Martenzytyczne stale nierdzewne 410 i 420: wytrzymałość na spawanie a hartowalna krawędź skrawająca

 

Jaki jest ich podstawowy skład i kluczowe różnice w wydajności?

410 zawiera 11,5–13,5% Cr i ≤0,15% C. Niska zawartość węgla pozwala na spawanie bez pęknięć i obróbkę cieplną do umiarkowanej twardości (do ~ 40 HRC), równoważąc wytrzymałość z wytrzymałością. 420 zawiera 12–14% Cr i 0,15–0,40% C. Wyższy węgiel pozwala na obróbkę cieplną do znacznie wyższych poziomów twardości (do ~ 55 HRC), tworząc mocna, odporna na zużycie-powierzchnia, idealna na krawędzie skrawające. Obydwa gatunki są magnetyczne i nie zawierają niklu, co czyni je tańszymi od gatunków austenitycznych, ale znacznie mniej odpornymi na korozję.

W jaki sposób ich właściwości mechaniczne odpowiadają różnym zastosowaniom?

410 jest używany do części konstrukcyjnych wymagających wytrzymałości i możliwości spawania, takich jak wały pomp, korpusy zaworów i armatura samolotów pracujących w suchym środowisku. 420 to materiał z wyboru do „twardych” części, które wymagają ostrej krawędzi lub odporności na ścieranie, takich jak ostrza noży, skalpele chirurgiczne, tuleje i płyty formy.

Jak wypada ich odporność na korozję w środowiskach usługowych?

410 zapewnia odpowiednią odporność na korozję w ściśle suchych środowiskach wewnętrznych. Szybko rdzewieje, jeśli zostanie wystawiony na działanie wilgoci lub wilgoci bez powłoki ochronnej. Wyższa zawartość węgla w gatunku 420 nieznacznie zmniejsza jego odporność na korozję w porównaniu do 410, czyniąc go jeszcze bardziej zależnym od oliwienia lub galwanizacji, aby zapobiec rdzewieniu w wilgotnych warunkach. Żaden gatunek nie powinien być stosowany na zewnątrz ani w kontakcie z wodą bez znaczącej ochrony powierzchni.

Jakie są kompromisy-w zakresie produkcji pomiędzy tymi dwoma klasami?

Gatunek 410 to jedyny powszechnie stosowany gatunek martenzytyczny uznawany za „spawalny”, choć nadal wymaga wstępnego podgrzania i-obróbki cieplnej po spawaniu, aby przywrócić plastyczność. Gatunek 420 jest w zasadzie niespawalny w stanie utwardzonym i podatny na pękanie, jeśli jest spawany w stanie wyżarzonym bez szczególnej ostrożności. Łączy się go prawie wyłącznie za pomocą środków mechanicznych (nity, śruby).420 dobrze obrabia się, aby uzyskać dokładne wykończenie, ale wymaga precyzyjnej obróbki cieplnej, aby osiągnąć pełny potencjał; bez obróbki cieplnej jest bardziej miękki i słabszy niż 410.

Jakie są najważniejsze ograniczenia i wytyczne dotyczące wyboru?

410 nie nadaje się do obróbki morskiej ani chemicznej; brakuje mu odporności na korozję na poziomie 304 lub 316.420. nie nadaje się do-części konstrukcyjnych nośnych, które wymagają wytrzymałości; jest zbyt krucha i pęknie pod wpływem uderzenia, a nie zgięcia. Wybierz 410, jeśli potrzebujesz magnetycznej, spawalnej, niedrogiej stali-na suche części mechaniczne. Wybierz 420, jeśli potrzebujesz-obróbki cieplnej stali na narzędzia skrawające lub płyty ścierne, które będą chronione przed żywiołami.