CPM S90V нержавеющая сталь

CPM S90V - это уникальная инструментальная нержавеющая сталь, изготовленная методом тигельной металлургии. Сталь мартенситная с большим объемом карбидов ванадия для хорошей износостойкости. Она обеспечивает существенное улучшение износостойкости по сравнению с 440C и D2, а также другими инструментальными сталями с высоким содержанием хрома с коррозионной стойкостью, равной или лучше, чем 440C.

Высокое содержание ванадия способствует образованию твердых карбидов ванадия вместо карбидов хрома для износостойкости, оставляя достаточно хрома в матрице для обеспечения хорошей коррозионной стойкости.

CPM S90V впервые представлена ​​в 1999 году компанией Crucible Industries. Неплохая, достаточно прочная и износостойкая сталь с твердостью 56 - 59 (по некоторым источникам 60) HRC. CPM-S90V первоначально называлась CPM-420V и была выпущена примерно в 1996 году.

Износостойкость и коррозионная стойкость S90V делают ее отличным кандидатом на замену AISI 440C, где повышенный износ является основной проблемой. Она может заменить D2 или другие инструментальные стали в приложениях, где улучшенная коррозионная стойкость также преимущество.

Процесс CPM приводит к более тонкому, равномерному распределению карбида, что придает улучшенную прочность и лучшую пригодность к шлифовке высоколегированных сталей. Процесс CPM позволяет проецировать более высоколегированные марки, которые невозможно получить традиционным способом производства стали.

Сталь прекрасно зарекомендовала себя как материал для самых лучших, самых дорогих авторских и серийных ножей. Она держит заточку режущей кромки дольше, чем S30V, но она более хрупкая и точить ножи из нее значительно сложнее. Достаточно сложно обрабатывается шлифовкой. На практике применение ее заметно ограничивает максимально достижимая твердость.

Сферы применения

• Пластиковые литейные и экструзионные питающие шнеки;
• Компоненты обратного клапана;
• Оборудование для гранулирования;
• Вставки литников и сопел;
• Промышленные ножи, резаки и резцы;
• Специальные износостойкие столовые приборы;
• Инжекционные формы и вставки;
• Износостойкие компоненты пищевой и химической промышленности;
• Подшипники, втулки, клапаны, валки;
• Шестеренчатые насосы.

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

Химический состав

Физические свойства

• Модуль упругости: 215 ГПа;
• Плотность: 7,4 г/см³;
• Теплопроводность при 65 °C: 17,3 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

• Твердость (закалка 1120 °C, двойной отпуск 260 °C): 58 HRC;
• Ударная вязкость (испытание на удар по Шарпе с С-образным надрезом): 26 Дж;
• Износ (испытание на адгезионный износ методом перекрестного цилиндра: больше = лучшая износостойкость): 35/40.

Коррозионная стойкость

Испытания на коррозию измеряют количество материала, утраченного при коррозии. Нержавеющая сталь CPM S90V показала следующие результаты:

• 10% кипящая уксусная кислота 24 часа - 9/17 мм/год;
• разведенная "царская водка" (5% HNO₃ -1% HCl (азотная + соляная кислота) при 24°C) - 102/117 мм/год;

Меньшие цифры указывают на лучшую стойкость к коррозии. Сталь прошла термическую обработку примерно до HRC 56/58. Устойчивость к коррозии зависит от условий термической обработки и конкретной среды. Результаты следует использовать только в качестве качественного сравнения.

Обрабатываемость и шлифование

Из-за высокого содержания карбида ванадия обрабатываемость и шлифование S90V будет несколько сложнее, чем у D2 или 440C. Приемлемы аналогичное шлифовальное оборудование и методы. Диски из оксида алюминия типа SG или диски из CBN, как правило, показали лучшие результаты со сталями CPM.

Термическая обработка

Отжиг

• Нагрев до 900 °C, выдержка 2 часа, медленное охлаждение с максимальной скоростью 15 °C в час до 595 °C, затем охлаждение в печи или на воздухе до комнатной температуры.
• Твердость после отжига: прибл. 277 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.

Закаливание

• Аустенизация: 1150 - 1175 °C.
• Время выдержки при температуре: 20 минут.
• Закалка: закалка солью, прерывистая закалка в масле, закалка газом под положительным давлением или воздушное охлаждение с минимальной скоростью охлаждения 80 °C/мин до температуры ниже 540 °C. Охладите до температуры ниже 50 °C перед отпуском. Для оптимальной реакции вакуумной термообработки рекомендуется закалка газом под давлением не менее 4 бар.
• Отпуск: двойной отпуск при температуре 200 - 400 °C. Выдерживать не менее 2 часов каждый отпуск. Для оптимального снятия напряжения и размерной стабильности S90V может быть подвергнута двойному отпуску при 540 - 550 °C, но отпуск выше 425 °C может привести к некоторой потере коррозионной стойкости. При желании между первым и вторым отпуском можно использовать замораживание. После заморозке всегда следует проводить по крайней мере один отпуск.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Не рекомендуется отпуск при температуре от 425 до 540 °C. Все мартенситные нержавеющие стали при отпуске в этом диапазоне становятся хрупкими.

Температуры отпуска:

1. 200 °C - 425 °C: лучшая коррозионная стойкость и износостойкость;
2. 425 °C - 540 °C: ИЗБЕГАЙТЕ ЭТОГО ДИАПАЗОНА (хрупкость);
3. 540 °C - 550 °C: снятие напряжения и размерная стабильность.

• Прицельная твердость: HRC 56/59.
• Изменение размера: от +0,03 до +0,05%. Указанное изменение размера касается полностью мартенситной микроструктуры. Наличие остаточного аустенита может снизить чистый рост. При отпуске при 200 - 400 °C может потребоваться замораживание для минимизации остаточного аустенита.

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