440C Çelik Teknik Genel Bakış

440C Çelik Teknik Genel Bakış: 440C çelik, tipik olarak 0,95-1,20% Karbon ve 16,0-18,0% Krom bileşimine sahip yüksek karbonlu, yüksek kromlu martensitik paslanmaz çeliktir. Bu, yaklaşık Rockwell C 60'a ulaşan yüksek sertlik sağlar ve bu da sınıfı çatal bıçak takımı ve bilyalı rulmanlar gibi mükemmel aşınma direnci gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. İyi korozyon direnci sağlar.

1. 440C Çelik Kimyasal Bileşimi

Standart kimyasal bileşim sınırları aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır:

Bileşen	%
Karbon (C)	0.95 – 1.20
Krom (Cr)	16.0 – 18.0
Manganez (Mn)	1.00 maks.
Silisyum (Si)	1.00 maks.
Molibden (Mo)	0,75 maks.
Fosfor (P)	0.040 maks.
Sülfür (S)	0,030 maks.

2. 440C Çelik Mekanik Özellikleri:

• Bu çelik, tavlandığında genellikle 56-58 HRC olan yüksek sertliğe ulaşır ve ısıl işlemden sonra 58 HRC'ye kadar ulaşır.
• Yağda 1050°C'de söndürme 60 HRC verir. Daha sonra -75 °C'de 1 saat soğuk işlem bunu 61,5 HRC'ye çıkarabilir.
• Tavlama sertliği azaltır: 150°C'de tavlama 61 HRC ile sonuçlanır; 200°C'de tavlama 59 HRC ile sonuçlanır.
• ASTM A 276-03'e göre, tavlanmış (A koşulu) soğuk işlenmiş 440B ve 440C çubuk/şekil için maksimum sertlik 285 HB'dir.
• JIS G 4303:1998, aynı koşullar altında sıcak işlenmiş (HF) SUS440B (Q ≤ 75) için minimum sertliğin 56 HRC ve SUS440C için minimum sertliğin 58 HRC olmasını şart koşar.

3. 440C Çelik Fiziksel Özellikleri:

Başlıca fiziksel özellikler aşağıda listelenmiştir:

Mülkiyet	Değer
Yaklaşık Kritik Sıcaklıklar
Ac1 (ısıtıldığında ostenit oluşumunun başlangıcı)	815-865°C
Ar1 (soğuma sırasında ferrit/karbür oluşumunun başlangıcı)	765-665°C
Ms (martensit oluşumunun başlangıcı)	145°C
Isıl İletkenlik (20°C'de)	29,3 W/(m·K)
Doğrusal Genleşme Katsayısı (20 ila 100°C)	10,5 μm/m·K
Doğrusal Genleşme Katsayısı (20 ila 200°C)	10,5 μm/m·K
Doğrusal Genleşme Katsayısı (20 ila 300°C)	10,5 μm/m·K
Doğrusal Genleşme Katsayısı (20 ila 500°C)	11,7 μm/m·K

4. Uygulamalar

• Çatal bıçak takımı: Yüksek sertlik, dayanıklı keskin bir kenar sağlarken, korozyon direnci yiyecek ve yıkamaya dayanır. Bu nedenle, yüksek kaliteli bıçak ağızları için yaygındır.
• Rulmanlar: Yüksek sertliği ve aşınma direnci, özellikle korozyon direncinin de gerekli olduğu bilyalı rulmanlar ve bileşenler için uygun hale getirir. Aşınmaya ve korozyona dayanıklı bir rulman çeliği olarak belirtilir.
• Cerrahi ve Diş Hekimliği Aletleri: Yüksek sertlik (kenar dayanıklılığı), aşınma direnci (uzun ömür) ve iyi korozyon direnci (sterilizasyona/vücut sıvılarına dayanıklılık) kombinasyonu, 440C'yi cerrahi ve diş hekimliği aletleri için uygun hale getirir.
• Vana Parçaları: 440C'nin çeşitli akışkanlara karşı korozyon direnci ve akışkan akışına karşı aşınma direnci, nozullarda ve vana parçalarında kullanılmasını desteklemektedir.
• Plastik Kalıplar: Yüksek mukavemet, sertlik ve korozyon direnci 440C'yi plastik kalıplar için yaygın bir seçim haline getirir.
• Deniz Uygulamaları: Yüksek krom seviyeleri, deniz atmosferlerinde veya deniz suyu ortamlarında kullanım için yeterli korozyon direnci sağlar, ancak sınırlamalar vardır.
• Yüksek Aşınma Direnci Gerektiren Uygulamalar: Genellikle yüksek karbon içeriği, 440C'yi yüksek aşınma direncinin ön planda olduğu durumlarda tercih edilen bir paslanmaz çelik seçeneği haline getirir.
• Aşındırıcı Ortamlar İçin Bileşenler: AISI 440C, korozyon direncinin önemli bir husus olduğu durumlarda yaygın olarak kullanılır.

5. Isıl İşlem

440C çelik için önerilen ısıl işlem süreci:

5.1 Dövme

Dövme sonrası, 440C gibi yüksek karbonlu sınıflar çatlamayı önlemek için yavaş ve dikkatli soğutma gerektirir. Kesintiye uğramış bir soğutma döngüsü kullanılabilir: 150-250°C'ye hava soğutması, ~650°C'ye yeniden ısıtma, sonra son olarak soğutma. Bu, aşırı tane sınırı karbür oluşumunu en aza indirir.

