Nerjaveče jeklo 420: Lastnosti in uporaba

Nerjaveče jeklo 420 je vsestranski material, znan po svoji sposobnosti kaljenja in odpornosti proti koroziji. Razumevanje njegovih značilnosti je ključnega pomena za določitev, ali je prava izbira za vašo aplikacijo. Pri Aobo Steel vam z našimi bogatimi izkušnjami na področju orodnih jekel lahko pomagamo oceniti njegovo primernost.

1. Sestava jekla 420

420 jeklo pripada martenzitno nerjavno jeklo družina. To pomeni, da je njegovo mikrostrukturo mogoče preoblikovati s toplotno obdelavo, da dosežemo visoko trdoto in moč. Tako kot drugi martenzitni razredi je jeklo 420 magnetno.

2. Ključne lastnosti nerjavečega jekla 420

• Trdota in odpornost proti obrabi. Ena od glavnih prednosti jekla 420 je njegova sposobnost, da doseže visoko trdoto po ustrezni toplotni obdelavi, ki običajno doseže 46–52 HRC. Ta trdota zagotavlja dobro odpornost proti abraziji in obrabi.
• Odpornost proti koroziji. Nerjaveče jeklo 420 ponuja zelo dobro odpornost proti koroziji v blagih atmosferskih, domačih in industrijskih okoljih. Njegova vsebnost kroma tvori pasivno plast, ki ščiti površino.
• Sposobnost poliranja. Ta razred izkazuje odlično sposobnost poliranja, zaradi česar je prednostna izbira za aplikacije, ki zahtevajo visokokakovostno površinsko obdelavo, kot so kalupi za brizganje plastike in optične komponente.
• Premisleki glede žilavosti in varljivosti. Medtem ko vsebnost ogljika poveča trdoto, posledično zmanjša žilavost v primerjavi z razredi z nižjo vsebnostjo ogljika. Prav tako naredi varjenje jekla 420 zahtevno. Če je potrebno varjenje, je pogosto potrebno znatno predgrevanje in toplotna obdelava po varjenju (kot je žarjenje), da se prepreči razpokanje. Razmislite lahko o uporabi posebnih dodajnih kovin (npr. ERNiCr-3), čeprav lahko to vpliva na končno trdnost in trdoto območja zvara.
• Obdelovalnost. Jeklo 420 v svojem žarjenem stanju ponuja pošteno obdelovalnost. Za aplikacije, ki zahtevajo kompleksnejšo obdelavo, varianta brez obdelave, Vrsta 420F (z dodanim žveplom), je na voljo. Upoštevajte, da lahko dodatek žvepla rahlo zmanjša žilavost zareze.

3. Toplotna obdelava

Razumevanje toplotne obdelave nerjavečega jekla 420 je ključnega pomena za doseganje posebnih mehanskih lastnosti, potrebnih za vaše aplikacije. Pri Aobo Steel, ki je več kot dve desetletji specializiran za orodna in legirana jekla, vemo, da natančen nadzor med toplotno obdelavo odklene polni potencial tega materiala. Ta vodnik opisuje ključne procese.

3.1 Žarjenje jekla 420

Če vaš proizvodni proces zahteva mehčanje jekla 420 za izboljšano obdelovalnost ali oblikovanje, je žarjenje nujen prvi korak.

Postopek žarjenja

1. Ogrevanje: Počasi segrejte jeklo na 1450 °F (788 °C).
2. Namakanje: Prepričajte se, da se jeklo temeljito namoči pri tej temperaturi za enotno notranjo strukturo.
3. Hlajenje: Počasno ohlajanje je ključno za mehkobo. Priporočena hitrost je 25 °F (14 °C) na uro do 900 °F (482 °C). Po tem lahko jeklo zračno ohladimo na sobno temperaturo.
4. rezultat: Ta postopek običajno daje največjo trdoto 221 HB.

Pomembna opomba: Da preprečite razogljičenje (izgubo ogljika s površine), izvedite žarjenje v kontrolirani nevtralni atmosferi, vakuumu ali peči z nevtralno soljo.

3.2 Kaljenje jekla 420

Toplotna obdelava za utrjevanje je bistvenega pomena za doseganje največje trdnosti in odpornosti proti obrabi, ki sta lastni jeklu 420. To vključuje avstenitizacijo, ki ji sledi kaljenje.

Avsteniziranje

1. Ogrevanje: Jeklo segrejte na temperaturo v območju 1750–1850 °F (954–1010 °C).
2. Namakanje: Temeljito namočite pri temperaturi, da zagotovite popolno pretvorbo v avstenit. Splošna smernica debeline je 30 minut na palec (1,2 minute na mm). Uporabite višjo mejo temperaturnega območja za največjo trdoto in odpornost proti koroziji.
3. Vzdušje: Za zmanjšanje tveganja razogljičenja pri teh visokih temperaturah uporabite kontrolirano nevtralno atmosfero, vakuum ali nevtralno solno peč.

