CPM S30V нержавіюча сталь

CPM S30V - мартенситна нержавіюча сталь, розроблена для забезпечення найкращого поєднання міцності, зносостійкості та корозійної стійкості. Її хімічний склад був спеціально збалансований для сприяння утворенню карбідів ванадію, які твердіші та ефективніші за карбіди хрому в забезпеченні зносостійкості. CPM S30V забезпечує суттєве поліпшення міцності порівняно з іншими сталями високої твердості, такими як 440C і D2, а її корозійна стійкість дорівнює або перевищує 440C у різних середовищах.

Процес CPM дозволяє отримувати дуже однорідну, високоякісну сталь, що характеризується чудовою розмірною стабільністю, придатністю до шліфування та міцністю в порівнянні зі сталями, отриманими традиційними способами.

Сталь S30V є золотим стандартом промисловості порошкових нержавіючих сталей. S30V виробляється за технологією аморфних металевих сплавів, більш відомою любителям ножів під абревіатурою СРМ (Crucible Particle Metallurgy process). За цією ж технологією виготовляються й інші популярні марки сталі - CPM440V (S60V), CTS-BD30P, CPM420V (S90V) та CPM3V. Гартувати S30V рекомендується до 58-61 од. за шкалою Роквелла. Незважаючи на значну твердість, лезо з S30V легко піддається загостренню.

CPM S30V - це порошкова нержавіюча сталь, яка була розроблена у співпраці з ножовим майстром Крісом Рівом. Вона є однією з найміцніших і довговічніших сталей, доступних на ринку, і є популярним вибором для виробництва високоякісних ножів та інших ріжучих інструментів. Сталь виробництва США. Розроблена в 2001 році компанією Crucible Industries для забезпечення кращого поєднання міцності, зносо- та корозійної стійкості.

Також цікаво, що у розробці брали участь відомі виробники ножів, зокрема, Філ Вілсон, Сел Глессер, Ернест Емерсон, Тоні Марфіоне, Вільям Харсі-молодший, Том Майо, Джері Хоссом та Пол Бос, Кріс Рів. Як результат - вийшла дуже хороша ножова сталь з оптимальною твердістю 58-61 HRC і добре збалансованим хімічним складом.

Хімічний склад

Таблиця: хімічний склад марка сталі CPM S30V
Хімічний склад марка сталі 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	Решта

При виготовленні цієї сталі формуються карбіди ванадію, властивості яких надають сталі більшої міцності, ніж застосування карбідів хрому. Крім цього, карбіди ванадію дозволяють досягти більш досконалого зерна сталі. Сталь збалансована в хімічному сенсі так, щоб забезпечити оптимальне виділення та кристалізацію карбідів, які надалі надають сталі підвищену зносостійкість без серйозної деградації міцності та ударної в'язкості.

Застосування нержавіючої сталі CPM S30V

Спеціальні зносостійкі столові прилади;
Пластикові ливарні та екструзійні живлячі шнеки та матриці;
Компоненти зворотного клапана;
Устаткування для гранулювання;
Зносостійкі компоненти для харчової та хімічної обробки.

Примітка: це деякі типові програми. Ваша конкретна програма не повинна бути прийнята без незалежного дослідження та оцінки придатності.

Фізичні властивості

Модуль пружності: 221 гПа;
Щільність: 7,47 г/см³;
Теплопровідність при 93 °C: 17,31 Вт/м-°K;
Коефіцієнт теплового розширення:
20 - 200 °C: 11.0X10^-6 мм/мм/°C;
20 - 315 °C: 11.5X10^-6 мм/мм/°C;

Механічні властивості

Поздовжня міцність становить близько 25-28 фут-фунтів, поперечна міцність CPM S30V у чотири рази більша, ніж у 440C або 154CM. Ці більш високі результати поперечної міцності вказують на те, що CPM S30V набагато стійкіша до сколювання та розриву у додатках, які можуть зіткнутися з бічним навантаженням. У виробництві ножів її більш висока поперечна міцність робить CPM S30V особливо придатною для великих лез.

