Домой НОВОСТИ Что такое порошковая сталь

Что такое порошковая сталь

281
0
ПОДЕЛИТЬСЯ
rasul

Порошковые стали

Про порошковые стали ходит множество заблуждений. Даже от некоторых специалистов приходится слышать совершенно некорректные высказывания относительно свойств и востребованности порошковых сталей, что уж говорить о простых пользователях, которым совершенно неинтересна вся эта металлургия, им нужен хороший нож, а порошковый стоит дороже. Так за что же приходится платить?

Для начала немного теории. Попробую сформулировать предельно понятным языком.

Современная сталь представляет собой сплав карбидов (соединений металла с углеродом) и матрицы. Карбиды гораздо более прочны, чем матрица (2500 HV против 800 HV). Прочность же средне-и высокоабразивных материалов, которые мы режем (канат, шкура и т.д.) составляет около 1000 HV. Из этого следует, что если перед нами стоит задача резать такие материалы — нам надо выбрать нож с высокой карбидной фазой, так как относительно мягкая матрица способна резать только мягкие материалы (кухонный нож).

Если карбидной фазы мало – абразив стачивает мягкую матрицу. Чтобы этого не происходило – нам нужно увеличить размер карбида,чтобы именно он взаимодействовал с абразивом.. Хорошо, начинаем вводить легирующие добавки, служащие именно этой цели.

Представим карбид в матрице как зуб в десне. Он существенно тверже абразива, абразив не сможет его сточить. Казалось бы, почему тогда тупится нож? А потому что зуб, испытывая постоянные нагрузки, начинает просто выламываться из матрицы. То есть виды затупления при низкой и высокой карбидных фазах разные. Но нам, как пользователю, это неинтересно, как именно тупится нож, нам надо, чтобы он не тупился.

То есть заколдованный круг, мало карбидов – нож быстро тупится, больше крупных карбидов – нож опять таки быстро тупится, механические свойства невелики. Увеличение твердости матрицы ничего не даст – она станет хрупкой. Решение нашли в том, чтобы сделать размер карбида не очень большим, тогда карбидов в матрице будет много, и выламывание части их не приведет к затуплению ножа. Но сделать обычным образом это невозможно, потому что размер карбида зависит от скорости кристаллизации. Чтобы уменьшить размер карбида – надо увеличить скорость кристаллизации. И современные технологии традиционного литья достигли своего предела – карбид меньшего размера сделать не удавалось.

И вот тут на сцене появляется порошковая технология. Порошковый передел в самом простом понимании – это та же сталь,  которую:

— Распыляют в инертном газе

— Взвесь подают на кристаллизатор.

-Полученные микрослитки  прессуют при сверхвысоких давлениях, и затем спекают.

Суть в том, при при распылении  получаются микрослитки стали очень малого размера, которые уже можно быстро охладить (кристаллизовать). В итоге получаем очень высокую карбидную фазу, очень равномерно распределенную, что существенно повышает механические свойства (прочность).

Порошковые-стали

Именно поэтому порошок всегда прочнее моностали равной с ней твердости – именно из за равномерности. Также порошок дает очень приятный бонус – при порошковом переделе удается увеличить количество легирующих добавок. Например, мы помним из школьного курса, что углерода в стали чисто физически не может быть более 2% — она превращается в хрупкий чугун. А вот при порошком переделе количество углерода может довести до 4%, что влияет на образование карбидной фазы.

Подведем итоги. Порошковый передел успешно решает проблему неоднородности распределения легирующих элементов в расплаве, также позволяя получить более качественный состав легирования. Это напрямую, и очень существенно, влияет на режущие свойства стали.

Ну и для наглядности — несколько интересных таблиц — сравнение прочности и износостойкости моносталей и порошков.

edge retention – аналог прочности, сопротивление заминам режущей кромки

wear resistance  –  износостойкость

working hardness – рабочая твердость

Corrosion resistance  –  коррозионная стойкость

Toughness – ударная вязкость

CPM- это условное название порошкового передела

Порошковые стали %d0%bf%d0%be%d1%80%d0%be%d1%88%d0%ba%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b5-%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bb%d0%b8-2 %d0%bf%d0%be%d1%80%d0%be%d1%88%d0%ba%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b5-%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bb%d0%b8-3

Несколько слов можно сказать и об ударной вязкости порошковых сталей (тем, кто боится, что у него нож сломается при рубке кости)

Сталь………..Твердость……..Коэффициент ударной вязкости (еще один вид прочности, отвечает именно за динамические нагрузки, которые возникают при рубке)

.

Порошки

CPM-15V……@Rc60……….10

CPM-10V……@Rc60……….20 — И такой нож у меня есть
CPM-3V…….@Rc58……….85 — это Ферман
CPM-3V…….@Rc60……….60
CPM-3V…….@Rc62……….40
CPM-4V…….@Rc60……….50
CPM-4V…….@Rc62……….36
CPM-M4…….@Rc65.5…….20
CPM-M4…….@Rc63.5…….28 — Это мой оранжевый Расул
CPM-M4…….@Rc62………32
M390…………@Rc60………..22
Vanadis 4…….@Rc60……..50
CPM-S90V……@Rc56……….20
CPM-S90V…..@Rc58………..19
CPM-S60V…..@Rc56………..16
CPM-S30V…..@Rc58………..28
CPM-S35VN….@58Rc………..32
CPM-154……@60Rc…………30

Углеродки

M2…………..@Rc62………20

A2…………..@Rc60………40
O1…………..@Rc60……..30 Примерно сталь знаменитого Кабара,который стал синонимом неубиваемого ножа
Самые лучшие моностали
154CM……….@Rc58………..28
440C…………@Rc56………..26 Это наша 95Х18. Как видим, приемлемые значения прочности сталь показывает на крайне низких значениях твердости, тупиться этот нож будет даже на колбасе :D А ведь вся Ворсма из нее делала  и делает ножи
440C…………@Rc58………..16
420HC………..@Rc58………..24
D2…………..@Rc60………20 — это наша Х12МФ
Как видим, уступают по механической прочности моносталям только те порошки, которые в разы превосходят их по износостойкости. А средний порошок и режет гораздо лучше, и механическая прочность на уровне.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