Stal nierdzewna 420 | 1.2083 | 2Cr13

AOBO STEEL - Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Stal nierdzewna 420 to martenzytyczny stal nierdzewna, która jest rodzajem stopu żelaza z chromem. Jest częścią Seria 400 Klasyfikacje stali nierdzewnej. W przeciwieństwie do niektórych innych rodzajów stali nierdzewnej, stal nierdzewna AISI 420 jest magnetyczny.

1. Zastosowania

  • Sztućce i narzędzia o ostrych krawędziach 
  • Instrumenty medyczne i chirurgiczne 
  • Formy plastikowe i narzędzia do formowania 
  • Części zaworów i pomp 
  • Koła zębate, wały i rolki 
  • Zastosowania przemysłowe i odporne na zużycie 
  • Kubki i inne części formowane 
  • Namiar 
  • Inne zastosowania: Źródła, Narzędzia ręczne, Magnesy, Elementy złączne, części maszyn, płyty prasujące, Elementy układu wydechowego samochodowego, Matryce do precyzyjnego wycinania mikrowzorów w blachach metalowych, Sprzęt AGD i naczynia.

2. 420 Skład stali nierdzewnej

ElementWęgiel (C)Mangan (Mn)Krzem (Si)Fosfor (P)Siarka (S)Chrom (Cr)
Kompozytowy ≤ 0,15%≤ 1,00%≤ 0,50%≤ 0,040%≤ 0,030%12.00 – 14.00%

【Źródło: Bringas, JE (red.). (2004). Podręcznik porównawczych światowych norm stali (3. wyd., str. 434). ASTM International.】

3. 420 Właściwości stali nierdzewnej

  • Twardość i odporność na zużycie: Po odpowiedniej obróbce cieplnej twardość stali nierdzewnej 420 wynosi 46–52 HRC. Twardość ta zapewnia dobrą odporność na zużycie i korozję.
  • Odporność na korozję: Chrom zawarty w stali nierdzewnej AISI 420 tworzy warstwę pasywacyjną, która chroni jej powierzchnię i zapewnia doskonałą odporność na korozję w łagodnych warunkach atmosferycznych, domowych i przemysłowych.
  • Możliwość polerowania: Gatunek ten charakteryzuje się doskonałą polerowalnością, co czyni go preferowanym wyborem do zastosowań wymagających wysokiej jakości wykończenia powierzchni, takich jak formy wtryskowe z tworzyw sztucznych i elementy optyczne.
  • Wytrzymałość i spawalność: Zawartość węgla jest wyższa niż w stali niskowęglowej, co czyni ją twardszą niż stal niskowęglowa, ale o mniejszej wytrzymałości. Ze względu na wysoką zawartość węgla ma również słabą spawalność. Jeżeli spawanie jest konieczne, konieczne jest znaczne podgrzanie wstępne i obróbka cieplna po spawaniu (np. wyżarzanie) są często wymagane, aby zapobiec pękaniu. Można rozważyć użycie specjalistycznych metali wypełniających (np. ERNiCr-3), chociaż może to wpłynąć na końcową wytrzymałość i twardość obszaru spoiny.
  • Obróbka skrawaniem: W stanie wyżarzonym stal 420 oferuje dobrą obrabialność. Do zastosowań wymagających bardziej złożonej obróbki, dostępna jest odmiana obrabiana na mokro, 420 stopni Fahrenheita (z dodatkiem siarki) jest dostępny. Należy pamiętać, że dodatek siarki może nieznacznie zmniejszyć wytrzymałość karbu.
Stal narzędziowa 2Cr13

Interesuje Cię stal nierdzewna AISI 420?

Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami już teraz!

4. Obróbka cieplna

Stale nierdzewne martenzytyczne, w tym stal nierdzewna 420, są hartowane przez podgrzewanie powyżej temperatury transformacji, aby uzyskać w pełni austenityczną strukturę, a następnie szybkie chłodzenie w oleju lub powietrzu. Mają niską przewodność cieplną, co może prowadzić do nierównomiernego nagrzewania podczas szybkiego nagrzewania lub hartowania, co powoduje odkształcenia, wypaczenia lub pęknięcia. Dlatego zdecydowanie zalecamy wstępne podgrzewanie.

Ten 420 stainless steel heat treatment involves austenitizing, quenching, and then tempering to optimize its mechanical properties, particularly ductility and toughness.

4.1 Hartowanie (austenityzowanie)

Temperatura hartowania stali 420 wynosi 975 °C do 1075 °C (1787 °F do 1967 °F), choć niektóre źródła podają 954 °C do 1010 °C (1750 °F do 1850 °F). Jednak, w oparciu o nasze doświadczenie, pierwszy zakres jest bardziej odpowiedni.

Czas namaczania wynosi zazwyczaj około 30 minut na cal (1,2 minuty na milimetr) grubości w temperaturze hartowania.

Aby zapobiec odwęgleniu, stal nierdzewną 420 należy hartować w kontrolowanej atmosferze neutralnej, w próżni lub w środowisku pieca z obojętnymi solami.

