420 paslanmaz çelik, bir tür demir-krom alaşımı olan martensitik bir paslanmaz çeliktir. 400 serisi paslanmaz çelik sınıflandırmalarının bir parçasıdır. Diğer bazı paslanmaz çelik türlerinin aksine, AISI 420 paslanmaz çelik manyetiktir.
1. Uygulamalar
- Çatal Bıçak Takımı ve Keskin Kenarlı Aletler
- Tıbbi ve Cerrahi Aletler
- Plastik Kalıplar ve Kalıp Aletleri
- Vana ve Pompa Parçaları
- Dişliler, Miller ve Silindirler
- Endüstriyel ve Aşınmaya Dayanıklı Uygulamalar
- Bardaklar ve Diğer Şekillendirilmiş Parçalar
- Rulmanlar
- Diğer Uygulamalar: Yaylar, El Aletleri, Mıknatıslar, Bağlantı Elemanları, Makine Parçaları, Pres Plakaları, Otomotiv Egzoz Parçaları, Metalik Saclara Mikro Desenlerin İnce Delinmesi İçin Kalıplar, Ev Aletleri ve Mutfak Eşyaları.
2. 420 Paslanmaz Çelik Kompozisyonu1
| Element | Karbon (C) | Manganez (Mn) | Silisyum (Si) | Fosfor (P) | Sülfür (S) | Krom (Cr) |
| Kompozisyonel | 0.15- 0.40% | ≤ 1.00% | ≤ 0.50% | ≤ 0,040% | ≤ 0,030% | 12.00 – 14.00% |
3. 420 Paslanmaz Çelik Özellikleri
- Sertlik ve Aşınma Direnci: Uygun ısıl işlemden sonra 420 paslanmaz çeliğin sertliği 46-52 HRC'dir. Bu sertlik ona iyi aşınma ve korozyon direnci kazandırır.
- Korozyon Direnci: AISI 420 paslanmaz çelikteki krom, yüzeyini koruyan bir pasifleştirme tabakası oluşturur ve ılıman atmosferlerde, evsel ve endüstriyel ortamlarda mükemmel korozyon direnci sağlar.
- Cilalanabilirlik: Bu sınıf, mükemmel cilalanabilirlik özelliği sergiler ve bu da onu plastik enjeksiyon kalıpları ve optik bileşenler gibi yüksek kaliteli yüzey kalitesi gerektiren uygulamalar için tercih edilen bir seçim haline getirir.
- Dayanıklılık ve Kaynaklanabilirlik: Karbon içeriği düşük karbonlu çeliğe göre daha yüksek olduğundan, düşük karbonlu çelikten daha serttir ancak daha düşük tokluğa sahiptir. Yüksek karbon içeriği nedeniyle kaynaklanabilirliği de düşüktür. Kaynak yapılması gerekiyorsa, önemli ön ısıtma ve kaynak sonrası ısıl işlemler (örneğin tavlama) genellikle çatlamayı önlemek için gereklidir. Özel dolgu metalleri (örneğin, ERNiCr-3) kullanmak düşünülebilir, ancak bu kaynak alanının nihai mukavemetini ve sertliğini etkileyebilir.
- İşlenebilirlik: Tavlanmış haliyle, 420 çelik makul işlenebilirlik sunar. Daha karmaşık işleme gerektiren uygulamalar için, serbest işleme çeşidi, 420F (eklenen kükürt ile) mevcuttur. Kükürt ilavesinin çentik tokluğunu hafifçe azaltabileceğini unutmayın.
AISI 420 paslanmaz çelik ile ilgileniyor musunuz? Hemen bizimle iletişime geçmek için lütfen aşağıdaki formu doldurun!
4. Isıl İşlem
420 paslanmaz çelik de dahil olmak üzere martensitik paslanmaz çelikler, tamamen ostenitik bir yapı elde etmek için dönüşüm sıcaklıklarının üzerine ısıtılarak sertleştirilir ve ardından yağ veya havada hızlı bir şekilde soğutulur. Düşük bir termal iletkenliğe sahiptir, bu da hızlı ısıtma veya söndürme sırasında eşit olmayan bir ısıtmaya yol açabilir ve bu da bozulma, eğilme veya çatlama ile sonuçlanır. Bu nedenle, ön ısıtmayı şiddetle öneririz.
