فولاذ مقاوم للصدأ 420 | 1.2083 | 2Cr13
AOBO STEEL - مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ
الفولاذ المقاوم للصدأ 420 هو مارتنسيتي الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو نوع من سبائك الحديد والكروم. إنه جزء من سلسلة 400 تصنيفات الفولاذ المقاوم للصدأ. على عكس بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 420 هو مغناطيسي.
1. التطبيقات
- أدوات المائدة والأدوات ذات الحواف الحادة
- الأدوات الطبية والجراحية
- قوالب بلاستيكية وأدوات قوالب
- أجزاء الصمامات والمضخات
- التروس والأعمدة والبكرات
- التطبيقات الصناعية والمقاومة للتآكل
- الكؤوس والأجزاء المشكلة الأخرى
- المحامل
- تطبيقات أخرى: الينابيع، أدوات يدوية، المغناطيس، أدوات التثبيت، وأجزاء الآلات، وألواح الضغط، مكونات عوادم السيارات، قوالب لثقب الأنماط الدقيقة في الصفائح المعدنية، الأجهزة والأواني المنزلية.
2. تركيبة الفولاذ المقاوم للصدأ 420
العنصر | الكربون (C) | المنجنيز (Mn) | السيليكون (Si) | الفوسفور (P) | الكبريت (S) | الكروم (Cr) |
تكويني | ≤ 0.15% | ≤ 1.00% | ≤ 0.50% | ≤ 0.040% | ≤ 0.030% | 12.00 – 14.00% |
【المرجع: برينجاس، JE (محرر). (2004). دليل معايير الصلب العالمية المقارنة (الطبعة الثالثة، ص 434). ASTM الدولية.
3. خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 420
- الصلابة ومقاومة التآكل: بعد المعالجة الحرارية المناسبة، تتراوح صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ 420 بين 46 و52 HRC. هذه الصلابة تمنحه مقاومة جيدة للتآكل والتلف.
- مقاومة التآكل: يشكل الكروم الموجود في الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 420 طبقة تخميلية تحمي سطحه وتوفر مقاومة ممتازة للتآكل في البيئات الجوية المعتدلة والمنزلية والصناعية.
- قابلية التلميع: يتميز هذا الصنف بقدرة ممتازة على التلميع، مما يجعله الخيار المفضل للتطبيقات التي تتطلب تشطيب سطح عالي الجودة، مثل قوالب حقن البلاستيك والمكونات البصرية.
- المتانة وقابلية اللحام: محتوى الكربون فيه أعلى من محتوى الفولاذ منخفض الكربون، مما يجعله أكثر صلابةً منه، ولكنه أقل صلابة. وبسبب ارتفاع نسبة الكربون فيه، فإن قابليته للحام ضعيفة. إذا كان اللحام ضروريًا، فيجب إجراء عمليات تسخين مسبقة كبيرة ومعالجات حرارية بعد اللحام (مثل التلدينغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى معادن حشو متخصصة (مثل ERNiCr-3)، إلا أن ذلك قد يؤثر على القوة والصلابة النهائية لمنطقة اللحام.
- قابلية التصنيع: في حالته المُلدَّنة، يُوفِّر الفولاذ 420 قابلية تشغيل جيدة. للتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا أكثر تعقيدًا، يتوفر خيار تشغيل حر، 420 فهرنهايت متوفر (مع إضافة الكبريت). يُرجى ملاحظة أن إضافة الكبريت قد تُقلل قليلاً من صلابة الشق.

هل أنت مهتم بالفولاذ المقاوم للصدأ AISI 420؟
يرجى ملء النموذج أدناه للتواصل معنا الآن!
4. المعالجة الحرارية
تُصلَّى الفولاذات المقاومة للصدأ المارتنسيتية، بما فيها الفولاذ المقاوم للصدأ 420، بتسخينها فوق درجة حرارة تحولها للحصول على بنية أوستنيتية كاملة، يليها تبريد سريع في الزيت أو الهواء. تتميز هذه الفولاذات بموصلية حرارية منخفضة، مما قد يؤدي إلى تسخين غير متساوٍ أثناء التسخين السريع أو الإخماد، مما يؤدي إلى تشوهها أو اعوجاجها أو تشققها. لذلك، نوصي بشدة بالتسخين المسبق.
ال 420 stainless steel heat treatment involves austenitizing, quenching, and then tempering to optimize its mechanical properties, particularly ductility and toughness.
