420 스테인리스강 열처리 가이드

열처리하다 420 스테인리스강, 약 650°C(1200°F)로 예열한 후, 954~1010°C(1750~1850°F)에서 오스테나이트화하고, 이어서 공랭 또는 유랭합니다. 담금질 후, 요구되는 경도, 인성 및 내식성에 따라 즉시 템퍼링합니다.

높은 경도가 요구되는 용도에서 420 스테인리스강은 일반적으로 낮은 온도에서 템퍼링 처리됩니다. 일반적인 기준점은 최소 52 HRC 경도를 얻기 위해 약 150°C/300°F, 최소 50 HRC 경도를 얻기 위해 약 204°C/400°F, 그리고 최소 48 HRC 경도를 얻기 위해 약 316°C/600°F입니다.

일반적으로 427–566°C / 800–1050°F 템퍼링 범위는 충격 강도와 내식성을 저하시킬 수 있으므로 피하는 것이 좋습니다.

420 스테인리스 강은 경화 가능한 마르텐사이트계 스테인리스 강입니다. 적절한 열처리 후 실제 적용 분야에서 일반적으로 46–52 HRC에 도달하며 유용한 내마모성, 연마성 및 적당한 내식성을 유지합니다. 최종 성능은 단면 크기, 담금질 방법, 뜨임 온도, 노 분위기 및 요구되는 용도에 따라 달라집니다.

이 가이드는 실용적인 열처리 공정 을 420 스테인리스 강에 대해 설명하며, 예열, 오스테나이트화, 담금질, 뜨임 차트, 예상 경도, 일반적인 실수 및 용도별 열처리 방향을 포함합니다.

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.

공정 단계	일반적인 범위 또는 방법	목적	실용적인 참고 사항
청소	가열하기 전	기름, 그리스 및 잔여물을 제거하십시오.	표면이 더러우면 내식성과 표면 품질이 손상될 수 있습니다.
보호 분위기	진공, 중성 분위기 또는 중성 소금물	산화 및 탈탄 감소	광택 부품, 금형 및 내식성 용도에 중요합니다.
예열	약 650°C / 1200°F	열충격을 줄이세요	특히 크거나 복잡하거나 정밀한 부품에 유용합니다.
오스테나이트화	약 954~1010°C / 1750~1850°F	강철을 경화시키기 위한 준비	최고급 소재는 최대 경도와 내식성을 위해 사용될 수 있습니다.
담그기	가장 두꺼운 단면 두께 1인치당 약 30분	해당 부분을 균일하게 가열하세요	불필요하게 과도하게 담그는 것을 피하세요
담금질	공기 또는 기름	경화된 마르텐사이트 형성	부품 크기, 모양 및 경도 요구 사항에 따라 선택하십시오.
뜨임	필요한 속성에 따라 다릅니다	경도, 인성 및 안정성을 조정합니다.	담금질 직후 뜨임
이중 템퍼링	중요 부품에 자주 사용됩니다.	스트레스 해소 및 심리적 안정감 증진	온도 조절 사이에는 실온으로 식히십시오.

어닐링은 주요 경화 사이클에 포함되지 않습니다. 가공, 성형 또는 재경화 전에 소재를 연화해야 할 때 사용합니다. 420 스테인리스강의 경우, 아임계 어닐링은 약 675–760°C / 1245–1400°F에서, 완전 어닐링은 약 830–885°C / 1525–1625°F에서 실시한 후 제어 냉각할 수 있습니다.

420 스테인리스강의 단계별 열처리

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

1단계: 420 스테인리스 스틸을 예열합니다.

예열은 강재가 오스테나이트화 온도에 도달하기 전에 열충격을 줄여줍니다. 이는 중요한데, 스테인리스강 이 재료는 많은 탄소강 및 저합금강보다 열을 더 느리게 전도하기 때문입니다. 급속 가열은 표면과 중심부 사이에 온도 차이를 발생시켜 변형이나 균열 위험을 증가시킬 수 있습니다.

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

부품 상태	예열이 중요한 이유
큰 부분	표면과 중심부의 온도 차이를 줄여줍니다.
얇거나 고르지 않은 부분	왜곡 위험을 줄입니다
날카로운 모서리 또는 복잡한 모양	균열 위험을 줄여줍니다
정밀 금형 부품	치수 안정성을 향상시킵니다.
이전에 경화 처리된 부품	재경화 과정 중 열 충격을 줄여줍니다.

예열 전에 표면을 세척하십시오. 오일, 그리스 및 탄소가 풍부한 잔류물을 제거하십시오. 우수한 연마성 또는 내식성이 요구되는 부품은 진공, 중성 분위기 또는 중성 염욕에서 가열하십시오.

2단계: 420 스테인리스강의 오스테나이트화 및 담금질

예열 후 420강을 일반적인 경화 온도인 954–1010°C / 1750–1850°F로 가열하십시오.

