Порошковая сталь Crucible CPM® S125V™
CPM S125V – высоколегированная ванадием мартенситная высокопрочная нержавеющая инструментальная сталь, превосходящая многие другие марки по ряду параметров. Обозначение CPM указывает, что производство этой марки производится по изобретенной в 1970 году технологии порошковой металлургии (Crucible Particle Metallurgy), запатентованной Crucible Industries. Этот промышленный гигант выпускает сталь S125V. Первоначально сплав был ориентирован на нужды стоматологической отрасли, в расчете на то, что зубные техники будут способны заплатить за комплект инструмента CPM S125V высокую цену.
История появления стали CPM S125V
Процесс появления марки S125V неразрывно связан со сталью S90V. Основываясь на S90V, специалисты Crucible Industries хотели получить схожий сплав, где ряд характеристик был бы улучшен. А им пришлось пожертвовать другими полезными свойствами. Уже сразу после выпуска S90V начались эксперименты по созданию сплава с еще большей жесткостью. Первоначально путь шел насыщение сплава азотом, заменяя этим элементом углерод (в сплаве S90VN получалось больше карбидов ванадия вместо карбидов хрома). Однако затем решили пойти по обратному пути, снизив насыщение азотом, но увеличив процент углерода. Но простое увеличение содержания углерода не помогало, поэтому процентное присутствие ванадия повысили с 9 до 12%. Это значение «застолпили» и начали варьировать другие элементы.
Сталь с обозначением S125V была разработана в 2004 году (по оценкам специалистов она появилась на рынке на год позже). При этом было видно, что исследования по улучшению ее параметров путем изменения состава продолжались. В запатентованной версии было немногим менее 3% углерода, 13,5% хрома и 2,7 процента молибдена. Однако в окончательном релизе углерода оказалось уже 3,3%, содержание хрома возросло до 14%, а молибден, напротив, снизили до 2,5%. Известно, что насыщение азота есть, но реальное значение этого элемента компания не раскрывает. В результате получилась очень жесткая сталь. В сравнении со сталью S90V, марка S125V имеет более высокую стойкость режущей кромки, но меньшую прочность.
Порошковая сталь Crucible CPM S125V
CPM S125V - высоколегированная мартенситная нержавеющая инструментальная сталь, производимая концерном "Crucible Industries" (США). Коррозионная стойкость у сплава сравнима с ZDP-189, то есть достаточно высока. Сталь ZDP-189 содержит 20% хрома против 14% CPM S125V. Количество углерода примерно одинаково. Казалось бы, 125я должна ржаветь сильнее, но у ZDP-189 карбиды переходит гораздо больше хрома, чем у S125V, где у карбиды также идет ванадий. В результате содержание хрома в твердом растворе для обоих сталей не такое уж разное.
В последнее время многие производители ножей отказались от CPM S125V, прежде всего из-за сложностей финиша. Кастомный мастер Phil Wilson (Фил Уилсон) говорил, что ручной сатин S125V занимал три раза больше времени, чем для CPM 10V – одной из самых тяжелых сталей (более или менее массовых).
Сталь производится по технологии аморфных металлических сплавов, более известной среди производителей и любителей ножей под аббревиатурой CRM (Crucible Particle Metallurgy). Процесс CPM позволяет производить очень однородную высококачественную сталь, которая характеризуется превосходной стабильностью, однородностью и жесткостью по сравнению со сталями традиционного производства плавок.
Порошковая быстрорежущая сталь была разработана в конце 60-х годов прошлого века в Швеции. Метод порошковой металлургии позволяет вводить в сталь большее количество легирующих элементов, при этом не происходит понижения прочности и обрабатываемости.
Порошковая сталь, в отличие от обыкновенной, в расплавленном виде подается через специальную насадку через поток жидкого азота. Сталь быстро затвердевает в виде маленьких частиц. В результате получается порошок с равномерным расположением карбидов (место скопления карбидов – это зарождение трещин). Карбиды выполняют в составе стали ту же функцию, что и камни на улице: они (карбиды) более тверды, чем окружающая сталь и способствуют повышению ее износостойкости.
Полученный порошок просеивается и помещается в стальной контейнер, в котором создается вакуум. Далее содержимое контейнера спекается при высокой температуре и давлении – таким образом достигается однородность материала. Этот процесс называется горячим изостатическим прессованием. После этого сталь обрабатывается давлением. В результате получается быстрорежущая сталь с очень маленькими частицами карбидов, равномерно распределенных в стальной основе. Полученная сталь может прокатываться традиционным способом, как и серийные марки стали, в результате чего достигается ее повышенная прочность.
Различия в показателях износостойкости разных марок порошковой стали объясняются наличием в их составе разных карбидов в разных пропорциях и с разной равномерностью распределения по всему объему стали. Из двух сталей, имеющих примерно одинаковую жесткость, более износостойкой будет та, в составе которой карбидов больше или они более жесткие.
