Stal nierdzewna 420: wszechstronna martenzytyczna stal nierdzewna do zastosowań o średniej-twardości

Stal nierdzewna 420 to klasyczna martenzytyczna stal nierdzewna składająca się głównie z 12%-14% chromu, bez dodatku niklu. Wysoką twardość i wytrzymałość osiąga poprzez obróbkę cieplną (hartowanie i odpuszczanie), przy zachowaniu podstawowej odporności na korozję. W przeciwieństwie do austenitycznych stali nierdzewnych jest ona magnetyczna w temperaturze pokojowej i wykazuje dobrą skrawalność po wyżarzaniu. Jego opłacalność i regulowane właściwości mechaniczne sprawiają, że jest on szeroko stosowany w produkcji mechanicznej i elementach precyzyjnych.

Podstawowe parametry

Skład chemiczny (% wag.): C=0.15-0.25, Si mniejszy lub równy 1,00, Mn mniejszy lub równy 1,00, P mniejszy lub równy 0,040, S mniejszy lub równy 0,030, Cr=12.00-14.00, Fe=Pozostała

Właściwości mechaniczne (hartowane i odpuszczane): Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 725 MPa, granica plastyczności większa lub równa 515 MPa, Wydłużenie większe lub równe 15%, Twardość większa lub równa 217HB (wyżarzana) / większa lub równa 50HRC (hartowana i odpuszczana)

Temperatura pracy: -20 stopni do 300 stopni (praca ciągła)

Gatunki równoważne: SUS420J1 (JIS), EN 1.4021 (EN), UNS S42000 (ASTM)

Zalety wydajności: Wysoka twardość i odporność na zużycie po obróbce cieplnej; dobra odporność na korozję w środowisku atmosferycznym, słodkim i lekko kwaśnym-alkalicznym; doskonała obrabialność i szlifowalność; niski koszt ze względu na brak dodatku niklu; magnetyczne, odpowiednie do scenariuszy separacji magnetycznej.

Typowe zastosowania: Ostrza noży, nożyczki, narzędzia chirurgiczne, części form, rdzenie zaworów, wały pomp, łożyska precyzyjne, uszczelnienia mechaniczne, elementy złączne wymagające dużej wytrzymałości.

Praktyczne pytania i odpowiedzi

P1: Jaki proces obróbki cieplnej jest odpowiedni dla stali nierdzewnej 420? A1: Standardowym procesem jest hartowanie (980-1050 stopni, chłodzenie olejem) + odpuszczanie (150-200 stopni, chłodzenie powietrzem). Pozwala to osiągnąć twardość 50-55HRC, równoważąc wytrzymałość i wytrzymałość. W przypadku części wymagających wyższej wytrzymałości można zastosować odpuszczanie w temperaturze 300-400 stopni, ale twardość spadnie do 35-40HRC.

P2: Czy stal nierdzewna 420 nadaje się do zastosowań mających kontakt z żywnością? A2: Tak, ale tylko w przypadku nie-kwasowego kontaktu z żywnością (takich jak nożyczki ze stali nierdzewnej do pakowania żywności). Nie zaleca się go do długotrwałego-kontaktu z kwaśną żywnością (np. cytrusami, octem), ponieważ może powodować korozję i uwalniać jony chromu. Sprzęt do przetwarzania żywności wymagający wysokiej odporności na korozję powinien wykorzystywać stal nierdzewną 304.

P3: Dlaczego stal nierdzewna 420 rdzewieje łatwiej niż 304? A3: Zawartość chromu (12% -14%) jest niższa niż 304 (18% -20%) i nie ma niklu stabilizującego folię pasywacyjną. Warstwa tlenku jest stosunkowo cienka i łatwo ulega uszkodzeniu. Regularne czyszczenie i olejowanie może poprawić jego odporność na korozję.

P4: Czy można spawać stal nierdzewną 420? A4: Można go spawać, ale przed spawaniem wymagane jest wstępne podgrzanie (200-300 stopni), aby zapobiec pękaniu na zimno, a po spawaniu należy odpuszczać (150-250 stopni). Używaj drutu spawalniczego ER420 i unikaj dużego dopływu ciepła, aby zapobiec gruboziarnistości ziaren.

P5: Jaka jest różnica między stalą nierdzewną 420 i 420J2? A5: 420J2 (UNS S42020) ma wyższą zawartość węgla (0,20-0,30%) niż 420 (0,15-0,25%), więc jego twardość po obróbce cieplnej jest wyższa (do 58HRC) i odporność na zużycie jest lepsza, ale udarność jest nieco niższa. Jest bardziej odpowiedni do elementów odpornych na zużycie, takich jak ostrza noży o wysokiej twardości.