A 420-as rozsdamentes acél egy martenzites rozsdamentes acél, amely egyfajta vas-króm ötvözet. A 400-as sorozatú rozsdamentes acél osztályozás része. Néhány más rozsdamentes acéltípussal ellentétben az AISI 420 rozsdamentes acél mágneses.
1. Alkalmazások
- Evőeszközök és éles szélű eszközök
- Orvosi és sebészeti eszközök
- Műanyag öntőformák és öntőszerszámok
- Szelep- és szivattyúalkatrészek
- Fogaskerekek, tengelyek és görgők
- Ipari és kopásálló alkalmazások
- Csészék és egyéb formázott alkatrészek
- Csapágyak
- Egyéb alkalmazások: Rugók, Kéziszerszámok, Mágnesek, Rögzítőelemek, Gépalkatrészek, Préslemezek, Gépjármű kipufogó alkatrészek, Formák mikromintázatok finom lyukasztására fémlemezekbe, Háztartási készülékek és eszközök.
2. 420 rozsdamentes acél összetétel1
| Elem | Szén (C) | Mangán (Mn) | Szilícium (Si) | Foszfor (P) | Kén (S) | Króm (Cr) |
| Kompozíciós | 0.15- 0.40% | ≤ 1,00% | ≤ 0,50% | ≤ 0,040% | ≤ 0,030% | 12.00 – 14.00% |
3. 420 Stainless Steel Properties
- Keménység és kopásállóság: Megfelelő hőkezelés után a 420-as rozsdamentes acél keménysége 46–52 HRC. Ez a keménység jó kopás- és korrózióállóságot biztosít.
- Korrózióállóság: Az AISI 420 rozsdamentes acélban található króm passziváló réteget képez, amely védi a felületét, és kiváló korrózióállóságot biztosít enyhe légköri, lakossági és ipari környezetben.
- Polírozhatóság: Ez a minőség kiváló polírozhatóságot mutat, így előnyben részesítik a kiváló minőségű felületkezelést igénylő alkalmazásokhoz, például műanyag fröccsöntő formákhoz és optikai alkatrészekhez.
- Szilárdság és hegeszthetőség: A széntartalma magasabb, mint az alacsony széntartalmú acélé, így keményebb, de alacsonyabb szívósságú. Magas széntartalma miatt hegeszthetősége is gyenge. Ha hegesztés szükséges, jelentős előmelegítés és hegesztés utáni hőkezelések (pl. lágyítás) gyakran szükségesek a repedések megelőzésére. Speciális hozaganyag (pl. ERNiCr-3) használata is megfontolható, bár ez befolyásolhatja a hegesztési terület végső szilárdságát és keménységét.
- Megmunkálhatóság: Lágyított állapotban a 420-as acél megfelelő megmunkálhatóságot kínál. Az összetettebb megmunkálást igénylő alkalmazásokhoz egy szabad megmunkálású változat, 420F (hozzáadott kénnel) kapható. Vegye figyelembe, hogy a kén hozzáadása kissé csökkentheti a bevágási szívósságot.
Érdekli az AISI 420 rozsdamentes acél? Kérjük, töltse ki az alábbi űrlapot, hogy most kapcsolatba léphessen velünk!
4. Hőkezelés
A martenzites rozsdamentes acélokat, beleértve a 420-as rozsdamentes acélt is, úgy edzik, hogy átalakulási hőmérsékletük fölé hevítik őket, hogy teljesen ausztenites szerkezetet érjenek el, majd gyorsan lehűtik olajban vagy levegőben. Alacsony hővezető képességgel rendelkezik, ami egyenetlen melegítéshez vezethet a gyors melegítés vagy edzés során, ami torzulást, vetemedést vagy repedést eredményezhet. Ezért határozottan javasoljuk az előmelegítést.
A 420 rozsdamentes acél hőkezelés ausztenitesítést, edzést, majd megeresztést foglal magában a mechanikai tulajdonságainak, különösen a képlékenységének és a szívósságának optimalizálása érdekében.
4.1 Edzés (ausztenitesítés)
A 420-as acél edzési hőmérséklete 975 °C és 1075 °C között (1787 °F és 1967 °F között), bár egyes források 954 °C és 1010 °C (1750 °F és 1850 °F) között tüntetik fel. Tapasztalataink alapján azonban az előbbi tartomány a megfelelőbb.
A beázási idő általában kb. 30 perc hüvelykenként (1,2 perc milliméterenként) vastagságban a keményedési hőmérsékleten.
