - мартенситная нержавеющая сталь, разработанная для обеспечения улучшенной коррозионной стойкости и износостойкости по сравнению с CPM S35VN. Ее химический состав был перебалансирован таким образом, что она образует больше карбидов хрома, в то же время оставляя больше свободного хрома в матрице. Использование ниобия и азота вместо части ванадия и углерода обеспечивает отличное сочетание свойств удерживающей режущей кромки, износостойкости, коррозионной стойкости и прочности, что делает ее идеальным выбором для ножевой стали.

Процесс CPM позволяет производить очень однородную, высококачественную сталь, характеризующуюся превосходной размерной стабильностью, шлифованием и вязкостью по сравнению со сталями, полученными традиционными методами плавки.

S45VN - относительно новая ножевая нержавеющая порошковая сталь производства США. Впервые была представлена в ноябре 2019 года компанией Crucible Industries в сотрудничестве с Niagara Specialty Metals. CPM S45VN имеет очень хорошую коррозионную стойкость и удержание остроты режущей кромки при твердости 61 - 62 HRC, а также неплохую ударную вязкость.

Типичные сферы применения

Специальные долговечные столовые приборы;
Пластиковые литейные и экструзионные питающие шнеки и матрицы;
Компоненты обратных клапанов;
Оборудование для гранулирования;
Износостойкие компоненты для пищевой и химической обработки.

Примечание: это некоторые типичные области применения. Ваше конкретное применение не должно производиться без независимого исследования и оценки пригодности.

Химический состав

Таблица: химический состав марка стали CPM S45VN
Химический состав марка стали CPM S45VN
C	Cr	Mo	V	Nb	N	Fe
1,48	16,0	2,0	3,0	0,5	0,15	Остальное

Физические свойства

Модуль упругости: 221 гПа;
Плотность: 7,47 г/см³;
Теплопроводность при 93 °C: 17,31 Вт/м-°K;
Коэффициент теплового расширения:
20 - 200 °C: 11.0X10^-6 мм/мм/°C;
20 - 315 °C: 11.5X10^-6 мм/мм/°C;

Механические свойства

Хотя продольная прочность составляет около 25-28 фут-фунтов, поперечная прочность марок CPM в четыре или более раза выше, чем 440C и 154CM. Более высокие результаты поперечной прочности указывают на то, что CPM S45VN, CPM S35VN и CPM S30V гораздо более устойчивы к скалыванию и разрыву в приложениях, которые могут столкнуться с боковой нагрузкой. В производстве ножей более высокая поперечная прочность делает CPM особенно пригодной для больших лезвий.

Удержание краев

Таблица: тестирование CATRA относительно 440C
Марка	%
CPM S45VN	143*
CPM S35VN	140*
CPM S30V	145
154CM	120
440C	100

Испытательная машина CATRA (Cutlery & Allied Trades Research Association) выполняет стандартную операцию резки и измеряет количество пропитанных кремнием разрезанных карт. Это считается мерой относительной износостойкости, указанной в настоящей таблице по сравнению со стандартом 440C.

*Оценка базируется на отзывах рынка

Термическая обработка

Ковка: 1150 °C. Не ковать при температуре ниже 950 °C.
Отжиг: нагреть до 900 °C, выдержать 2 часа, медленно охладить не быстрее 15 °C в час до 595 °C, затем охладить в печи или на воздухе до комнатной температуры.
Твердость после отжига: 255 BHN.

Снятие напряжения

Отожженные детали: нагреть до 595 - 705 °C, выдержать 2 часа, охладить в печи или на воздухе.
Закаленные детали: нагреть до 15 - 30 °C ниже исходной температуры отпуска, выдержать 2 часа, затем охладить в печи или на воздухе.
Правка: лучше проводить при температуре 200 - 425 °C.

Закаливание

Предварительный нагрев: нагрев до 845 - 870 °C. Выравнивание.
Аустенизация: 1035 - 1095 °C, время выдержки при температуре 15-30 минут.
Закаливание: закаливание на воздухе или под положительным давлением (минимум 2 бара) до температуры ниже 50 °C или закаливание в соляной или прерывистой масляной среде до температуры около 540 °C, затем охлаждение на воздухе до температуры ниже 50 °C.
Отпуск: двойной отпуск при температуре 200 - 400 °C. Выдержка не менее 2 часов каждый раз. Между первым и вторым отпусками можно использовать замораживание. Замораживание помогает добиться максимального закаливания и всегда должно сопровождаться как минимум одним отпуском.
ПРИМЕЧАНИЕ: для оптимального снятия напряжения CPM S45VN можно отпускать при 540 - 550 °C. Отпуск в этом диапазоне может привести к понижению коррозионной стойкости.
Изменение размера: от +0,05 до +0,10% при мартенситном состоянии. Наличие остаточного аустенита может снизить чистый рост. При отпуске при 200 - 400 °C может потребоваться замораживание для минимизации остаточного аустенита.

Рекомендуемая термообработка:

Аустенизация 1065 °C. Закалка до температуры ниже 50 °C. Двойной отпуск при 315 °C не менее 2 часов каждый. Охлаждать до теплого состояния между отпусками. Между отпусками можно добавить обработку при минусовой температуре.
Целевая твердость: 59 - 61 HRC.

Примечание: свойства, указанные на этой странице, являются обычными значениями. Обычные изменения в химии, размерах и условиях термообработки могут привести к отклонениям от этих значений.

Таблица: реакция на термообработку – твердость (HRC) стали CPM S45VN
Реакция на термообработку - твердость (HRC) CPM S45VN
	Температура аустенизации
	1040 °C		1065 °C		1095 °C
	Масло	Масло + Замораживание Жидкость N2	Масло	Масло + Замораживание Жидкость N2	Масло	Масло + Замораживание Жидкость N2
Как закалено	62,6	63	63,5	63,8	63,3	64,6
200 °C	60,2	60,3	61,1	60,9	60,6	61,1
315 °C	59,3	59,3	59,5	59,7	58,5	60,0
400 °C	59,7	59,3	59,6	59,5	58,7	60
540 °C	59,2	59,2	60	59,9	61,5	62
Результаты могут отличаться в зависимости от метода закалки и размера сечения. Максимальный отклик даст закалка в соляной или масляной среде. Вакуумное или атмосферное охлаждение может привести к снижению твердости на 1-2 единицы по шкале Роквелла.
Минимальное время за темп. ауст.	30 мин.		30 мин.		15 мин.
Минимальное количество закалки	2		2		2

Термическая обработка CPM S45VN

Обрабатываемость и шлифование

В отожженном состоянии CPM S45VN гораздо легче обрабатывать, чем CPM S90V и легче обрабатывать, чем CPM S30V. Рекомендуются аналогичное шлифовальное оборудование и методы, используемые для быстрорежущих сталей. Диски из оксида алюминия типа «SG» или CBN, как правило, показали наилучшие результаты при работе со сталями CPM.

Сталь CPM S45VN - мартенситная нержавеющая сталь с повышенной стойкостью к коррозии и износу по сравнению с предыдущими марками схожего состава.