4.2 Gaszenie

W przypadku skomplikowanych lub nieregularnych kształtów elementów zalecamy hartowanie w powietrzu, aby zminimalizować odkształcenia i zmniejszyć ryzyko pękania. Jeśli wymagana jest większa twardość, wybieramy hartowanie w oleju. Proces hartowania obejmuje chłodzenie materiału do 66 °C (150 °F) po schłodzeniu na powietrzu lub 66-93 °C (150-200 °F) po schłodzeniu olejem. Należy pamiętać, że obróbkę odpuszczania należy wykonać bezpośrednio po hartowaniu.

4.3 Odpuszczanie

Odpuszczanie można poprawić wytrzymałość i wytrzymałość stali 420 oraz dostosować jej twardość. Materiał ze stali 420 musi zostać poddany co najmniej dwa cykle hartowanialub nawet trzy. W przypadku większości zastosowań minimalna temperatura odpuszczania wynosi 204°C (400°F)Czas namaczania wynosi 2 godziny na cal (4,7 minuty na milimetr) grubości w określonej temperaturze. Pomiędzy każdym cyklem odpuszczania należy pozwolić częściom ostygnąć naturalnie do temperatury pokojowej.

Wpływ temperatury odpuszczania na właściwości:

  1. Twardość po różnych temperaturach odpuszczaniaTwardość stali nierdzewnej 420 wynosi: minimum 52 HRC w temperaturze 149 °C (300 °F), minimum 50 HRC w temperaturze 204 °C (400 °F) i minimum 48 HRC w temperaturze 316 °C (600 °F).
  2. Odpuszczanie kruchości i odporność na korozjęe: Stal 420 charakteryzuje się kruchością odpuszczania. NIE hartować w temperaturach POWYŻEJ 427°C (800°F), ponieważ ten zakres temperatur może skutkować znacznym spadkiem wytrzymałości na uderzenia i odporności na korozję. To zmniejszenie przypisuje się wytrącaniu grubszych węglików chromu (Cr23C6), które mogą tworzyć obszary zubożone w chrom wokół węglików. Ten negatywny efekt znika, gdy temperatura odpuszczania wynosi 593 °C (1100 °F) lub więcej. Uważa się, że w temperaturach powyżej 600 °C dyfuzja chromu „leczy” te zubożone strefy, przywracając odporność na korozję. W tym zakresie temperatur wytrzymałość 420 wzrasta, ale jego twardość maleje.

4.4 Odprężający (materiał nieutwardzony)

W przypadku nieutwardzonych części ze stali nierdzewnej 420 odprężanie można przeprowadzić poprzez powolne podgrzewanie do 677 °C (1250 °F) i moczenie przez 2 godziny na każdy cal grubości, a następnie powoli schłodzić w piecu do temperatury pokojowej.

[Źródło: Leed, RM (2007). Narzędzie do rozwiązywania problemów z produkcją narzędzi i matryc.Stowarzyszenie Inżynierów Produkcji.]

5. Oceny równoważne

  • JIS (Japonia):SUS420J1, SUS420J2
  • DIN (Niemcy):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – często stosowany do form)
  • GB(Chiny): 2Kr13

6. Porównaj stal nierdzewną 420 z innymi stalami

6.1 420 stal nierdzewna vs. 304

Stal 420 to twardy, mocny, odporny na zużycie i magnetyczny stop martenzytyczny, najlepiej nadający się do zastosowań wymagających wysokiej wydajności po obróbce cieplnej. Wymaga jednak ostrożnego obchodzenia się z nią podczas spawania i odpuszczania, aby zapewnić optymalną odporność na korozję. Stal 304 to z kolei ciągliwy, formowalny, ogólnie niemagnetyczny stop austenityczny, ceniony za wszechstronną odporność na korozję, doskonałą spawalność i przydatność do szerokiego zakresu ogólnych i wysokotemperaturowych zastosowań.

Funkcja420304
KlasyfikacjaMartenzytycznyAustenityczny
Magnetyczny?Tak (ferromagnetyczny)Zwykle Nie (niemagnetyczny w stanie wyżarzonym)
Utwardzalny?Tak, poprzez obróbkę cieplną (hartowanie i odpuszczanie)Nie, utwardza się poprzez obróbkę na zimno
Zawartość węglaWyższe (min. 0,15%, często 0,2–0,4%)Dolna (maks. 0,08%)
Zawartość nikluBardzo niski lub nieobecnyZnaczący (8-12%)
Maksymalna twardośćZnacznie wyższe (np. C-54 do C-60 po obróbce cieplnej)Dolny (maks. B-92 wyżarzany)
KorozjaUmiarkowany, zależny od obróbki cieplnej; poniżej 304Dobry, „najlepszy wszechstronny”; powyżej 420
SpawalnośćTrudne do spawaniaDoskonała spawalność (szczególnie 304L)
WytrzymałośćNiższa wytrzymałość na uderzenia, podatność na kruchość odpuszczaniaWysoka ciągliwość i wytrzymałość
Typowe zastosowaniaSztućce, narzędzia chirurgiczne, formy, trzonki, zaworyPrzetwórstwo żywności, urządzenia, układy wydechowe samochodowe, ogólne zastosowanie

6.2 420 stal nierdzewna vs. 316

Stal 420 to hartowana martenzytyczna stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości, twardości i odporności na zużycie, ale ma umiarkowaną odporność na korozję i jest wrażliwa na obróbkę cieplną. Natomiast stal 316 to niehartowana austenityczna stal nierdzewna o doskonałej odporności na korozję, szczególnie w środowiskach chlorkowych, gdzie wykazuje wyjątkową odporność na korozję wżerową i szczelinową.

