Stal nierdzewna 420 kontra stal nierdzewna 304

Stal nierdzewna 420 kontra 304: Jeśli chodzi o nazwę, 420 stal nierdzewna Stal nierdzewna 304 i 304 to stale nierdzewne, ale istnieją między nimi istotne różnice. Rozróżniamy je na podstawie klasyfikacji metalurgicznej, właściwości mechanicznych, odporności na korozję, obróbki cieplnej, skrawalności i zastosowań.

Stal nierdzewna 420 kontra 304: Klasyfikacja metalurgiczna i skład

Stal nierdzewna 420 to martenzytyczna stal nierdzewna, składająca się głównie z żelaza, chromu i węgla, która w temperaturze pokojowej jest ferromagnetyczna. Stal nierdzewna 420 zazwyczaj zawiera minimum 0,15% węgla, przy czym typowa zawartość węgla podczas produkcji wynosi 0,3–0,4%. Zawartość chromu zazwyczaj waha się od 12,00% do 14,00%.

Stal nierdzewna 304 to austenityczna stal nierdzewna, która po wyżarzaniu jest niemagnetyczna. Zazwyczaj zawiera 18-19% chromu i 8-11% niklu.

Stal nierdzewna 420 kontra 304: Właściwości mechaniczne

1. TwardośćStal nierdzewna 420 charakteryzuje się hartownością, co zapewnia wysoką wytrzymałość i twardość. Jej typowa twardość wynosi 46–52 HRC, a po obróbce cieplnej może osiągnąć 54 HRC. W stanie wyżarzonym wytrzymałość i twardość stali nierdzewnej 304 są niższe niż stali nierdzewnej 420 poddanej obróbce cieplnej.
2. Ciągliwość i wytrzymałośćStal nierdzewna 420 charakteryzuje się niską ciągliwością i udarnością w temperaturze pokojowej, zwłaszcza w stanie zahartowanym. Stal nierdzewna 304 charakteryzuje się doskonałą ciągliwością i wytrzymałością, przy wydłużeniu w zakresie od 40% do 60%.
3. Odporność na zużycieStal nierdzewna 420 ma wyższą zawartość węgla, dzięki czemu jest twardsza i bardziej nosić-odporna. Chociaż stal 304 również wykazuje pewną odporność na zużycie, nie jest tak dobra jak stal nierdzewna 420.

Odporność na korozję

1. Stal nierdzewna martenzytyczna, w tym stal nierdzewna 420, charakteryzuje się najniższą odpornością na korozję wśród stali nierdzewnych, ponieważ charakteryzuje się niską zawartością chromu i niklu, a wysoką zawartością węgla. Taka struktura może prowadzić do wytrącania węglików. Odporność na korozję stali 420 w znacznym stopniu zależy od stanu obróbki cieplnej; aby uzyskać maksymalną odporność, należy ją odpuszczać w temperaturze poniżej 400°C (750°F) lub powyżej 600°C (1100°F). Stal jest odporna na działanie powietrza, wody słodkiej, niektórych chemikaliów i kwasów spożywczych, ale nie nadaje się do stosowania w środowiskach silnie korozyjnych. Stal nierdzewna 304 charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję w atmosferach przemysłowych i w środowiskach słabo kwaśnych. Zazwyczaj nie rdzewieje w środowiskach bezchlorkowych.
2. Wysoka zawartość węgla w stali nierdzewnej 420 może zwiększać prawdopodobieństwo tworzenia węglików bogatych w chrom (węglik K1, (Cr, Fe)23C6), co może prowadzić do zubożenia chromu w otaczającej matrycy poniżej progu Cr 12%, czyniąc stal podatną na korozję międzykrystaliczną (uczulającą). Stal nierdzewna 304 jest podatna na korozję międzykrystaliczną z powodu wytrącania się węglików, szczególnie w warunkach spawania (korozja spoin). Chociaż stal 304 charakteryzuje się dobrą ogólną odpornością na korozję, w przypadku odporności na korozję wżerową preferowane są gatunki zawierające molibden, takie jak 316. Współczynnik odporności na korozję wżerową (PREN) dla stali 304 wynosi 19.¹.

Spawalność i produkcja

1. Stal nierdzewna 420 charakteryzuje się wysoką zawartością węgla, co utrudnia spawanie. Jeśli spawanie jest wymagane, konieczne jest podgrzanie wstępne, a po spawaniu należy przeprowadzić ponowną obróbkę cieplną. Natomiast stal nierdzewna 304 charakteryzuje się dobrą spawalnością.
2. Pod względem skrawalności, stal 420 charakteryzuje się dobrą skrawalnością, natomiast stal 304 niską. Po prawidłowym wyżarzaniu stal 420 ma skrawalność na poziomie 70, w porównaniu ze stalą węglową 1% (oznaczoną 100). Stal 304 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i dobrą ciągliwością, a podczas obróbki wytwarza długie, cienkie wióry.

Obróbka cieplna

Obróbka cieplna stali nierdzewnej 420 Może znacząco poprawić jej właściwości mechaniczne. Wymaga ona dwukrotnego, a czasem nawet trzykrotnego odpuszczania. Stal nierdzewna 304 jest zazwyczaj stosowana w formie wyżarzanej, aby zmaksymalizować jej ciągliwość i odporność na korozję. W przeciwieństwie do stali martenzytycznej 420, nie można jej hartować poprzez obróbkę cieplną.

Aplikacje porównanie

• Stal nierdzewna 420:Stosowany powszechnie do produkcji sztućców, narzędzi stomatologicznych i chirurgicznych, form plastikowych, wałków, zaworów, magnesów i innych produktów wymagających połączenia twardości, odporności na zużycie i odporności na korozję.
• Stal nierdzewna 304:Znany jako stop „roboczy”, jest najpowszechniej stosowaną stalą nierdzewną. Jego zastosowania są różnorodne, między innymi w przemyśle spożywczym i napojowym (mleczarstwo, browary), chemicznym i przetwórczym, w budownictwie i architekturze (okładziny, części kolejowe), w sprzęcie AGD (zlewozmywaki, kuchenki, lodówki, naczynia) oraz w niektórych samochodowych układach wydechowych.

Streszczenie

Stal nierdzewna 420 to twardy, wytrzymały i odporny na zużycie materiał, idealny do zastosowań wymagających wysokiej twardości i utrzymania ostrości. Jest jednak mniej ciągliwa, trudniejsza do spawania i ma niższą odporność na korozję ogólną w porównaniu ze stalą nierdzewną 304. Jej właściwości w dużym stopniu zależą od precyzyjnej obróbki cieplnej. Z kolei stal nierdzewna 304 oferuje doskonałą ciągliwość, podatność na formowanie i dobrą odporność na korozję ogólną, co czyni ją wszechstronną w szerokim zakresie zastosowań, szczególnie tych wymagających intensywnej obróbki i odporności na umiarkowanie korozyjne warunki. Jej spawalność jest dobra, szczególnie w wariancie „L”, choć wiąże się to z poświęceniem pewnej twardości w zamian za te korzyści.

Powyższy tekst stanowi podsumowanie naszego 20-letniego doświadczenia w branży stali nierdzewnej 420, z uwzględnieniem informacji zaczerpniętych z publikacji naukowych. Jeśli są Państwo zainteresowani stalą nierdzewną 420, prosimy o kontakt.

1. McGuire, M. (2008). Stale nierdzewne dla inżynierów projektantów (str. 214). ASM International. ↩︎