CPM S30V нержавеющая сталь
CPM S30V нержавеющая сталь

CPM S30V - мартенситная нержавеющая сталь разработана для обеспечения наилучшего сочетания прочности, износостойкости и коррозионной стойкости. Ее химический состав был специально сбалансирован для содействия образованию карбидов ванадия, которые твердее и эффективнее карбидов хрома в обеспечении износостойкости. CPM S30V обеспечивает существенное улучшение прочности по сравнению с другими стали высокой твердости, такими как 440C и D2, а ее коррозионная стойкость равна или превышает 440C в различных средах.

Процесс CPM позволяет получать очень однородную, высококачественную сталь, характеризующуюся превосходной размерной стабильностью, пригодностью к шлифовке и прочностью по сравнению со сталями, полученными традиционными способами.

Сталь S30V является золотым эталоном индустрии порошковых нержавеющих сталей. S30V производится по технологии аморфных металлических сплавов, более известной любителям ножей под аббревиатурой СРМ (Crucible Particle Metallurgy process). По этой же технологии производятся и другие популярные марки стали - CPM440V (S60V), CTS-BD30P, CPM420V (S90V) и CPM3V. Закалять S30V рекомендуется до 58-61 ед. по шкале Роквелла. Несмотря на значительную твердость, лезвие из S30V легко поддается обострению.

CPM S30V - это порошковая нержавеющая сталь, которая была разработана в сотрудничестве с ножевым мастером Крисом Ривом. Она является одной из самых крепких и долговечных сталей, доступных на рынке,и является популярным выбором для производства высококачественных ножей и других режущих инструментов. Сталь производства в США. Разработана в 2001 году компанией Crucible Industries для обеспечения лучшего сочетания прочности, износо- и коррозионной стойкости.

Также интересно, что в разработке принимали участие известные производители ножей, в частности, Фил Уилсон, Сел Глессер, Эрнест Эмерсон, Тони Марфионе, Уильям Харси-младший, Том Майо, Джерри Хоссом и Пол Босс, Крис Рив. Как результат - получилась очень хорошая ножевая сталь с оптимальной твердостью 58-61 HRC и хорошо сбалансированным химическим составом.


Химический состав

Таблица: химический состав марка стали CPM S30V

Химический состав марка стали CPM S30V

C Cr Mo V Mn Si W P Co N Fe
1,45 14,0 2,0 4,0 0,5 0,5 0,4 0,03 1,0 0,5 Остальное

При изготовлении этой стали формируются карбиды ванадия, свойства которых придают стали большей прочности, чем применение карбидов хрома. Кроме этого, карбиды ванадия позволяют добиться более совершенного зерна стали. Сталь сбалансирована в химическом смысле так, чтобы обеспечить оптимальное выделение и кристаллизацию карбидов, в дальнейшем придающих стали повышенную износостойкость без серьезной деградации прочности и ударной вязкости.


Применение нержавеющей стали CPM S30V

  • Специальные износостойкие столовые приборы;
  • Пластиковые литейные и экструзионные питающие шнеки и матрицы;
  • Компоненты обратного клапана;
  • Оборудование для гранулирования;
  • Износостойкие компоненты для пищевой и химической обработки.

Примечание: это некоторые типичные приложения. Ваша конкретная программа не должна приниматься без независимого исследования и оценки пригодности.


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

Продольная прочность составляет около 25-28 фут-фунтов, поперечная прочность CPM S30V в четыре раза больше, чем у 440C или 154CM. Эти более высокие результаты поперечной прочности указывают на то, что CPM S30V гораздо более устойчива к скалыванию и разрыву в приложениях, которые могут столкнуться с боковой нагрузкой. В производстве ножей ее более высокая поперечная прочность делает CPM S30V особенно подходящей для больших лезвий.


Удержание краев

Таблица: тестирование CATRA относительно 440C
Марка %
CPM S30V 145
154CM 120
440C 100

Испытательная машина CATRA (Cutlery & Allied Trades Research Association | Ассоциация по исследованию ножевых изделий и смежных отраслей) выполняет стандартную операцию резки и измеряет количество пропитанных кремнием разрезаемых карт (TCC = общее количество разрезаемых карт). Это считается мерой относительной износостойкости.


Коррозионная стойкость

Измерение среднего потенциала точечной коррозии по поляризационным кривым, полученным в 5% растворе NaCl (хлорида натрия) при комнатной температуре: (высокое напряжение потенциала точечной коррозии указывает на лучшую коррозионную стойкость.)

Коррозионная стойкость стали CPM S30V

*vs. Электрод сравнения Hg/HgO


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 всего проводить при температуре 200 - 430 °C.

Закаливание

  • Предварительный нагрев: нагрев до 845 - 870 °C. Выравнивание.
  • Аустенизация: 1035 - 1095 °C, время выдержки при температуре 15 - 30 минут.
  • Закаливание: воздушная или закалка под положительным давлением (минимум 2 бара) до температуры ниже 50 °C, или закалка в соляной или прерывистой масляной среде до температуры около 540 °C, затем воздушное охлаждение до температуры ниже 50 °C.
  • Отпуск: двойной отпуск при температуре 200 - 400 °C. Выдержка не менее 2 часов каждый раз. Между первым и вторым отпуском можно использовать замораживание. Замораживание помогает добиться максимального закаливания и всегда должно сопровождаться как минимум одним отпуском.
    ПРИМЕЧАНИЕ: для оптимального снятия напряжения CPM S30V можно отпускать при 540 - 550 °C. Отпуск в этом диапазоне может привести к понижению коррозионной стойкости.
  • Изменение размера: від +0,05 до +0,10% при мартенситном состоянии. Наличие остаточного аустенита может снизить чистый рост. При отпуске при 200 - 400 °C может потребоваться заморозка для минимизации остаточного аустенита.

Рекомендована термообробка:

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 отрицательной температуре.
Целевая твердость: 58-61 HRC.

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

Таблица: реакция на термообработку - твердость (HRC) стали CPM S30V

Реакция на термообработку - твердость (HRC) CPM S30V

  Температура аустенизации
  1040 °C 1065 °C 1095 °C
  Масло Масло + Замораживание Масло Масло + Замораживание Масло Масло + Замораживание
Температура закалки   -80 °C   -80 °C   -80 °C
Как закалено 60,5 62 62 63 63,5 64
200 °C 57,5 59 57,5 60,5 59,5 61
315 °C 57,5 57 59 58,5 59 59,5
540 °C 57 56,5 59,5 59 58,5 60
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 S30V


Обрабатываемость и шлифование

В отожженном состоянии CPM S30V гораздо легче обрабатывать, чем CPM S90V, и сопоставима с D2. Рекомендуются аналогичное шлифовальное оборудование и методы, используемые для быстрорежущих сталей. Диски из оксида алюминия типа «SG» или CBN обычно показывают наилучшие результаты при работе со сталями CPM.


Сталь S30V разработана специально для удовлетворения нужд ножевой индустрии в качественной стали. Это отличный материал для любых ножей. Эта сталь быстро заслужила популярность и сейчас широко используется при изготовлении ножей многих компаний. Эта сталь подвергалась многочисленным тестам производителями ножей, и их мнения сходятся: клинки, изготовленные из этой стали, прекрасно держат заточку, а их антикоррозионные свойства также отличны.