Nehrđajući čelik 410 nasuprot 420: Odabir pravog razreda martenzitnog radnog konja

Zašto 410 i 420 ostaju zadani martenzitni izbori

Kada komponenta mora biti tvrda, otporna na habanje i razumno otporna na koroziju bez troškova nikla za austenitni stupanj, inženjeri posežu za 410 ili 420. Oba su ravnokromni martenzitni nehrđajući čelici koji se stvrdnjavaju kaljenjem i temperiranjem, oba su magnetska i oba se strojno bruse do dobre završne površine. Odluka između njih je zamjena između vijeka trajanja i žilavosti, a radi se češće nego bilo koji drugi odabir martenzita u radionicama za ventile, pumpe, pribor za jelo i opće inženjerske radionice.

Sastav i unakrsno upućivanje

Artikal	410	420
UNS broj	S41000	S42000
Krom	11.5-13.5%	12.0-14.0%
Ugljik	0,15% maks	0.15-0.40%
Europska oznaka	1.4006	1.4021
Relativni trošak	Donji	Malo viši
Dostupnost	Šipka, ploča, cijev, otkovci	Bar i tanjur, uglavnom

Razlika u sastavu je mala na papiru, ali ugljik je element koji upravlja prokaljivošću, dostižnom tvrdoćom i zavarljivošću. Povećanje udjela ugljika s ispod 0,15% na 0,15-0,40% opsega koji se koristi u 420 povećava volumen krom karbida koji se može formirati i povećava vršnu tvrdoću, po cijenu duktilnosti i zavarljivosti.

Otpornost na habanje, žilavost i kompromisi u proizvodnji

420 kaljen na otprilike 50-55 HRC nadmašuje 410 na 40-45 HRC kad god je dominantni mehanizam trošenja abrazija ili klizanje metala na metal. Zbog toga se 420 pojavljuje u oštricama noževa, diskovima za rezanje, umetcima za kalupe, habajućim pločama za lake uvjete rada i preciznim alatima gdje rub mora ostati oštar kroz ponovljene cikluse. Njegov viši ugljik također znači da se površina može polirati do tvrđeg, glađeg završetka, što smanjuje trenje i čini dio lakšim za čišćenje.

410 ostaje radni konj gdje god dio mora preživjeti udar, savijanje ili toplinske cikluse. Osovine pumpi, stabljike ventila, automobilski nosači, pričvršćivači i općeniti hardver proizvode se u 410 jer ovaj stupanj pruža odgovarajuću tvrdoću s dovoljnom žilavošću da se izbjegne krhki slom. U primjenama gdje tvrda površina mora sjediti na čvrstoj jezgri, 410 je također poželjna podloga za selektivno otvrdnjavanje i površinske tretmane.

Formiranje:410 u žarenom stanju lako se savija i oblikuje; 420 je tvrđi i općenito nije odabran za oblikovane dijelove.

Strojna obrada:žareni dio strojeva oba kvaliteta s konvencionalnim alatom; kaljeni 420 zahtijeva alat od karbida, smanjene brzine i lagane rezove.

Zavarivanje:410 može se zavarivati ​​uz predgrijavanje i ciklus toplinske obrade nakon zavarivanja; 420 se obično smatra nezavarljivim zbog rizika od pucanja.

Brušenje i poliranje:oba dobro reagiraju, ali 420 duže drži oštricu i standardni je izbor za reznu geometriju.

Dimenzijska stabilnost:pravilno kaljenje i dvostruko temperiranje pomaže objema vrstama da zadrže veličinu kroz završne operacije.

Gdje je svaka ocjena uspješna, a gdje ne

Obje se legure često opisuju kao otporne na hrđu, au suhom radu u zatvorenim prostorima to je pošteno: otporne su na mrlje daleko bolje od ugljičnog čelika i imaju čist izgled uz minimalno održavanje. Ograničenje su kloridi. Izloženost soli, kiselim procesnim tekućinama, morskoj atmosferi i ustajalim vlažnim uvjetima narušit će bilo koji stupanj, a rupičasta rupa obično počinje kod strojno obrađenih tragova, pukotina ili zaostale topline. Tamo gdje se otpornost na koroziju mora održavati u vlažnim uvjetima, austenitni ili dvostruki nehrđajući čelik koji sadrži molibden je prava porodica, a ne tvrđi martenzitni tip.

Radna temperatura također je važna. Martenzitni stupnjevi ne bi se trebali koristiti u rasponu krtosti pri kaljenju bez pažljivog pregleda, a rad na niskim temperaturama ograničen je prijelazom duktilnog u lomljivo tipičnim za ove legure.

Vodič za odabir komponenti

Komponenta ili dužnost	Preporučena ocjena	Razlog
Osovine pumpe, ventili	410	Žilavost plus umjerena čvrstoća pod opterećenjem
Sjedišta i obloge ventila	410 ili 420	410 za udar, 420 gdje dominira trošenje od metala do metala
Oštrice noževa, škare, kirurški alati	420	Visoka tvrdoća i zadržavanje rubova
Automobilski nosači i pričvršćivači	410	Mogućnost oblikovanja i isplativost
Umetci kalupa, precizni potrošni dijelovi	420	Otpornost na habanje s površinom koja se može polirati
Zavareni sklopovi u blagim uvjetima rada	410	Može se zavarivati ​​uz toplinsku obradu predgrijavanjem i nakon zavarivanja

Često postavljana pitanja

P: Koja je glavna razlika između 410 i 420?
Sadržaj ugljika. 410 je ograničen na 0,15% ugljika i pogoduje žilavosti i zavarljivosti, dok 420 sadrži 0,15-0,40% ugljika i daje prednost tvrdoći i otpornosti na trošenje.

P: Koju vrstu treba koristiti za osovine pumpi?
410 je uobičajeni izbor jer kombinira umjerenu čvrstoću s žilavošću potrebnom za otpornost na udarce i zamor opterećenja u rotirajućoj opremi.

P: Može li se nehrđajući čelik 420 zavarivati?
Obično nije zavaren. Visok sadržaj ugljika čini zonu pod utjecajem topline sklonu pucanju, pa se umjesto toga zavareni dizajni izrađuju u 410 ili drugom stupnju zavarivanja.

P: Koliko teška može postati svaka ocjena?
Nakon kaljenja i popuštanja, 410 obično doseže 40-45 HRC, a 420 doseže 50-55 HRC, s vlačnom čvrstoćom oko 700 MPa odnosno 1000 MPa.

P: Hoće li ovi stupnjevi hrđati u radu na otvorenom?
Oni mogu. Oba su martenzitna s umjerenom otpornošću na koroziju i ostavljaju mrlje ili rupe u vlažnim, kloridnim ili kiselim uvjetima, posebno na pukotinama i nedovršenim površinama.

P: Jesu li 410 i 420 magnetski?
Da. Oboje su martenzitni i magnetski u uvjetima žarenja, kaljenja i temperiranja, što je normalno za ovu obitelj.