Martenzytyczne stale nierdzewne 410 i 420: niska-spawalność węgla vs wysoka-zużycie węglowe-odporność

 

Jaki jest ich podstawowy skład i różnice we właściwościach mechanicznych?

410 zawiera 11,5–13,5% Cr, 0,15% max C i nie zawiera niklu, co zapewnia wytrzymałość na rozciąganie ~ 520 MPa w stanie wyżarzonym. Można go-poddawać obróbce cieplnej do 45 HRC, aby uzyskać umiarkowaną odporność na zużycie, z dobrą spawalnością w porównaniu do wyższych-gatunków martenzytycznych. 420 zawiera 12–14% Cr, 0,15–0,40% C i nie zawiera niklu, osiągając maksymalną twardość 55 HRC po hartowaniu i odpuszczaniu. Wyższa zawartość węgla powoduje powstawanie gęstych węglików chromu, które zwiększają odporność na zużycie, ale zmniejszają spawalność. Obydwa gatunki są magnetyczne we wszystkich temperaturach i wymagają obróbki cieplnej, aby osiągnąć swój pełny potencjał wytrzymałościowy.

Czym różni się ich spawalność i odkształcalność w procesie produkcji?

410 jest najbardziej spawalną martenzytyczną stalą nierdzewną-. Można ją spawać standardowymi metodami GTAW lub SMAW, podgrzewając wstępnie do 150–200 stopni i-odpuszczając po spawaniu, aby uniknąć pęknięć. Ma także dobrą odkształcalność podczas gięcia i tłoczenia cienkich-części. Materiał 420 ma słabą spawalność ze względu na wyższą zawartość węgla: spawanie powoduje wytrącanie się węglika na granicach ziaren, co prowadzi do kruchości i pękania w-strefie wpływu ciepła. Nie jest zalecany do połączeń spawanych, nawet po podgrzaniu. Odkształcalność stali 420 ogranicza się do łagodnego zginania.-silna obróbka na zimno powoduje utwardzanie przez zgniot i pękanie bez wyżarzania pośredniego.

W jakich zastosowaniach jeden gatunek jest preferowany od drugiego?

Wybierz 410 do spawanych części mechanicznych w suchym środowisku: wały pomp, korpusy zaworów, elementy sprzętu rolniczego i palniki pieców, gdzie krytyczna jest umiarkowana wytrzymałość i spawalność. Wybierz 420 do nie-zespawanych,-części intensywnie zużywających się: narzędzi skrawających (np. ostrzy do obróbki drewna), narzędzi chirurgicznych (np. skalpeli), elementów broni palnej i bieżni łożysk, które wymagają wysokiej twardości i zachowania krawędzi.

Jak wypada ich odporność na korozję w środowiskach usługowych?

410 zapewnia podstawową odporność na korozję, toleruje suche warunki wewnętrzne i krótkotrwałe-wystawienie na działanie słodkiej wody. Będzie szybko rdzewieć w środowiskach wilgotnych, przybrzeżnych lub chemicznych bez powłok ochronnych (np. cynkowania). Wyższa zawartość węgla w 420 zmniejsza jego odporność na korozję w porównaniu do 410, czyniąc go jeszcze bardziej podatnym na rdzę w wilgotnym środowisku. Nadaje się tylko do zastosowań suchych i o niskiej-wilgotności, takich jak części maszyn w pomieszczeniach zamkniętych. Żaden gatunek nie jest zalecany do zastosowań morskich ani w przetwórstwie chemicznym-modernizacji do 304 lub 17-4 PH w celu lepszej ochrony przed korozją.

Jakie są kluczowe wytyczne dotyczące obróbki cieplnej dla każdego gatunku?

W przypadku 410 standardowy cykl hartowania to: austenityzacja w temperaturze 980–1050 stopni, hartowanie w oleju, a następnie odpuszczanie w temperaturze 200–300 stopni, aby zrównoważyć twardość i wytrzymałość. Odpuszczanie powyżej 300 stopni znacznie zmniejsza wytrzymałość, ale poprawia ciągliwość. 420 wymaga wyższej temperatury austenityzacji (1010–1070 stopni), aby całkowicie rozpuścić węgliki, a następnie hartowania w oleju i odpuszczania w temperaturze 150–200 stopni w celu maksymalizacji twardości. Unikaj nadmiernego-odpuszczania, ponieważ zmniejszy to odporność na zużycie. Obydwa gatunki muszą być powoli schładzane po wyżarzaniu, aby zapobiec kruchości.-Gwałtowne chłodzenie może spowodować pękanie w grubych przekrojach.