S110V 和 S30V 是 Crucible Industries 采用 CPM(坩埚颗粒冶金)工艺制造的两种高性能不锈钢。
这种粉末冶金工艺可以制造出具有极高合金含量和精细碳化物结构的钢。
由于钒、铌和其他碳化物形成元素含量非常高,S110V 钢具有极高的耐磨性。
这使得 S110V 刀具具有出色的刀刃保持力,但会牺牲韧性。相比之下,S30V 的钒含量较低但仍然较多,因此具有更好的韧性。
较低的合金为 S30V 提供了比 S110V 更高的韧性,从而在高强度使用中具有更好的抗碎裂和断裂能力。
S30V还受益于Crucible多年来在粉末冶金技术方面的改进,使其具有精细的碳化物结构,尽管硬度很高,但仍具有合理的韧性。
S110V 与 S30V 概览
财产 | S110V钢 | S30V钢 |
---|---|---|
硬度 | 非常高 (64 HRC) | 高 (62 HRC) |
韧性 | 低的 | 缓和 |
边缘保留 | 极高 | 高的 |
耐腐蚀性能 | 非常好 | 好的 |
易于锐化 | 非常困难 | 缓和 |
硬度
S110V 钢的硬度可能显着高于 S30V 钢。
S110V 的数据表显示,经过适当热处理后,其硬度可达到 64 HRC,相比之下,S30V 的数据表显示最大硬度为 62 HRC。
S110V 的更高硬度潜力得益于其更高的合金含量,包括更多的碳、铬、钒、钼和其他碳化物形成元素。
这些允许在适当的热处理过程中更多地形成硬质钒和铌碳化物。
韧性
S30V 刀具和刀片比 S110V 刀具具有更好的韧性,使其在剧烈冲击时更能抵抗碎裂。S30V 较低的合金含量提高了韧性。
根据现有数据和独立测试,S30V 钢比 S110V 钢具有优越的韧性。
在直接夏比冲击测试中,S30V 获得了约 10 ft-lbs 的较高韧性值,而在类似热处理后进行测试时,S110V 的韧性值在 7 ft-lbs 范围内。
S110V 的合金含量较高,包括更多的碳和碳化物形成元素(如铬、钒和铌),导致热处理过程中硬碳化物的形成增加。
它们提供卓越的硬度和耐磨性,但会降低韧性。相比之下,S30V 的碳化物体积分数较低,而且由于多年来粉末冶金生产的改进,碳化物也稍微细一些。
相对于S110V,更少且更细的碳化物提高了S30V的韧性。对于需要抵抗碎裂和断裂的刀具,尤其是在砍伐或撬动等任务中,S30V 可能是比 S110V 更好的选择。
然而,对于剃须刀刀片等硬度和边缘保持力比抗冲击性更重要的应用,S110V 可能是首选,尽管其韧性较低。
边缘保留
与 S30V 钢相比,S110V 钢由于其硬质钒和铌碳化物含量非常高,因此具有极其优异的刀刃保持力。
在长时间的切割任务中,S110V 刀具比 S30V 刀具保持锋利的时间更长。
在标准化边缘保留测试中,在固定时间和切割距离内,S110V 的表现比 S30V 好 25-30%。
差异源于 S110V 中碳化钒和碳化铌的体积分数高得多,约为 27%,而 S30V 中碳化钒仅为 14.5%。
这些非常硬的碳化物负责耐磨性。在另一项研究中,与相似硬度水平相比,S110V 在干砂橡胶轮磨损测试中的重量损失约为 S30V 的一半。
同样,S110V 的高碳化物含量是所有不锈钢中最高的,使其在耐磨性方面显着优于 S30V。
耐腐蚀性能
S110V比S30V具有更强的耐腐蚀性,在恶劣环境下能更好地防锈。
S110V不锈钢中较高的铬和钼提高了其耐腐蚀性。
在盐雾测试中,在出现红锈迹象之前,S110V不锈钢的抵抗点蚀的时间明显长于S30V不锈钢。
与 S30V 中的 14% Cr 和 2% Mo 相比,S110V 的铬和钼含量更高,分别为 15.25% Cr 和 2.25% Mo,这归因于其高耐腐蚀性。
S110V不锈钢中的铌还有助于在固溶体中结合更多的铬以抵抗腐蚀。
在分析局部腐蚀行为的循环极化测试中,S110V 在包括不同 pH 值在内的一系列测试条件下再次优于 S30V。
S110V 和 S30V 不锈钢对于许多应用都具有足够的耐腐蚀性,但如果最大化耐腐蚀性至关重要,S110V 是明智的选择。
易于锐化
由于 S30V 的碳化物含量较低,S30V 刀具比 S110V 刀具更容易磨锐,在 S30V 上磨出毛刺和边缘所需的精力和时间要少得多。
S110V 的碳化钒和碳化铌含量较高(体积分数约为 27%),这使得磨刀过程中的磨损和毛刺变得更加困难且耗时。
S30V 刀具钢的碳化物含量更适中,约为 14.5%,更容易去毛刺和刃口成型。
在实际使用中,许多用户注意到 S110V 的磨锐时间明显更长,并且需要更多的磨料磨损才能在钝化后重新形成边缘。
由于采用了精细的生产方法,S30V 中的细小碳化物能够很好地锋利,同时仍提供良好的刃口保持力。
虽然与简单碳钢相比,这两种钢都被认为难以锐化,但与 S110V 相比,S30V 对锐化的响应明显更高。
S110V 的合金和碳化物含量非常高,但其代价是可磨性较差。对于大多数注重维护方便性的通用刀具,我建议使用 S30V 而不是 S110V。
然而,对于剃须刀或手术刀等应用来说,S110V 可能是一个可以接受的折衷方案,在这些应用中,最大边缘保持力至关重要并且无需频繁重新磨锐。
关于 S110V 与 S30V 的最终想法
最后,虽然 S110V 的刀刃保持力比 S30V 好得多,但我发现自己更喜欢 S30V,适合我的大多数刀具。
根据我的经验,韧性、耐腐蚀性和合理的易于刃磨的结合使 S30V 更适合日常携带。
我过去曾尝试过 S110V 刀,但发现与 S30V 相比,它们太难磨了。
虽然 S110V 可以在令人难以置信的长时间内保持刀刃,但当确实发生钝化时,重新调整刀刃就变成了一件苦差事。
对我来说,S30V 在边缘保持性、易于维护性和韧性之间提供了最佳平衡。
粉末冶金工艺使 S30V 碳化物足够细,无需过多努力即可磨锐,同时在实际切削中仍表现良好。我看重 EDC 刀片的韧性。