Acier CPM S30V

Bref historique

Lors du choix de n'importe quel couteau, l'acier est l'un des facteurs clés qui déterminent la netteté, la robustesse, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion. L'un de ces aciers pour couteaux est Acier CPM S30V.

L'acier CPM S30V est un acier en poudre inoxydable au vanadium de qualité supérieure créé grâce à une technologie brevetée en 2001 par Crucible Industries avec la participation de plusieurs couteliers tels que Chris Reeve, Dirk Barber, Phil Wilson, Sal Glesser, Ernest Emerson, Tony Marfione, William W. Harsey Jr., Tom Mayo, Jerry Hossom, et Paul Bos, spécifiquement pour la production de couteaux.

Le résultat du développement fut un acier pour couteaux avec un équilibre composition, ce qui favorise une distribution uniforme des carbures de vanadium lors du traitement thermique à un niveau de dureté allant jusqu'à 61 HRC, pour atteindre des propriétés mécaniques optimales des lames de couteaux destinées à un usage intensif.

Comparées à certains autres aciers, les lames fabriquées en acier CPM S30V présentent les caractéristiques notables suivantes : petite taille de grain, ténacité aux chocs améliorée, résistance assez élevée à la rupture, résistance à l'écaillage et aux fractures, et assez bonne résistance à la corrosion. Cet acier est également relativement facile à affûter.

Crucible Industries a été un acteur majeur dans l'industrie des aciers pour couteaux pendant des décennies grâce à des aciers tels que 154CM, développé à la fin des années 1950 et popularisé par Bob Loveless au début des années 1970.

L'entreprise est particulièrement connue pour le développement et la production d'aciers en poudre utilisant le breveté CPM (Crucible Particle Metallurgy) processus, qui a commencé à être produit en grandes quantités dans les années 1970.

Un des aspects distinctifs de la production de tous les aciers en poudre est que le processus de fabrication permet d'introduire une quantité plus élevée d'éléments d'alliage sans réduire la ténacité ni la maniabilité. La production d'acier en poudre atteint une uniformité matérielle très élevée. Cette technologie permet de produire des aciers à haute teneur en alliage avec des microstructures plus fines grâce au processus de solidification rapide.

À bien des égards, l'arrivée d'un acier comme acier S30V est devenu une étape importante dans le développement des aciers pour couteaux et une réponse innovante à la demande croissante de couteaux avec des lames en acier de haute qualité capables de maintenir un tranchant stable et de résister à la corrosion.

Crucible a également créé toute une gamme d'autres aciers en poudre, y compris S35VN, S45VN, S60V et S90V, mais aucun d'eux n'a connu une utilisation particulièrement répandue dans la production de couteaux à long terme.

Composition de l'acier CPM S30V. Propriétés chimiques et physiques des éléments d'alliage

Avec 1,45 % de carbone, les trois principaux éléments d'alliage de CPM S30V l'acier est de 14 % de chrome, 4 % de vanadium et 2 % de molybdène.

La teneur en carbone dans Acier CPM S30V peut être considéré comme assez élevé pour fournir à la lame une dureté et une ténacité suffisantes, et en combinaison avec d'autres métaux d'alliage, pour conférer les propriétés mécaniques nécessaires.

Chrome contenu de 14 % dans le composition augmente la dureté, la résistance à la traction et la densité. Une résistance significative à la corrosion apparaît généralement avec des niveaux de chrome supérieurs à 13 %, rendant l'alliage inoxydable.

Le chrome, en tant qu'élément d'alliage dans le fer, abaisse la vitesse de refroidissement critique, augmente la résistance à l'usure et à la chaleur. Il renforce l'acier et aide à former des carbures. Lorsque l'alliage contient environ 13 % de chrome, la résistance à la corrosion augmente fortement, c'est pourquoi il est utilisé pour produire des aciers inoxydables — ou, en termes plus techniques, cet acier est plus correctement appelé conditionnellement inoxydable. De plus, le chrome stabilise les composés ferritiques et les décalages de phase dans l'alliage.

