420 스테인리스강 열처리 가이드

열처리 부품용 420 스테인리스강이 필요하신가요?

아오보 스틸은 금형, 블레이드, 샤프트, 마모 부품 및 정밀 부품용 420 스테인리스강을 공급합니다. 대량 공급을 원하시면 필요한 크기, 수량 및 표면 상태를 알려주십시오.

문의 보내기 뷰 420 스테인리스 스틸

420 stainless steel is a hardenable martensitic stainless steel. After proper heat treatment, it typically reaches 46–52 HRC in working applications while maintaining useful wear resistance, polishability, and moderate corrosion resistance. Final performance depends on section size, quenching method, tempering temperature, furnace atmosphere, and the required application.

This guide explains the practical heat-treatment process for 420 stainless steel, including preheating, austenitizing, quenching, a tempering chart, expected hardness, common mistakes, and application-based heat-treatment directions.

420 스테인리스강 열처리 공정 개요

420 스테인리스강의 최종 열처리 결과는 가열 온도, 유지 시간, 담금질 방법, 템퍼링 온도, 표면 보호 및 부품 형상에 따라 달라집니다.

어닐링은 주요 경화 공정의 일부가 아닙니다. 어닐링은 가공, 성형 또는 재경화 전에 재료를 연화시켜야 할 때 사용됩니다. 420 스테인리스강의 경우, 아임계 어닐링은 약 675~760°C(1245~1400°F)에서 수행할 수 있으며, 완전 어닐링은 약 830~885°C(1525~1625°F)에서 수행한 후 제어된 냉각을 통해 진행할 수 있습니다.

420 스테인리스강의 단계별 열처리

420 스테인리스강의 주요 경화 공정은 예열, 오스테나이트화 및 담금질, 템퍼링의 세 단계로 구성됩니다. 세척 및 분위기 제어는 가열 전에 완료해야 하지만, 열처리 결과는 주로 이 세 단계에 의해 결정됩니다.

1단계: 420 스테인리스 스틸을 예열합니다.

Preheating reduces thermal shock before the steel reaches the austenitizing temperature. This is important because 스테인리스강 conduct heat more slowly than many carbon and low-alloy steels. Fast heating can create temperature differences between the surface and the core, increasing the risk of distortion or cracking.

420 스테인리스강의 일반적인 예열 온도는 약 650°C(1200°F)입니다.

예열 전에 표면은 깨끗해야 합니다. 오일, 그리스 및 탄소 함유 잔류물을 제거해야 합니다. 우수한 연마성 또는 내식성이 요구되는 부품의 경우 진공, 중성 분위기 또는 중성 염욕에서 가열해야 합니다.

2단계: 420 스테인리스강의 오스테나이트화 및 담금질

예열 후, 420강을 일반적인 경화 온도인 954~1010°C / 1750~1850°F까지 가열하십시오.

정확한 온도는 단면 크기, 용광로 상태, 제강업체 데이터 및 요구되는 최종 경도를 기준으로 선택해야 합니다. 최대 경도와 내식성이 요구되는 경우에는 범위의 상한값을 사용할 수 있지만, 과열은 결정립 성장, 변형 및 균열 위험을 증가시킬 수 있으므로 피해야 합니다.

일반적인 열처리 지침은 최대 단면 두께 1인치당 약 30분입니다. 목표는 단면 전체에 걸쳐 균일한 가열을 달성하는 것입니다. 과도한 열처리는 결과를 개선하지 못할 뿐 아니라 담금질 과정에서 부품의 안정성을 저하시킬 수 있습니다.

담근 후에는 부품을 급랭시켜야 합니다.

복잡한 형상의 경우 공기 담금질이 더 안전한 경우가 많습니다. 더 높은 경도가 요구되고 부품 형상이 더 가혹한 담금질을 견딜 수 있는 경우에는 오일 담금질을 사용할 수 있습니다.

냉각은 임계 온도 범위에서 충분히 빠르게 이루어져야 하며, 그렇지 않으면 결정립계에서 유해한 탄화물 석출이 발생할 수 있습니다. 냉각 속도가 느리면 내식성이 저하될 수 있습니다. 담금질 후에는 가능한 한 빨리 템퍼링 처리를 해야 합니다.

