Hinweis: dies ist eine Übersetzung des Originaldatenblattes von Crucible Industries, das hier gefunden werden kann, und dient nur zu Informationszwecken. Crucible Industries, Crucible Industries logo, CPM, 1V, 3V, 9V, 10V, S30V, S35VN und S90V, sind allesamt Warenzeichen der Crucible Industries.
CPM 15V ist für Anwendungen vorgesehen, die eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit erfordern. Es hat mehr Vanadiumkarbide in seiner Mikrostruktur als CPM 10V und bietet mehr Verschleißfestigkeit und längere Werkzeugstandzeiten bei Anwendungen, bei denen sich 10V als erfolgreich erwiesen hat. CPM 15V bietet auch eine Alternative zu Vollhartmetall, wenn Hartmetall durch Bruch versagt oder wenn ein kompliziertes Werkzeugdesign die Herstellung von Hartmetall schwierig oder risikoreich macht.
Der CPM (Crucible Particle Metallurgy)-Prozess erzeugt einen sehr homogenen, hochwertigen Stahl, der sich im Vergleich zu Stählen, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, durch überlegene Maßhaltigkeit, Schleifbarkeit und Zähigkeit auszeichnet.
Konventioneller Stahl 
CPM Stahl
Inhaltsverzeichnis
Werkzeugstahl Vergleichstabelle
Typische Anwendungen
Pulververdichtungswerkzeuge:
Matrizen, Kernstangen
Ausrüstung für die Kunststoffverarbeitung:
Zylinderlaufbuchsen, Schneckenspitzen
Industrie-Messer:
Granulator-Messer, Schneidemesser
Matrizen/Stempel für Kaltarbeit:
Umformen, Extrudieren, Ziehen und Lochen
Werkzeuge für die Holzbearbeitung:
Keramische Matrizen, Verschleißteile
Hinweis: Dies sind einige typische Anwendungen. Ihre spezifische Anwendung sollte nicht ohne unabhängige Untersuchung und Bewertung der Eignung durchgeführt werden.
Zusammensetzung
- Kohlenstoff: 3,40 %
- Chrom: 5,25 %
- Vanadium: 14,50 %
- Molybdän: 1,30 %
Physikalische Eigenschaften
| Elastizitätsmodul | 34 X 10^6 psi | 235 GPa |
| Dichte | (0,262 lbs./in³) | 7,25 g/cm³ |
Koeffizient der thermischen Ausdehnung
| °C | °F | in/in/°C X10-6 | in/in/°F X10-6 |
|---|---|---|---|
| 21-93 | 70-200 | 10,5 | 5,8 |
| 21-260 | 70-500 | 11,1 | 6,2 |
| 21-427 | 70-800 | 11,7 | 6,5 |
| 21-593 | 70-1100 | 12,1 | 6,7 |
Mechanische Eigenschaften
Verschleißfestigkeit
Mit einem Vanadiumgehalt von fast 15% weist CPM 15V die höchste Verschleißfestigkeit aller heute verfügbaren Kaltarbeitsstähle auf.
Schlagzähigkeit
Das CPM-Verfahren ermöglicht die Herstellung von hohen Vanadium-Graden ohne Zähigkeitseinbußen. Beispielsweise weisen sowohl CPM 10V als auch CPM 15V zwar eine deutlich höhere Verschleissfestigkeit als der konventionelle Werkzeugstahl D7 mit hohem Vanadiumgehalt auf, bieten aber auch eine höhere Zähigkeit. (Siehe Tabelle)
| Wärmebehandlung (1) Aust.Temp. | HRC | Verschleißfestigkeit (2) Adhäsiv | Zähigkeit (3) ft.-lb. / (J) | |
|---|---|---|---|---|
| CPM 15V | 1175°C (2150°F) | 64 | 124 | 8 / (11) |
| CPM 15V | 1120°C (2050°F) | 61 | – | 9 / (12) |
| CPM 15V | 1120°C (2050°F) | 58 | – | 13 / (18) |
| CPM 10V | 1175°C (2150°F) | 63 | 90 | 14 / (19) |
| CPM M4 | 1160°C (2120°F) | 63 | 31 | 31,5 / (43) |
| D2 | 1010°C (1850°F) | 60 | 4 | 17 / (23) |
| D7 | 1040°C (1900°F) | 61 | 7 | 6 / (9) |
(1) Wärmebehandlung: Austenitisiert wie angegeben und angelassen auf Härte.