En termes de traitement, le chrome présente aussi quelques inconvénients : il peut réduire la ténacité aux chocs et la forgeabilité ou la soudabilité. En revanche, le chrome réduit définitivement la conductivité thermique, ce qui déplace la courbe de température du traitement thermique vers une autre plage.

Lorsque le chrome est présent dans l'alliage, l'acier peut être trempé à l'air ou à l'huile. Les carbures de chrome aident à maintenir la netteté, la résistance à l'usure et la résistance à la chaleur.

Le vanadium dans les alliages d'acier augmente la ténacité, la résistance à l'usure, la densité et la résistance. Sa présence améliore également la résistance à la corrosion et augmente la couche d'oxyde. Les inclusions de carbure de vanadium sont extrêmement dures.

En combinaison avec le carbone, le vanadium forme ses propres carbures, qui améliorent la résistance à l'usure, la résistance et la dureté. Même une petite quantité de vanadium peut empêcher la formation de gros grains. Après trempe et revenu, le traitement de recuisson devient très difficile. Comparé à plusieurs autres aciers, la teneur en vanadium de 4,00 % dans l'alliage est assez élevée et a un effet positif significatif sur les propriétés mécaniques des lames de couteaux.

Structurellement, les aciers en poudre, y compris Acier CPM S30V, se composent de martensite, de carbures et de diverses inclusions non métalliques. Bien que la structure martensitique de l'acier en poudre soit très dure et cassante, le grain plus fin, la haute densité et la distribution uniforme des carbures garantissent des caractéristiques de performance très élevées.

Le molybdène est l'un des composants importants du CPM S30V alliage d'acier. Le molybdène est un métal de transition qui, en raison de son éclat blanc argenté, était souvent confondu avec le plomb par le passé. Aujourd'hui, c'est un élément d'alliage important dans l'industrie de l'acier et il est utilisé en combinaison avec d'autres agents d'alliage.

Dans les alliages d'acier, le molybdène augmente la dureté, la résistance à la traction et la soudabilité. En revanche, il réduit la forgeabilité et la ductilité.

Le molybdène améliore le processus de revenu après trempe et renforce l'effet des autres éléments d'alliage, c'est pourquoi il est utilisé en combinaison. Comme certains autres éléments d'alliage, le molybdène se lie au carbone pour former ses propres carbures, qui augmentent à leur tour la dureté de l'acier et la résistance à la corrosion.

La présence de molybdène à 2,00 % dans l'alliage, en tenant compte des autres métaux d'alliage, est pleinement justifiée et a fait ses preuves en pratique.

Feuille de calcul de composition CPM-S30V

Caractéristiques de l'acier CPM S30V

Comme déjà mentionné ci-dessus, l'une des principales caractéristiques distinctives des aciers en poudre, et en particulier Acier CPM S30V, c'est la structure de grain beaucoup plus fine, ce qui améliore à son tour presque tous les indicateurs de performance et offre des avantages indéniables à l'usage par rapport aux aciers plus simples.

Comparaison de l'acier S30V avec d'autres aciers de la gamme Crucible

Pour comprendre le avantages de Acier CPM S30V, il vaut d'abord la peine de revoir certaines données d'autres aciers produits par Crucible.

L'acier 154CM, en tant que prédécesseur de plusieurs aciers de la société, est plus résistant à la corrosion, plus ductile, et présente une meilleure résistance à la corrosion résistance potentiel que S30V. À d'autres égards, acier S30V offre un niveau beaucoup plus élevé de rétention du tranchant.

D2 et S30V les aciers sont tous deux des aciers de haute qualité. Le différences dans composition et la performance se résument à ceci : D2 a une résistance à l'usure plus élevée, tandis que acier S30V ont une résistance à la corrosion nettement plus élevée, une meilleure ténacité, et sont donc plus difficiles à aiguiser.

Les deux CPM 20CV et S30V sont des aciers en poudre de la société, la différence étant que 20CV dépasse S30V en ténacité et en tenue du tranchant grâce à sa teneur plus élevée en chrome. D'un autre côté, acier S30V offre une combinaison plus équilibrée de toutes les caractéristiques, avec des valeurs légèrement inférieures, mais ajoute une résistance considérable à la corrosion, un meilleur équilibre global, et est quelque peu plus facile à aiguiser.

