Порошкова сталь Crucible CPM® S125V™
CPM S125V – високолегована ванадієм мартенситна високоміцна нержавіюча інструментальна сталь, що перевершує багато інших марок за низкою параметрів. Позначення CPM вказує, що виробництво цієї марки здійснюється за винайденою в 1970 році технології порошкової металургії (Crucible Particle Metallurgy), запатентованої Crucible Industries. Цей промисловий гігант випускає сталь S125V. Спочатку сплав був орієнтований на потреби стоматологічної галузі, в розрахунку на те, що зубні техніки будуть здатні заплатити за комплект інструменту CPM S125V високу ціну.
Історія появи стали CPM S125V
Процес появи марки S125V нерозривно пов'язаний із сталлю S90V. Грунтуючись на S90V, фахівці Crucible Industries хотіли отримати схожий сплав, де ряд характеристик був би покращений. Натомість їм довелося пожертвувати іншими корисними властивостями. Вже відразу після випуску S90V почалися експерименти зі створення сплаву із ще більшою твердістю. Спочатку шлях йшов насичення сплаву азотом, замінюючи цим елементом вуглець (у сплаві S90VN виходило більше карбідів ванадію замість карбідів хрому). Однак потім вирішили піти зворотним шляхом, знизивши насичення азотом, але збільшивши відсоток вуглецю. Але просте збільшення вмісту вуглецю не допомагало, тому відсоткову присутність ванадію підвищили з 9 до 12%. Це значення «застовпили» і почали варіювати інші елементи.
Сталь із позначенням S125V розробили у 2004 році (за оцінками фахівців вона з'явилася на ринку на рік пізніше). При цьому було видно, що дослідження щодо покращення її параметрів шляхом зміни складу тривали. У запатентованій версії було трохи менше 3% вуглецю, 13,5% хрому і 2,7 відсотка молібдену. Однак у остаточному релізі вуглецю виявилося вже 3,3%, вміст хрому зріс до 14%, а молібден, навпаки, знизили до 2,5%. Відомо, що насичення азоту є, але реальне значення цього елемента компанія не розкриває. В результаті вийшла дуже тверда сталь. Порівняно зі сталлю S90V, марка S125V має більш високу стійкість ріжучої кромки, але меншу міцність.
Порошкова сталь Crucible CPM® S125V™
CPM® S125V™ - високолегована мартенситна нержавіюча інструментальна сталь, вироблена концерном "Crucible Industries" (США). Корозійна стійкість у сплаву порівнянна з ZDP-189, тобто досить висока. Сталь ZDP-189 містить 20% хрому проти 14% CPM S125V. Кількість вуглецю приблизно однаково. Здавалося б, 125я повинна іржавіти сильніше, але у ZDP-189 карбіди переходить набагато більше хрому, ніж у S125V, де в карбіди також йде ванадій. У результаті вміст хрому в твердому розчині для обох сталей не такий вже й різний.
Останнім часом багато виробників ножів відмовилися від CPM S125V, насамперед через складності фінішу. Кастомний майстер Phil Wilson (Філ Вілсон) говорив, що ручний сатин S125V займав три рази більше часу, ніж для CPM 10V - однієї з найбільш важких сталей (більш-менш масових).
Сталь виготовляється за технологією аморфних металевих сплавів, більш відомою серед виробників та любителів ножів під абревіатурою СРМ (Crucible Particle Metallurgy). Процес CPM дозволяє виробляти дуже однорідну, високоякісну сталь, яка характеризується чудовою стабільністю, однорідністю та жорсткістю порівняно зі сталями традиційного виробництва плавок.
Порошкова швидкорізальна сталь була розроблена наприкінці 60-х років минулого століття у Швеції. Метод порошкової металургії дозволяє вводити в сталь більшу кількість легуючих елементів, при цьому не відбувається зниження міцності та оброблюваності.
Порошкова сталь, на відміну від звичайної, у розплавленому вигляді подається через спеціальну насадку через потік рідкого азоту. Сталь швидко твердне у вигляді невеликих частинок. В результаті виходить порошок з рівномірним розташуванням карбідів (місце скупчення карбідів - це зародження тріщин). Карбіди виконують у складі сталі ту ж функцію, що і камені на вулиці: вони (карбіди) твердіші, ніж сталь, що їх оточує, і сприяють підвищенню її зносостійкості.
Отриманий порошок просівається і міститься в сталевий контейнер, в якому створюється вакуум. Далі вміст контейнера спікається при високій температурі та тиску - таким чином досягається однорідність матеріалу. Цей процес називається гарячим ізостатичним пресуванням. Після цього сталь обробляється тиском. В результаті виходить швидкорізальна сталь з дуже маленькими частинками карбідів, рівномірно розподілених у сталевій основі. Отримана сталь може прокочуватися традиційним способом, як і серійні марки сталі, у результаті досягається її підвищена міцність.
