Oțel inoxidabil 420: proprietăți și aplicații

Oțelul inoxidabil 420 este un material versatil cunoscut pentru călibilitatea și rezistența la coroziune. Înțelegerea caracteristicilor sale este cheia pentru a determina dacă este alegerea potrivită pentru aplicația dvs. La Aobo Steel, cu experiența noastră vastă în oțelurile pentru scule, vă putem ajuta să evaluați caracterul adecvat al acestora.

1. Compoziție din oțel 420

Oțelul 420 aparține oțel inoxidabil martensitic familial. Aceasta înseamnă că microstructura sa poate fi transformată prin tratament termic pentru a obține duritate și rezistență ridicate. Ca și alte clase martensitice, oțelul 420 este magnetic.

2. Proprietățile cheie ale oțelului inoxidabil 420

• Duritate și rezistență la uzură. Unul dintre principalele avantaje ale oțelului 420 este capacitatea sa de a obține o duritate ridicată după un tratament termic adecvat, ajungând de obicei 46–52 HRC. Această duritate oferă o bună rezistență la abraziune și uzură.
• Rezistenta la coroziune. Oțelul inoxidabil 420 oferă o rezistență foarte bună la coroziune în medii atmosferice blânde, casnice și industriale. Conținutul său de crom formează un strat pasiv care protejează suprafața.
• Lustruire. Acest grad prezintă o lustruire excelentă, făcându-l o alegere preferată pentru aplicațiile care necesită un finisaj de înaltă calitate a suprafeței, cum ar fi matrițele de injecție din plastic și componentele optice.
• Considerații privind tenacitatea și sudarea. În timp ce conținutul de carbon îmbunătățește duritatea, în consecință, reduce duritatea în comparație cu grade mai mici de carbon. De asemenea, face sudarea oțelului 420 dificilă. Dacă este necesară sudarea, sunt adesea necesare tratamente termice semnificative de preîncălzire și postsudare (cum ar fi recoacerea) pentru a preveni fisurarea. Ar putea fi luată în considerare utilizarea metalelor de umplutură specializate (de exemplu, ERNiCr-3), deși acest lucru poate afecta rezistența finală și duritatea zonei de sudare.
• Prelucrabilitate. În starea sa recoaptă, oțelul 420 oferă o prelucrabilitate corectă. Pentru aplicații care necesită prelucrare mai complexă, o variantă de prelucrare gratuită, Tip 420F (cu adaos de sulf), este disponibil. Rețineți că adăugarea de sulf poate scădea ușor duritatea crestăturii.

3. Tratament termic

Înțelegerea tratamentului termic al oțelului inoxidabil 420 este esențială pentru atingerea proprietăților mecanice specifice necesare aplicațiilor dumneavoastră. La Aobo Steel, cu peste două decenii specializată în oțeluri pentru scule și aliaje, știm că un control precis în timpul tratamentului termic deblochează întregul potențial al acestui material. Acest ghid prezintă procesele cheie.

3.1 Recoacerea otelului 420

Dacă procesul dumneavoastră de fabricație necesită înmuierea oțelului 420 pentru o prelucrabilitate sau formabilitate îmbunătățită, recoacere este primul pas necesar.

Procedura de recoacere

1. Încălzire: Încălziți încet oțelul la 1.450 ° F (788 ° C).
2. Înmuiere: Asigurați-vă că oțelul se înmoaie bine la această temperatură pentru o structură internă uniformă.
3. Răcire: Răcirea lentă este crucială pentru moliciune. O rată recomandată este de 25°F (14°C) pe oră până la 900°F (482°C). După aceasta, oțelul poate fi răcit cu aer la temperatura camerei.
4. Rezultat: Acest proces dă de obicei o duritate maximă de 221 HB.

Notă importantă: Pentru a preveni decarburarea (pierderea de carbon de la suprafață), efectuați recoacere într-o atmosferă neutră controlată, vid sau cuptor cu sare neutră.

3.2 Oțel de călire 420

Un tratament termic de întărire este esențial pentru a obține rezistența maximă și rezistența la uzură inerente oțelului 420. Aceasta implică austenitizare urmată de stingere.