Comme déjà noté ci-dessus, comparé au CPM S35VN et au CPM S45VN, acier S30V remporte la palme en termes de combinaison de toutes les caractéristiques ainsi que de la résistance à la corrosion, tandis que ces deux aciers ont une meilleure tenue du tranchant et une plus grande ténacité aux chocs. Les deux aciers sont également résistants à la corrosion et ont une bonne résistance à l'usure. Ils sont aussi plus faciles à aiguiser que acier S30V.

Un petit inconvénient du CPM S45VN peut être sa gamme de modèles relativement restreinte et le prix le plus élevé parmi ces trois aciers.

En considérant la catégorie des super aciers, S60V et S90V appartiennent à cette catégorie. Ces deux aciers surpassent nettement acier S30V et bien d'autres. Grâce à leur teneur élevée en carbone et en vanadium, les lames de couteaux deviennent extrêmement résistantes à l'usure, mais elles sont aussi assez difficiles à aiguiser. De plus, ces aciers sont sujets à l'éclatement en cas d'utilisation incorrecte, et les couteaux fabriqués avec eux sont plutôt coûteux. Bien qu'il soit certainement possible d'utiliser des couteaux avec des lames en ces aciers, acier S30V, à un prix bien plus bas, est tout aussi efficace, suffisamment résistant et durable.

Caractéristiques d'aiguisage de l'acier CPM S30V

Lors de l'aiguisage de lames fabriquées à partir de Acier CPM S30V avec un traitement thermique standard à 58–60 HRC, il n'y a généralement pas de problèmes — on peut utiliser une large gamme d'abrasifs industriels, par exemple série TSPROF CS.
Si le niveau de dureté est supérieur à 60 HRC, il est tout à fait raisonnable d'utiliser diverses solutions prêtes à l'emploi sous forme de pierres diamantées sur différents agents liants, comme pierres diamantées liées à la résine TSPROF Alpha.

Conclusions

Les impressions de chaque personne utilisant un couteau avec Acier CPM S30V sur la lame sera également différente. De plus, vous pouvez simplement prendre votre propre couteau fabriqué dans cet acier, couper quelque chose, et vous comprendrez clairement que beaucoup dépend non seulement des spécificités du traitement thermique de l'acier et de la taille et des paramètres de la lame elle-même, mais aussi de la forme du manche, de son ergonomie et de votre ressenti personnel.

Dans l'ensemble, Acier CPM S30V est un acier en poudre très bien équilibré avec une bonne tenue du tranchant. L'acier peut supporter des charges latérales modérées et résiste bien à l'humidité. Même si de nombreuses entreprises américaines de couteaux passent à des options d'acier en poudre plus récentes, Acier CPM S30V reste aujourd'hui un bon choix et montre de bonnes performances sur les couteaux sortis plus tôt.

Il convient de noter que si la qualité du traitement de Acier CPM S30V est suffisamment élevé, l'affûtage de cet acier ne posera pas de problèmes significatifs, mais si l'acier est surtrempé, certaines difficultés d'affûtage peuvent survenir.

Parmi les marques et modèles de couteaux les plus connus dans cet acier figurent Spyderco avec le modèle Military 2 et Buck avec le Buck 110, bien que ce dernier avec CPM S30V l'acier est considéré comme une édition limitée.

Le lecteur peut utiliser cet article comme une sorte de guide, mais est aussi gratuit décider par eux-mêmes, en se basant sur l'expérience personnelle et celle d'amis ou de connaissances possédant des couteaux fabriqués dans cet acier.

Un aiguiseur capable de gérer n'importe quel couteau fabriqué dans n'importe quel acier ? Un TSPROF Pioneer. Ce système guidé offre une précision inégalée, des angles réglables et une compatibilité avec divers abrasifs, garantissant une qualité de tranchant de premier ordre. Une construction durable et un design convivial le rendent parfait pour affûter des couteaux fabriqués en Acier CPM S30V.