4.1 التصلب (الأوستنيت)
درجة حرارة التصلب للفولاذ 420 هي 975 درجة مئوية إلى 1075 درجة مئوية (1787 درجة فهرنهايت إلى 1967 درجة فهرنهايت)مع أن بعض المصادر تُصنّفها بين ٩٥٤ و١٠١٠ درجات مئوية (١٧٥٠ و١٨٥٠ درجة فهرنهايت). مع ذلك، بناءً على خبرتنا، يُعدّ النطاق الأول أكثر ملاءمة.
عادة ما يكون وقت النقع حوالي 30 دقيقة لكل بوصة (1.2 دقيقة لكل مليمتر) من السُمك عند درجة حرارة التصلب.
لمنع إزالة الكربون، يجب تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ 420 في جو محايد خاضع للرقابة، أو في الفراغ، أو في بيئة فرن الملح المحايد.
4.2 إخماد
بالنسبة لقطع العمل المعقدة أو غير المنتظمة، نقترح التبريد بالهواء لتقليل التشوه وخطر التشقق. إذا كانت هناك حاجة إلى صلابة أعلى، فنختار التبريد بالزيت. تتضمن عملية التبريد تبريد المادة إلى 66 درجة مئوية (150 درجة فهرنهايت) عندما يتم إخماده بالهواء، أو لـ 66-93 درجة مئوية (150-200 درجة فهرنهايت) عندما يتم إخماده بالزيت. يرجى ملاحظة أن معالجة التلطيف يجب أن تتم فورًا بعد التبريد.
4.3 التقسية
التقسية يمكن تحسين صلابة وقوة الفولاذ 420 وضبط صلابته. يجب أن تخضع مادة الفولاذ 420 على الأقل دورتين للتلطيفأو حتى ثلاثة. بالنسبة لمعظم التطبيقات، تكون درجة حرارة التلطيف الدنيا هي 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت). وقت النقع هو ساعتان لكل بوصة (4.7 دقيقة لكل مليمتر) من السُمك عند درجة الحرارة المحددة. بين كل دورة تلطيف، يجب ترك الأجزاء لتبرد طبيعيًا إلى درجة حرارة الغرفة.
تأثير درجة حرارة التلطيف على الخصائص:
- الصلابة بعد درجات حرارة مختلفة للتلطيف:صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ 420 هي: 52 HRC كحد أدنى عند 149 درجة مئوية (300 درجة فهرنهايت)، و50 HRC كحد أدنى عند 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت)، و48 HRC كحد أدنى عند 316 درجة مئوية (600 درجة فهرنهايت).
- مقاومة الهشاشة والتآكلهـ: الفولاذ 420 له خاصية الهشاشة. لا تقم بتسخينه في درجات حرارة أعلى من 427 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت)، إذ قد يؤدي هذا النطاق الحراري إلى انخفاض كبير في قوة التأثير ومقاومة التآكل. يُعزى هذا الانخفاض إلى ترسب كربيدات الكروم الخشنة (Cr23C6)، مما قد يُؤدي إلى ظهور مناطق مُستنزفة من الكروم حول الكربيدات. يختفي هذا التأثير السلبي عند درجة حرارة المعالجة 593 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت) أو أعلى. عند درجات حرارة أعلى من 600 درجة مئوية، يُعتقد أن انتشار الكروم يُعالج هذه المناطق المُستنزفة، مُستعيدًا مقاومة التآكل. ضمن هذا النطاق الحراري، تزداد صلابة 420، لكن صلابته تنخفض.
4.4 تخفيف التوتر (مادة غير صلبة)
بالنسبة لأجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ 420 غير المقواة، يمكن تخفيف الضغط عن طريق التسخين ببطء 677 درجة مئوية (1250 درجة فهرنهايت) ونقع لمدة ساعتين لكل بوصة من السمك، متبوعًا بتبريد بطيء في الفرن إلى درجة حرارة الغرفة.
[المرجع: Leed, RM (2007). استكشاف أخطاء تصنيع الأدوات والقوالب وإصلاحها. جمعية مهندسي التصنيع.]
5. الدرجات المكافئة
- JIS (اليابان):SUS420J1، SUS420J2
- DIN (ألمانيا):4021، 1.4028، 1.2083 (X42Cr13 - يستخدم غالبًا للقوالب)
- GB(الصين): 2Cr13
6. قارن الفولاذ المقاوم للصدأ 420 مع أنواع الفولاذ الأخرى
6.1 الفولاذ المقاوم للصدأ 420 مقابل 304
فولاذ 420 سبيكة مارتنسيتية صلبة، قوية، مقاومة للتآكل، ومغناطيسية، وهي الأنسب للتطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا بعد المعالجة الحرارية. ومع ذلك، يتطلب التعامل معه بعناية أثناء اللحام والتصلب لتحقيق مقاومة مثالية للتآكل. أما فولاذ 304، فهو سبيكة أوستنيتية مطاوعة، قابلة للتشكيل، وغير مغناطيسية عمومًا، تتميز بمقاومتها المتعددة للتآكل، وقابليتها الممتازة للحام، وملاءمتها لمجموعة واسعة من التطبيقات العامة ودرجات الحرارة العالية.