Характеристики и химический состав стали CPM S125V
В глаза сразу бросается высокое содержание и углерода, и ванадия. Эти значения можно считать визитной карточкой CPM S125V. Соотношение ее элементов выглядит следующим образом:
- С (углерод) – придает стали твердость, чем выше содержание углерода, тем твердее может быть закаленный клинок.
- Mn (Марганец) – элемент, отвечающий за прочность стали. Применяется на стадии выплавки, в частности из сталей с высоким содержанием марганца делают сейфы!
- Cr (Хром) – легирующий элемент. Отвечает в стали за стойкость к коррозиям, содержится в большом количестве во всех нержавейках.
- Mo (Молибден) – элемент, позволяющий закаливать клинок к высоким показателям HRC, предотвращает ломкость клинка, делая сталь устойчивой к высоким температурам.
- V (Ванадий) – легирующий элемент, придающий стали упругость и устойчивость к химическим агрессивным средам.
- Ni (Никель) – легирующий элемент, повышающий устойчивость с закислением и ржавчиной.
- Si (Кремний) – элемент, который делает сталь более прочной и устойчивой к механическим нагрузкам.
- P (фосфор) – элемент относится к технологическим примесям, остающимся в составе любой стали. Высокое содержание этого элемента может спровоцировать хрупкость клинка. Предел для содержания фосфора – 0,025 – 0,045%
- S (Сера) - сера также относится к вредным технологическим примесям, высокое содержание которой может существенно снизить все положительные свойства клинка, такие как твердость, прочность и ударная вязкость. Как правило содержание вредных элементов в качественных сталях мизерное. Предел содержания серы - 0,035 - 0,065%
К действию углерода, отвечающего за жесткость, и хрома, способствующего сопротивлению ржавчины, марганец придает прочность и износостойкость, молибден противостоит боковым нагрузкам и благоприятно влияет на поведение сплава при высоких температурах, чему способствует и присутствие вольфрама. Роль ванадия здесь неоценима: именно его карбиды противодействуют износу и повышают прокаливание, а его присутствие вместе с хромом усиливает упругость и сопротивляемость агрессивной химии. Аналогов CPM S125V нет. Наиболее приближенной к ней по свойствам считается сталь ZDP-189.
Плюсы и минусы стали CPM S125V
Основной плюс – повышенная жесткость и прочность, что дает нам исключительно долговечный чем из разряда покупающих один раз на всю жизнь с перспективой передать детям. Технология порошковой металлургии дает получить однородный сплав с жесткостью после термообработки 59-65 HRC, что обеспечивает остроту режущей кромки на длительный период. CPM S125V отлично противостоит коррозии: по оценкам владельцев ножей, это настоящая нержавеющая сталь (однако длительная работа во влажной и соленой среде без должного ухода даже в случае этой марки способна преподнести неприятные сюрпризы). По удержанию кромки CPM S125V могут превзойти разве что марки Rex 121 и Maxamet, но они не являются нержавеющими.
Значительных минусов всего два. Во-первых, получить такую сталь непросто, следовательно, у сплава поначалу высокая себестоимость. В мире модных вещей, когда предмет заменяют аналогом через год или несколько месяцев, производители склонны смотреть в сторону недорогих сплавов. Во-вторых, обрабатывать эту сталь долго и тяжело. Поэтому серийные модели с CPM S125V постепенно сняли с производства. По оценкам мастеров, работавших с этой маркой, только на сатинирование клинка из S125V уходит втрое больше времени, чем на аналог с CPM 10V – стали, которую все ругают за сложность шлифования.
Ножи из стали S125V
Сложность в обработке значительно снизила востребованность металла. Источники указывают, что какой-то период он даже не выпускался. Но впоследствии производство возобновилось. Даже при отсутствии больших ножевых серий у известных фабрик эта сталь пользуется популярностью у небольших фирм и мастеров, занимающихся выпуском кастомных ножей. И здесь, как ни странно, впереди всей планеты оказалась Украина, поскольку именно в ее пределах наметился рост выпуска ножей с CPM S125V.
Завершая разговор о стали S125V, надо сказать, что в ножевой отрасли она остается нечастым материалом из-за высокой себестоимости и больших затрат на обработку. Однако если хочется иметь в своем ножевом арсенале модель с исключительным качеством, то CPM S125V – выбор далеко не хуже. Ведь сталь CPM S125V все еще остается одним из самых прочных и надежных материалов для изготовления ножей. Ее стойкость к коррозии, высокая жесткость и отличная прочность склоняют к покупке мечей ищущих качественные и долговечные ножи, способные прослужить хозяину долгие годы.
