Порошковая сталь Crucible CPM® D2

CPM D2 - является порошковой версией популярной штамповой стали D2 (аналог российской Х12МФ) от американской компании Crucible Industries. Основными плюсами, которые дал этой стали порошковый передел, являются повышенная прочность, вязкость и износостойкость при улучшенной шлифуемости, по сравнению со сталью, полученной по традиционной технологии.

Изредка её называют "полу-нержавеющей" – содержит около 12% хрома, что недостаточно, чтобы назвать D2 полноценной коррозионностойкой сталью. Однако это самая стойкая к коррозии сталь из всех высокоуглеродистых. По отзывам людей, эксплуатировавших ножи из стали D2, данная сталь может коррозировать при длительном контакте с влажной средой. Но опять же, нельзя сказать что это происходит со всеми ножами из D2. Устойчивость к коррозии во много зависит от последующей металлообработки ножа, шлифовки и термообработки поверхности, и может отличаться от производителя к производителю.

Первононачально сталь D2 использовалась для изготовления высокоскоростных резцов по металлу. Механические свойства данной стали позволяют ей работать при довольно высоких температурах. Типичное применение стали D2: валы прокатных станов, рабочие инструменты формовочных, штамповочных и обрезочных прессов, фильеров, протяжных и экструзионных машин, рабочие ножи режущих агрегатов, ножи для пищевой промышленности и измерительный интрумент

Аналог среди российских сталей – любимая современными оружейниками сталь Х12МФ. Аналог среди японских сталей – сталь SKD-11.

Сталь D2 прекрасно зарекомендовала себя как у производителей так и у любителей ножей по всему миру. Особенно популярна данная сталь в США и Японии, многие мастера найфмейкинга используют ее для производства своих клинков. Ножи из стали D2 обладают прекрасным резом и благодаря высокому содержанию углерода прекрасно держат заточку даже после серьезных нагрузок, том числе и после экстремального силового реза.

Сталь CPM® D2 изготавливается по технологии аморфных металлических сплавов, более известной среди производителей и любителей ножей под аббревиатурой СРМ (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 снижение 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 небольших частиц. В результате получается порошок с равномерным расположением карбидов (место скопления карбидов – это место зарождения трещин). Карбиды выполняют в составе стали ту же функцию, что и булыжники на улице: они (карбиды) тверже, чем сталь, их окружающая, 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, так же 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 твердость, более износостойкой будет та, в составе которой карбидов больше или же они более твердые.

Состав стали:

C 1.4 - 1.6% — содержание углерода в сплаве составляет 1.4 - 1.6%. Углерод — наиболее важный элемент в стали, он повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.

Сr 11.0 - 13.0% — содержание хрома в сплаве составляет 11.0 - 13.0%. Хром — серовато-белый блестящий твердый металл. Хром влияет на способность стали к закаливанию, придает сплаву антикоррозийные свойства и повышает его износостойкость. Содержится в нержавеющей стали любой марки.

Mo 0.8 - 1.2% — содержание молибдена в сплаве составляет 0.8 - 1.2%. Молибден — серебристо-белый металл. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую жесткость, делает его достаточно стойким к высоким температурам.

V 0.9 - 1.1% — содержание ванадия в сплаве составляет 0.9 - 1.1%. Ванадий — серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью. Он отвечает за упругость и усиливает свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.

Si 0,6% — содержание кремния в сплаве — 0,6%. Кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.

Mn 0,6% — содержание марганца в сплаве составляет 0,6%. Марганец применяется на стадии выплавки стали. Способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают различные прочные вещи — рельсы, сейфы и так далее.

P 0,03% — содержание фосфора в сплаве — 0,04%. Фосфор относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Увеличение его содержания даже на доли процента, повышая прочность, одновременно повышает хрупкость. Вредное влияние фосфора особенно сильно сказывается при повышенном содержании углерода. Пределы содержания фосфора как технологической примеси составляют 0,025...0,045%.

S 0,03% — содержание серы в сплаве — 0,03%. Сера, как и фосфор, относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Повышение содержания серы существенно снижает механические и физико-химические свойства сталей, в частности, пластичность, ударную вязкость, сопротивление истиранию и коррозионную стойкость. Пределы содержания серы как технологической примеси составляют 0,035...0,06%.