Порошковые стали CPM S30V и CPM S35VN

Автор: Геннадий Стороженко

28 октября 2024

506

Рубрика:   Как устроены ножи

Подробно о самых известных прогрессивных клинковых сталях двадцать первого века.

• Несколько слов о производителе
• Сталь CPM S30V: новый стандарт
• Порошковая сталь S30V: свойства и состав
• Сталь S30V: плюсы и минусы
• Порошковая сталь S36VN — S30V на стероидах?
• Сталь S35VN: особенности и химический состав
• Сталь S35VN: плюсы и минусы
• Что в итоге?

Несколько слов о производителе

Металлургическая компания Crucible Industries была основана в 1876 году в городе Сиракузы (штат Нью-Йорк, США) как Sanderson Brothers. В начале своей деятельности производила качественную инструментальную сталь методом тигельной отливки из передельного чугуна. В 1911 году Sanderson Brothers покупает завод Halcomb Steel в городе Геддес и переносит на этот завод основное производство, после чего Halcomb-Sanderson преобразуется в Crucible Industries. Вообще, компания Crucible — это тот редчайший случай для металлургических компаний в США, когда предприятие сохранилось и функционирует с XIX века, несмотря на то что, по сравнению с гигантами US Steel и Cleveland-Cliffs, это совсем небольшая компания. Тем не менее, именно Crucible в 1907 году патентует первый сплав стали, содержащий в своем составе ванадий, а до этого на заводе была запущена первая в Америке электродуговая плавильная печь. Далее развитие металлургии в США на мощностях Crucible Industries происходит настолько динамично, что по приблизительным подсчетам это предприятие получило около ¾ всех профильных патентов, выданных в Штатах. Самой интересной, инновационной и прогрессивной вехой в данном направлении стало изобретение технологии производства порошковой стали CPM (Crucible Particle Metallurgy). И в дальнейшем стали CPM становятся основной продукцией компании Crucible Industries. Это инструментальные, инструментальные нержавеющие и быстрорежущие стали. И одной из знаковых для ножевой промышленности стала сталь CPM S30V.

Полуавтоматический складной нож Kershaw Blur

Сталь CPM S30V: новый стандарт

Сталь CPM S30V была разработана в 2001 году для производства ножей, столовых приборов, матриц для отливки пластмассовых деталей и изделий, деталей клапанов, шнеков и различного оборудования пищевой, перерабатывающей и химической промышленности. Сталь была подвергнута сравнительным тестам, показавшим, что она превосходит популярные клинковые стали 440С и D2 по ударной вязкости и антикоррозионным свойствам. Сталь быстро завоевала популярность среди известных западных ножевых производителей и вскоре стала символизировать новый стандарт качественного ножевого производства. В частности, компания Buck Knives заявляла, что CPM S30V — это лучшая из доступных клинковых сталей. Российские же обозреватели и критики в своих статьях в начале 2000-х годов указывали, что CPM S30V — однозначно премиум-класс и золотой стандарт сталей для клинков.

Складной нож Spyderco Military

Порошковая сталь S30V: свойства и состав

Отличная ударная вязкость и стойкости к коррозии — далеко не все ее преимущества. S30V показала очень хорошую поперечную прочность клинков (в четыре раза выше, чем у сталей 440С и 154 СМ!). Что обозначает очень хорошую устойчивость к боковым нагрузкам, а также к сколам. Это особенно важно для складных ножей, так как повышается надежность осевого узла с ограниченной толщиной клинка. Сталь CPM S30V хорошо обрабатывается в отожженном виде (показатели даже выше, чем у стали CPM S90V). В зависимости от режимов и схемы термообработки CPM S30V может достигать твердости до 64 единиц по шкале Роквелла. А максимальная ударная вязкость приобретается сталью при показателе твердости от 58 до 61 HRC. Секрет высоких показателей стали CPM S30V заключается в порошковой технологии производства, при которой происходит спекание мелких стальных частиц под давлением, в результате получается однородная структура с равномерным распределением карбидов (происходит повышение прочностных характеристик без потери вязкости сплава).