Kaljenje

1. Namen: Hitro ohlajanje spremeni avstenit v trdi martenzit.
2. Metode:

1. Kaljenje zraka: Prednostno za zapletene oblike, da zmanjšate tveganje za popačenje in razpoke. Ohladite na zraku do približno 150 °F (66 °C).
2. Kaljenje v olju: Lahko se uporablja za večjo trdoto, če to omogoča geometrija dela. Pogasimo v olju na 150–200 °F (66–93 °C).
   
   3. Ključni naslednji korak: Kali jeklo takoj po kaljenju za razbremenitev notranjih napetosti v martenzitu.

3.3 Kaljenje jekla 420

Kaljenje je obvezen korak po utrjevanju. Zmanjšuje krhkost, razbremeni stres zaradi kaljenja in vam omogoča natančno nastavitev ravnovesja med trdoto in žilavostjo.

Postopek kaljenja

1. Cikli: Običajno zahteva dvojni temper; zahtevne aplikacije morda potrebujejo trojni temper.
2. Postopek: Za vsak cikel segrejte na želeno temperaturo kaljenja, namočite in nato na zraku ohladite na sobno temperaturo.
3. Čas namakanja: Standardni čas namakanja debeline za vsako temperaturo je 2 uri na palec (4,7 minute na mm). Med cikli zagotovite hlajenje zraka na sobno temperaturo.

Izbira temperature kaljenja

• Splošna uporaba: Priporočena najnižja temperatura je 400 °F (204 °C).
• Kritično območje izogibanja: Ne kalite med 800 °F (427 °C) in 1100 °F (593 °C). Kaljenje v tem območju povzroča temper krhkost, kar bistveno zmanjša udarno trdnost in odpornost proti koroziji.
• Višja žilavost: Kaljenje pri 1100 °F (593 °C) ali višji obnovi udarno trdnost in odpornost proti koroziji, vendar zmanjša trdoto.
• Višja trdota (nad 50 HRC): Uporabite lahko nižje temperature (okoli 482 °F / 250 °C) ali višje temperature (okoli 932 °F / 500 °C).
• Upoštevanje odpornosti proti koroziji: Kaljenje pri višjih temperaturah (~932 °F / 500 °C) lahko obarja kromove karbide, kar lahko zmanjša odpornost proti koroziji. Nižje temperature popuščanja so pogosto zaželene za jeklo 420 za najboljšo kombinacijo visoke trdote in odpornost proti koroziji.

3.4 Jeklo 420 za lajšanje stresa

Cikel razbremenitve napetosti lahko zmanjša popačenje med poznejšim postopkom utrjevanja, če je 420 jeklenih delov podvrženih pomembnemu oblikovanju, ravnanju ali strojni obdelavi. prej kaljenje.

Postopek razbremenitve stresa (neutrjen material)

1. Ogrevanje: rahlo segrejte na približno 1250 °F (677 °C).
2. Namakanje: Namakajte približno 2 uri na palec (4,7 minute na mm) debeline.
3. Hlajenje: Počasi ohladite (če je mogoče v peči) na sobno temperaturo.

Opomba: Če je za lajšanje stresa utrjena materiala mora biti temperatura za sprostitev napetosti ne presegla končno uporabljeno temperaturo kaljenja.

4. Pogoste aplikacije za jeklo 420

Zahvaljujoč ravnotežju lastnosti se jeklo 420 uporablja v različnih panogah:

• Jedilni pribor: Noži, žepni noži, kirurška rezila.
• Orodja: Ročno orodje, zobni in kirurški instrumenti.
• Kalupi: Kalupi za brizganje plastike, zlasti za korozivne smole, kot je PVC, ali tam, kjer se zahteva visoko poliranje. Uporablja se lahko tudi za popravilo določenih orodnih jekel za kalupe.
• Ventili in komponente: Deli ventilov, šobe, gredi in zobniki zahtevajo zmerno odpornost proti koroziji in visoko trdnost.

5. Enakovredne stopnje in razpoložljivost

Morda boste naleteli na jeklo 420 ali podobne razrede po različnih mednarodnih standardih:

• JIS (Japonska):SUS420J1, SUS420J2
• DIN (Nemčija):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – pogosto se uporablja za kalupe)

Aobo Steel lahko dobavi jeklo 420 v različnih oblikah, vključno z palice, plošče in listi, za izpolnitev vaših posebnih zahtev.