CPM M4 – это быстрорежущая сталь специального назначения, разработанная американской компанией Crucible Industries. У неё высокое содержание ванадия. Сплав показывает лучшую износостойкость и ударной вязкость, чем марки M2 или M3. Поэтому его используют и в ножевой индустрии, хотя клинки из CPM M4 встречаются не так уж и часто.

Маркировка CPM M4 на клинке

Видя аббревиатуру CPM, мы понимает, что речь идёт о порошковой металлургии. Эту технологию компания изобрела ещё в 1970 году и под названием Crucible Particle Metallurgy её запатентовала. Технология обеспечивает на выходе однородную высококачественную сталь, у которой превосходная стабильность структуры, мелкий размер зерна и высокая ударная вязкость в сравнении со сталями, получаемыми обычными способами. Кроме того, процесс позволяет экспериментировать с легированием куда шире, чем при выплавке стали традиционными методами.

Сравнение структуры порошковой и обычной стали

Химический состав стали CPM M4

Основу стали составляет железо, а прочие добавки формируют её конкретные свойства. По составу CPM M4 относится к высокоуглеродистым сталям, а содержание углерода здесь примерно на экваторе допустимых значений (у порошковых сталей углерода может быть до 3%, но это не превращает их в чугун). Остальные элементы (согласно данным Crucible Industries) имеют следующее процентное распределение:

  • Углерод: 1,42%;
  • Вольфрам: 5,5%;
  • Молибден: 5,25%;
  • Хром: 4%;
  • Ванадий: 4%;
  • Кремний: 0,55%;
  • Марганец: 0,3% (HC) или 0,7% (HS);
  • Фосфор: 0,03%;
  • Сера: 0,06% (HC) или 0,22% (HS).

Как объясняет сама Crucible Industries, HC – это высокоуглеродистая модификация для обеспечения оптимальной реакции упрочнения в инструментах большего поперечного сечения или при термообработке в вакууме или атмосфере, а HS – это модификация с высоким содержанием серы, которая обеспечивает улучшенную обрабатываемость и шлифовку.

Сравнение содержания химических элементов у CPM M4 и AISI M4

CPM M4 не надо путать с AISI M4. У этих марок даже состав различается (например, AISI M4 включает медь). За твёрдость стали отвечает углерод, поэтому его содержание влияет на прочность клинка и период удержания остроты его режущей кромки. Хром способствует сопротивляемости коррозии и повышает ударную вязкость. Положительно на твёрдость действует молибден, одновременно улучшая обрабатываемость. Высокая износостойкость сплава получена добавлением достаточного количества ванадия, который хорошо влияет ещё на ударную вязкость и стойкость к коррозии. Высокое содержание вольфрама улучшает показатели твёрдости и износостойкости. Марганец способствует твёрдости сплава, но при больших его значениях возрастёт и хрупкость. Кремний влияет на прочность и термостойкость. Фосфор и сера считаются вредными примесями. В обычных сталях стараются минимизировать их присутствие. Но у порошковых сталей свои законы, поэтому ряд источников подтверждает, что эти два элемента здесь улучшают обрабатываемость, а фосфор – ещё и твёрдость.

Критическая температура для CPM M4 при термической обработке 840 °C. Ковка проходит при температуре 1095-1150 °C и в процессе нельзя опускать её ниже 930 °C. После ковки сталь следует остужать медленно. Для отжига сталь надо нагреть до 870 °C, выдержать два часа, а затем охлаждать не быстрее 15 °C в час. По достижении 540 °C следует охладить в печи или на открытом воздухе до комнатной температуры. Аналогами CPM M4 считаются немецкие марки 1.3361 и 1.3394, китайская W6Mo5Cr4V4, японская SKH54 и американская T11304. Из российских марок к CPM M4 близка по свойствам Р6М5.

Достоинства и недостатки стали CPM M4

Основной повод выбрать нож с клинком из CPM M4 – это высочайшие показатели износостойкости и удержания остроты кромки, по которым сталь находится в списке лидеров. Эксперты также отмечают её превосходные ударную вязкость и устойчивость к нагрузкам на излом. Термообработка доводит сталь до твёрдости 66 HRC, однако здесь не каждый мастер способен провести закалку качественно.

Кастомный нож Large Meadows Skinner от Фила Уилсона

Главный недостаток CPM M4 относительно других схожих по свойствам марок – недостаточная устойчивость к коррозии. Но это не означает, что клинок ржавеет на глазах, как какая-нибудь углеродка. Однако ножу, безусловно, потребуется уход. Впрочем, производители пробуют избавиться от этого минуса путём нанесения на клинок прочного защитного покрытия. Кроме того, при высоком значении твёрдости надо быть готовым к тому, что процесс заточки будет нелёгким, а владельцу потребуется специальное оборудование. Всё сказанное подразумевает, что нож и сам будет достаточно дорогим, и затраты на его обслуживание тоже окажутся немалыми.

Примеры ножей из стали CPM M4

Учитывая сложность обработки, понятно, что основная часть ножей из CPM M4 – это кастомные экземпляры какой-нибудь распространённой модели, сделанной из более популярной стали. CPM M4 также используют найфмейкеры для нестандартных ножей. Известные компании не очень любят работать с этой маркой, однако Benchmade и Spyderco выпускали лимитированные партии ножей, чьи клинки были как раз из неё.

Автоматический нож Benchmade Partial Immunity Auto

Immunity™ - торговая марка ножей Benchmade, рассчитанных на долгий срок службы. Клинки вырезаются из полос лазером, а потом тщательно шлифуются. У этой модели лезвие защищено от коррозии дополнительным чёрным покрытием. Но даже при его наличии Benchmade рекомендует держать нож сухим и смазанным, а при появлении пятен и ржавчины пользоваться полиролью для металла. CPM M4 выбрана из-за её очень высокой износостойкости, что отвечает общей концепции Immunity, однако производитель предостерегает заменять этим ножом долото, монтировку или отвёртку.

Складной нож Spyderco Mantra 2

Круглое отверстие на клинке (Round Hole™) подсказывает, что мы имеем дело с ножом от Spyderco, хотя здесь оно выполняет декоративную роль, ведь клинок можно быстро извлечь только флиппером. Взяв всё лучшее от модели-предшественника, Mantra 2 явилась на суд найферов ножом, в котором дизайн от Эрика Глессера и современные материалы объединились с классическим стилем компании. CPM M4 взяли, чтобы получить клинок с потрясающей износостойкостью и впечатляющим периодом удержания кромки острой. Свойства стали также позволили сделать профиль Drop Point достаточно узким без ущерба для общей прочности ножа.

Полуавтоматический складной нож Kershaw Blur M4

Серия Kershaw Blur, которую разработал дизайнер Кен Онион, задействует несколько типов стали высокого качества, среди которых есть и М4, закалённая до 62-63 HRC. Это модель с чёрно-серой рукоятью (1670GRYBLK Sprint Run) и с чёрно-синей рукоятью (Navy Blue 1670NBM4). Для усиления антикоррозионных свойств клинку придали алмазоподобное углеродное покрытие (DLC). Благодаря высокой износоустойчивости М4 получилось сделать высокие вогнутые спуски, сохранив необходимый уровень прочности.

В целом, сталь CPM M4 - это закономерный выбор ищущих надежный нож с отличными режущими свойствами, который прослужит много лет и даже перейдёт по наследству. Высочайшие твёрдость, прочность и длительность удержания остроты превратили её в материал, с которым работают ножевые профессионалы.