Jämförelse mellan 440 och 431 rostfritt stål: hög-kolmartensitisk kontra nickel-tilsatt martensitisk kvalitet

440 (allmän beteckning för 440A/B/C) och 431 är hög-martensitiska rostfria stål, med kärnskillnaden i legeringselement och prestandaorientering. 440 är hög-kol (C=0.60-1.20%), med fokus på hårdhet och slitstyrka; 431 tillför nickel (Ni=1.20-2.00%), med fokus på hög hållfasthet och seghet. Båda är lämpliga för{10} högpresterande mekaniska komponenter, med tydliga skillnader i slagbelastning och krav på slitstyrka.

Jämförelse av kärnparameter

Parameter	440 rostfritt stål	431 rostfritt stål
Kemisk sammansättning (vikt%)	C=0.60-1.20, Si Mindre än eller lika med 1,00, Mn Mindre än eller lika med 1,00, P Mindre än eller lika med 0,040, S Mindre än eller lika med 0,030, Cr=16.00-18.00, Fe=balans	C=0.15-0.25, Si Mindre än eller lika med 1,00, Mn Mindre än eller lika med 1,00, P Mindre än eller lika med 0,040, S Mindre än eller lika med 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.20-2.00, Fe=balans
Mekaniska egenskaper (härdad och härdad)	Draghållfasthet större än eller lika med 795-950 MPa, sträckgräns större än eller lika med 550-700 MPa, töjning större än eller lika med 10-12 %, hårdhet 55-62HRC	Draghållfasthet större än eller lika med 1080MPa, sträckgräns större än eller lika med 880MPa, töjning större än eller lika med 12%, hårdhet 38-43HRC
Servicetemperatur	-20 grader till 250 grader (kontinuerlig service)	-40 grader till 450 grader (kontinuerlig service)
Motsvarande betyg	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004	SUS431 (JIS), EN 1.4057, UNS S43100

Nyckelprestandaskillnader: 1. Hårdhet och slitstyrka: 440:s höga kolhalt leder till ultra-hög hårdhet (55-62HRC) och utmärkt slitstyrka; 431:s medelhöga kolhalt och nickeltillsats resulterar i lägre hårdhet (38-43HRC) och dålig slitstyrka. 2. Styrka och seghet: 431 har högre draghållfasthet (större än eller lika med 1080MPa) och utmärkt seghet (slagseghet Större än eller lika med slagstyrka 50J), lämpar sig för slagbelastning 50J; 440:s seghet är dålig (slagseghet Mindre än eller lika med 15-20J), benägen för spröda brott. 3. Korrosionsbeständighet: 431:s nickeltillsats förbättrar korrosionsbeständigheten, bättre än 440 i atmosfäriska och svaga korrosionsmiljöer; 440 är endast lämplig för torra miljöer. 4. Högtemperaturprestanda: 431:s servicetemperatur (450 grader) är 200 grader högre än 440 (250 grader).

Tillämplig Scenario Distinktion: 440 är lämplig för komponenter som kräver ultra-hög slitstyrka och låg slagbelastning, såsom hög-skärverktyg, lagerkulor och löpbanor, precisionsformkärnor, kirurgiska skalpeller och mätverktyg. 431 är lämplig för komponenter som kräver hög hållfasthet, hög hållfasthet, hög hållfasthet, fordonshållfasthet, drivkraft, axelfjädring, högtrycksventilkroppar, marina maskindelar och flygmotortillbehör.

Praktiska frågor och svar

F1: Vilken roll spelar nickel i 431? A1: Nickel är en stark austenitstabilisator, som förfinar martensitstrukturen under värmebehandling och förbättrar segheten; det förbättrar stabiliteten hos ytpassiveringsfilmen och förbättrar korrosionsbeständigheten; 431:s seghet och korrosionsbeständighet är betydligt bättre än nickel-fria martensitiska rostfria stål.

F2: Varför är 440 inte lämplig för slaglastkomponenter? A2: Dess ultra-höga kolhalt leder till låg seghet; under stötbelastning är det benäget att flisa eller spricka; till exempel är 440C köksknivar vassa men lätta att flisa om de tappas, medan 431-komponenter tål viss stöt utan skador.

F3: Kan 431 användas i marina miljöer? A3: Ja. Dess korrosionsbeständighet i marina atmosfäriska miljöer är bättre än 410, 420 och 440; den är lämplig för marinmekaniska komponenter som tillbehör till fartygsskrov och pumpaxlar; för komponenter nedsänkta i havsvatten under lång tid rekommenderas 316L.

F4: Vilken värmebehandlingsprocess är lämplig för 440 för att uppnå ultra-hög hårdhet? A4: Släcka vid 1010-1090 grader, oljekyla + temperatur vid 150-220 grader, luftkyla; olika underklasser har något olika temperaturer: 440A (1010-1050 graders härdning), 440C (1050-1090 graders härdning); undvik anlöpning vid 300-450 grader för att förhindra temperament sprödhet.

F5: Hur väljer man mellan 440 och 431? A5: Välj 440 om ultra-hög slitstyrka är kärnkravet och slagbelastningen är liten; välj 431 om hög hållfasthet, hög seghet och korrosionsbeständighet krävs och stötbelastning föreligger.