ميزة | 420 | 304 |
تصنيف | مارتنسيتي | الأوستنيتي |
مغناطيسية؟ | نعم (مغناطيسية حديدية) | عادةً لا (غير مغناطيسي في حالة ملدنة) |
قابلة للتصلب؟ | نعم، عن طريق المعالجة الحرارية (التبريد والتصلب) | لا، يتصلب بالعمل البارد |
محتوى الكربون | أعلى (0.15% دقيقة، غالبًا 0.2-0.4%) | أقل (الحد الأقصى 0.08%) |
محتوى النيكل | منخفضة جدًا أو غائبة | ذو دلالة إحصائية (8-12%) |
أقصى صلابة | أعلى بكثير (على سبيل المثال، من C-54 إلى C-60 بعد المعالجة الحرارية) | أقل (أقصى قدر من B-92 الملدن) |
تآكل | معتدل، يعتمد على المعالجة الحرارية؛ أقل من 304 | جيد، "أفضل لاعب متعدد المهارات"؛ أعلى من 420 |
قابلية اللحام | صعب اللحام | قابلية اللحام ممتازة (خاصة 304L) |
الصلابة | قوة تأثير أقل، عرضة للهشاشة | ليونة وصلابة عالية |
الاستخدامات النموذجية | أدوات المائدة، الأدوات الجراحية، القوالب، الأعمدة، الصمامات | معالجة الأغذية، الأجهزة، عوادم السيارات، الأغراض العامة |
6.2 الفولاذ المقاوم للصدأ 420 مقابل 316
فولاذ 420 هو فولاذ مارتنسيتي مقاوم للصدأ قابل للتصلب، يتميز بقوة وصلابة ومقاومة عالية للتآكل، ولكنه يتمتع بمقاومة متوسطة للتآكل وحساسية عالية للمعالجة الحرارية. على النقيض من ذلك، يُعد فولاذ 316 فولاذًا أوستنيتيًا مقاومًا للصدأ غير قابل للتصلب، ويتميز بمقاومة ممتازة للتآكل، خاصةً في بيئات الكلوريد، حيث يتميز بمقاومة فائقة للتآكل النقطي والشقوقي.
ميزة | 420 | 316 |
تصنيف | مارتنسيتي | الأوستنيتي |
قابلية التصلب | يمكن تقوية هذه المادة عن طريق المعالجة الحرارية إلى ما يزيد عن 50 HRC. | لا يمكن تقويتها عن طريق المعالجة الحرارية؛ يمكن تقويتها عن طريق العمل البارد. |
صلابة | مُلَدَّس: روكويل B-92. مُعالَج حرارياً: روكويل C-54. | مُلَدَّس: B-80 Rockwell (حتى B-90). |
قوة الشد | مُلَدَّن: ٩٥ كيلو باسكال. مُعالَج حراريًا: حتى ٢٥٠ كيلو باسكال. | مُلَدَّن: 75 ksi (316)، 70 ksi (316L). |
قوة المردود | مُلَدَّن: ٥٠ كيلو باسكال. مُعالَج حراريًا: حتى ٢٠٠ كيلو باسكال. | مُلَدَّن: 30 ksi (316)، 25 ksi (316L). |
اللدونة | صلابة جيدة، ولكن اللدونة تقل مع زيادة الصلابة. | مرونة ممتازة واستطالة عالية حتى في درجات الحرارة المنخفضة. |
مقاومة التآكل | جيد، ولكنه أقل عمومًا من الدرجات الأوستنيتية. قد يُقلل التصلب من المقاومة. | ممتاز، وخاصة ضد التآكل الحفري والشقوق بسبب الموليبدينوم. |
قابلية اللحام | من الصعب لحامه؛ لا ينصح به للتطبيقات الملحومة. | قابلية اللحام جيدة، وخاصة الدرجة 'L' (316L). |
الخصائص المغناطيسية | مغناطيسية حديدية. | غير مغناطيسية بشكل عام (يمكن أن تكون مغناطيسية قليلاً بعد العمل البارد). |
التطبيقات الشائعة | أدوات المائدة، والأدوات الجراحية، والقوالب، والأعمدة، وأجزاء الصمامات. | المعالجة الكيميائية، والتطبيقات البحرية، والكسوة المعمارية، والغرسات الطبية. |
الأسئلة الشائعة
1. What is 420 stainless steel?
420 stainless steel is a martensitic stainless steel and is also the most commonly used martensitic stainless steel. It has similar corrosion resistance to 410 stainless steel, but with higher strength and hardness. It is also widely known as “cutlery stainless steel.”
