Porównanie stali nierdzewnej 420 (martenzytyczna-węglowa) i 440 (martenzytyczna-węglowa)

Obydwa gatunki 420 (średnio-węglowy) i 440 (wysoko-węglowy) to martenzytyczne stale nierdzewne, przy czym różnica w rdzeniu polega na zawartości węgla (420: 0,16–0,35%, 440: 0,60–1,20%). Ta różnica prowadzi do znacznych różnic w twardości, odporności na zużycie i wytrzymałości, dzięki czemu nadają się do różnych wymagań w zakresie odporności na zużycie i wytrzymałości.

Porównanie parametrów podstawowych

Parametr	Stal nierdzewna 420	Stal nierdzewna 440
Skład chemiczny (% wag.)	C=0.16-0.35, Cr=12.00-14.00, Fe=Balans	C=0.60-1.20, Cr=16.00-18.00, Fe=Balans
Właściwości mechaniczne (hartowane i odpuszczane)	Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 725-820 MPa, granica plastyczności większa lub równa 520-620 MPa, wydłużenie większe lub równe 12-15%, twardość 48-57HRC	Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 795-950 MPa, granica plastyczności większa lub równa 550-700 MPa, wydłużenie większe lub równe 10-12%, twardość 55-62HRC
Temperatura serwisowa	-20 stopni do 300 stopni	-20 stopni do 250 stopni
Równoważne stopnie	SUS420J1/J2 (JIS), EN 1.4021/1.4028, UNS S42000/S42020	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004

Kluczowe różnice w wydajności: 1. Twardość i odporność na zużycie: Wysoka zawartość węgla 440 prowadzi do wyższej twardości (55-62HRC) i doskonałej odporności na zużycie, 1,5-2 razy większej niż 420 (48-57HRC); Odporność na zużycie 420 jest odpowiednia dla ogólnych scenariuszy. 2. Ciągliwość: 420 ma lepszą ciągliwość (udarność większa lub równa 15-25J) niż 440 (większa lub równa 10-20J), nie jest łatwo kruche pękanie. 3. Odporność na korozję: wyższa zawartość chromu 440 (16-18%) sprawia, że jego odporność na korozję jest nieco lepsza niż 420 (12-14%); oba są podatne na rdzę w wilgotnym środowisku.. 4. Skrawalność: 420 jest łatwiejszy w obróbce w stanie wyżarzonym, nadaje się do produkcji masowej; Wysoka zawartość węgla w gatunku 440 zwiększa opór skrawania.. 5. Koszt: 440 jest o 20-30% droższy niż 420.

Obowiązujące rozróżnienie scenariuszy: 420 nadaje się do-komponentów odpornych na ogólne zużycie, takich jak domowe noże kuchenne, nożyczki, rdzenie form z tworzyw sztucznych, trzpienie zaworów, łączniki i części maszyn tekstylnych. 440 nadaje się do-komponentów o wysokim stopniu zużycia, takich jak-wysokiej jakości narzędzia tnące, łożyska precyzyjne, ultra-formy ultraprecyzyjne, skalpele chirurgiczne, narzędzia pomiarowe i-najwyższej jakości akcesoria sprzętowe.

Praktyczne pytania i odpowiedzi

P1: Dlaczego liczba 420 jest powszechnie stosowana w-masowo produkowanych narzędziach sprzętowych? A1: Ma dobrą hartowność, po prostej obróbce cieplnej może osiągnąć twardość 48-57HRC; łatwy w obróbce i polerowaniu, odpowiedni do produkcji masowej; niski koszt,-opłacalność w przypadku ogólnych narzędzi odpornych na zużycie.

P2: Jaka jest różnica w odporności na zużycie między 420 a 440 w praktycznych zastosowaniach? A2: W przypadku igieł do maszyn tekstylnych żywotność 440 jest 2-3 razy większa niż 420; w zastosowaniach noży kuchennych 440 może zachować ostrość przez 6-12 miesięcy, natomiast 420 wymaga ostrzenia co 2-3 miesiące.

P3: Czy 420 można stosować do form precyzyjnych? A3: Tak, ale tylko w przypadku ogólnych precyzyjnych form z tworzyw sztucznych; jego stabilność wymiarowa po obróbce cieplnej jest gorsza niż 440; w przypadku form ultra-precyzyjnych (tolerancja wymiarowa mniejsza lub równa 0,001 mm) zalecana jest temperatura 440°C.

P4: Jakie środki ostrożności dotyczące spawania obowiązują dla stali 420 i 440? A4: Obydwa wymagają wstępnego podgrzania przed spawaniem: 420 wymaga wstępnego podgrzania do 200-300 stopni, a 440 wymaga wstępnego podgrzania do 300-400 stopni, aby uniknąć pękania na zimno. Używaj pasujących martenzytycznych drutów spawalniczych ze stali nierdzewnej (takich jak ER420 dla 420, ER440 dla 440) i kontroluj niskie wprowadzane ciepło, aby zapobiec gruboziarnistości ziaren. Zaleca się odpuszczanie po spawaniu w temperaturze 200-300 stopni, aby wyeliminować naprężenia szczątkowe i poprawić wytrzymałość spoiny.

P5: Czy 440 może zastąpić 420 we wszystkich scenariuszach-odpornych na zużycie? A5: Nie. Chociaż 440 ma lepszą odporność na zużycie, jego słaba wytrzymałość i wyższy koszt ograniczają jego zastosowanie. W przypadku komponentów, które wytrzymują niewielkie uderzenia, a jednocześnie wymagają odporności na zużycie (takich jak zwykłe nożyczki, trzonki zaworów), 420 jest-bardziej opłacalny; 440 nadaje się tylko do scenariuszy o niskim-udarach i dużym{12}}zużyciu.