Складной нож Spyderco Paramilitary

Состав порошковой стали CPM S30V:

• Углерод © — 1.45% (углерод отвечает за твердость и прочность сплава и данный показатель весьма высок)
• Хром (Cr) — 14.00% (хром обеспечивает защиту сплава от коррозии, улучшает закаливание стали и ее износостойкость, у CPM S30V содержание хрома соответствует нержавеющим сталям)
• Ванадий (V) — 4.00% (ванадий увеличивает твердость стали, улучшает ее упругость и усиливает воздействие хрома, придавая сплаву инертность по отношению к агрессивным средам. У данной стали содержание ванадия высокое).
• Молибден (Mo) — 2.00% (молибден борется с ломкостью и хрупкостью, придает клинку жесткость и стойкость при нагреве, и два процента — это весьма солидное количество в составе).

Состав стали четко объясняет отменную коррозионную стойкость и ударную вязкость — высокое легирование хромом, молибденом и ванадием. А отменная твердость обеспечивается карбоновой компонентой. К тому же отметим и относительную легкость порошковой стали: ее плотность составляет 7.47 г/куб. см, что меньше, чем у сталей D2 и 440С.

Складной нож Spyderco Nativ 5 Lightweight

Сталь S30V: плюсы и минусы

Резюмируем все положительные качества и недостатки порошковой стали CPM S30V, ставшей в свое время новым стандартом для клинков высокого качества.

Плюсы:

• Высокая стойкость к коррозии.
• Достаточно высокая твердость при приличной ударной вязкости.
• Отменное удержание остроты.
• Хорошая устойчивость на излом.
• Стойкость к выкрашиванию и образованию сколов.
• Высокая износостойкость.

Минусы:

• Достаточно высокая стоимость.
• Ограничение по закалке — при закаливании выше 61 HRC у клинков из CPM S30V резко возрастает хрупкость и склонность к выкрашиванию.
• Не самая простая сталь для заточки.

Порошковая сталь S35VN — S30V на стероидах?

Создание порошковой стали CPM S30V компанией Crucible Industries стало в определенном смысле прорывом. Во-первых, впервые такие серьезные усилия в металлургической промышленности были направлены на создание именно клинкового материала. Во-вторых, полученная сталь серьезно изменила приоритеты и показала всему миру, что будущее именно за порошковой технологией. Но движение к совершенству бесконечно, и достигнутый результат через определенное время перестает быть таким уж идеальным, начинается восхождение на новую вершину. Вскоре после выпуска CPM S30V известный ножевой мастер Крис Рив начал сотрудничать с Диком Барбером из компании Crucible, поставив целью создание стали, которая превзойдет CPM S30V по механическим качествам. Результатом стало создание порошковой нержавеющей стали CPM S35VN.

Складной нож Zero Tolerance ZT0452

По своей сути S35VN — это улучшенный вариант стали S30V, иными словами, это CPM S30V «на стероидах», как говорят некоторые ножевые эксперты и критики. В качестве преимуществ перед S30V указывается, что S35VN обладает лучшей ударной вязкостью и более простой в обработке (шлифовка и полировка).

Сталь S35VN: особенности и химический состав

Особенностью стали S35VN можно назвать сбалансированный состав, направленный на образование карбидов хрома, ванадия и ниобия. В результате добавления в сплав ниобия и образования указанных карбидов твердость стали удалось повысить приблизительно на 15–20%, при этом износостойкость была сохранена на прежнем высоком уровне. А повышенная прочность стали повлекла за собой уменьшение склонности к выкрашиванию при высоких показателях твердости. Сталь изготавливается по такой же технологии CPM, что и S30V — в итоге мы имеем очень однородную, стабильную и устойчивую сталь, превосходящую по своим показателям стали традиционного производства.