Funkcja420316 
KlasyfikacjaMartenzytycznyAustenityczny
HartownośćMożna hartować poprzez obróbkę cieplną do twardości ponad 50 HRC.Nie można go utwardzić przez obróbkę cieplną, można go utwardzić przez obróbkę na zimno.
TwardośćWyżarzone: B-92 Rockwell. Obrobione cieplnie: C-54 Rockwell.Wyżarzone: B-80 Rockwell (do B-90).
Wytrzymałość na rozciąganieWyżarzone: 95 ksi. Obrobione cieplnie: do 250 ksi.Wyżarzone: 75 ksi (316), 70 ksi (316L).
Wytrzymałość na rozciąganieWyżarzone: 50 ksi. Obrobione cieplnie: do 200 ksi.Wyżarzone: 30 ksi (316), 25 ksi (316L).
PlastycznośćDobra wytrzymałość, lecz ciągliwość maleje wraz ze wzrostem twardości.Doskonała ciągliwość i duże wydłużenie, nawet w niskich temperaturach.
Odporność na korozjęDobre, ale generalnie niższe niż gatunki austenityczne. Hartowanie może zmniejszyć odporność.Doskonała ochrona, zwłaszcza przed korozją wżerową i szczelinową, spowodowaną obecnością molibdenu.
SpawalnośćTrudne do spawania; niezalecane do zastosowań spawalniczych.Dobra spawalność, szczególnie gatunek „L” (316L).
Właściwości magnetyczneFerromagnetyczny.Generalnie niemagnetyczne (mogą być lekko magnetyczne po obróbce na zimno).
Typowe zastosowaniaSztućce, narzędzia chirurgiczne, formy, wały, części zaworów.Przetwórstwo chemiczne, zastosowania morskie, okładziny architektoniczne, implanty medyczne.

Najczęściej zadawane pytania

1. What is 420 stainless steel?

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.”

2. What are the key properties of 420 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.

3. What is the chemical composition of 420 stainless steel?

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.

4. Does 420 stainless steel rust?

420 stainless steel has excellent corrosion resistance. It can resist corrosion from the atmosphere, fresh water, steam, gasoline, alcohol, blood, sweat, grease, and food.

5. Is 420 stainless steel magnetic?

Yes, 420 stainless steel is attracted to a magnet and is magnetic in both its annealed and hardened states.

6. What is the hardness of 420 stainless steel?

The hardness of 420 stainless steel ranges from 52 to 55 HRC.

7. What are the equivalent international standards for 420 stainless steel?

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

8. What are the typical uses for 420 stainless steel?

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.

9. Is 420 stainless steel suitable for knives?

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 read Czy stal nierdzewna 420 nadaje się na noże??

10. Is 420 stainless steel considered “budget” or “low-quality” for knives?

While often referred to as a “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.

11. Is 420 stainless steel suitable for swords?

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.

12. Can 420 stainless steel be used with aluminum?

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.

13. How does heat treatment affect 420 stainless steel’s performance?

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 variants 420HC. When 420 is soft (annealed), it is flexible; when hardened, it becomes quite hard.

14. How is 420 stainless steel heat-treated?

Common 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: Podgrzewać do 1350 – 1450°F (732 – 788°C), then air cool.
  • Hartowanie: Preheat, then heat to 1800 – 1950°F (982 – 1066°C), soak at the temperature, and then air cool or quench in warm oil.
  • Łagodzenie stresu: Heat at 300 – 800°F (149 – 427°C) for 1 to 3 hours, then cool in air or quench in oil or water.

15. Is 420 stainless steel weldable?

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.

16. Is 420 stainless steel formable?

Yes, if 420 stainless steel is annealed for maximum softness, it can be moderately drawn and formed.

17. What are the temperature limitations for 420 stainless steel?

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.

18. What is the difference between 420 and 420HC stainless steel, particularly regarding carbon content?

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.

19. How does 420 stainless steel compare to 440 stainless 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.

20. How does 420 stainless steel’s corrosion resistance compare to 316 stainless steel?

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.

21. Is 420 a good stainless steel?

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. 

Uzyskaj bezpłatną konsultację eksperta dotyczącą materiałów ze stali nierdzewnej 420 

Szukasz wysokiej jakości stali nierdzewnej 420 do swojego kolejnego projektu?

Aobo Steel oferuje: ✅ Precyzyjnie cięte rozmiary
✅ W zestawie certyfikat testu młyna
✅ Szybka wysyłka międzynarodowa
✅ Konkurencyjne ceny fabryczne

📩 Wypełnij formularz zapytania już teraz, aby odebrać swoją ofertę!

Nasze produkty
pl_PLPolski