단면 크기, 로 상태, 제강사 데이터 및 요구되는 최종 경도에 따라 정확한 온도를 선택하십시오. 최대 경도와 내식성이 요구되는 경우 범위의 상한을 사용하되, 과열은 결정립 성장, 변형 및 균열 위험을 증가시킬 수 있으므로 피하십시오.

일반적인 유지 시간 지침은 최대 단면 두께 1인치당 약 30분입니다. 목표는 단면을 균일하게 가열하는 것입니다. 과도한 유지는 결과를 개선하지 않으며 담금질 중 부품의 안정성을 저하시킬 수 있습니다.

유지 후 부품을 담금질하십시오.

담금질 방법	최적의 사용 용도는 다음과 같습니다.	이점	주의
공기 담금질	복잡하거나 불규칙하거나 정밀한 부품	변형 및 균열 위험 감소	일부 구간에서는 속도가 너무 느릴 수 있습니다.
오일 담금질	더 무거운 부분이나 더 강한 경화 반응이 필요한 부품	더 빠른 냉각 및 더 높은 경화 반응	변형 및 균열 위험 증가

공기 담금질은 복잡한 형상에 더 안전한 경우가 많습니다. 더 높은 경도가 필요하고 부품 형상이 더 강한 담금질을 견딜 수 있는 경우 오일 담금질을 사용하십시오.

유해한 입계에서의 탄화물 석출을 방지하기 위해 임계 구간을 통과하는 냉각이 충분히 빨라야 합니다. 서냉은 내식성을 저하시킬 수 있습니다. 담금질 후 가능한 한 빨리 부품을 템퍼링하십시오.

3단계: 420 스테인리스강 열처리

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

템퍼링 온도	대략적인 경도	실질적인 의미
150°C / 300°F	최소 52 HRC 정도	높은 경도와 날 유지력
204°C / 400°F	최소 50 HRC 정도	일반적인 경화 부품에 사용되는 저온 템퍼링
250°C / 480°F	경도 50HRC 이상인 경우가 많습니다.	연마성 및 내식성이 중요한 경우에 주로 사용됩니다.
316°C / 600°F	최소 48 HRC 정도	경도는 낮추고 인성은 향상시켰습니다.
593°C / 1100°F 이상	낮은 경도	경도보다 인성이 더 중요할 때 사용됩니다.

중요한 420 스테인리스강 부품에는 2회 템퍼링이 자주 사용됩니다. 템퍼링 사이클 사이에 부품을 실온까지 냉각해야 합니다. 이는 내부 응력을 완화하고 개선합니다 치수 안정성.

약 427–566°C / 800–1050°F 범위는 일반적으로 피해야 합니다. 이 범위에서의 템퍼링은 충격 강도와 내식성을 저하시킬 수 있습니다. 더 연하고 인성이 높은 상태가 필요한 경우 템퍼링 온도를 약 593°C / 1100°F 이상으로 높이되, 경도 저하를 명확히 감수해야 합니다.

420 스테인리스강 열처리 차트

열처리된 420 스테인리스강은 일반적으로 약 46–52 HRC까지 가공 경화됩니다. 최종 경도는 오스테나이트화 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.

템퍼링 온도	대략적인 경도	일반적인 방향	주요 주의사항
150°C / 300°F	최소 52 HRC 정도	높은 경도, 날 유지력, 내마모성	낮은 인성
204°C / 400°F	최소 50 HRC 정도	일반적인 고경도 적용 분야	적절한 담금질이 필요합니다
250°C / 480°F	경도 50HRC 이상인 경우가 많습니다.	플라스틱 금형, 연마 부품, 내식성 경화 부품	최종 경도는 사전 경화에 따라 달라집니다.
316°C / 600°F	최소 48 HRC 정도	적당한 경도와 뛰어난 인성	경도가 떨어지기 시작합니다
400~450°C / 750~840°F	일부 스프링 템퍼에서는 약 450 HB 또는 약 47 HRC 정도입니다.	특별한 샘물 또는 부동산 요건	일반적인 열처리 범위로 사용해서는 안 됩니다.
427–566°C / 800–1050°F	일반적으로 피함	대부분의 용도에는 권장하지 않습니다.	충격 강도 및 내식성을 저하시킬 수 있습니다.
593°C / 1100°F 이상	낮은 경도	더 높은 인성이 요구되는 응용 분야	경도 손실이 상당함

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 일반적입니다.

420 스테인리스강 열처리 시 흔히 발생하는 실수

대부분의 열처리 문제 420 스테인리스강의 문제는 공정 제어 불량에서 비롯됩니다. 일반적인 불량에는 변형, 균열, 경도 부족, 표면 품질 저하, 내식성 저하 및 인성 손실이 포함됩니다.