The 420 paslanmaz çelik ısıl işlem mekanik özelliklerini, özellikle süneklik ve tokluğu optimize etmek için ostenitleme, söndürme ve ardından temperleme işlemlerini içerir.
4.1 Sertleştirme (Austenitleme)
420 çeliğin sertleştirme sıcaklığı 975 °C ila 1075 °C (1787 °F ila 1967 °F), bazı kaynaklar bunu 954 °C ila 1010 °C (1750 °F ila 1850 °F) olarak listelese de. Ancak, deneyimimize dayanarak, ilk aralık daha uygundur.
Bekletme süresi genellikle yaklaşık olarak Her inç kalınlık için 30 dakika (milimetre başına 1,2 dakika) sertleştirme sıcaklığında.
Dekarbürizasyonu önlemek için 420 paslanmaz çelik, kontrollü nötr atmosfer, vakum veya nötr tuzlu fırın ortamında sertleştirilmelidir.
4.2 Söndürme
Karmaşık veya düzensiz şekilli iş parçaları için, deformasyonu en aza indirmek ve çatlama riskini azaltmak için hava söndürmeyi öneriyoruz. Daha yüksek bir sertlik gerekiyorsa, yağ söndürmeyi tercih ediyoruz. Söndürme işlemi, malzemenin soğutulmasını içerir 66 °C (150 °F) hava ile söndürüldüğünde veya 66-93 °C (150-200 °F) yağda söndürüldüğünde. Tavlama işleminin söndürme işleminden hemen sonra yapılması gerektiğini unutmayınız.
4.3 Temperleme
Temperleme 420'nin tokluğunu ve mukavemetini artırabilir ve sertliğini ayarlayabilir. 420 çelik malzeme en azından iki temperleme döngüsüveya hatta üç. Çoğu uygulama için, minimum temperleme sıcaklığı 204°C (400°F). Islatma süresi Her inç kalınlık için 2 saat (milimetre başına 4,7 dakika) belirtilen sıcaklıkta. Her temperleme döngüsü arasında, parçaların doğal olarak oda sıcaklığına soğumasına izin verilmelidir.
Temperleme Sıcaklığının Özellikler Üzerindeki Etkisi:
- Farklı temperleme sıcaklıklarından sonra sertlik: 420 paslanmaz çeliğin sertliği: 149 °C'de (300 °F) en az 52 HRC, 204 °C'de (400 °F) en az 50 HRC ve 316 °C'de (600 °F) en az 48 HRC'dir.
- Temper Kırılganlığı ve Korozyon Direncie: 420 çeliği temper kırılganlığına sahip bir özelliğe sahiptir. 427°C'nin (800°F) ÜZERİNDEKİ sıcaklıklarda temperleme yapmayın., çünkü bu sıcaklık aralığı darbe dayanımı ve korozyon direncinde önemli bir düşüşe neden olabilir. Bu azalma, karbürlerin etrafında krom eksikliği bölgeleri oluşturabilen daha iri krom karbürlerinin (Cr23C6) çökelmesine bağlanmaktadır. Bu olumsuz etki, temperleme sıcaklığı 593 °C (1100 °F) veya daha yüksek olduğunda ortadan kalkar. 600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, krom difüzyonunun bu eksik bölgeleri "iyileştirerek" korozyon direncini geri kazandırdığı düşünülmektedir. Bu sıcaklık aralığında 420'nin tokluğu artarken sertliği azalır.
4.4 Gerilim Giderici (Sertleştirilmemiş Malzeme)2
Sertleştirilmemiş 420 paslanmaz çelik parçalar için, gerilim giderme işlemi yavaşça ısıtılarak gerçekleştirilebilir. 677 °C (1250 °F) ve her inç kalınlık için 2 saat ıslatma, ardından fırında oda sıcaklığına kadar yavaş bir soğutma işlemi gerçekleştirilir.