Austenitizare

1. Încălzire: Încălziți oțelul în intervalul de 1.750–1.850°F (954–1.010°C).
2. Înmuiere: Înmuiați bine la temperatură pentru a asigura transformarea completă în austenită. Un ghid general de grosime este de 30 de minute pe inch (1,2 minute per mm). Utilizați capătul superior al intervalului de temperatură pentru duritate maximă și rezistență la coroziune.
3. Atmosferă: Pentru a minimiza riscul de decarburare la aceste temperaturi ridicate, utilizați o atmosferă neutră controlată, un cuptor cu vid sau cu sare neutră.

stingere

1. Scop: Răcirea rapidă transformă austenita în martensită dură.
2. Metode:

1. stingerea aerului: Preferat pentru forme complexe pentru a minimiza riscul de distorsiune și fisurare. Răciți în aer până la aproximativ 150 ° F (66 ° C).
2. Stingerea uleiului: Poate fi folosit pentru duritate mai mare dacă geometria piesei permite. Se stinge în ulei la 150–200°F (66–93°C).
   
   3. Următorul pas crucial: Căliți oțelul imediat după călire pentru ameliorarea tensiunilor interne din martensită.

3.3 Oțel de călire 420

Călirea este o etapă obligatorie după călire. Reduce fragilitatea, ameliorează stresul de la stingere și vă permite să reglați echilibrul dintre duritate și duritate.

Procedura de călire

1. Cicluri: De obicei necesită un temperament dublu; aplicațiile solicitante ar putea avea nevoie de un temperament triplu.
2. Proces: Pentru fiecare ciclu, încălziți la temperatura de temperare dorită, înmuiați și apoi răciți cu aer la temperatura camerei.
3. Timp de înmuiere: Un timp standard de înmuiere de grosime pentru fiecare temperare este de 2 ore pe inch (4,7 minute pe mm). Asigurați-vă că aerul se răcește la temperatura camerei între cicluri.

Selectarea temperaturii de temperare

• Utilizare generala: Se recomandă o temperatură minimă de 400°F (204°C).
• Zona critică de evitare: Nu temperați între 800°F (427°C) și 1.100°F (593°C). Revenirea în acest interval cauzează fragilizarea temperamentului, reducând semnificativ rezistența la impact și rezistența la coroziune.
• Duritate mai mare: Revenirea la 1.100°F (593°C) sau mai mare restabilește rezistența la impact și rezistența la coroziune, dar reduce duritatea.
• Duritate mai mare (peste 50 HRC): Pot fi utilizate temperaturi mai scăzute (aproximativ 482 °F / 250 °C) sau temperaturi mai ridicate (aproximativ 932 °F / 500 °C).
• Considerent privind rezistența la coroziune: Revenirea la temperaturi mai ridicate (~932°F / 500°C) poate precipita carburile de crom, reducând potențial rezistența la coroziune. Temperaturile de revenire mai scăzute sunt adesea preferate pentru oțelul 420 pentru cea mai bună combinație de duritate ridicată şi rezistenta la coroziune.

3.4 Oțel 420 pentru eliberarea stresului

Un ciclu de reducere a tensiunii poate minimiza deformarea în timpul procesului de întărire ulterioară, dacă 420 de piese din oțel sunt supuse unei forme semnificative, îndreptări sau prelucrare. înainte întărire.

Procedura de eliberare a tensiunii (material neîntărit)

1. Încălzire: căldură scăzută la aproximativ 1.250 ° F (677 ° C).
2. Înmuiere: Înmuiați timp de aproximativ 2 ore pe inch (4,7 minute pe mm) de grosime.
3. Răcire: Răciți lent (cuptorul se răcește dacă este posibil) până la temperatura camerei.

Nota: Dacă eliberează stresul întărit material, temperatura de reducere a tensiunii trebuie nu depășește temperatura finală de revenire utilizată.

4. Aplicații comune pentru oțel 420

Datorită echilibrului său de proprietăți, oțelul 420 este utilizat în diverse industrii:

• Tacâmuri: Cuțite, cuțite de buzunar, lame chirurgicale.
• Instrumente: Unelte de mână, instrumente dentare și chirurgicale.
• Matrite: Matrite de injectie din plastic, in special pentru rasini corozive precum PVC-ul sau unde este necesara o lustruire ridicata. Poate fi folosit și pentru a repara anumite oțeluri pentru scule de matriță.
• Supape și componente: Piese de supapă, duze, arbori și angrenaje care necesită rezistență moderată la coroziune și rezistență ridicată.

5. Note echivalente și disponibilitate

Puteți întâlni 420 de oțel sau clase similare în conformitate cu diferite standarde internaționale:

• JIS (Japonia):SUS420J1, SUS420J2
• DIN (Germania):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – adesea folosit pentru matrițe)

Aobo Steel poate furniza oțel 420 în diverse forme, inclusiv bare, farfurii și foi, pentru a satisface cerințele dumneavoastră specifice.