فولاذ مقاوم للصدأ 420 | 1.2083 | 2Cr13

الفولاذ المقاوم للصدأ 420 هو فولاذ مارتينسيتي، وهو أيضًا أكثر أنواع الفولاذ المارتنسيتي استخدامًا. يتميز بمقاومة تآكل مماثلة للفولاذ المقاوم للصدأ 410، ولكنه يتمتع بقوة وصلابة أعلى. يُعرف أيضًا باسم "فولاذ أدوات المائدة المقاوم للصدأ".

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.

يتكون تركيبه الكيميائي عادةً من الكربون (C) بنسبة 0.15 - 0.36% (أو 0.15% كحد أدنى، ويمتد إلى 0.5% في بعض الأنواع)، والكروم (Cr) بنسبة 12 - 14%، وبحد أقصى 1.0% لكل من السيليكون (Si) والمنغنيز (Mn). أما الفوسفور (P) فتكون نسبته القصوى 0.04%، والكبريت (S) 0.03% كحد أقصى.

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 420 بمقاومة ممتازة للتآكل، حيث يقاوم التآكل الناتج عن الغلاف الجوي، والمياه العذبة، والبخار، والبنزين، والكحول، والدم، والعرق، والشحوم، والطعام.

نعم، ينجذب الفولاذ المقاوم للصدأ 420 إلى المغناطيس ويكون مغناطيسيًا في حالتيه الملدنة والمتصلبة.

تتراوح صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ 420 من 52 إلى 55 HRC.

420 stainless steel has several equivalent international standards, including AISI 420, BS970 420S37, 420S45, DIN 1.4021, 1.4025, 1.4034, AFNOR Z30C13, Z40C14, and JIS SUS 4200JI, 420J2. It is also covered by ASTM A 176 and AMS 5506 specifications, and its UNS number is S42000.

تشمل استخداماته الشائعة تصنيع المحامل، وأجزاء الصمامات، وموصلات الخراطيم، وتجهيزاتها. كما يُستخدم على نطاق واسع في أدوات المائدة، والأدوات الجراحية وطب الأسنان، والمقصات، والأشرطة، والحواف المستقيمة. ويُعتبر مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة جيدة للتآكل وصلابة عالية.

نعم، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 420، وخاصةً فولاذ 420HC (عالي الكربون) المُعالَج حراريًا بشكل صحيح، مناسبًا ويُمكن أن يكون فولاذًا ممتازًا للسكاكين. في حين أن بعض أنواع فولاذ 420 العامة قد تُعتبر قديمة الطراز للاستخدام العام نظرًا لنعومتها وضعف ثباتها على الحواف، فإن فولاذ 420HC معروف بمتانته، ومقاومته للصدأ، وسهولة شحذه، وثباته الجيد على الحواف. وقد حققت شركات مثل Buck Knives أداءً قويًا باستخدام فولاذ 420HC من خلال معالجات حرارية متخصصة. للمزيد من المعلومات حول هذه المقالة، يُرجى مراجعة هل الفولاذ المقاوم للصدأ 420 جيد للسكاكين؟?

على الرغم من أنه يُشار إليه غالبًا باسم "الفولاذ الاقتصادي" نظرًا لكونه سبيكة قديمة، إلا أن الفولاذ المقاوم للصدأ 420 ليس بالضرورة منخفض الجودة. يعتمد أداؤه بشكل كبير على المعالجة الحرارية التي يتلقاها؛ فمع المعالجة الحرارية المناسبة (خاصةً لفولاذ 420HC)، يمكن أن يكون متينًا وعمليًا، بل وحتى مُستهانًا بأدائه في الاستخدام العملي. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل، ومتانة، وسهولة شحذ، مما يجعله خيارًا عمليًا للسكاكين اليومية.