5. Eşdeğer Notlar
- JIS (Japonya):SUS420J1, SUS420J2
- DIN (Almanya):4021, 1.4028, 1.2083 (X42Cr13 – genellikle kalıplarda kullanılır)
- GB(Çin): 2Cr13 Ve 4Cr13.
6. 420 paslanmaz çeliği diğer çeliklerle karşılaştırın
6.1 420 paslanmaz çelik ve 304
420 çeliği, ısıl işlemden sonra yüksek performans gerektiren uygulamalar için en uygun, sert, güçlü, aşınmaya dayanıklı ve manyetik bir martensitik alaşımdır. Ancak, optimum korozyon direnci için kaynak ve temperleme sırasında dikkatli bir işlem gerektirir. 304 çeliği ise, çok yönlü korozyon direnci, mükemmel kaynaklanabilirliği ve çok çeşitli genel ve yüksek sıcaklık uygulamalarına uygunluğu nedeniyle değer verilen, sünek, şekillendirilebilir ve genellikle manyetik olmayan bir östenitik alaşımdır. Bu konu hakkında daha fazla bilgi için lütfen şuraya bakın: 420 paslanmaz çelik ile 304 arasındaki karşılaştırma.
| Özellik | 420 | 304 |
| Sınıflandırma | Martensitik | Austenitik |
| Manyetik? | Evet (Ferromanyetik) | Genellikle Hayır (Tavlanmış durumda manyetik değildir) |
| Sertleştirilebilir mi? | Evet, ısıl işlemle (söndürme ve temperleme) | Hayır, soğuk işlemle sertleşir |
| Karbon İçeriği | Daha yüksek (0.15% min, sıklıkla 0.2-0.4%) | Alt (maks 0.08%) |
| Nikel İçeriği | Çok düşük veya yok | Önemli (8-12%) |
| Maksimum Sertlik | Çok daha yüksek (örneğin, ısıl işlemden sonra C-54'ten C-60'a) | Alt (maks B-92 tavlı) |
| Korozyon | Orta, ısıl işleme bağlı; 304'ten düşük | İyi, "en iyi çok yönlü"; 420'den yüksek |
| Kaynaklanabilirlik | Kaynaklanması zor | Mükemmel kaynaklanabilirlik (özellikle 304L) |
| Sertlik | Düşük darbe dayanımı, temper kırılganlığına yatkın | Yüksek süneklik ve tokluk |
| Tipik Kullanımlar | Çatal bıçak takımı, cerrahi aletler, kalıplar, miller, vanalar | Gıda işleme, cihazlar, otomotiv egzozu, genel amaçlı |
6.2 420 paslanmaz çelik ve 316
420 çeliği, yüksek mukavemet, sertlik ve aşınma direncine sahip sertleştirilebilir martensitik bir paslanmaz çeliktir, ancak orta düzeyde korozyon direncine sahiptir ve ısıl işleme duyarlıdır. Buna karşılık, 316 çeliği, özellikle çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı olağanüstü direnç gösterdiği klorürlü ortamlarda mükemmel korozyon direncine sahip, sertleştirilemeyen östenitik bir paslanmaz çeliktir. Bu konu hakkında daha fazla bilgi için lütfen şuraya bakın: 420 paslanmaz çelik ve 316
| Özellik | 420 | 316 |
| Sınıflandırma | Martensitik | Austenitik |
| Sertleştirilebilirlik | Isıl işlemle 50 HRC'nin üzerine kadar sertleştirilebilir. | Isıl işlemle sertleştirilemez; soğuk işlemle sertleştirilebilir. |
| Sertlik | Tavlanmış: B-92 Rockwell. Isıl işlem görmüş: C-54 Rockwell. | Tavlanmış: B-80 Rockwell (B-90'a kadar). |
| Çekme Dayanımı | Tavlanmış: 95 ksi. Isıl işlem görmüş: 250 ksi'ye kadar. | Tavlanmış: 75 ksi (316), 70 ksi (316L). |
| Akma Dayanımı | Tavlanmış: 50 ksi. Isıl işlem görmüş: 200 ksi'ye kadar. | Tavlanmış: 30 ksi (316), 25 ksi (316L). |
