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. 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
- 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
| Element | Węgiel (C) | Mangan (Mn) | Krzem (Si) | Fosfor (P) | Siarka (S) | Chrom (Cr) |
| Kompozytowy | 0.15- 0.40% | ≤ 1,00% | ≤ 0,50% | ≤ 0,040% | ≤ 0,030% | 12.00 – 14.00% |
3. 420 Właściwości stali nierdzewnej
- Twardość i odporność na zużycie: After appropriate heat treatment, 420 stainless steel has a hardness of 46–52 HRC. This hardness gives it good wear and corrosion resistance.
- 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: 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 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.
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 Obróbka cieplna stali nierdzewnej 420 obejmuje austenityzację, hartowanie, a następnie odpuszczanie w celu optymalizacji właściwości mechanicznych, szczególnie ciągliwości i wytrzymałości.
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:
- 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).
- Odpuszczanie kruchości i odporność na korozjęe: Stal 420 charakteryzuje się kruchością odpuszczania. NIE hartować w temperaturach POWYŻEJ 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 Odprężający (materiał nieutwardzony)2
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.
5. Equivalent Grades
- JIS (Japonia):SUS420J1, SUS420J2
- DIN (Niemcy):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – often used for molds)
- GB(Chiny): 2Kr13 I 4Cr13.
6. Porównaj stal nierdzewną 420 z innymi stalami
6.1 420 stal nierdzewna vs 304
Stal 420 to twardy, wytrzymały, 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, podatny na formowanie, zasadniczo niemagnetyczny stop austenityczny, ceniony za wszechstronną odporność na korozję, doskonałą spawalność i przydatność do szerokiego zakresu zastosowań ogólnych i wysokotemperaturowych. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w: the comparison between 420 stainless steel and 304.
| Funkcja | 420 | 304 |
| Klasyfikacja | Martenzytyczny | Austenityczny |
| 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 węgla | Wyższe (min. 0,15%, często 0,2–0,4%) | Dolna (maks. 0,08%) |
| Zawartość niklu | Bardzo niski lub nieobecny | Znaczący (8-12%) |
| Maksymalna twardość | Znacznie wyższe (np. C-54 do C-60 po obróbce cieplnej) | Dolny (maks. B-92 wyżarzany) |
| Korozja | Umiarkowany, zależny od obróbki cieplnej; poniżej 304 | Good, “best all-rounder”; higher than 420 |
| Spawalność | Trudne do spawania | Doskonała spawalność (szczególnie 304L) |
| Wytrzymałość | Niższa wytrzymałość na uderzenia, podatność na kruchość odpuszczania | Wysoka ciągliwość i wytrzymałość |
| Typowe zastosowania | Sztućce, narzędzia chirurgiczne, formy, trzonki, zawory | Przetwórstwo 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 umiarkowanej odporności na korozję i podatności na obróbkę cieplną. Z kolei stal 316 to niehartowana austenityczna stal nierdzewna o doskonałej odporności na korozję, szczególnie w środowiskach chlorkowych, gdzie wykazuje wyjątkową odporność na korozję wżerową i wżerową. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w: Stal nierdzewna 420 kontra 316
| Funkcja | 420 | 316 |
| Klasyfikacja | Martenzytyczny | Austenityczny |
| Hartowność | Można hartować poprzez obróbkę cieplną do twardości ponad 50 HRC. | Nie można go utwardzić przez obróbkę cieplną, można go utwardzić przez obróbkę na zimno. |
| Twardość | Wyżarzone: B-92 Rockwell. Obrobione cieplnie: C-54 Rockwell. | Wyżarzone: B-80 Rockwell (do B-90). |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Wyżarzone: 95 ksi. Obrobione cieplnie: do 250 ksi. | Wyżarzone: 75 ksi (316), 70 ksi (316L). |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Wyżarzone: 50 ksi. Obrobione cieplnie: do 200 ksi. | Wyżarzone: 30 ksi (316), 25 ksi (316L). |
