420 stainless steel is a martensitic stainless steel, which is a type of iron-chromium alloy. It is part of the 400-series stainless steel classifications. Unlike some other stainless steel types, AISI 420 stainless steel is magnetic.
1. Aplikace
- Příbory a nástroje s ostrými hranami
- Lékařské a chirurgické nástroje
- Plastové formy a nástroje pro výrobu forem
- Díly ventilů a čerpadel
- Ozubená kola, hřídele a válečky
- Průmyslové a otěruvzdorné aplikace
- Poháry a další tvarované díly
- Ložiska
- Other Applications: Springs, Hand Tools, Magnets, Fasteners, Machinery Parts, Press Plates, Automotive exhaust components, Dies for fine piercing of micropatterns into metallic sheets, Domestic appliances and utensils.
2. 420 Stainless Steel Composition1
| Živel | uhlík (C) | mangan (Mn) | křemík (Si) | fosfor (P) | síra (S) | Chrom (Cr) |
| Kompoziční | 0.15- 0.40% | ≤ 1,00% | ≤ 0,501 TP3T | ≤ 0,040% | ≤ 0,030% | 12.00 – 14.00% |
3. Vlastnosti nerezové oceli 420
- Tvrdost a odolnost proti opotřebení: After appropriate heat treatment, 420 stainless steel has a hardness of 46–52 HRC. This hardness gives it good wear and corrosion resistance.
- Odolnost proti korozi: Chrom v nerezové oceli AISI 420 tvoří pasivační vrstvu, která chrání její povrch a poskytuje vynikající odolnost proti korozi v mírném atmosférickém, domácím i průmyslovém prostředí.
- Leštitelnost: Tato třída vykazuje vynikající leštitelnost, takže je preferovanou volbou pro aplikace vyžadující vysoce kvalitní povrchovou úpravu, jako jsou plastové vstřikovací formy a optické komponenty.
- Houževnatost a svařitelnost: The carbon content is higher than that of low-carbon steel, making it harder than low-carbon steel but with lower toughness. Due to its high carbon content, it also has poor weldability. If welding is necessary, significant preheating and post-weld heat treatments (like žíhání) jsou často nutné k zabránění praskání. Lze zvážit použití specializovaných přídavných kovů (např. ERNiCr-3), i když to může ovlivnit konečnou pevnost a tvrdost svarové oblasti.
- Obrobitelnost: V žíhaném stavu nabízí ocel 420 dobrou obrobitelnost. Pro aplikace vyžadující složitější obrábění, varianta volného obrábění, 420F (s přidanou sírou), je k dispozici. Všimněte si, že přídavek síry může mírně snížit vrubovou houževnatost.
Máte zájem o nerezovou ocel AISI 420? Vyplňte prosím níže uvedený formulář a kontaktujte nás!
4. Tepelné zpracování
Martenzitické nerezové oceli, včetně nerezové oceli 420, se kalí zahříváním nad jejich transformační teplotu, aby se dosáhlo plně austenitické struktury, a následným rychlým ochlazením v oleji nebo na vzduchu. Má nízkou tepelnou vodivost, což může vést k nerovnoměrnému ohřevu během rychlého ohřevu nebo kalení, což má za následek deformaci, deformaci nebo praskání. Proto důrazně doporučujeme předehřev.
The 420 stainless steel heat treatment involves austenitizing, quenching, and then tempering to optimize its mechanical properties, particularly ductility and toughness.
4.1 Kalení (austenitizace)
Teplota kalení oceli 420 je 975 °C až 1075 °C (1787 °F až 1967 °F), ačkoli některé zdroje uvádějí teplotu od 954 °C do 1010 °C (1750 °F až 1850 °F). Na základě našich zkušeností je však vhodnější první rozmezí.
Doba namáčení je obvykle asi 30 minut na palec (1,2 minuty na milimetr) tloušťky při teplotě kalení.
Aby se zabránilo oduhličení, měla by být nerezová ocel 420 kalena v kontrolované neutrální atmosféře, vakuu nebo v prostředí pece s neutrální solí.