| Süneklik | İyi tokluğa sahiptir, ancak sertlik arttıkça süneklik azalır. | Düşük sıcaklıklarda bile mükemmel süneklik ve yüksek uzama. |
| Korozyon Direnci | İyi, ancak genellikle ostenitik sınıflardan daha düşüktür. Tavlama direnci azaltabilir. | Özellikle molibdenden kaynaklanan çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı mükemmeldir. |
| Kaynaklanabilirlik | Kaynaklanması zordur; kaynaklı uygulamalar için önerilmez. | Özellikle 'L' sınıfı (316L) iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir. |
| Manyetik Özellikler | Ferromanyetik. | Genellikle manyetik değildir (soğuk işlemden sonra hafif manyetik olabilir). |
| Ortak Uygulamalar | Çatal bıçak takımı, cerrahi aletler, kalıplar, miller, vana parçaları. | Kimyasal işleme, denizcilik uygulamaları, mimari kaplama, tıbbi implantlar. |
- Bringas, JE (Ed.). (2004). Karşılaştırmalı Dünya Çelik Standartları El Kitabı (3. basım, s. 434). ASTM International. ↩︎
- Leed, RM (2007). Takım ve kalıp yapım sorun gidericisi. Üretim Mühendisleri Derneği. ↩︎
SSS
420 paslanmaz çelik, martensitik bir paslanmaz çeliktir ve aynı zamanda en yaygın kullanılan martensitik paslanmaz çeliktir. 410 paslanmaz çeliğe benzer korozyon direncine sahiptir, ancak daha yüksek mukavemet ve sertliğe sahiptir. Ayrıca yaygın olarak "çatal bıçak takımı paslanmaz çeliği" olarak da bilinir.
52-55 HRC sertliğe (veya sertleştirilip gerilim giderildiğinde Rockwell C55), 0,280 lbs/in³ (7,74 g/cm³) yoğunluğa ve 275.000 psi (230 ksi veya 1586 MPa) çekme dayanımına sahiptir. Hem tavlanmış hem de sertleştirilmiş koşullarda manyetiktir. Ayrıca, iyi işleme özelliklerine sahiptir, sertleştirilebilir, cilalanabilir ve koşullu olarak aside dayanıklıdır.
Kimyasal yapısı tipik olarak 0,15 – 0,36% (veya minimum 0,15%, bazı varyasyonlarda 0,5%'ye kadar uzanır) Karbon (C), 12 – 14% Krom (Cr) ve Silisyum (Si) ve Manganez (Mn) için her biri için maksimum 1,0% içerir. Fosfor (P) tipik olarak 0,04% Max ve Kükürt (S) 0,03% Max'tır.
420 paslanmaz çelik mükemmel korozyon direncine sahiptir. Atmosfer, tatlı su, buhar, benzin, alkol, kan, ter, gres ve yiyeceklerden kaynaklanan korozyona karşı dayanıklıdır.
Evet, 420 paslanmaz çelik mıknatıs tarafından çekilir ve hem tavlanmış hem de sertleştirilmiş halde manyetiktir.
420 paslanmaz çeliğin sertliği 52 ile 55 HRC arasında değişmektedir.
420 paslanmaz çelik, AISI 420, BS970 420S37, 420S45, DIN 1.4021, 1.4025, 1.4034, AFNOR Z30C13, Z40C14 ve JIS SUS 4200JI, 420J2 dahil olmak üzere çeşitli eşdeğer uluslararası standartlara sahiptir. Ayrıca ASTM A 176 ve AMS 5506 spesifikasyonlarını da karşılar ve UNS numarası S42000'dir.
Tipik kullanım alanları arasında rulman imalatı, vana parçaları, hortum bağlantıları ve bağlantı parçaları bulunur. Ayrıca çatal bıçak takımı, cerrahi ve diş hekimliği aletleri, makaslar, bantlar ve düz kenarlar için de yaygın olarak kullanılır. Hem iyi korozyon direnci hem de yüksek sertlik gerektiren uygulamalar için ideal kabul edilir.