3단계: 420 스테인리스강 열처리

높은 경도, 내마모성, 연마성 및 내식성을 얻으려면 일반적으로 낮은 템퍼링 온도가 선호됩니다.

Double tempering is often used for critical 420 stainless steel parts. The part should cool to room temperature between tempering cycles. This helps relieve internal stress and improve dimensional stability.

일반적으로 427~566°C(800~1050°F) 범위의 온도는 피해야 합니다. 이 범위에서 열처리를 하면 충격 강도와 내식성이 저하될 수 있습니다. 더 부드럽고 강한 상태가 필요한 경우, 열처리 온도는 보통 593°C(1100°F) 이상으로 높이며, 이 경우 경도가 다소 낮아지는 것은 허용됩니다.

420 스테인리스강 열처리 차트

열처리된 420 스테인리스강의 가공경도는 일반적으로 46~52 HRC 정도입니다. 최종 경도는 오스테나이징 온도, 담금질 속도, 템퍼링 온도, 단면 크기 및 강재 상태에 따라 달라집니다.

아래 표는 실제 참고 자료로 사용해야 하며, 최종 경도 값을 보장하는 자료로 간주해서는 안 됩니다.

50 HRC 이상의 경도와 우수한 내식성이 요구되는 용도에는 저온 템퍼링이 일반적으로 더 안전한 선택입니다. 이는 플라스틱 금형, 절삭 공구, 마모 부품, 연마 부품 및 부식에 노출되는 부품에 흔히 사용됩니다.

420 스테인리스강 열처리 시 흔히 발생하는 실수

Most heat-treatment problems with 420 stainless steel stem from poor process control. The most common failures are distortion, cracking, insufficient hardness, poor surface quality, reduced corrosion resistance, and loss of toughness.

심각한 실수 중 하나는 모든 부품에 오일 담금질을 사용하는 것입니다. 오일 담금질은 경화 반응을 향상시킬 수 있지만, 변형 및 균열 발생 위험도 증가시킵니다. 복잡하거나 불규칙한 부품의 경우, 공기 담금질이 더 안전한 선택인 경우가 많습니다.

흔히 저지르는 또 다른 실수는 내식성을 고려하지 않고 인성을 향상시키기 위해 고온 템퍼링 처리를 하는 것입니다. 420 스테인리스강의 경우, 고온 템퍼링은 경도를 감소시키고 내식성을 저하시킬 수 있습니다. 높은 경도와 내식성이 모두 요구되는 경우에는 저온 템퍼링이 일반적으로 선호됩니다.

가장 중요한 위험 온도 범위는 427~566°C(800~1050°F)입니다. 이 범위를 함부로 사용해서는 안 됩니다. 부품에 더 높은 인성이 요구되는 경우, 경도가 떨어질 수 있음을 감안하여 593°C(1100°F) 이상을 기준으로 공정을 설계해야 합니다.

420 스테인리스강의 용도별 열처리 방향

420 스테인리스강의 기본 경화 공정은 여러 용도에서 유사하지만, 템퍼링 온도는 요구되는 성능에 따라 조정해야 합니다.

For plastic molds, 420 stainless steel is often chosen for its combination of hardness, polishability, and corrosion resistance. In this case, low-temperature tempering is usually preferred. High-temperature tempering may still produce usable mechanical properties, but it can reduce corrosion resistance.

칼날이나 마모 부품의 경우, 경도와 날 유지력이 주요 목표입니다. 일반적으로 낮은 템퍼링 온도가 사용됩니다. 하지만 사용 중 부품에 균열이나 파손이 발생할 경우, 단순히 경도를 높이는 것만으로는 해결책이 될 수 없습니다. 담금질 방법, 템퍼링 온도, 부품 설계, 그리고 사용 하중 등을 종합적으로 검토해야 합니다.

축, 기어, 롤러 및 하중을 받는 기계 부품의 경우 최대 경도를 목표로 하는 것이 최선의 선택이 아닐 수 있습니다. 이러한 부품에는 경도와 인성의 균형이 더 중요할 수 있습니다. 열처리는 단순히 가능한 최고 HRC 값에 맞추는 것이 아니라 실제 하중 조건에 맞춰야 합니다.