4.2 Kalení
U složitých nebo nepravidelně tvarovaných obrobků doporučujeme kalení na vzduchu, abychom minimalizovali deformaci a snížili riziko praskání. Pokud je požadována vyšší tvrdost, volíme kalení v oleji. Proces kalení zahrnuje ochlazení materiálu na 66 °C (150 °F) při kalení vzduchem nebo 66–93 °C (150–200 °F) při kalení v oleji. Vezměte prosím na vědomí, že popouštění by mělo být provedeno ihned po kalení.
4.3 Temperování
Temperování může zlepšit houževnatost a pevnost oceli 420 a upravit její tvrdost. Ocel 420 musí podstoupit alespoň dva temperovací cykly, nebo dokonce tři. Pro většinu aplikací je minimální teplota popouštění 204 °C (400 °F)Doba namáčení je 2 hodiny na palec (4,7 minuty na milimetr) tloušťky při specifikované teplotě. Mezi jednotlivými cykly popouštění by se měly díly nechat přirozeně vychladnout na pokojovou teplotu.
Vliv teploty popouštění na vlastnosti:
- Tvrdost po různých teplotách popouštěníTvrdost nerezové oceli 420 je: minimálně 52 HRC při 149 °C (300 °F), minimálně 50 HRC při 204 °C (400 °F) a minimálně 48 HRC při 316 °C (600 °F).
- Křehnutí za tepla a odolnost proti korozie: Ocel 420 má charakteristiku křehnutí za popouštění. NEPOPUŠTĚJTE při teplotách NAD 427 °C (800 °F), as this temperature range may result in a significant decrease in impact strength and corrosion resistance. This reduction is attributed to the precipitation of coarser chromium carbides (Cr23C6), which can create chromium-depleted regions around the carbides. This negative effect disappears when the tempering temperature is 593 °C (1100 °F) or higher. At temperatures above 600 °C, chromium diffusion is thought to “heal” these depleted zones, restoring corrosion resistance. Within this temperature range, the toughness of 420 increases, but its hardness decreases.
4.4 Odlehčení pnutí (nekalený materiál)2
U nekalených dílů z nerezové oceli 420 lze uvolnění pnutí provést pomalým zahříváním na 677 °C (1250 °F) a namáčení po dobu 2 hodin na palec tloušťky, následované pomalým ochlazením v peci na pokojovou teplotu.
5. Equivalent Grades
- JIS (Japonsko):SUS420J1, SUS420J2
- DIN (Německo):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – often used for molds)
- GB (Čína): 2Cr13 a 4Cr13.
6. Porovnejte nerezovou ocel 420 s jinými ocelemi
6.1 420 stainless steel vs 304
420 steel is a hard, strong, wear-resistant, and magnetic martensitic alloy, best suited for applications requiring high performance after heat treatment. However, it requires careful handling during welding and tempering for optimal corrosion resistance. 304 steel, on the other hand, is a ductile, formable, generally non-magnetic austenitic alloy prized for its versatile corrosion resistance, excellent weldability, and suitability for a broad range of general and high-temperature applications. For more information on this topic, please refer to the comparison between 420 stainless steel and 304.