Evet, 420 paslanmaz çelik, özellikle de uygun ısıl işlem uygulanmış 420HC (Yüksek Karbon) çeşidi, bıçaklar için uygun kabul edilir ve mükemmel bir çelik olabilir. Bazı genel 420'ler, yumuşaklığı ve daha zayıf keskinliği nedeniyle genel kullanım bıçakları için modası geçmiş sayılabilirken, 420HC sağlamlığı, paslanmazlığı, kolay bilenmesi ve hatırı sayılır keskinliğiyle bilinir. Buck Knives gibi şirketler, özel ısıl işlemlerle 420HC ile sağlam bir performans elde etmiştir. Bu makale hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen şuraya bakın: 420 paslanmaz çelik bıçaklar için iyi midir??
Eski bir alaşım olduğu için genellikle "ucuz çelik" olarak anılsa da, 420 paslanmaz çelik mutlaka düşük kaliteli değildir. Performansı büyük ölçüde aldığı ısıl işleme bağlıdır; uygun ısıl işlemle (özellikle 420HC için), gerçek dünya kullanımı için sağlam, kullanışlı ve hatta hafife alınmış bir performans sergileyebilir. İyi korozyon direnci, tokluk ve kolay bileme özellikleriyle günlük kullanım (EDC) bıçakları için uygun bir seçenektir.
Hayır, 420 paslanmaz çelik genellikle işlevsel kılıçlar için önerilmez ve genellikle "duvar askılarında" (dekoratif kılıçlar) bulunur. 420'nin karbon içeriği oldukça düşük olabilir ve bu da bıçağı daha yumuşak yapar. İşlevsel kılıçlar genellikle karbon çeliğinden yapılır çünkü daha ucuzdur, dövülmesi daha kolaydır ve istenen performans için ısıl işlem görmesi daha kolaydır. Paslanmaz çelik kılıçlar genellikle çok kırılgan ve pratik kullanım için kırılmaya veya parçalanmaya yatkın olarak kabul edilir.
Galvanik korozyon riski nedeniyle, paslanmaz çeliğin (420 dahil) alüminyumla, özellikle dış veya ıslak ortamlarda uyumluluğu konusunda çelişkili görüşler bulunmaktadır. Bazı kaynaklar, paslanmaz çeliğin alüminyumla temas ettiğinde galvanizli çelikten daha kötü olabileceğini ve bunun deniz veya ıslak koşullarda ciddi alüminyum korozyonuna yol açabileceğini belirtmektedir. Tersine, diğer kaynaklar galvanik reaksiyonları önlemek için paslanmaz çelik cıvataların kullanılabileceğini veya alüminyumun koruyucu oksit tabakası nedeniyle ılıman koşullarda reaksiyonların minimum düzeyde olduğunu öne sürmektedir. Olası galvanik korozyonu azaltmak için, iki metal arasına doğrudan teması en aza indirmek amacıyla plastik veya kauçuktan yapılmış izolasyon rondelaları kullanılması yaygın olarak önerilmektedir.
Isıl işlem, 420 paslanmaz çeliğin performans özelliklerini artırmak için hayati önem taşır. Maksimum korozyon direncine yalnızca çelik tamamen sertleştirildiğinde veya sertleştirilip gerilim giderildiğinde ulaşılır; optimum korozyon direnci için genellikle tavlanmış durumda kullanılmaz. Uygun ısıl işlem, özellikle 420HC varyantı için sertlik ve kenar dayanıklılığı gibi özellikleri önemli ölçüde iyileştirebilir. 420 yumuşak (tavlanmış) olduğunda esnektir; sertleştirildiğinde ise oldukça sertleşir.
420 paslanmaz çelik için standart ısıl işlem süreçleri şunlardır:
Tavlama (maksimum yumuşaklık için): 1500 – 1650°F (816 – 899°C) sıcaklığa kadar eşit şekilde ısıtın ve fırında yavaşça soğutun.
İşlem Tavlama: 1350 – 1450°F (732 – 788°C) sıcaklığa ısıtın, ardından havada soğutun.
Sertleştirme: Önceden ısıtın, ardından 1800 – 1950°F (982 – 1066°C) sıcaklığa kadar ısıtın, bu sıcaklıkta bekletin ve ardından havada soğutun veya ılık yağda söndürün.