Состав стали S35VN:

• Углерод © — 1.40% (отвечает за прочность и твердость, незначительно ниже, чем у S30V).
• Хром (Cr) — 14.00% (обеспечивает стойкость к коррозии, износостойкость, показатель аналогичен S30V).
• Молибден (Mo) — 2.0% (борется с хрупкостью и ломкостью, улучшает стойкость стали к высоким температурам, в сплаве CPM S35VN молибдена аналогичное количество, как у стали CPM S30V).
• Ванадий (V) — 3.0% (ванадий усиливает твердость и упругость стали, улучшает работу хрома в сплаве, делая сталь менее восприимчивой к агрессивным средам, у этой стали ванадия немного меньше, чем у S30V).
• Ниобий (Nb) — 0.5% (ниобий — легирующий элемент, увеличивающий весьма значительно твердость, пластичность и износостойкость стали, улучшает ее способность сохранять заточку под нагрузкой, в составе CPM S30V нет ниобия).

Складной нож Cold Steel Recon 1

Сталь S35VN: плюсы и минусы

Химический состав продвинутой порошковой стали S35VN и ее предшественницы S30V весьма похож, основное отличие — ниобий в составе тридцать пятой. Очевидно, что ниобий имеет свое влияние на рабочие характеристики, однако не все так просто. К этому мы вернемся в подведении итогов, а сейчас распишем плюсы и минусы стали.

Плюсы:

• Высокая твердость без потери прочности и снижения износостойкости.
• Клинки из S35VN прекрасно держат заточку, без снижения остроты, благодаря мелкозернистой структуре сплава.
• Высокая пластичность, за счет присутствия в составе ниобия.
• Хорошая устойчивость к коррозии, благодаря высокому содержанию хрома.
• Высокая износостойкость.

Минусы:

• Стоимость выше, чем у S30V.
• На высоких показателях твердости режущая кромка при жестких работах может выкрашиваться.
• Низкая сопротивляемость на изгиб.

Складной нож Socom Elite Clip Point Old School

Что в итоге?

Стали CPM S30V и S35VN — высококачественные порошковые нержавеющие стали, отличный материал для клинков ножей различных типов. Они гораздо интереснее по своим показателям, чем привычные нам популярные традиционные клинковые стали. Это как минимум. А что же с разницей между S30V и S35VN? Насколько апгрейд тридцать пятой стали очевиден? Безусловно, ниобий в составе S35VN играет роль и улучшает характеристики, но вот по той же твердости производитель указывает 58–61 единицу по Роквеллу. Хотя имеются свидетельства различных мастеров, экспериментировавших с тридцать пятой сталью, что она прекрасно держит и 63 Роквелла, и не выкрашивается безбожно. Но тут есть нюанс: CPM S35VN — это премиальный порошок, не предназначенный для установки на ножи для жестких работ под большими нагрузками. Отчасти из-за того, что у стали пониженная сопротивляемость изгибам. Да и рубка твердых материалов, той же древесины, стали на пользу не пойдет. А вот на клинках премиальных коллекционных складных ножей, кухонных ножей, где можно сделать и закалку потверже, и сведение потоньше, почему бы и нет?

Складной нож-зажим для денег SOG Ultra XR Gold TiNi

Итак, стали CPM S30V и CPM S35VN от компании Crucible Industries — это пионеры эпохи порошковых суперсталей для клинков ножей. Конечно, с момента появления S30V прошло уже более 20 лет, и на первый план вырвались такие «монстры», как М390, М398, Elmax и суперпопулярная сталь MagnaCut, но проверенные «порошки», составившие в свое время «золотой стандарт» не стали от этого хуже. Они все так же превосходят по своим показателям традиционные клинковые стали, и все еще широко используются в ножевой промышленности (особенно S35VN) и списывать их со счетов пока еще не стоит.

© Rezat.Ru, 2024