CPM S90V нержавіюча сталь

CPM S90V - це унікальна інструментальна нержавіюча сталь, виготовлена ​​методом тигельної металургії. Сталь мартенситна з великим об'ємом карбідів ванадію для гарної зносостійкості. Вона забезпечує суттєве поліпшення зносостійкості порівняно з 440C та D2, а також іншими інструментальними сталями з високим вмістом хрому, з корозійною стійкістю, що дорівнює або краща, ніж 440C.

Високий вміст ванадію сприяє утворенню твердих карбідів ванадію замість карбідів хрому для зносостійкості, залишаючи достатньо хрому в матриці для забезпечення хорошої стійкості до корозії.

CPM S90V вперше представлена ​​1999 року компанією Crucible Industries. Непогана, досить міцна та зносостійка сталь з твердістю 56 - 59 (за деякими джерелами 60) HRC. CPM-S90V спочатку називалася CPM-420V і була випущена приблизно 1996 року.

Зносостійкість та корозійна стійкість S90V роблять її чудовим кандидатом на заміну AISI 440C, де підвищений знос є основною проблемою. Вона може замінити D2 або інші інструментальні сталі у додатках, де покращена корозійна стійкість також є перевагою.

Процес CPM призводить до більш тонкого, більш рівномірного розподілу карбіду, що надає поліпшену міцність та кращу придатність до шліфування високолегованих сталей. Процес CPM дозволяє проектувати більш високолеговані марки, які неможливо отримати традиційним способом виробництва сталі.

Сталь чудово зарекомендувала себе як матеріал для найкращих, найдорожчих авторських та серійних ножів. Вона тримає заточування ріжучої кромки довше, ніж S30V, але вона більш крихка і точити ножі з неї значно складніше. Досить складно обробляється шліфуванням. На практиці застосування її помітно обмежує максимально досяжна твердість.

Сфери застосування

• Пластикові ливарні та екструзійні живлячі шнеки;
• Компоненти зворотного клапана;
• Устаткування для гранулювання;
• Вставки літників та сопел;
• Промислові ножі, різаки та різці;
• Спеціальні зносостійкі столові прилади;
• Інжекційні форми та вставки;
• Зносостійкі компоненти для харчової та хімічної промисловості;
• Підшипники, втулки, клапани, валки;
• Шестеренні насоси.

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

Хімічний склад

Фізичні властивості

• Модуль пружності: 215 ГПа;
• Щільність: 7,4 г/см³;
• Теплопровідність при 65 °C: 17,3 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

• Твердість (загартування 1120 °C, подвійний відпуск 260 °C): 58 HRC;
• Ударна в'язкість (випробування на удар по Шарпі з С-подібним надрізом): 26 Дж;
• Знос (випробування на адгезійний знос методом перехресного циліндра: більше = краща зносостійкість): 35/40.

Корозійна стійкість

Випробування на корозію вимірюють кількість матеріалу, втраченого під час корозії. Нержавіюча сталь CPM S90V показала наступні результати:

• 10% кипляча оцтова кислота 24 години - 9/17 мм/рік;
• розведена "царська водка" (5% HNO₃ -1% HCl (азотна + соляна кислоти) при 24°C) - 102/117 мм/рік;

Менші цифри вказують на кращу стійкість до корозії. Сталь пройшла термічну обробку приблизно до HRC 56/58. Стійкість до корозії залежить від умов термічної обробки та конкретного середовища. Результати слід використовувати лише як якісне порівняння.

Оброблюваність та шліфування

Через високий вміст карбіду ванадію оброблюваність і шліфування S90V буде трохи складніше, ніж у D2 або 440C. Прийнятними є аналогічне шліфувальне обладнання та методи. Диски з оксиду алюмінію типу SG або диски з CBN, як правило, показали найкращі результати зі сталями CPM.

Термічна обробка

Відпал

• Нагрів до 900 °C, витримка 2 години, повільне охолодження з максимальною швидкістю 15 °C на годину до 595 °C, потім охолодження в печі або на повітрі до кімнатної температури.
• Твердість після відпалу: прибл. 277 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.

Загартування

• Аустенізація: 1150 - 1175 °C.
• Час витримки за температури: 20 хвилин.
• Загартування: гартування сіллю, переривчасте гартування в оливі, гартування газом під позитивним тиском або повітряне охолодження з мінімальною швидкістю охолодження 80 °C/хв до температури нижче 540 °C. Охолодити до температури нижче 50 °C перед відпуском. Для оптимальної реакції вакуумної термообробки рекомендується загартування газом під тиском не менше 4 бар.
• Відпуск: подвійний відпуск за температури 200 - 400 °C. Витримувати не менше 2 годин кожен відпуск. Для оптимального зняття напруги та розмірної стабільності S90V може бути піддана подвійному відпуску при 540 - 550 °C, але відпуск вище 425 °C може призвести до деякої втрати корозійної стійкості. За бажання між першим та другим відпуском можна використовувати заморожування. За заморожуванням завжди слід проводити принаймні один відпуск.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ: Не рекомендується відпуск при температурі від від 425 до 540 °C. Всі мартенситні нержавіючі сталі при відпуску в цьому діапазоні стають крихкими.

Температури відпуску:

1. 200 °C - 425 °C: краща корозійна стійкість і зносостійкість;
2. 425 °C - 540 °C: УНИКАЙТЕ ЦЬОГО ДІАПАЗОНУ (крихкість);
3. 540 °C - 550 °C: зняття напруги та розмірна стабільність.

• Прицільна твердість: HRC 56/59.
• Зміна розміру: від +0,03 до +0,05%. Показана зміна розміру стосується повністю мартенситної мікроструктури. Наявність залишкового аустеніту може знизити чисте зростання. При відпуску при 200 - 400 °C може знадобитися заморожування для мінімізації залишкового аустеніту.

Примітка: властивості, зазначені на цій сторінці, є типовими значеннями. Звичайні зміни в хімії, розмірі та умовах термообробки можуть призвести до відхилень від цих значень.