Відмінності в показниках зносостійкості різних марок порошкової сталі пояснюються наявністю в їхньому складі різних карбідів у різних пропорціях та з різною рівномірністю розподілу по всьому об'єму сталі. З двох сталей, що мають приблизно однакову твердість, більш зносостійкою буде та, у складі якої карбідів більше або вони більш тверді.
Характеристики та хімічний склад сталі CPM S125V
В очі відразу впадає високий вміст і вуглецю, і ванадія. Ці значення можна вважати візитівкою CPM S125V. Співвідношення її елементів виглядає так:
- С (Вуглець) - надає сталі твердість, чим вище вміст вуглецю, тим твердіше може бути загартований клинок.
- Mn (Марганець) – елемент, який відповідає за міцність сталі. Застосовується на стадії виплавки, зокрема із сталей із високим вмістом марганцю роблять сейфи!
- Cr (Хром) – легуючий елемент. Відповідає у сталі за стійкість до корозій, міститься у великій кількості у всіх нержавійках.
- Mo (Молібден) - елемент, який дозволяє гартувати клинок до високих показників HRC, запобігає ламкості клинка, роблячи сталь стійкою до високих температур.
- V (Ванадій) - легуючий елемент, що надає сталі пружність та стійкість до хімічних агресивних середовищ.
- Ni (Нікель) - легуючий елемент, підвищує стійкість із закисленням та іржею.
- Si (Кремній) - елемент, який робить сталь більш міцною та стійкою до механічних навантажень.
- P (Фосфор) - елемент відноситься до технологічних домішок, що залишаються у складі будь-якої сталі. Високий вміст цього елемента може спровокувати крихкість клинка. Межа для вмісту фосфору - 0,025 - 0,045%
- S (Сірка) - сірка так само відноситься до шкідливих технологічних домішок, високий вміст якої може суттєво знизити всі позитивні властивості клинка, такі як твердість, міцність та ударна в'язкість. Як правило вміст шкідливих елементів у якісних сталях мізерний. Межа для вмісту сірки - 0,035 - 0,065%
До дії вуглецю, що відповідає за твердість, і хрому, що сприяє опору іржі, марганець додає міцність і зносостійкість, молібден протистоїть бічним навантаженням і сприятливо впливає на поведінку сплаву при високих температурах, чому сприяє і присутність вольфраму. Роль ванадію тут неоціненна: саме його карбіди протидіють зносу і підвищують прожарювання, а його присутність разом з хромом посилює пружність і опірність агресивної хімії. Аналогів у CPM S125V немає. Найбільш наближеним до неї за властивостями вважають сталь ZDP-189.
Плюси та мінуси сталі CPM S125V
Основний плюс – підвищена твердість та міцність, що дає нам виключно довговічний ніж із розряду тих, що купують один раз на все життя з перспективою передати дітям. Технологія порошкової металургії дає одержати однорідний сплав із твердістю після термообробки 59-65 HRC, що забезпечує гостроту ріжучої кромки на тривалий період. CPM S125V відмінно протистоїть корозії: за оцінками власників ножів, це справжня нержавіюча сталь (проте тривала робота у вологому та солоному середовищі без належного догляду навіть у випадку цієї марки здатна піднести неприємні сюрпризи). По утриманню кромки CPM S125V можуть перевершити хіба що марки Rex 121 і Maxamet, але вони не є нержавіючими.
Значних мінусів лише два. По-перше, отримати таку сталь непросто, отже, у сплаву спочатку висока собівартість. У світі модних речей, коли предмет замінюють аналогом через рік чи навіть кілька місяців, виробники схильні дивитися у бік недорогих сплавів. По-друге, обробляти цю сталь довго та важко. Через це серійні моделі з CPM S125V поступово зняли з виробництва. За оцінками майстрів, що працювали з цією маркою, тільки на сатинування клинка з S125V йде втричі більше часу, ніж на аналог з CPM 10V - сталі, яку всі лають за складність шліфування.
Ножі зі сталі S125V
Складність у обробці значно знизила затребуваність металу. Джерела вказують, що якийсь період він навіть не випускався. Але згодом виробництво поновилося. Навіть за відсутності великих ножових серій у відомих фабрик ця сталь користується популярністю у невеликих фірм та майстрів, які займаються випуском кастомних ножів. І тут, як не дивно, попереду всієї планети виявилася Україна, оскільки саме в її межах намітилося зростання випуску ножів з CPM S125V.
Завершуючи розмову про сталі S125V, треба сказати, що в ножовій галузі вона залишається нечастим матеріалом через високу собівартість і великі витрати на обробку. Однак якщо хочеться мати у своєму ножовому арсеналі модель з винятковими якостями, то CPM S125V – вибір далеко не гірший. Адже сталь CPM S125V досі залишається одним із найбільш міцних та надійних матеріалів для виготовлення ножів. Її стійкість до корозії, висока твердість і відмінна міцність схиляють до покупки мечів тих, хто шукає якісні та довговічні ножі, здатні прослужити господареві довгі роки.