5.2 Austenitleme

Mikro yapıyı ostenite dönüştürmek ve optimum sertlik/korozyon direnci elde etmek için genellikle 1038-1040°C (1900°F) olan uygun bir sıcaklığa ısıtın. Karbür çözünmesini sağlamak için sıcaklığı koruyun.

5.3 Söndürme

Austenitlemeden sonra hızlı soğutma martensit oluşturur. Yağ söndürme veya hava söndürme, kesit boyutuna ve istenen soğutma hızına bağlı olarak standart yöntemlerdir.

5.4 Temperleme

Söndürülmüş martensit, kırılganlığı azaltmak ve yeterli sertliği korurken tokluğu artırmak için temperleme gerektirir. 440C için, 200°C ile 350°C (yaklaşık 400°F ila 660°F) arasında temperleyin. Belirli sıcaklık, nihai sertlik/tokluk dengesini belirler.

5.5 Sertlik ve korozyon direncini optimize etmek için, östenitleme ve yağ söndürmeden sonra 204°C'de (400°F) temperleme standart bir uygulamadır.

• Genellikle 400°C ile 600°C arasındaki sıcaklıklarda temperlemeden kaçınılır, çünkü bu, hassasiyete (daha iri krom karbürlerinin çökelmesine) neden olarak korozyon direncini azaltabilir.
• Gerilim Giderme: İç gerilimleri azaltmak için dövme veya ağır işleme sonrasında gerilim giderme işlemi yapın. Sertleştirilmiş malzeme için gerilim giderme, son temperleme sıcaklığından biraz daha düşüktür (14 ila 28°C veya 25 ila 50°F).

6. 440C Çeliklerin Korozyon Direnci

6.1 Karbür Oluşumu ve Krom Tükenmesi:

Kaba ötektik karbür oluşumu (katılaşma ve ısıl işlem sırasında) önemli miktarda kromu bağlayarak, martensitik matriste koruyucu pasif tabaka için mevcut olan 'serbest' kromu azaltır. Bu, düşük karbonlu paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında genel korozyon direncini etkiler.

6.2 Diğer Martensitik Sınıflarla Karşılaştırma:

420 gibi sınıflarla karşılaştırıldığında, 440C daha yüksek aşınma direnci (daha fazla karbür nedeniyle) sunar ancak krom tükenmesi nedeniyle bazı ortamlarda potansiyel olarak biraz daha düşük korozyon direnci sunar. Yine de iyi korozyon direncine sahip olduğu düşünülmektedir.

6.3 Isıl İşlemin Etkisi: Uygun ısıl işlemin yapılması kritik öneme sahiptir.

• Austenitleme, karbürleri çözmeyi ve çözeltideki kromu en üst düzeye çıkarmayı amaçlar, ancak karbon içeriğine bağlı olarak çözünmemiş karbürler kalacaktır.
• Sertlik ve korozyon direncini dengelemek için daha düşük sıcaklıkta (200°C-350°C) temperleme önerilir.
• 400°C-600°C arasında temperlemeden kaçınılmalıdır, çünkü bu hassasiyete (daha iri krom karbür çökelmesi) neden olur ve korozyon direncini azaltır.

6.4 Belirli Ortamlarda Performans:

• Pasifleştirilmiş 440C'de musluk suyuna daldırma testlerinde paslanma görülmedi.
• Bazı yeni azot alaşımlı çeliklerin aksine, geleneksel 440C, 3.5% NaCl çözeltisine daldırma testlerinde paslanabilir.
• Genellikle, çeliği sertleştirerek iyi bir korozyon direnci elde etmek, matris sonrası ısıl işlemde en az 10-11% 'serbest' krom gerektirir. 440C gibi yüksek karbonlu çelikler, bunu karşılamak için ilk alaşımda fazla kroma ihtiyaç duyar.

6.5 Uygulama Bağlamı

Karbon etkisine rağmen, 440C yüksek sertlik, aşınma direnci ve makul korozyon direncinin gerektiği yerlerde (örneğin, çatal bıçak takımı, yataklar) yaygın olarak kullanılır. Ancak, diğer paslanmaz sınıfları veya özel alaşımlarla karşılaştırıldığında, ciddi şekilde aşındırıcı ortamlar (örneğin, sürekli tuzlu suya maruz kalma) için en uygun seçim olmayabilir.

SSS

1. 440C bir Japon çeliği midir?

Hayır, 440C bir Amerikan sınıflandırmasıdır (AISI/ASTM).

2. mi D2 veya 440C daha mı iyi?

• Korozyonun az olduğu veya ortamın hafif olduğu (örneğin, soğuk iş takımları, uzun süreli kalıplar) yerlerde maksimum aşındırıcı aşınma direnci için D2'yi seçin. D2, bu tür uygulamalar için üstün aşınma direnci ve boyutsal kararlılık sunar.
• İyi aşınma direnci ve önemli korozyon direncinin dengesi için 440C'yi seçin (örneğin nemli veya hafif kimyasal ortamlardaki kalıplar, çatal bıçak takımları ve yataklar).

3. 440C çelik bıçak için iyi midir?

Evet, sertlik, aşınma direnci ve korozyon direncinin birleşimi 440C'yi birçok bıçak için oldukça uygun ve popüler bir malzeme haline getirir.