Usporedba 420 (srednje-ugljično martenzitnog) i 440 (viso-ugljičnog martenzitnog) nehrđajućeg čelika

420 (srednje-ugljik) i 440 (viso-ugljik) oba su martenzitni nehrđajući čelici, a glavna je razlika u sadržaju ugljika (420: 0,16-0,35%, 440: 0,60-1,20%). Ova razlika dovodi do značajnih razlika u tvrdoći, otpornosti na trošenje i žilavosti, što ih čini prikladnima za različite zahtjeve otpornosti na trošenje i čvrstoće.

Usporedba osnovnih parametara

Parametar	Nehrđajući čelik 420	440 nehrđajući čelik
Kemijski sastav (tež.%)	C=0.16-0.35, Cr=12.00-14.00, Fe=Ravnoteža	C=0.60-1.20, Cr=16.00-18.00, Fe=Ravnoteža
Mehanička svojstva (kaljena i kaljena)	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 725-820MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 520-620MPa, istezanje veće ili jednako 12-15%, tvrdoća 48-57HRC	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 795-950 MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 550-700 MPa, istezanje veće ili jednako 10-12%, tvrdoća 55-62HRC
Servisna temperatura	-20 stupnjeva do 300 stupnjeva	-20 stupnjeva do 250 stupnjeva
Ekvivalentne ocjene	SUS420J1/J2 (JIS), EN 1.4021/1.4028, UNS S42000/S42020	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004

Ključne razlike u izvedbi: 1. Tvrdoća i otpornost na habanje: visok sadržaj ugljika 440 dovodi do veće tvrdoće (55-62HRC) i izvrsne otpornosti na habanje, 1,5-2 puta više od 420 (48-57HRC); Otpornost na trošenje 420 prikladna je za opće scenarije. 2. Žilavost: 420 ima bolju žilavost (udarna žilavost veća ili jednaka 15-25J) od 440 (veća ili jednaka 10-20J), nije lako lomiti se. 3. Otpornost na koroziju: viši sadržaj kroma 440 (16-18%) čini njegovu koroziju otpor nešto bolji od 420 (12-14%); oba su sklona hrđanju u vlažnim okruženjima. 4. Obradivost: 420 je lakši za strojnu obradu u žarenom stanju, pogodan za masovnu proizvodnju; Visoki sadržaj ugljika kod 440 povećava otpornost na rezanje. 5. Cijena: 440 je 20-30% skuplji od 420.

Razlika primjenjivog scenarija: 420 je prikladan za opće-komponente otporne na habanje, kao što su kućni kuhinjski noževi, škare, opće plastične jezgre kalupa, stabljike ventila, pričvršćivači i dijelovi tekstilnih strojeva. 440 prikladan je za visoko-habajuće komponente, kao što su vrhunski-alati za rezanje, precizni ležajevi, ultra-precizni kalupi, kirurški skalpeli, mjerni alati i-hardverski pribor vrhunske kvalitete.

Praktična pitanja i odgovori

P1: Zašto se 420 naširoko koristi u masovno-proizvedenim hardverskim alatima? A1: Ima dobru kaljivost, može postići tvrdoću 48-57HRC nakon jednostavne toplinske obrade; jednostavan za strojnu obradu i poliranje, pogodan za masovnu proizvodnju; niske cijene,-efikasne za opće alate otporne na habanje.

P2: Koja je razlika u otpornosti na trošenje između 420 i 440 u praktičnim primjenama? A2: U primjenama s iglom za tekstilne strojeve, radni vijek 440 je 2-3 puta veći od 420; u primjenama kuhinjskih noževa, 440 može zadržati oštrinu 6-12 mjeseci, dok 420 treba oštriti svaka 2-3 mjeseca.

P3: Može li se 420 koristiti za precizne kalupe? A3: Da, ali samo za opće precizne plastične kalupe; njegova dimenzijska stabilnost nakon toplinske obrade lošija je od 440; za ultra-precizne kalupe (tolerancija dimenzija manja ili jednaka 0,001 mm), preporučuje se 440C.

P4: Koje mjere opreza postoje za 420 i 440? A4: Oba zahtjevaju prethodno zagrijavanje prije zavarivanja: 420 zahtijeva prethodno zagrijavanje na 200-300 stupnjeva, a 440 zahtijeva prethodno zagrijavanje na 300-400 stupnjeva kako bi se izbjeglo hladno pucanje. Koristite odgovarajuće žice za zavarivanje od martenzitnog nehrđajućeg čelika (kao što je ER420 za 420, ER440 za 440), kontrolirajte mali unos topline kako biste spriječili grublje zrna. Preporuča se kaljenje nakon zavarivanja na 200-300 stupnjeva kako bi se uklonio zaostali napon i poboljšala žilavost zavara.

P5: Može li 440 zamijeniti 420 u svim scenarijima-otpornosti na habanje? A5: Ne. Iako 440 ima bolju otpornost na trošenje, njegova slaba žilavost i viši troškovi ograničavaju njegovu primjenu. Za komponente koje podnose male udarce, a zahtijevaju otpornost na habanje (kao što su obične škare, stabljike ventila), 420 je isplativiji-; 440 je prikladan samo za scenarije slabog-udara, visokog-trošenja.