(2) Kreuzzylinder-Verschleißtest (höhere Zahl = bessere Verschleißfestigkeit)
(3) Charpy-C-Kerbschlagbiegeversuch (Durchschnittswert)
Wärmebehandlung
Kritische Temperatur: 838°C (1540°F)
Schmieden: 1095-1150°C (2000-2100°F) Nicht unter 930°C (1700°F) schmieden. Langsam abkühlen.
Glühen: Erwärmen auf 870°C (1600°F), 2 Stunden halten. Langsames Abkühlen nicht schneller als 15°C (30°F) pro Stunde auf 540°C (1000°F), dann Ofenabkühlung oder Abkühlung an ruhender Luft auf Raumtemperatur.
Geglühte Härte: ca. BHN 255-277
Spannungsarmglühen
Geglühte Teile: Aufheizen auf 595-705°C (1100-1300°F), 2 Stunden halten, dann im Ofen oder an ruhender Luft abkühlen lassen.
Gehärtete Teile: Aufheizen auf 15-30°C (25-50°F) unterhalb der ursprünglichen Anlasstemperatur, 2 Stunden halten, dann im Ofen oder an ruhender Luft abkühlen lassen.
Härten
Vorwärmen: Erwärmen auf 815-845°C (1500-1550°F) Ausgleichen. Eine zweite Vorwärmstufe bei 1010-1040°C (1850-1900°F) wird für die Vakuum- oder Atmosphärenhärtung empfohlen.
Austenitisieren: 1065-1175°C (1950-2150°F), Haltezeit auf Temperatur: 20-30 Minuten.
Abschrecken: Luft- oder Überdruck-Abschreckung (mindestens 2 bar) auf unter 50°C (125°F), oder Salz- oder unterbrochene Ölabschreckung auf etwa 540°C (1000°F), dann Abkühlung der Luft auf unter 50°C (125°F). Eine Salzbadbehandlung, sofern durchführbar, gewährleistet die maximal erreichbare Zähigkeit für eine bestimmte Härtebehandlung.
Anlassen: Zweimal bei 540°C (1000°F), jeweils mindestens 2 Stunden. Dreimaliges Anlassen für Härtungstemperaturen über 2100°F (1150°C). Siehe Tabelle für Daten.
Größenänderung: +0.04/0.05%
Empfohlene Wärmebehandlung: Für maximale Verschleißfestigkeit bei 1175°C (2150°F) austenitisieren, 10 Minuten halten und abschrecken. Drei Mal bei 550°C (1025°F) anlassen.
Zielhärte: 61 – 63 HRC.
Reaktion auf Wärmebehandlung
Härte – HRC
Austenitisierungstemperatur
| Anlass-Temperatur | 1120°C (2050°F) | 1150°C (2100°F) | 1175°C (2150°F) |
|---|---|---|---|
| Min. Zeit bei Aust. Temp. | 30 Minuten | 20 Minuten | 10 Minuten |
| 540°C (1000°F) | 62 | 63 | 64 |
Optimal für maximale Zähigkeit und effektiven Spannungsabbau.
| 550°C (1025°F) | 60 | 62 | 63 |
| 565°C (1050°F) | 58 | 60 | 61 |
| 565°C (1050°F) | 54 | 55 | 56 |
| 565°C (1050°F) | 48 | 50 | 51 |
| 565°C (1050°F) | 46 | 47 | 48 |
| Min. Anlassvorgänge | 2 | 2 | 3 |
Die Ergebnisse können je nach Härteverfahren und Querschnittsgröße variieren. Eine Salz- oder Ölabschreckung führt zu maximalen Ergebnissen. Vakuum- oder Atmosphärenkühlung kann zu bis zu 1-2 HRC-Punkten weniger führen.
Oberflächenbehandlungen
Aufgrund seiner hohen Anlasstemperaturen (> 540°C / 1000°F) eignet sich CPM 15V zum Nitrieren, PVD-Beschichten oder ähnlichen Oberflächenbehandlungen. CVD-Beschichtungsverfahren überschreiten im Allgemeinen die kritische Temperatur und können zu nicht vorhersehbaren Maßänderungen führen.
Hinweis: Die in diesem Datenblatt angegebenen Eigenschaften sind typische Werte. Normale Schwankungen in Chemie, Größe und Wärmebehandlungsbedingungen können Abweichungen von diesen Werten verursachen.
Mehr zu CPM 15V:
Leitfaden Messerstahl
Welcher Messerstahl ist der richtige für mich? – hier.
Tabellarische Übersicht Messerstahl
Referenztabelle Messerstahl – hier.
Messerstahl-FAQ – Teil 3
Verschiedene Stähle und ihre Eigenschaften – hier.
Noch mehr zu 15V
Outdoormesser.net nach „CPM 15V“ durchsuchen – hier.