لا، لا يُنصح عمومًا باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 420 في السيوف العملية، ويُستخدم غالبًا في "السيوف المُعلقة على الحائط" (السيوف المُزخرفة). قد يكون محتوى الكربون في الفولاذ 420 منخفضًا نسبيًا، مما يجعل النصل أكثر ليونة. تُصنع السيوف العملية عادةً من الفولاذ الكربوني لأنه أرخص، وأسهل في التشكيل، وأسهل في المعالجة الحرارية لتحقيق الأداء المطلوب. يُنظر إلى سيوف الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع على أنها هشة جدًا وعرضة للتشقق أو الكسر للاستخدام العملي.

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.

المعالجة الحرارية ضرورية لتحسين خصائص أداء الفولاذ المقاوم للصدأ 420. لا يتحقق أقصى قدر من مقاومة التآكل إلا عند تقسية الفولاذ بالكامل أو تقسيته وتخفيف إجهاده؛ ولا يُستخدم عادةً في حالة التلدين لتحقيق مقاومة مثالية للتآكل. يمكن للمعالجة الحرارية المناسبة أن تُحسّن بشكل كبير خصائص الفولاذ، مثل الصلابة وثبات الحواف، وخاصةً في النوع 420HC. عندما يكون الفولاذ 420 لينًا (مُلَدَّنًا)، يكون مرنًا؛ وعندما يُصلب، يصبح صلبًا جدًا.

تتضمن عمليات المعالجة الحرارية القياسية للفولاذ المقاوم للصدأ 420 ما يلي:
Annealing (for maximum softness): Heat uniformly to 1500 – 1650°F (816 – 899°C) and cool slowly in the furnace.
Process Annealing: Heat to 1350 – 1450°F (732 – 788°C), then air cool.
Hardening: Preheat, then heat to 1800 – 1950°F (982 – 1066°C), soak at the temperature, and then air cool or quench in warm oil.
Stress Relieving: Heat at 300 – 800°F (149 – 427°C) for 1 to 3 hours, then cool in air or quench in oil or water.

تتميز سلسلة الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ، بما في ذلك النوع 420، بقابلية لحام محدودة. في حال الحاجة إلى لحام، يُنصح بالتسخين المسبق إلى 260 درجة مئوية (550 درجة فهرنهايت). كما يُنصح بإجراء معالجة حرارية بعد اللحام.

نعم، إذا تم معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 420 للحصول على أقصى قدر من النعومة، فيمكن سحبه وتشكيله بشكل معتدل.

لا يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 420 عادةً في درجات حرارة تتجاوز 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية). وذلك لأن درجات الحرارة المرتفعة تؤدي إلى تليين سريع وفقدان مقاومته للتآكل.

يكمن الاختلاف الرئيسي في محتواها من الكربون، مما يؤثر بشكل كبير على أدائها. عادةً ما يحتوي الفولاذ 420 العادي (و420J) على نسبة كربون أقل، حوالي 0.15%. في المقابل، يحتوي الفولاذ 420HC (عالي الكربون) على نسبة كربون أعلى بشكل ملحوظ، حوالي 0.46%. هذا المحتوى العالي من الكربون، خاصةً عند دمجه مع المعالجة الحرارية المتخصصة، يمنح الفولاذ 420HC صلابةً مُحسّنة، وثباتًا أفضل للحواف، وأداءً أكثر متانة لتطبيقات مثل السكاكين. يُفسر التباين في محتوى الكربون بين درجات الفولاذ 420 المختلفة سبب اختلاف نسب الكربون في تقارير المصادر عن الفولاذ "420".

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.

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.

يُعدّ الفولاذ 420 فولاذًا مقاومًا للصدأ عالي الجودة، إذ يتميز بمقاومة جيدة للتآكل في مجموعة واسعة من التطبيقات، خاصةً عند معالجته حراريًا بشكل صحيح. إن الجمع بين مقاومة التآكل والصلابة العالية ومقاومة التآكل يجعله مادة متعددة الاستخدامات، لا سيما في أدوات المائدة وبعض تطبيقات الأدوات.