A dekarbonizáció megakadályozása érdekében a 420 rozsdamentes acélt szabályozott semleges atmoszférában, vákuumban vagy semleges sókemencében kell edzeni.
4.2 Quenching
Komplex vagy szabálytalan alakú munkadarabok esetén a deformáció minimalizálása és a repedés kockázatának csökkentése érdekében levegős edzést javaslunk. Ha nagyobb keménységre van szükség, az olajos edzést választjuk. A edzési folyamat során az anyagot lehűtik 66 °C (150 °F) levegővel hűtve, vagy 66–93 °C (150–200 °F) amikor olajjal oltják. Felhívjuk figyelmét, hogy a megeresztési kezelést a kioltás után azonnal el kell végezni.
4.3 Edzés
Edzés javíthatja a 420-as acél szívósságát és szilárdságát, valamint beállíthatja a keménységét. A 420-as acél anyagnak legalább két edzési ciklus, vagy akár három. A legtöbb alkalmazásnál a minimális megeresztési hőmérséklet 204°C (400°F). Az áztatási idő 2 óra hüvelykenként (4,7 perc milliméterenként) vastagságban a megadott hőmérsékleten. Minden egyes edzési ciklus között hagyni kell az alkatrészeket természetes módon szobahőmérsékletre hűlni.
A megeresztési hőmérséklet hatása a tulajdonságokra:
- Keménység különböző megeresztési hőmérsékletek utánA 420-as rozsdamentes acél keménysége: minimum 52 HRC 149 °C-on (300 °F), minimum 50 HRC 204 °C-on (400 °F) és minimum 48 HRC 316 °C-on (600 °F).
- Hőmérséklet-ridegedés és korrózióállóságe: A 420-as acél a temperamentumos ridegedés jellemzője. NE EDZSE 427°C (800°F) FELETTI hőmérsékleten, mivel ez a hőmérsékleti tartomány az ütésállóság és a korrózióállóság jelentős csökkenését eredményezheti. Ez a csökkenés a durvább króm-karbidok (Cr23C6) kiválásának tulajdonítható, amelyek krómmal szegényebb régiókat hozhatnak létre a karbidok körül. Ez a negatív hatás megszűnik, ha a megeresztési hőmérséklet 593 °C (1100 °F) vagy magasabb. 600 °C feletti hőmérsékleten a króm diffúziója feltehetően “gyógyítja” ezeket a szegényebb régiókat, visszaállítva a korrózióállóságot. Ebben a hőmérsékleti tartományban a 420-as acél szívóssága nő, de keménysége csökken.
4.4 Stress Relieving (Unhardened Material)2
Edzetlen 420 rozsdamentes acél alkatrészek esetén a feszültségmentesítés lassú melegítéssel végezhető. 677 °C (1250 °F) és 2 órán át áztatás vastagsághüvelykenként, majd lassan lehűtjük a kemencében szobahőmérsékletre.
5. Egyenértékű osztályzatok
- JIS (Japán):SUS420J1, SUS420J2
- DIN (Németország):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – gyakran használják formákhoz)
- GB (Kína): 2Cr13 és 4Cr13.
6. Hasonlítsa össze a 420-as rozsdamentes acélt más acélokkal
6.1 420 rozsdamentes acél vs 304
A 420-as acél egy kemény, erős, kopásálló és mágneses martenzites ötvözet, amely leginkább a hőkezelés utáni nagy teljesítményt igénylő alkalmazásokhoz alkalmas. Az optimális korrózióállóság érdekében azonban hegesztés és megeresztés során gondos kezelést igényel. A 304-es acél ezzel szemben egy képlékeny, alakítható, általában nem mágneses ausztenites ötvözet, amelyet sokoldalú korrózióállósága, kiváló hegeszthetősége és általános, valamint magas hőmérsékletű alkalmazások széles skálájához való alkalmassága miatt értékelnek. További információkért erről a témáról, kérjük, olvassa el a következő weboldalt: a 420-as és a 304-es rozsdamentes acél összehasonlítása.