2. What are the key properties of 420 stainless steel?
It has a hardness of 52-55 HRC (or Rockwell C55 when hardened and stress relieved), a density of 0.280 lbs/in³ (7.74 g/cm³), and a tensile strength of 275,000 psi (230 ksi or 1586 MPa when hardened and stress relieved). It is magnetic in both annealed and hardened conditions. Additionally, it possesses good machining properties, is hardenable, polishable, and conditionally acid resistant.
3. What is the chemical composition of 420 stainless steel?
Its chemical makeup typically includes Carbon (C) at 0.15 – 0.36% (or 0.15% minimum, extending up to 0.5% in some variations), Chromium (Cr) at 12 – 14%, and a maximum of 1.0% each for Silicon (Si) and Manganese (Mn). Phosphorus (P) is typically 0.04% Max and Sulphur (S) is 0.03% Max.
4. Does 420 stainless steel rust?
420 stainless steel has excellent corrosion resistance. It can resist corrosion from the atmosphere, fresh water, steam, gasoline, alcohol, blood, sweat, grease, and food.
5. Is 420 stainless steel magnetic?
Yes, 420 stainless steel is attracted to a magnet and is magnetic in both its annealed and hardened states.
6. What is the hardness of 420 stainless steel?
The hardness of 420 stainless steel ranges from 52 to 55 HRC.
7. What are the equivalent international standards for 420 stainless steel?
420 stainless steel has several equivalent international standards, including AISI 420, BS970 420S37, 420S45, DIN 1.4021, 1.4025, 1.4034, AFNOR Z30C13, Z40C14، و JIS SUS 4200JI, 420J2. It is also covered by ASTM A 176 and AMS 5506 specifications, and its UNS number is S42000.
8. What are the typical uses for 420 stainless steel?
Typical uses include bearing manufacture, valve parts, hose connectors & fittings. It is also widely used for cutlery, surgical and dental instruments, scissors, tapes, and straight edges. It is considered ideal for applications that demand both good corrosion resistance and high hardness.
9. Is 420 stainless steel suitable for knives?
Yes, 420 stainless steel, particularly the 420HC (High Carbon) variant with proper heat treatment, is considered suitable and can be an excellent steel for knives. While some generic 420 might be considered outdated for general-use knives due to its softness and poorer edge retention, 420HC is known for being tough, stainless, easy to sharpen, and having respectable edge retention. Companies like Buck Knives have achieved solid performance with 420HC through specialized heat treatments. Learn more about this article please read Is 420 stainless steel good for knives?
10. Is 420 stainless steel considered “budget” or “low-quality” for knives?
While often referred to as a “budget” steel because it is an older alloy, 420 stainless steel is not necessarily low-quality. Its performance heavily relies on the heat treatment it receives; with proper heat treatment (especially for 420HC), it can be a solid, usable, and even underrated performer for real-world use. It offers good corrosion resistance, toughness, and ease of sharpening, making it a viable option for everyday carry (EDC) knives.
11. Is 420 stainless steel suitable for swords?
No, 420 stainless steel is generally not recommended for functional swords and is often found in “wall hangers” (decorative swords). The carbon content of 420 can be fairly low, making the blade softer. Functional swords are typically made from carbon steel because it is cheaper, easier to forge, and easier to heat treat for the required performance. Stainless steel swords are broadly viewed as too brittle and prone to chipping or shattering for practical use.
12. Can 420 stainless steel be used with aluminum?
There are conflicting views on the compatibility of stainless steel (including 420) with aluminum, particularly in exterior or wet environments, due to the risk of galvanic corrosion. Some sources indicate that stainless steel can be worse than galvanized steel when in contact with aluminum, leading to severe aluminum corrosion in marine or wet conditions. Conversely, other sources suggest stainless steel bolts might be used to avoid galvanic reactions, or that reactions are minimal in mild conditions due to aluminum’s protective oxide layer. To mitigate potential galvanic corrosion, it is widely recommended to use isolation washers made of plastic or rubber between the two metals to minimize direct contact.