Утримання країв

Таблиця: тестування CATRA відносно 440C
Марка	%
CPM S30V	145
154CM	120
440C	100

Випробувальна машина CATRA (Cutlery & Allied Trades Research Association | Асоціація з дослідження ножових виробів та суміжних галузей) виконує стандартну операцію різання та вимірює кількість просочених кремнієм карт, що розрізаються (TCC = загальна кількість карт, що розрізаються). Це вважається мірою відносної зносостійкості.

Корозійна стійкість

Вимірювання середнього потенціалу точкової корозії по поляризаційним кривим, отриманим у 5% розчині NaCl (хлориду натрію) при кімнатній температурі: (висока напруга потенціалу точкової корозії вказує на кращу корозійну стійкість.)

Корозійна стійкість сталі CPM S30V

*vs. Електрод порівняння Hg/HgO

Термічна обробка

Кування: 1150 °C. Не кувати при температурі нижче 950 °C.
Відпал: нагріти до 900 °C, витримати 2 години, повільно охолодити не швидше 15 °C на годину до 595 °C, потім охолодити в печі або на повітрі до кімнатної температури.
Твердість після відпалу: 255 BHN.

Зняття напруги

Відпалені деталі: нагріти до 595 - 705 °C, витримати 2 години, охолодити в печі або на повітрі.
Загартовані деталі: нагріти до 15 - 30 °C нижче за вихідну температуру відпуску, витримати 2 години, потім охолодити в печі або на повітрі.
Правка: найкраще проводити при температурі 200 - 430 °C.

Загартування

Попереднє нагрівання: нагрівання до 845 - 870 °C. Вирівнювання.
Аустенізація: 1035 - 1095 °C, час витримки при температурі 15 - 30 хвилин.
Загартування: повітряне або загартування під позитивним тиском (мінімум 2 бари) до температури нижче 50 °C, або загартування в соляному або переривчастому масляному середовищі до температури близько 540 °C, потім повітряне охолодження до температури нижче 50 °C.
Відпуск: подвійний відпуск за температури 200 - 400 °C. Витримка щонайменше 2 години щоразу. Між першим та другим відпуском можна використовувати заморожування. Заморожування допомагає досягти максимального загартовування і завжди повинно супроводжуватися як мінімум одним відпуском.
ПРИМІТКА: для оптимального зняття напруги CPM S30V можна відпускати при 540 - 550 °C. Відпуск в цьому діапазоні може призвести до зниження корозійної стійкості.
Зміна розміру: від +0,05 до +0,10% при мартенситному стані. Наявність залишкового аустеніту може знизити чисте зростання. При відпуску при 200 - 400 °C може знадобитися заморожування для мінімізації залишкового аустеніту.

Таблиця: реакція на термообробку - твердість (HRC) сталі CPM S30V
Реакція на термообробку - твердість (HRC) CPM S30V
	Температура аустенізації
	1040 °C	1065 °C	1095 °C
	Олива	Олива + Заморожування	Олива	Олива + Заморожування	Олива	Олива + Заморожування
Температура загартування		-80 °C		-80 °C		-80 °C
Як загартовано	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
Результати можуть відрізнятися залежно від методу загартування та розміру перерізу. Максимальний відгук дасть загартування в соляному або масляному середовищі. Вакуумне чи атмосферне охолодження може призвести до зниження твердості на 1-2 одиниці за шкалою Роквелла.
Мінімальний час за темп. ауст.	30 хв.	30 хв.	15 хв.
Мінімальна кількість загартування	2	2	2

Оброблюваність та шліфування

У відпаленому стані CPM S30V набагато легше обробляти, ніж CPM S90V, і можна порівняти з D2. Рекомендуються аналогічне шліфувальне обладнання та методи, що використовуються для швидкорізальних сталей. Диски з оксиду алюмінію типу «SG» або диски з CBN зазвичай показують найкращі результати при роботі зі сталями CPM.

Сталь S30V розроблена спеціально для задоволення потреб ножової індустрії в якісній сталі. Це відмінний матеріал для будь-яких ножів. Ця сталь швидко заслужила популярність і зараз широко використовується при виготовленні ножів багатьох компаній. Ця сталь піддавалася численним тестам виробниками ножів, і їх думки сходяться: клинки, виготовлені з цієї сталі, чудово тримають заточування, а їх антикорозійні властивості також чудові.