| Jellemző | 420 | 304 |
| Osztályozás | Martenzites | Ausztenites |
| Mágneses? | Igen (ferromágneses) | Általában nem (lágyított állapotban nem mágneses) |
| Edzhető? | Igen, hőkezeléssel (edzéssel és temperálással) | Nem, hidegalakítással keményedik meg |
| Széntartalom | Magasabb (minimum 0,15%, gyakran 0,2-0,4%) | Alsó (maximum 0,08%) |
| Nikkeltartalom | Nagyon alacsony vagy hiányzik | Jelentős (8-12%) |
| Max. keménység | Sokkal magasabb (pl. C-54-ről C-60-ra hőkezelés után) | Alsó (max. B-92 lágyított) |
| Korrózió | Mérsékelt, hőkezeléstől függ; alacsonyabb, mint 304 | Jó, “legjobb univerzális”; magasabb, mint 420 |
| Hegeszthetőség | Nehéz hegeszteni | Kiváló hegeszthetőség (különösen 304L) |
| Szívósság | Alacsonyabb ütésállóság, hajlamos a keményedésre | Nagy képlékenység és szívósság |
| Tipikus felhasználási módok | Evőeszközök, sebészeti eszközök, formák, tengelyek, szelepek | Élelmiszer-feldolgozás, készülékek, gépjármű kipufogó, általános célú |
6.2 420 rozsdamentes acél vs 316
A 420-as acél egy edzhető martenzites rozsdamentes acél, nagy szilárdsággal, keménységgel és kopásállósággal, de mérsékelt korrózióállósággal rendelkezik és érzékeny a hőkezelésre. Ezzel szemben a 316-os acél egy nem edzhető ausztenites rozsdamentes acél, kiváló korrózióállósággal, különösen kloridos környezetben, ahol kiemelkedő ellenállást mutat a gödrös és réskorrózióval szemben. További információkért erről a témáról, kérjük, lásd: 420 rozsdamentes acél vs. 316
| Jellemző | 420 | 316 |
| Osztályozás | Martenzites | Ausztenites |
| Edzhetőség | Hőkezeléssel 50 HRC feletti keménységre edzhető. | Hőkezeléssel nem edzhető, hidegalakítással edzhető. |
| Keménység | Lágyított: B-92 Rockwell. Hőkezelt: C-54 Rockwell. | Lágyított: B-80 Rockwell (B-90-ig). |
| Szakítószilárdság | Lágyított: 95 ksi. Hőkezelt: akár 250 ksi-ig. | Lágyított: 75 ksi (316), 70 ksi (316L). |
| folyáshatár | Lágyított: 50 ksi. Hőkezelt: akár 200 ksi-ig. | Lágyított: 30 ksi (316), 25 ksi (316L). |
| Hajlékonyság | Jó szívósság, de a képlékenység a keménység növekedésével csökken. | Kiváló nyúlás és nagyfokú képlékenység, még alacsony hőmérsékleten is. |
| Korrózióállóság | Jó, de általában gyengébb, mint az ausztenites minőségek. A megeresztés csökkentheti az ellenállást. | Kiváló, különösen a molibdén okozta gödrös- és réskorrózió ellen. |
| Hegeszthetőség | Nehéz hegeszteni; hegesztett alkalmazásokhoz nem ajánlott. | Jó hegeszthetőség, különösen az ‘L’ minőség (316L). |
| Mágneses tulajdonságok | Ferromágneses. | Általában nem mágneses (hidegen megmunkálás után enyhén mágneses lehet). |
| Gyakori alkalmazások | Evőeszközök, sebészeti eszközök, öntőformák, tengelyek, szelepalkatrészek. | Vegyipari feldolgozás, tengeri alkalmazások, építészeti burkolatok, orvosi implantátumok. |
- Bringas, JE (szerk.). (2004). Összehasonlító Világacél Szabványok Kézikönyve (3. kiadás, 434. o.). ASTM International. ↩︎
- Leed, RM (2007). Szerszám- és formakészítési hibaelhárító. Gyártómérnökök Társasága. ↩︎
GYIK
A 420-as rozsdamentes acél egy martenzites rozsdamentes acél, és egyben a leggyakrabban használt martenzites rozsdamentes acél. Hasonló korrózióállósággal rendelkezik, mint a 410-es rozsdamentes acél, de nagyobb szilárdsággal és keménységgel rendelkezik. Széles körben “evőeszköz rozsdamentes acélként” is ismert.”
Keménysége 52-55 HRC (vagy Rockwell C55 edzett és feszültségmentesített állapotban), sűrűsége 7,74 g/cm³ (0,280 lbs/in³), szakítószilárdsága pedig 275 000 psi (230 ksi vagy 1586 MPa edzett és feszültségmentesített állapotban). Lágyított és edzett állapotban is mágneses. Ezenkívül jó megmunkálási tulajdonságokkal rendelkezik, edzhető, polírozható és feltételesen saválló.
