Cpm s90v сталь характеристики

Обновлено: 16.05.2024

Марка CPM S90V – сталь порошковая американского производства, изготовитель – концерн «Crucible Industries». Этот материал был разработан 1999 году и характеризуется хорошей износоустойчивостью, твёрдость в пределах 58 единиц по Роквеллу.

Применение

Материал был разработан на основании стали 420, в которую были добавлены легирующие элементы для закрепления необходимых свойств, например, износостойкости, коррозионной стойкости и так далее.

Сферой применения этого сплава является производство разнообразного оборудования, подшипников, насосов, клапанов и, конечно же, ножевой продукции.

Характеристики

Сталь S90V характеризуется содержанием ванадия и хрома, что обеспечивает повышенную коррозионную стойкость. Также ванадий и углерод образуют карбид ванадия, который затрудняет поверхностную обработку стали. Все эти включения обеспечивать высокую износоустойчивость.

Что касается положительных и отрицательных свойств, стоит отметить:

клинок долго не тупится и отлично держит первоначальную заточку;
после правки свойства лезвия становятся хуже, проявляется излишняя хрупкость, которая негативно сказывается на качестве лезвия;
прочностные характеристики материала на высоте, но могут возникнуть вопросы с полировкой поверхности именно из-за наличия сверхтвёрдых карбидов ванадия.

Такой материал при производстве ножей для серийных моделей используется крайне редко, чаще всего это авторские клинки или ограниченная серия.

Химический состав

Поскольку порошковая сталь выполнена по технологии CPM, это означает минимальное количество примесей, гомогенную структуру и отсутствия структурных флуктуаций. В её состав входит:

углерод – 2,3%. Довольно высокое содержание углерода позволяет получить повышенную прочность и высокие характеристики твёрдости после термической обработки. Как было сказано выше, максимально достижимая твёрдость 58 hrc.
хром – 14%. Такое количество хрома говорит том, что сталь относится к категории нержавеек. Помимо защиты от разрушения, она получает повышенную закаливаемость и высокие показатели сопротивляемости истирающим нагрузкам.
молибден – 1%. Этот тугоплавкий элемент положительно сказывается на стойкости стали к нагреву, наличие такого элемента в химическом составе сплава обеспечивает необходимую жёсткость, при этом хрупкость клинка снижается.
ванадий – 9%. Наличие такого количества твёрдого металла, а заодно и хрома обеспечивает повышенную износостойкость. Ванадий, как и молибден сказывается на закаливаемости. Дополнительный плюс – появляется стойкость к химическому воздействию агрессивных сред.

Аналоги

В качестве аналогов можно указать следующие стали: Carpenter CTS-20CP/Carpenter Micro-Melt 420-CW или Carpenter 420CW, Latrobe–DuraTech 420PM

Отзывы

Отзывы пользователей подтверждают отличную режущую способность и износостойкость, но коррозийная стойкость средняя, как и пластичность, так что боковые ударные нагрузки такому ножу запрещены.

Сталь S110V: баланс между твердостью и стойкостью

Потенциал современного металлопроката дает возможность изготовить и широко использовать в работе материалы, обладающие уникальными характеристиками. Один из таких материалов – нержавеющая инструментальная сталь. Ее разновидностей очень много, в основном, характеристика видов зависят от особенности изготовления и сферы будущего применения готового изделия.

Характеристики CPMS110V

Cpm s110v является высоколегированной мартенситной нержавеющей инструментальной сталью. Ее производит американский бренд «CrucibleIndustries». Отличается от подобных увеличенным содержанием ванадия и ниобия. Такой состав обеспечивает высокую прочность, износостойкость и коррозионную стойкость.

Вторичную твердость приумножает добавка кобальта. Именно благодаря такому составу сталь обладает лучшей коррозионной устойчивостью, чем 440-C или CPM-S90V.

Плюсы и минусы для ножей

Изготовление ножей из стали s110v имеет немало преимуществ:

Несмотря на перечисленные плюсы, у данного материала есть и минусы:

неудовлетворительная агрессивная режущая кромка ножа;
дорогостоящее производство;
сложность заточки клинка.

Материал считают премиум-классом, поэтому применяется в производстве только дорогостоящих, уникальных изделий. Серийное производство ножей из такой стали найти практически невозможно.

Как описывалось выше, сталь CPMS11оV имеет уникальный состав, который обеспечивает материалу высокую прочность, износостойкость, не подвержен воздействию коррозионного процесса. Все это удалось получить, за счет добавления в состав карбидов ванадия и ниобия.