실수	결과	더 나은 실천
명확한 부동산 목표 없음	담금질 방향이 잘못되었습니다	경도, 인성, 내식성, 연마성 또는 치수 안정성 중 어느 것을 우선시해야 하는지 정의하십시오.
표면 세척 불량	표면 손상 또는 부식 저항성 저하	가열하기 전에 기름, 그리스 및 잔여물을 깨끗이 제거하십시오.
보호 분위기 없음	스케일링 또는 탈탄	표면 품질이 중요한 경우 진공, 중성 분위기 또는 중성 염욕을 사용하십시오.
예열 생략	변형이나 균열 발생 위험이 더 높음	오스테나이트화 전에 약 650°C/1200°F로 예열하십시오.
담금질 방법이 잘못되었습니다	균열, 변형 또는 불충분한 경도	단면 크기와 형상에 따라 공기 또는 오일을 선택하십시오.
냉각 속도가 너무 느림	부식 저항성 저하	임계 범위 전체에 걸쳐 냉각을 제어합니다.
담금질 지연	담금질 균열 위험	담금질 직후 템퍼링
위험 범위에서의 단련	충격 강도 및 내식성이 낮음	자격을 갖춘 절차에서 요구하는 경우가 아니면 약 427~566°C / 800~1050°F의 온도는 피하십시오.
중요 부품에 단일 온도 조절 기능 적용	스트레스 해소 및 안정성 향상	정밀 부품이나 중요 부품에는 이중 열처리를 사용하십시오.
최대 경도만을 추구합니다	취성 부품 또는 부식 방지 성능 저하	열처리 온도를 용도에 맞게 조정하십시오.

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.

또 다른 일반적인 실수는 내식성을 고려하지 않고 인성 향상을 위해 높은 템퍼링 온도를 사용하는 것입니다. 420 스테인리스강의 경우 고온 템퍼링은 경도를 저하시키고 내식 성능을 저하시킬 수 있습니다. 높은 경도와 내식성이 필요한 경우 일반적으로 저온 템퍼링이 선호됩니다.

가장 중요한 위험 구간은 427–566°C (800–1050°F)입니다. 이 범위는 무분별하게 사용해서는 안 됩니다. 부품에 더 높은 인성이 필요한 경우 경도가 저하됨을 감안하여 593°C / 1100°F 이상을 기준으로 공정을 설계하십시오.

420 스테인리스강의 용도별 열처리 방향

420 스테인리스강의 기본 경화 공정은 많은 용도에서 유사하지만, 요구되는 성능에 따라 템퍼링 온도를 조정하십시오.

적용 분야	주요 요구 사항	열처리 방향	실용적인 참고 사항
식기류 및 칼날	경도 및 날 유지력	적절한 오스테나이트화 처리 후 담금질하고 저온 템퍼링을 실시하십시오.	날카로운 절삭력이 요구되는 경우 과도한 열처리 온도를 피하십시오.
수술 및 치과 기구	경도, 연마성, 내식성	저온 열처리 및 우수한 표면 보호 처리를 사용하십시오.	표면 품질은 매우 중요합니다.
플라스틱 금형	연마성, 경도, 내식성	저온 템퍼링, 일반적으로 204~250°C / 400~480°F 정도	내식성이 중요하다면 고온 열처리를 피하십시오.
마모 부품	경도 및 내마모성	완전히 경화시킨 후 낮은 온도 범위에서 템퍼링하십시오.	인성이 요구되는 경우가 아니면 경도를 낮추지 마십시오.
축, 기어 및 롤러	강도와 내구성의 균형	용도에 맞는 열처리 온도를 사용하십시오.	최대 경도가 항상 최선의 목표는 아닙니다.
스프링 또는 더 견고한 부품	최대 경도 대비 인성	더 높은 열처리 온도를 사용할 수 있습니다.	경도가 낮아질 것입니다
복잡한 정밀 부품	치수 안정성	예열을 신중하게 하고, 공기 담금질을 고려하며, 이중 템퍼링을 사용하십시오.	균열 위험이 높을 경우 급격한 냉각을 피하십시오.

대상 플라스틱 금형420 스테인리스 강은 경도, 연마성 및 내식성의 조합으로 종종 선택됩니다. 이 경우 저온 뜨임이 일반적으로 선호됩니다. 고온 뜨임은 여전히 사용 가능한 기계적 특성을 제공할 수 있지만 내식성을 저하시킬 수 있습니다.

블레이드 및 마모 부품의 경우 경도와 날 유지력이 일반적으로 주요 목표입니다. 일반적으로 낮은 템퍼링 온도가 사용됩니다. 사용 중 부품이 치핑되거나 균열이 발생하는 경우 단순히 경도를 높이는 것이 해결책이 아닙니다. 담금질 방법, 템퍼링 온도, 부품 설계 및 사용 하중을 검토하십시오.

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.

아오보 스틸은 최종 경화 또는 열처리 공정을 제공하지 않습니다. 당사는 420 스테인리스강 소재를 공급하며, 고객 또는 자격을 갖춘 열처리 업체에서 가공 및 후속 열처리를 진행해야 합니다. 이 가이드는 고객, 금형 제작자 및 열처리 전문가를 위한 기술 참고 자료로 열처리 데이터를 제공합니다.