Kémiai összetétele jellemzően szenet (C) tartalmaz 0,15–0,36% (vagy minimum 0,15%, egyes változatokban akár 0,5%-ig), krómot (Cr) 12–14%, valamint maximum 1,0% szilíciumot (Si) és mangánt (Mn). A foszfor (P) mennyisége jellemzően maximum 0,04%, a kén (S) pedig maximum 0,03%.
A 420-as rozsdamentes acél kiváló korrózióállósággal rendelkezik. Ellenáll a légkör, az édesvíz, a gőz, a benzin, az alkohol, a vér, az izzadság, a zsír és az élelmiszerek okozta korróziónak.
Igen, a 420-as rozsdamentes acélt vonzza a mágnes, és mind lágyított, mind edzett állapotában mágneses.
A 420-as rozsdamentes acél keménysége 52 és 55 HRC között mozog.
A 420-as rozsdamentes acélnak számos egyenértékű nemzetközi szabványa van, beleértve az AISI 420, BS970 420S37, 420S45, DIN 1.4021, 1.4025, 1.4034, AFNOR Z30C13, Z40C14 és JIS SUS 4200JI, 420J2 szabványokat. Az ASTM A 176 és az AMS 5506 specifikációk is lefedik, UNS száma pedig S42000.
Tipikus felhasználási területek közé tartozik a csapágygyártás, szelepalkatrészek, tömlőcsatlakozók és szerelvények gyártása. Széles körben használják evőeszközökhöz, sebészeti és fogászati eszközökhöz, ollókhoz, szalagokhoz és egyenes élekhez is. Ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek jó korrózióállóságot és nagy keménységet igényelnek.
Igen, a 420-as rozsdamentes acél, különösen a 420HC (magas széntartalmú) változat megfelelő hőkezeléssel alkalmasnak tekinthető, és kiváló acél lehet késekhez. Míg egyes általános 420-as acélok elavultnak tekinthetők az általános használatú kések terén a puhasága és a rosszabb éltartása miatt, a 420HC arról ismert, hogy szívós, rozsdamentes, könnyen élezhető és tisztességes éltartással rendelkezik. Az olyan cégek, mint a Buck Knives, speciális hőkezelésekkel szilárd teljesítményt értek el a 420HC-vel. Ha többet szeretne megtudni erről a cikkről, kérjük, olvassa el a következő linket: Jó a 420-as rozsdamentes acél késekhez??
Bár gyakran “olcsó acélnak” nevezik, mivel régebbi ötvözet, a 420-as rozsdamentes acél nem feltétlenül rossz minőségű. Teljesítménye nagymértékben függ a hőkezeléstől; megfelelő hőkezeléssel (különösen a 420HC esetében) szilárd, használható, sőt alulértékelt teljesítményt nyújthat a valós használatban. Jó korrózióállósággal, szívóssággal és könnyű élezéssel rendelkezik, így életképes választás a mindennapi hordású (EDC) kések számára.
Nem, a 420-as rozsdamentes acél általában nem ajánlott funkcionális kardokhoz, és gyakran “falra akasztható” kardokban (dekoratív kardokban) található. A 420-as széntartalma meglehetősen alacsony lehet, így a penge lágyabb. A funkcionális kardokat általában szénacélból készítik, mert olcsóbb, könnyebben kovácsolható és könnyebben hőkezelhető a kívánt teljesítmény eléréséhez. A rozsdamentes acél kardokat széles körben túl törékenynek és hajlamosnak tartják a lepattanásra vagy törésre a gyakorlati használathoz.
Ellentmondásos nézetek vannak a rozsdamentes acél (beleértve a 420-ast is) alumíniummal való kompatibilitásáról, különösen kültéri vagy nedves környezetben, a galvánkorrózió kockázata miatt. Egyes források szerint a rozsdamentes acél rosszabb lehet, mint a horganyzott acél, ha alumíniummal érintkezik, ami súlyos alumíniumkorrózióhoz vezethet tengeri vagy nedves körülmények között. Ezzel szemben más források szerint rozsdamentes acél csavarokat lehet használni a galvánreakciók elkerülése érdekében, vagy hogy a reakciók minimálisak enyhe körülmények között az alumínium védőoxid rétege miatt. A potenciális galvánkorrózió csökkentése érdekében széles körben ajánlott műanyagból vagy gumiból készült szigetelő alátétek használata a két fém között a közvetlen érintkezés minimalizálása érdekében.