| Plastyczność | Dobra wytrzymałość, lecz ciągliwość maleje wraz ze wzrostem twardości. | Doskonała ciągliwość i duże wydłużenie, nawet w niskich temperaturach. |
| Odporność na korozję | Dobre, ale generalnie niższe niż gatunki austenityczne. Hartowanie może zmniejszyć odporność. | Doskonała ochrona, zwłaszcza przed korozją wżerową i szczelinową, spowodowaną obecnością molibdenu. |
| Spawalność | Trudne do spawania; niezalecane do zastosowań spawalniczych. | Good weldability, especially the ‘L’ grade (316L). |
| Właściwości magnetyczne | Ferromagnetyczny. | Generalnie niemagnetyczne (mogą być lekko magnetyczne po obróbce na zimno). |
| Typowe zastosowania | Sztućce, narzędzia chirurgiczne, formy, wały, części zaworów. | Przetwórstwo chemiczne, zastosowania morskie, okładziny architektoniczne, implanty medyczne. |
- Bringas, JE (red.). (2004). Podręcznik porównawczych światowych norm stali (wydanie 3, str. 434). ASTM International. ↩︎
- Leed, RM (2007). Narzędzie do rozwiązywania problemów z produkcją narzędzi i matryc. Society of Manufacturing Engineers. ↩︎
Najczęściej zadawane pytania
Stal nierdzewna 420 to stal nierdzewna martenzytyczna, a zarazem najpowszechniej stosowana stal nierdzewna martenzytyczna. Charakteryzuje się podobną odpornością na korozję jak stal nierdzewna 410, ale wyższą wytrzymałością i twardością. Jest również powszechnie znana jako „stal nierdzewna na sztućce”.
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.
Stal nierdzewna 420 charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję. Jest odporna na działanie atmosfery, wody słodkiej, pary wodnej, benzyny, alkoholu, krwi, potu, tłuszczu i żywności.
Tak, stal nierdzewna 420 jest przyciągana przez magnes i jest magnetyczna zarówno w stanie wyżarzonym, jak i zahartowanym.
Twardość stali nierdzewnej 420 waha się od 52 do 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.
Typowe zastosowania obejmują produkcję łożysk, części zaworów, złączy i armatury węży. Jest również szeroko stosowany do produkcji sztućców, narzędzi chirurgicznych i stomatologicznych, nożyczek, taśm i prostych krawędzi. Uważa się, że idealnie nadaje się do zastosowań wymagających zarówno dobrej odporności na korozję, jak i wysokiej twardości.
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 Czy stal nierdzewna 420 nadaje się na noże??
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.
Stale nierdzewne martenzytyczne, w tym typ 420, mają ograniczoną spawalność. W przypadku konieczności spawania zaleca się podgrzanie wstępne do temperatury 260°C (550°F). Zaleca się również przeprowadzenie obróbki cieplnej po spawaniu.
Tak, jeśli stal nierdzewna 420 zostanie wyżarzana w celu osiągnięcia maksymalnej miękkości, można ją umiarkowanie ciągnić i formować.
Stal nierdzewna 420 zazwyczaj nie jest stosowana w temperaturach przekraczających 427°C (800°F). Wynika to z faktu, że wyższe temperatury prowadzą do szybkiego mięknięcia i utraty odporności na korozję.
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.
Stal 420 to rzeczywiście dobra stal nierdzewna, oferująca zadowalający poziom odporności na korozję w szerokim zakresie zastosowań, szczególnie po odpowiedniej obróbce cieplnej. Połączenie odporności na korozję z osiągalną wysoką twardością i odpornością na zużycie czyni ją wszechstronnym materiałem, szczególnie do produkcji sztućców i niektórych narzędzi.
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.
✉ Skontaktuj się z nami wypełniając poniższy formularz.
Odkryj nasze inne 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 stal nierdzewna
52100 stal łożyskowa
Stal nierdzewna 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