| Funkce | 420 | 304 |
| Klasifikace | Martenzitický | Austenitický |
| Magnetický? | Ano (feromagnetické) | Typicky ne (nemagnetické v žíhaném stavu) |
| Kalitelná? | Ano, tepelným zpracováním (kalením a popouštěním) | Ne, tvrdne za studena |
| Obsah uhlíku | Vyšší (min. 0,15%, často 0,2–0,4%) | Nižší (max. 0,08%) |
| Obsah niklu | Velmi nízké nebo žádné | Významný (8-12%) |
| Maximální tvrdost | Mnohem vyšší (např. C-54 až C-60 po tepelném zpracování) | Nižší (max. žíhané B-92) |
| Koroze | Střední, závislé na tepelném zpracování; nižší než 304 | Good, “best all-rounder”; higher than 420 |
| Svařitelnost | Obtížné svařování | Vynikající svařitelnost (zejména 304L) |
| Houževnatost | Nižší rázová houževnatost, náchylnost k popouštěcí křehkosti | Vysoká tažnost a houževnatost |
| Typické použití | Příbory, chirurgické nástroje, formy, hřídele, ventily | Zpracování potravin, spotřebiče, automobilové výfuky, univerzální |
6.2 420 stainless steel vs 316
420 steel is a hardenable martensitic stainless steel with high strength, hardness, and wear resistance, but it has moderate corrosion resistance and is sensitive to heat treatment. In contrast, 316 steel is a non-hardenable austenitic stainless steel with excellent corrosion resistance, particularly in chloride environments, where it exhibits outstanding resistance to pitting and crevice corrosion. For more information about this topic, please refer to 420 stainless steel vs 316
| Funkce | 420 | 316 |
| Klasifikace | Martenzitický | Austenitický |
| Kalitelnost | Tepelným zpracováním lze zkalit na tvrdost přes 50 HRC. | Nelze vytvrdit tepelným zpracováním; lze vytvrdit tvářením za studena. |
| Tvrdost | Žíhané: B-92 Rockwell. Tepelně zpracované: C-54 Rockwell. | Žíhané: B-80 Rockwell (až B-90). |
| Pevnost v tahu | Žíhané: 95 ksi. Tepelně zpracované: až 250 ksi. | Žíhané: 75 ksi (316), 70 ksi (316L). |
| Mez kluzu | Žíhané: 50 ksi. Tepelně zpracované: až 200 ksi. | Žíhané: 30 ksi (316), 25 ksi (316L). |
| Tažnost | Dobrá houževnatost, ale tažnost se snižuje s rostoucí tvrdostí. | Vynikající tažnost a vysoká tažnost, a to i při nízkých teplotách. |
| Odolnost proti korozi | Dobré, ale obecně horší než austenitické jakosti. Popouštění může snížit odolnost. | Vynikající, zejména proti bodové a štěrbinové korozi způsobené molybdenem. |
| Svařitelnost | Obtížně se svařuje; nedoporučuje se pro svařované aplikace. | Good weldability, especially the ‘L’ grade (316L). |
| Magnetické vlastnosti | Feromagnetické. | Obecně nemagnetické (může být mírně magnetické po tváření za studena). |
| Běžné aplikace | Příbory, chirurgické nástroje, formy, hřídele, části ventilů. | Chemické zpracování, námořní aplikace, architektonické obklady, lékařské implantáty. |
- Bringas, J. E. (Ed.). (2004). Příručka srovnávacích světových ocelářských norem (3rd ed., p. 434). ASTM International. ↩︎
- Leed, R. M. (2007). Poradce při potížích s výrobou nástrojů a zápustek. Society of Manufacturing Engineers. ↩︎
Nejčastější dotazy
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.”
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.
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.
420 stainless steel has excellent corrosion resistance. It can resist corrosion from the atmosphere, fresh water, steam, gasoline, alcohol, blood, sweat, grease, and food.
Yes, 420 stainless steel is attracted to a magnet and is magnetic in both its annealed and hardened states.
The hardness of 420 stainless steel ranges from 52 to 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.
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.
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 refer to Is 420 stainless steel good for knives?
While often referred to as “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.
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.
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.
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 variant 420HC. When 420 is soft (annealed), it is flexible; when hardened, it becomes quite hard.
Standard 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: 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.
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.
Yes, if 420 stainless steel is annealed for maximum softness, it can be moderately drawn and formed.
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.
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.
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.
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.
Get a Competitive Quote for 420 stainless steel
With over 20 years of forging expertise, Aobo Steel is your trusted partner for high-performance 420 stainless steel. We provide not just materials, but solutions. Leverage our deep industry knowledge and reliable supply chain for your project’s success.
✉ Contact us by filling out the form below.
Prozkoumejte naše další produkty
D2/1.2379/SKD11
D3/1.2080/SKD1
D6/1,2436/SKD2
A2/1.23663/SKD12
O1/1.2510/SKS3
O2/1,2842
S1/1,2550
S7/1,2355
DC53
H13/1.2344/SKD61
H11/1.2343/SKD6
H21/1,2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
M2/1.3343/SKH51
M35/1.3243/SKH55
M42/1.3247/SKH59
P20/1,2311
P20+Ni/1,2738
420/1.2083/2Cr13
422 z nerezové oceli
Ložisková ocel 52100
Nerezová ocel 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