A hőkezelés kulcsfontosságú a 420-as rozsdamentes acél teljesítményjellemzőinek javításához. Maximális korrózióállóságát csak akkor éri el, ha az acél teljesen megkeményedett vagy megedzett és feszültségmentesített; általában soha nem használják lágyított állapotban az optimális korrózióállóság érdekében. A megfelelő hőkezelés jelentősen javíthatja az olyan tulajdonságokat, mint a keménység és az éltartás, különösen a 420HC változat esetében. Amikor a 420-as lágy (lágyított), rugalmas; edzéskor meglehetősen keménnyé válik.
A 420 rozsdamentes acél standard hőkezelési folyamatai a következők:
Lágyítás (maximális puhaság eléréséhez): Egyenletesen melegítse fel 816–899 °C-ra (1500–1650 °F), majd lassan hűtse le a kemencében.
Lágyítás folyamata: Melegítse 732–788 °C-ra (1350–1450 °F), majd hűtse le levegőn.
Edzés: Előmelegítés, majd 982–1066 °C-ra (1800–1950 °F) hevítés, ezen a hőmérsékleten áztatás, majd levegőn történő hűtés vagy meleg olajban oltás.
Feszültségcsökkentés: Melegítse 149–427 °C-on 1-3 órán át, majd hűtse le levegőn, vagy oltsa olajban vagy vízben.
A martenzites rozsdamentes acél sorozatok, beleértve a 420-as típust is, korlátozottan hegeszthetők. Hegesztés esetén ajánlott 260 °C-ra előmelegíteni. Hegesztés után hőkezelést is ajánlott végezni.
Igen, ha a 420-as rozsdamentes acélt maximális lágyság érdekében lágyítják, akkor mérsékelten húzható és alakítható.
A 420-as rozsdamentes acélt jellemzően nem használják 427 °C (800 °F) feletti hőmérsékleten. Ez azért van, mert a magasabb hőmérséklet gyors lágyulást és a korrózióállóság elvesztését okozza.
A fő különbség a széntartalmukban rejlik, ami jelentősen befolyásolja a teljesítményüket. Az általános 420 (és 420J) acélok jellemzően alacsonyabb széntartalommal rendelkeznek, körülbelül 0,15%. Ezzel szemben a 420HC (magas széntartalmú) acél lényegesen magasabb széntartalommal rendelkezik, általában körülbelül 0,46%. Ez a magasabb széntartalom, különösen speciális hőkezeléssel kombinálva, jobb keménységet, jobb éltartást és robusztusabb teljesítményt biztosít a 420HC acélnak olyan alkalmazásokhoz, mint a kések. A különböző 420-as acélminőségek közötti széntartalom eltérése magyarázza, hogy a források miért jelenthetnek eltérő szénszázalékokat a “420” acél esetében.
Mind a 420-as, mind a 440-es acélt általában megfelelő és használható “költségvetési” rozsdamentes acélnak tekintik. A 420-ast (különösen a 420HC-t) nagyon szívósnak és tiszteletre méltó éltartásúnak írják le. A 440-es (különösen a 440C) nagyobb keménységet érhet el (58 HRC vagy magasabb), és jellemzően jobb éltartást biztosít, bár lehet, hogy nem olyan szívós, mint a 420. A 440C egy korrózióálló martenzites krómacél is, nagy kopásállósággal. Az adott minőség és a hőkezelés fontos a tényleges teljesítményük összehasonlításához.
Míg a 420-as rozsdamentes acél jó korrózióállóságot kínál más evőeszközacélokhoz képest, korrózióállósága gyengébb, mint a 316-os rozsdamentes acélé. A SAE 316 és 316L (gyakran “tengeri minőségűnek” nevezik) króm-, nikkel- és molibdénötvözetek, amelyek kiváló szilárdságukról és korrózióállóságukról ismertek, és biokompatibilisnek tekinthetők, ha meghatározott szabványok szerint gyártják őket.
A 420-as acél valóban jó rozsdamentes acél, amely kielégítő korrózióállóságot kínál széles körben, különösen megfelelő hőkezelés esetén. A korrózióállóság, az elérhető nagy keménység és kopásállóság kombinációja sokoldalú anyaggá teszi, különösen evőeszközökhöz és bizonyos szerszámalkalmazásokhoz.
Kérjen versenyképes árajánlatot 420-as rozsdamentes acélra
Több mint 20 éves kovácsolási tapasztalattal az Aobo Steel az Ön megbízható partnere a nagy teljesítményű 420-as rozsdamentes acél terén. Nemcsak anyagokat, hanem megoldásokat is kínálunk. Használja ki mélyreható iparági ismereteinket és megbízható ellátási láncunkat projektje sikere érdekében.
✉ Lépjen kapcsolatba velünk az alábbi űrlap kitöltésével