13. How does heat treatment affect 420 stainless steel’s performance?
Heat treatment is crucial for enhancing the performance characteristics of 420 stainless steel. Its maximum corrosion resistance is achieved only when the steel is fully hardened or hardened and stress-relieved; it is generally never used in the annealed condition for optimal corrosion resistance. Proper heat treatment can significantly improve properties such as hardness and edge retention, especially for variants 420HC. When 420 is soft (annealed), it is flexible; when hardened, it becomes quite hard.
14. How is 420 stainless steel heat-treated?
Common heat treatment processes for 420 stainless steel include:
- Annealing (for maximum softness): Heat uniformly to 1500 – 1650°F (816 – 899°C) and cool slowly in the furnace.
- Process Annealing: الحرارة إلى 1350 – 1450°F (732 – 788°C), then air cool.
- التصلب: Preheat, then heat to 1800 – 1950°F (982 – 1066°C), soak at the temperature, and then air cool or quench in warm oil.
- تخفيف التوتر: Heat at 300 – 800°F (149 – 427°C) for 1 to 3 hours, then cool in air or quench in oil or water.
15. Is 420 stainless steel weldable?
Martensitic stainless steel series, including type 420, has limited weldability. If welding is required, it is recommended to preheat to 550°F (260°C). It is also recommended to perform heat treatment after welding.
16. Is 420 stainless steel formable?
Yes, if 420 stainless steel is annealed for maximum softness, it can be moderately drawn and formed.
17. What are the temperature limitations for 420 stainless steel?
420 stainless steel is not typically used at temperatures exceeding 800°F (427°C). This is because higher temperatures lead to rapid softening and a loss of its corrosion resistance.
18. What is the difference between 420 and 420HC stainless steel, particularly regarding carbon content?
The key difference lies in their carbon content, which significantly impacts their performance. Generic 420 (and 420J) typically has a lower carbon content, around 0.15%. In contrast, 420HC (High Carbon) has a notably higher carbon content, usually around 0.46%. This higher carbon content, especially when combined with specialized heat treatment, provides 420HC with improved hardness, better edge retention, and more robust performance for applications like knives. The variation in carbon content among different 420 grades explains why sources may report different carbon percentages for “420” steel.
19. How does 420 stainless steel compare to 440 stainless steel?
Both 420 and 440 are generally considered decent and usable “budget” stainless steels. 420 (specifically 420HC) is described as very tough with respectable edge retention. 440 (particularly 440C) can achieve higher hardness (58 HRC or above) and typically offers better edge retention, though it may not be as tough as 420. 440C is also a corrosion-resistant martensitic chromium steel with high wear resistance. The specific grade and heat treatment are important for comparing their actual performance.
20. How does 420 stainless steel’s corrosion resistance compare to 316 stainless steel?
While 420 stainless steel offers good corrosion resistance compared to other cutlery steels, its corrosion resistance is inferior to 316 stainless steel. SAE 316 and 316L (often called “marine grade”) are chromium, nickel, molybdenum alloys known for their superior strength and corrosion resistance, and are considered biocompatible when produced to specific standards.
21. Is 420 a good stainless steel?
420 steel is indeed a good stainless steel, offering a satisfactory level of corrosion resistance for a wide range of applications, particularly when properly heat-treated. Its combination of corrosion resistance with achievable high hardness and wear resistance makes it a versatile material, notably for cutlery and certain tooling applications.
احصل على استشارة مجانية من خبير بشأن مادة الفولاذ المقاوم للصدأ 420
هل تبحث عن الفولاذ المقاوم للصدأ 420 عالي الجودة لمشروعك القادم؟
أوبو ستيل العروض: ✅ أحجام مقطوعة بدقة
✅ شهادة اختبار الطاحونة متضمنة
✅ شحن دولي سريع
✅ أسعار المصنع التنافسية
📩 قم بملء نموذج الاستفسار الآن للحصول على عرضك!
استكشف منتجاتنا الأخرى
D2/1.2379/1.2379/SKD11
D3/1.2080/1.2080/SKD1
D6/1.2436/SKD2
A2/1.23663/1/SKD12
O1/1.2510/1.2510/SKS3
O2/1.2842
S1/1.2550
S7/1.2355
DC53
H13/1.2344/1.2344/SKD61
H11/1.2343/1.2343/SKD6
H21/1.2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
م2/1.3343/1.3343/سخ 51
M35/1.3243/1.3243/SK55
M42/1.3247/1.3247/SK59
P20/1.2311
P20+Ni/1.2738
420/1.2083/2Cr13
422 الفولاذ المقاوم للصدأ
محمل فولاذي 52100
الفولاذ المقاوم للصدأ 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1.6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415