SUS410 rostfritt stål: Martensitisk kvalitet för mekaniska delar

Vad är SUS410 rostfritt stål?

SUS410 är JIS-beteckningen för ett martensitiskt rostfritt stål med 12 % krom, motsvarande AISI 410, UNS S41000, EN 1.4006 (X12Cr13) och den kinesiska kvaliteten 12Cr13. Det tillhör den martensitiska familjen: materialet är magnetiskt, har en kroppscentrerad kubisk struktur och kan härdas avsevärt genom härdning och härdning. I glödgat tillstånd är SUS410 relativt mjuk och lätt att bearbeta; efter värmebehandling överstiger dess hårdhet och styrka vad de flesta austenitiska kvaliteter kan erbjuda, vilket gör det till ett vanligt val för axlar, fästelement, ventilkomponenter, pumpdelar, bestick och allmänna mekaniska delar.

Kemisk sammansättning och internationella motsvarigheter

Tabellen nedan listar de garanterade sammansättningsintervallen för SUS410 per JIS G4303 och för motsvarande UNS S41000-platta och -ark enligt ASTM A240. Krom i intervallet 11,5-13,5 % ger måttlig korrosionsbeständighet i milda atmosfäriska och sötvattenmiljöer; det låga kolinnehållet i ASTM-plåtversionen håller den glödgade strukturen tillräckligt mjuk för formning och bearbetning.

Element	SUS410 (JIS G4303)	UNS S41000 (ASTM A240)
Kol (C)	Mindre än eller lika med 0,15 %	Mindre än eller lika med 0,08 %
Kisel (Si)	Mindre än eller lika med 1,00 %	Mindre än eller lika med 1,00 %
Mangan (Mn)	Mindre än eller lika med 1,00 %	Mindre än eller lika med 1,00 %
Fosfor (P)	Mindre än eller lika med 0,040 %	Mindre än eller lika med 0,040 %
Svavel (S)	Mindre än eller lika med 0,030 %	Mindre än eller lika med 0,030 %
Krom (Cr)	11.50-13.50%	11.50-13.50%

Vanliga internationella motsvarigheter: JIS SUS410, AISI 410, UNS S41000, EN 1.4006, GB 12Cr13. Vid beställning, bekräfta alltid vilken produktform och standard som gäller, eftersom stav-, plåt- och trådspecifikationer sätter lite olika kolgränser.

Mekaniska egenskaper och värmebehandling

SUS410 levereras antingen i glödgat tillstånd eller i kylt och härdat tillstånd. Glödgat material erbjuder den bästa bearbetbarheten, medan kylda och härdade material ger hög hårdhet och slitstyrka. Typiska garanterade värden visas nedan.

Egendom	Glödgat	Släckt och härdat
Draghållfasthet Rm	Större än eller lika med 485 MPa (ASTM A240); Större än eller lika med 540 MPa (JIS G4303)	700-900 MPa (typiskt)
0,2 % provspänning Rp0,2	Större än eller lika med 205 MPa (ASTM A240)	Större än eller lika med 550 MPa (typiskt)
Förlängning	Större än eller lika med 20 % (ASTM A240)	12–18 % (vanligt)
Hårdhet	Mindre än eller lika med 200 HBW (JIS G4303); Mindre än eller lika med 217 HBW (ASTM A240)	Rc 35-42 (typiskt)

En typisk härdningscykel är austenitisering vid 950 -1000 grader följt av olja eller luftkylning, sedan härdning vid 650-750 grader för en tuff medelhård del eller vid 550-650 grader för högre hårdhet. Full glödgning vid 815-900 grader med långsam ugnskylning återställer det mjuka tillståndet för vidare bearbetning. Eftersom varje värme reagerar lite olika, bör slutliga egenskaper verifieras på det faktiska produktionspartiet.

Typiska applikationer

SUS410 används i stor utsträckning för mekaniska delar där både måttlig korrosionsbeständighet och hög hårdhet krävs: axlar och spindlar, ventiler och ventilskaft, pumpkomponenter, fästelement och dubbar, turbinblad, bestick och köksredskap, och allmänna slitdelar som styrningar och bussningar. I apparater framstår det som inre strukturella delar som aldrig ser aggressiva kemikalier.

Begränsningar och urvalsöverväganden

Tre begränsningar bör kontrolleras innan du väljer SUS410. För det första är korrosionsbeständigheten långt under den för SUS304 eller SUS316: SUS410 kommer att rosta i marina, fuktiga eller kloridhaltiga miljöer- och bör undvikas där om den inte är målad eller skyddad på annat sätt. För det andra är svetsbarheten begränsad: den martensitiska strukturen härdar vid kylning, så förvärmning och efter-svetsanlöpning krävs normalt för att undvika sprickbildning. För det tredje är den maximala kontinuerliga drifttemperaturen ungefär 650 grader i luft, över vilken skalning och uppmjukning blir betydande. Om högre korrosionsbeständighet eller enklare svetsning behövs, överväg austenitiska eller duplexa alternativ även om de kostar mer.

FAQ

Kan SUS410 härdas genom värmebehandling?

Ja. Austenitisering vid 950-1000 grader, kylning i olja eller luft och anlöpning vid den valda temperaturen höjer hårdheten till cirka Rc 35-42 medan draghållfastheten vanligtvis når 700-900 MPa. Detta är den största fördelen med SUS410 jämfört med austenitiska kvaliteter.

Vad är skillnaden mellan SUS410 och SUS304?

SUS410 är en magnetisk, härdbar martensitisk kvalitet med 12 % krom och inget nickel. SUS304 är en icke-magnetisk austenitisk kvalitet med 18 % krom och 8 % nickel, som erbjuder mycket bättre korrosionsbeständighet och formbarhet men lägre hårdhet och inget svar på härdande värmebehandling.

Är SUS410 korrosionsbeständig?

Det ger måttligt motstånd i milda atmosfäriska, sötvattens- och lätta industriella miljöer. Den är inte lämplig för havsvatten, starka syror eller långvarig fukt- eller kloridexponering utan skyddande beläggning.

Kan SUS410 svetsas?

Ja, men med försiktighetsåtgärder. Förvärm till ungefär 150-300 grader, använd låg-vätefyllmedel och anlöp efter svetsning för att återställa segheten och lindra härdningen. Där svetsning är frekvent är en lägre kolhalt eller austenitisk kvalitet ofta lättare att arbeta med.

Vad är skillnaden mellan SUS410 och SUS420J1?

SUS420J1 har en högre kolhalt på 0,16-0,25 % och når därför högre hårdhet efter värmebehandling, till priset av lägre duktilitet och svetsbarhet. SUS410 är att föredra när seghet och bearbetbarhet betyder mer än maximal hårdhet.

Är SUS410 magnetisk?

Ja. Liksom alla martensitiska och ferritiska rostfria stål är SUS410 magnetisk i alla förhållanden på grund av sin ferritiska eller martensitiska kristallstruktur.