Рассмотрим состав более подробно:

2,8 % углерода содержится в сплаве, что значительно повышает его прочность и придает значительную твердость. Помимо этого, углерод улучшает удержание кромки и повышает вязкость.
Следующий важный элемент – хром. Его в сплаве больше – 15,25 %. Именно хром обеспечивает материалу антикоррозионные свойства, а также увеличивает параметры износостойкости.
Наряду с хромом, устойчивость к закислению формирует никель.
Предотвращение ломкости и хрупкости ножа гарантирует твердоплавкий элемент – молибден. Его в составе – 2,25 %. Клинок, в составе которого есть существенное количество указанного металла, обладает значительной стойкостью к высокой температуре.
Бело-серый металл с характерным блеском и, обладающий большой твердостью – ванадий. Он содержится в сплаве в количестве не менее 9 %. Ванадий преумножает свойства хрома, обеспечивает упругость и придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.
Для того чтобы сталь стала более твердой, пластичной и износостойкой, способной дольше сохранять заточку по сравнению с большинством хромсодержащих сплавов, в ее составе должен быть ниобий. В сплаве CPMS11V ниобия 3 %.
Повысить жаропрочность материала и улучшить его механические свойства способен кобальт. В составе его 2,5%.
Кроме перечисленных элементов, на стадии выплавки, применяется марганец. Он добавляет еще больше прочности материалу.

Расшифровка

CPM — Crucible Particle Metallurgy — и высоколегированная мартенситная нержавеющая инструментальная сталь, изготовленная методом тигельной металлургии. Сплав высокой степени однородности и твердости, по сравнению со сталями произведенными традиционными способами.

Свойства

Сплав CPM S110V – порошковая сталь, разработанная в США. Производитель заявляет о качественном составе и об отличных свойствах материала. Сама аббревиатура CPM говорит о том, что сплав произведен посредствам уникальной тигельной плавки, что гарантирует высокую степень однородности и твердости.

Механические

Перечислим механические свойства сплава:

высокая прочность;
твердость по шкале Роквелла 60-61;
износостойкость;
повышенная упругость;
значительная вязкость.

Физические

К физическим свойствам сплава относят:

повышенная плотность;
твердоплавкость;
большое сопротивление ударным нагрузкам;
высокая стойкость к нагреву.

Технологические

Возможное закаливание клинка — 61-63 HRC. Такое свойство обеспечено содержанием в сплаве хрома.
Кроме высокой способности к закаливанию, сталь имеет зернистую структуру, которая также отражается в высокой прочности материала.

Отзывы владельцев ножей

Владельцы ножей чаще всего отмечают только положительные качества изделий. Так, нож складной Native 5, flat grind blade, клинок которого выполнен из указанного материала, описывается как очень легкий и комфортный предмет. Удобен в работе, клинок остается острым продолжительное время.

Одновременно с геометрической формой и внешним видом клинка, материал лезвия считается важнейшим элементом, который гарантирует работоспособность ножа. Клинки из стали CPM S110V имеют превосходные рабочие характеристики.

Да, его сложно заточить, однако, потом нож будет острым и не потеряет своей остроты в течение продолжительного времени. Именно поэтому из стали такого вида изготавливаются авторские, элитные изделия нешаблонного вида.

Сталь CPM S30V — прочная нержавейка

Химический состав стали S30V подобен составу аналогичных сталей от этого же производителя S60V и S90V. Но в отличие от них, меньшее количества ванадия обеспечивает лучшую обрабатываемость стали и отсутствие проблем при финишной полировке.

Излишне твёрдые карбиды ванадия требуют применения специальных материалов и инструментов для заточки, полировки, что удорожает производство.

Плюсы

К преимуществам сплава можно отнести:

Минусы

Добиваться твёрдости выше 61HRC после ТО на этой стали не стоит, поскольку риск формирования зазубрин возрастает.

Физические свойства

Физические свойства материала, также на высоте:

модуль упругости — 221 Гпа;
плотность — 7,47 г/см.куб;
коэффициент линейного расширения — в пределах 11.0 — 11.5 (10^6)/°С;
теплопроводность при 20°C — 17,31 Вт/м*К.

Материал производится по технологии CPM, что означает минимальное количество загрязняющих элементов, а значит, равномерную мелкозернистую структуру и оптимальные свойства для сплава данного состава.

Хорошо сбалансированный состав с наличием ванадия и хрома, содержание которого достигает 14%, сделали сталь одной из лучших в разряде порошковых нержавеек для ножевого производства.

В Америке такой сплав применяется для производства кухонных принадлежностей профессионального класса, а также ножиков карманных моделей.

Рассмотрим химический состав подробнее:

Углерод 1,45% — участвует в формировании карбида железа, что делает сталь более твёрдой и износостойкой. Это надёжный утвердитель для стальных сплавов, также положительно влияет на прокаливаемость, что позволяет получить высокую твёрдость и прочие механические характеристики после проведения термической обработки.
Хром 14% — высокое содержание хрома позволяет отнести эту сталь к категории нержавеющих материалов. Помимо коррозионной стойкости увеличивается стойкость к истирающим нагрузкам, повышается прокаливаемость.
Молибден 2,0% — тугоплавкий металл увеличивает стойкость к разрушению при высоких температурах, а также положительно сказывается на прочности и упругости, снижается вероятность образования коррозии и красноломкости.
Ванадий 4,0% — карбиды ванадия отличаются высокой твёрдостью, что в целом сказывается на твёрдости материала. А также наличие этого легирующего элемента измельчает зёрна стали и делает материал более прочным и плотным.

