410 vs 420 martensitiska rostfria stål: svetsbar måttlig hållfasthet vs hög-hårdhet slitstyrka

 

Vilka är deras kärnkompositioner och skillnader i mekaniska egenskaper?

410 innehåller 11,5–13,5 % Cr, mindre än eller lika med 0,15 % C och inget nickel. I glödgat tillstånd har den en draghållfasthet på ~520 MPa, och den kan värmebehandlas- till en hårdhet på ~45 HRC för måttlig slitstyrka. Dess låga kolhalt möjliggör bättre svetsbarhet än högre-kolmartensitiska kvaliteter.420 har 12–14 % Cr, 0,15–0,40 % C och inget nickel. Med värmebehandling (härdning och härdning) når den en maximal hårdhet på 55 HRC. Dess högre kolhalt bildar täta kromkarbider, vilket ökar slitstyrkan men minskar svetsbarheten avsevärt. Båda kvaliteterna är magnetiska vid alla temperaturer och kräver värmebehandling för att uppnå sin fulla styrka.

Hur skiljer sig deras svetsbarhet och formbarhet för tillverkning?

410 är det mest svetsbara martensitiska rostfria stålet-det kan svetsas med standardmetoder GTAW eller SMAW, med förvärmning till 150–200 grader och efter-svetsanlöpning för att eliminera kvarvarande spänningar och undvika sprickbildning. Den har också god formbarhet för att böja och stansa tunna -gauge-delar. 420 har dålig svetsbarhet på grund av sin högre kolhalt: svetsning orsakar karbidutfällning vid korngränserna, vilket leder till sprödhet och sprickbildning i den värme-påverkade zonen. Welding 420 rekommenderas inte för kritiska lastbärande-komponenter, även med förvärmning. 420:s formbarhet är begränsad till mild böjning-allvarlig kallbearbetning utan mellanglödgning kommer att orsaka arbetshärdning och sprickbildning.

I vilka applikationer föredras den ena betygen framför den andra?

Välj 410 för svetsade mekaniska delar i torra miljöer: pumpaxlar, ventilkroppar, komponenter för jordbruksutrustning och ugnsbrännare där måttlig hållfasthet och svetsbarhet är kritiska krav. Välj 420 för icke-svetsade,-nötningsintensiva delar: skärverktyg för trä eller plast, kirurgiska komponenter, kirurgiska instrument och kirurgiska komponenter kräver hög hårdhet och kanthållning.

Hur jämför deras korrosionsbeständighet i servicemiljöer?

410 erbjuder grundläggande korrosionsbeständighet, tolererar torra inomhusförhållanden och kortvarig-exponering för sötvatten. Den rostar snabbt i fuktiga, kustnära eller milda kemiska miljöer utan skyddande beläggningar som galvanisering eller pulverlackering. 420s högre kolhalt minskar dess korrosionsbeständighet jämfört med 410, vilket gör den ännu mer mottaglig för rost i fuktiga miljöer. Det är endast lämpligt för torra,-tillämpningar med låg fuktighet som inomhusmaskiner eller små skärverktyg. Ingen av sorterna rekommenderas för marin, kemisk eller livsmedels-tillämpning för bearbetning av livsmedel-uppgradering till 304 eller 17-4 PH för bättre korrosionsskydd.

Vilka är de viktigaste riktlinjerna för värmebehandling för varje klass?

För 410 är standardhärdningscykeln: austenitisera vid 980–1050 grader, kyla i olja, anlöp sedan vid 200–300 grader för att balansera hårdhet och seghet. Anlöpning över 300 grader minskar hållfastheten men förbättrar duktiliteten och korrosionsbeständigheten något. För 420, använd en högre austenitiseringstemperatur (1010–1070 grader) för att helt lösa upp karbider, följt av oljehärdning och härdning vid 150–200 grader för att maximera hårdheten. Undvik över-härdning, eftersom detta kommer att minska slitstyrkan avsevärt. Båda sorterna måste kylas långsamt efter glödgning för att förhindra försprödning-snabb kylning kan orsaka sprickor i tjocka sektioner.