Stres Giderici: 149 – 427°C (300 – 800°F) sıcaklıkta 1 ila 3 saat ısıtın, ardından havada soğutun veya yağda ya da suda söndürün.
420 tipi de dahil olmak üzere martensitik paslanmaz çelik serisi, sınırlı kaynak kabiliyetine sahiptir. Kaynak yapılması gerekiyorsa, 260°C'ye (550°F) kadar ön ısıtma yapılması önerilir. Ayrıca kaynak sonrası ısıl işlem uygulanması da önerilir.
Evet, 420 paslanmaz çelik maksimum yumuşaklık için tavlanırsa orta derecede çekilebilir ve şekillendirilebilir.
420 paslanmaz çelik genellikle 427°C'yi (800°F) aşan sıcaklıklarda kullanılmaz. Bunun nedeni, daha yüksek sıcaklıkların çelikte hızlı yumuşamaya ve korozyon direncinin kaybolmasına yol açmasıdır.
Temel fark, performanslarını önemli ölçüde etkileyen karbon içeriğinde yatmaktadır. Jenerik 420 (ve 420J) genellikle daha düşük bir karbon içeriğine sahiptir, yaklaşık 0,15%. Buna karşılık, 420HC (Yüksek Karbon) genellikle yaklaşık 0,46% civarında, belirgin şekilde daha yüksek bir karbon içeriğine sahiptir. Bu daha yüksek karbon içeriği, özellikle özel ısıl işlemle birleştirildiğinde, 420HC'ye gelişmiş sertlik, daha iyi keskinlik ve bıçak gibi uygulamalar için daha güçlü bir performans sağlar. Farklı 420 kaliteleri arasındaki karbon içeriğinin çeşitliliği, kaynakların "420" çelik için neden farklı karbon yüzdeleri bildirdiğini açıklamaktadır.
Hem 420 hem de 440, genellikle makul ve kullanılabilir "bütçe dostu" paslanmaz çelikler olarak kabul edilir. 420 (özellikle 420HC), hatırı sayılır bir kenar tutuşuna sahip, çok tok olarak tanımlanır. 440 (özellikle 440C), daha yüksek sertliğe (58 HRC veya üzeri) ulaşabilir ve genellikle daha iyi kenar tutuşu sunar, ancak 420 kadar tok olmayabilir. 440C aynı zamanda yüksek aşınma direncine sahip, korozyona dayanıklı bir martensitik krom çeliğidir. Gerçek performanslarını karşılaştırmak için, özel kaliteleri ve ısıl işlemleri önemlidir.
420 paslanmaz çelik, diğer çatal bıçak takımı çeliklerine kıyasla iyi bir korozyon direnci sunarken, korozyon direnci 316 paslanmaz çeliğe göre daha düşüktür. SAE 316 ve 316L (genellikle "deniz sınıfı" olarak adlandırılır), üstün mukavemetleri ve korozyon dirençleriyle bilinen krom, nikel ve molibden alaşımlarıdır ve belirli standartlara göre üretildiklerinde biyouyumlu kabul edilirler.
420 çelik, özellikle uygun şekilde ısıl işlem gördüğünde, çok çeşitli uygulamalar için tatmin edici bir korozyon direnci seviyesi sunan gerçekten iyi bir paslanmaz çeliktir. Korozyon direncinin, ulaşılabilir yüksek sertlik ve aşınma direnciyle birleşimi, onu özellikle çatal bıçak takımı ve bazı alet uygulamaları için çok yönlü bir malzeme haline getirir.
420 paslanmaz çelik için Rekabetçi bir Teklif Alın
20 yılı aşkın dövme uzmanlığıyla Aobo Steel, yüksek performanslı 420 paslanmaz çelik konusunda güvenilir ortağınızdır. Sadece malzeme değil, çözüm de sunuyoruz. Projenizin başarısı için derin sektör bilgimizden ve güvenilir tedarik zincirimizden yararlanın.
✉ Aşağıdaki formu doldurarak bizimle iletişime geçin.
Diğer Ürünlerimizi Keşfedin
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 paslanmaz çelik
52100 rulman çeliği
440C paslanmaz çelik
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1.6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