Ближайшими аналогами в сфере сталей премиум класса являются CPM S35VN и CPM M4 от компании Crucible Industrie.

Сталь S30V или как её ещё называют «тридцатка» используется у многих производителей — Spyderco, Zero Tolerance, Leatherman. Качественный сплав вполне соответствует заявленным критериям премиум класса — отлично держит заточку и при этом не подвержена коррозии, а потому заслуженно пользуется популярностью у производителей.

Сталь CPM S90V – порошковый сплав с высочайшей износостойкостью

Металл о котором пойдёт речь впервые был представлен в 1999 году, что относительно недавно. Сталь CPM S90V относится к инструментальным порошковым сплавам. Её разработал американский концерн Crucible Industries. Состав характеризуется только с положительной стороны, и он очень нравится пользователям ножей.

Химический состав стали

Сталь CPM S90V считается мартенситным нержавеющим составом с добавлением ванадия. Также в сплаве содержится очень большое количество углерода, что сильно сказывается на износостойкости готовой продукции. По этому показателю он превышает своих знаменитых нержавеющих собратьев. Подробный химический состав можно рассмотреть в таблице ниже:

C,%	Cr,%	Mn,%	Mo,%	P,%	Si,%	S,%	V,%
2.3	14.0	0.5	1.0	0.03	0.5	0.03	9.0

Большое количество содержание хрома относит сплав к нержавеющей категории. Благодаря этому химическому элементу в составе, сталь S90V приобретает повышенную закаливаемость и хорошую сопротивляемость к коррозии. В паре с ванадием у стали увеличивается износостойкость. Также этот элемент сказывается на способности к закаливанию.

Химические элементы и их значение в составе стали для ножей:
Углерод (C)	без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность.
Хром (Cr)	придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость.
Марганец (Mn)	повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости.
Молибден (Mo)	предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость.
Кремний (Si)	увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Ванадий (V)	формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость.
Никель (Ni)	повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали.
Ниобий (Nb)	лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W)	увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co)	усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость.
Сера (S)	является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей.
Фосфор (P)	ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах.

Характеристики стали

Высокое содержание ванадия в стали CPM S90V способствует образованию твёрдых карбидов, которые дают лучшую износостойкость. Таким образом остаётся больше свободного хрома, который положительно сказывается на коррозийной устойчивости.

Благодаря этим характеристикам, сплав прекрасно может заменить ту же 440C в тех местах, где требуется повышенная износостойкость.

Также сталью CPM S90V можно заменить знаменитый состав D2, где необходима лучшая коррозионная устойчивость.

После правильной термической обработки сталь CPM S90V приобретает твёрдость в 56-59 HRC. Что среди порошковых сплавов считается не самым высоким показателем. Но ножи сделанные из этого металла очень популярны среди пользователей.

Следует отметить, что карбиды ванадия затрудняют обработку металла, но они же обеспечивают улучшенные характеристики износостойкости. Ножи из стали CPM S90V можно приобрести в авторском исполнении и в серийном варианте. Они заслуженно считаются одними из лучших.

Сталь Z90 плюсы и минусы для изготовления ножей отличного качества

Существует много различных сталей для изготовления ножей. Некоторые из них стоят очень дорого. Но существуют довольно твёрдые составы по небольшой стоимости. Примером может послужить сталь Z90CDV18. Она действительно недорогая и из неё делают прекрасные ножи.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь Z90 французского происхождения имеет вполне обычный состав. Высокое содержание углерода положительно сказывается на твёрдости готовой продукции. Которая достигает 57-59 HRC. Более подробный химический состав можно рассмотреть в таблице ниже:

C,%	Cr,%	Mo,%	P,%	Si,%	S,%	V,%
0,9-1,1	16-18	0,6-1	0,03	1,0	0,025	0,1

Молибден в составе положительно влияет на прокаливаемость стали. Также он влияет на износостойкость металла. Высокое содержание хрома, делает сталь Z90 устойчивой к коррозийным процессам. Вредные добавки в виде фосфора и серы сведены к минимальным значениям. Ванадий придаёт изделиям из сплава хорошую ударную вязкость.

Характеристики стали Z90

Нержавеющая сталь Z90 выпускается французской ассоциацией стандартизации AFNOR (Association Francaise de Normalisation). Этот состав пользуется высокой популярностью у производителей ножей. Его активно используют многие знаменитые бренды.

На качество стали сильно влияет её термическая обработка, в частности очень важна правильная закалка. При соблюдении всех необходимых режимов, удаётся достичь показателей твёрдости в 57-59 HRC. Такое значение прекрасно подходит для изготовления высококлассных ножей.

В пределах таких показателей твёрдости, сталь Z90 отличается хорошей эластичностью и ударной вязкостью. Но некоторые производители закаляют металл и до более высоких значений в 60-62 HRC. Но при этом сплав становится более хрупким и уязвимым к боковым нагрузкам.

Для изготовления ножей, металл проходит многоуровневую обработку. В процессе необходимо соблюдать производителю все необходимые технические и термические процессы. В итоге получаются отличные ножи с невысокой стоимостью.

Читайте также: