Aisi 420 Nehrđajući čelik: Nekretnine, Prednosti, & Prijave

1. Uvod

Aisi 420 Nehrđajući čelik (X20CR13 / 1.4021) je matunzitni srednje ugljik nehrđajući čelik koja pripada 400 seriji od nehrđajućih čelika.

Ova serija je poznata po svojoj martenzitnom mikrostrukturi, što ti daje ovim čeličnim karakterističnim tvrdoći i snagama.

U poređenju s ostalim tipovima od nehrđajućeg čelika, Nehrđajući čelik AISI 420 nudi jedinstvenu ravnotežu između otpornosti na koroziju i tvrdoću.

Iako se ne može podudarati s otporom na koroziju austenitnog nehrđajućeg čelika poput 304 ili 316, Može se otvrditi u mnogo viši stepen, Izrada idealnim za aplikacije u kojima je otpor habanja presudan.

Svrha ovog članka je pružiti sveobuhvatnu i detaljnu gledanje AISI 420 nehrđajući čelik.

Istražit ćemo njegov kemijski sastav, Fizička i mehanička svojstva, Korozija i performanse otporni na toplinu,

Procesi toplinske obrade, Izrada i obrada, Aplikacije, prednosti, ograničenja, i provoditi komparativne analize s drugim relevantnim čeličnim ocjenama.

2. Hemijski sastav AISI 420 Nehrđajući čelik

Aisi 420 Nehrđajući čelik pripada martensitski Podružnica 400 serije, definirana njenom sposobnostima da se formira naporno, mačensitna faza poput igle na ustanku.

Njegov nominalni sastav (u wt%) centri na:

3. Fizički & Mehanička svojstva AISI 420 Nehrđajući čelik

Aisi 420 Nehrđajući čelik kombinira visoku čvrstoću i umjerenu duktilnost s odličnim otporom na habanje.

Svojstva ključa su sažeta u nastavku, koristeći i SI i carske jedinice za inženjersku svestranost.

4. Korozija & Performanse otporni na toplinu

Opći otpor korozije

Aisi 420 Nehrđajući čelik nudi dobru opću otpornost na koroziju u blagim okruženjima. U zatvorenim atmosferama, To može dugovati svoj integritet duže vremenski period bez značajne korozije.

Takođe se može odoljeti korozivnim efektima mnogih neagresivnih hemikalija i rješenja,

Učiniti ga pogodnim za razne primjene u industrijama kao što su prerada hrane i proizvodnje svjetla.

Pasivni oksidni sloj formiran hromom pruža efikasnu zaštitu od oksidacije i opće korozije.

Međutim, Ova zaštita može biti ugrožena u agresivnijim okruženjima.

Otpornost na pitting i pukotine

Jedna od ograničenja od nehrđajućeg čelika AISI 420 je relativno slabo otpornost na pitting i pukotine, posebno u okruženjima koja sadrže hlorid.

Hloridni joni mogu prodrijeti u pasivni oksidni sloj, izazivajući lokalni kvar i formiranje jama na površini čelika.

Pukotine, poput onih koji su pronađeni u brtvi, vijci, ili preklapajuće metalne površine, može dodatno ubrzati ovaj proces.

Na ovim oblastima, Hloridni joni mogu postati koncentrirani, što dovodi do ozbiljnije korozije.

Aisi 420 ne preporučuje se kontinuirano izlaganje morskoj vodi ili drugim visoko hloriranim rješenjima bez odgovarajućih mjera zaštite, poput površinskih tretmana ili upotreba inhibitora korozije.

Skaliranje i oksidacija visoke temperature

Aisi 420 Nehrđajući čelik može izdržati visoke temperature do otprilike 400 ° C bez značajnog skaliranja ili oksidacije.

Na tim temperaturama, Pasivni oksidni sloj ostaje stabilan i nastavlja pružati zaštitu u osnovnom metalu.

Međutim, Kako se temperatura povećava od 400 ° C, Stopa oksidacije ubrzava, a čelik može početi formirati debelu oksidnu skalu.

Ova skala može isprati, izlažući svježi metal za daljnju oksidaciju, i može uticati i na mehanička svojstva čelika.

U prijavama u kojima su uključene veće temperature, mogu biti potrebni alternativni materijali ili premazi otporni na toplinu.

Površinski tretmani za poboljšanje performansi korozije

Poboljšati otpor korozije AISI-ja 420 nehrđajući čelik, Može se primijeniti nekoliko površinskih tretmana:

• Pasivizacija: Ovaj proces uključuje hemijsko čišćenje za uklanjanje nečistoća sa površine čelika i promovira stvaranje univerzionalnog i zaštitnog pasivnog oksidnog sloja.
  Pasivacija može značajno poboljšati otpornost na koroziju AISI-ja 420, posebno u blagim do umjereno korozivnim okruženjima.
• Elektroplata: ENTERPLOVAING AISI 420 Nehrđajući čelik s metalima otpornim na koroziju poput nikla ili hroma mogu pružiti dodatni sloj zaštite.
  Pokriveni sloj djeluje kao barijera, Sprečavanje osnovnog čelika da dođe u kontakt sa korozivnim supstancama.
• Premazi: Primjena organskih ili anorganskih premaza, poput boja ili keramičkih premaza, može poboljšati i otpor korozije AISI 420.
  Ovi premazi mogu pružiti fizičku barijeru i mogu sadržavati i koroziju - inhibiraju pigmente.

5. Toplinska obrada AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

Ciklusi za ublažavanje žarenja i stresa

Žarcavanje je važan proces toplotnog obrade za AISI 420 nehrđajući čelik. Svrha žarenja je ublažavati čelik, Poboljšati njenu obradu, i ublažiti unutrašnje naprezanje.

• Proces: Čelik se zagrijava na temperaturu u rasponu 800 - 900 ° C, Održan na ovoj temperaturi za 1-2 sati za omogućavanje potpune rekristalizacije, a zatim se polako ohladio u peći.
  Ova usporena stopa hlađenja pomaže u sprečavanju formiranja unutarnjih napona.
• Prednosti: Aisi nehrđajući od nehrđajućeg čelika AISI 420 lakše je stroj i obrazac, čineći ga pogodnim za naknadne proizvodne operacije.
  Takođe ima uniformu mikrostrukturu, što može poboljšati svoja ukupna mehanička svojstva.

Ciklusi olakšica stres često se izvode nakon procesa kao što su obrada, zavarivanje, ili hladno raditi.

Čelik se zagrijava na nižu temperaturu (obično okolo 600 - 700 ° C), održan na određeno vrijeme, a zatim se polako ohladi.

Ovaj proces pomaže ublažavanju unutrašnjih naprezanja generiranih tokom ovih operacija, Smanjenje rizika od pucanja i poboljšanja dimenzionalne stabilnosti komponente.

KUĆANJE MEDIJIH I TOŽINI RASPOLOŽNICE

Gašenje je kritičan korak u toplinskoj obradi AISI-ja 420 Nehrđajući čelik za postizanje velike tvrdoće.

Izbor gašenja medija može imati značajan utjecaj na svojstva čelika:

• Ublažavanje ulja: Ulje je obično korišteno utapne medij za AISI 420.
  Pruža umjereno stope hlađenja, što pomaže izbegavanja prekomjernih unutarnjih napona i pucanja.
  KUTHENCIJA ULJA pogodna je za većinu AISI 420 Komponente od nehrđajućeg čelika i može rezultirati visokom tvrdoćom i dobrim mehaničkim svojstvima.
• Zrak: Zatamnjenje zraka može se koristiti za tanje dijelove AISI-ja 420.
  Međutim, to rezultira nižom stopom hlađenja u odnosu na učvršćivanje ulja, što može dovesti do niže tvrdoće i različite mikrostrukture.
  Aisi udaljeni vazduhom 420 Nehrđajući čelik može biti prikladniji za aplikacije gdje su željena malo niža tvrdoća i bolja žilavost.

Stopa hlađenja tijekom gašenja utječe na formiranje martenzita.

Brže stope hlađenja dovodi do većeg udjela martenzita i veće tvrdoće, Ali takođe povećava rizik od pucanja zbog razvoja unutrašnjih naprezanja.

Kaljenje na raznim temperaturama

Kaljenje se vrši nakon ustanka da bi se uravnotežilo tvrdoću i žilavost AISI-ja 420 nehrđajući čelik:

• Temperatura niskog temperature (150 - 200 ° C): To uglavnom služi za ublažavanje unutrašnjih naprezanja i malo smanjenje od ubačenog čelika, zadržavajući visok nivo tvrdoće.
  AISI niskotemperaturne kaljevine 420 se često koristi za aplikacije u kojima su potrebna maksimalna tvrdoća i otpornost na habanje, kao što su u rezanjem alata.
• Temperatura visokog temperature (300 - 400 ° C): Kaljenje na višim temperaturama dodatno smanjuje tvrdoću čelika, ali značajno poboljšava njenu žilavost i duktilnost.
  Temperatura visokog temperature AISI 420 Pogodan je za aplikacije u kojima je kombinacija snage, žilavost, a potrebna je dobra otpornost na udarce,
  kao što su u strukturnim komponentama ili dijelovima podvrgnutim dinamičkim opterećenjima.

6. Izmišljotina & Obrabljivost AISI 420 Nehrđajući čelik

Razmatranja za zavarivanje

Zavarivanje nehrđajućeg čelika AISI 420 može biti izazovno zbog velike tvrdoće i niske duktilnosti u utapanom stanju. Evo nekoliko važnih razmatranja:

• Predgrevanje: Predgrijavanje materijala na temperaturu u rasponu 200 - 300 ° C prije zavarivanja je neophodno.
  Ovo pomaže u smanjenju rizika od pucanja minimiziranjem temperaturnog gradijenta između područja zavarivanja i osnovnog metala tokom postupka zavarivanja.
• Interpass temperatura: Održavanje interprinske temperature okolo 200 - 300 ° C za zavarivanje je takođe važno.
  To osigurava da prostor zavarivanja ostane na odgovarajućoj temperaturi i smanjuje vjerojatnost pucanja.
• Metalni odabir punila: Metali punila sa sličnim hemijskim kompozicijama AISI 420 nehrđajući čelik, kao što su ER410 ili ER420, se obično koriste.
  Ovi metali punila pomažu u osiguravanju dobrog kvaliteta zavarivanja i kompatibilnosti s osnovnim metalom.

Obratnost

• Ocjena obrade: Aisi 420 Nehrđajući čelik ima približno ocjenu obrade 60% od B1112, što znači da je umjereno teško strojati, posebno u stanju toplote.
  Njegova velika tvrdoća može uzrokovati da se brze nošenje alata i čine operacije rezanja izazovnijim.
• Preporuke za alate: Veliki čelični ili karbidni alati se preporučuju za obradu AISI 420.
  Karbidni alati su pogodniji za obradu velike brzine i mogu izdržati visoke temperature generirane tijekom postupka rezanja.
• Parametri rezanja: Kad obrada aisi 420 nehrđajući čelik, Potrebno je odabrati pravilne brzine rezanja i hranjenja.
  Na primjer, Prilikom okretanja karabidnih alata, brzina rezanja 60 - 90 m / min i stopa hrane od 0.1 - 0.2 MM / REV se često koriste.
  Za preciznije operacije obrade mogu se zahtijevati niže brzine rezanja i hranilice.

Formiranje i savijanje

• Ograničenja: Aisi 420 Nehrđajući čelik ima nižu duktilnost u odnosu na austenitni nehrđajući čelici, posebno u ojačanom stanju.
  To otežava formiranje i savijanje. Hladno oblikovanje moguće je za tanke presjeke i pravilno podmazivanje, Ali za debele sekcije, možda će biti potrebno vruće formiranje.
• Vruće formiranje: Vruće formiranje aisi 420 uključuje zagrijavanje čelika na temperaturu iznad njegove temperature rekristalizacije (obično okolo 800 - 900 ° C) a zatim oblikovati.
  Ovaj proces omogućava veću formibilnost, ali zahtijeva pažljivu kontrolu temperature i hlađenja kako bi se izbjeglo utjecaj na mehanička svojstva čelika.

Završetak površine

• Mljevenje: Mljevenje se koristi za uklanjanje zaliha i postizanje željenog oblika i dimenzionalne tačnosti AISI-ja 420 Komponente od nehrđajućeg čelika.
  Različite vrste brusne kotače mogu se koristiti ovisno o materijalu i potrebnom površinskom završetku.
• Poliranje: Poliranje se vrši da bi se dobila glatka površinska obrada, što je važno za aplikacije kao što su pribor za jelo, Medicinski instrumenti, ili ukrasne komponente.
  Razne tehnike poliranja, kao što su puckanje i elektropoštovanje, Može se koristiti.
• Pasivizacija: Kao što je spomenuto ranije, Pasivacija je takođe oblik završne obrade površina koji pomaže u poboljšanju otpornosti na koroziju AISI-ja 420.
  Uključuje hemijsku obradu za čišćenje površine i promovira formiranje zaštitnog oksidnog sloja.

7. Primjene AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

Industrija za jelo

• Dijelovi aplikacija: Kuhinjski noževi, viljuške, kašike, i steak noževi.
  Ovi pribor imaju koristi od sposobnosti AISI 420 da drže oštri rub i odupiru koroziji od prehrambenih kiselina tokom redovne upotrebe.

Medicinsko polje

• Dijelovi aplikacija: Skalpels, lica, hemostati, Hirurške makaze.
  Visoka tvrdoća AISI 420 Omogućuje precizne rezne ivice, Iako njegova otpornost na koroziju osigurava da instrumenti mogu izdržati opetovane procese sterilizacije.

Oprema za hranu i piće

• Dijelovi aplikacija: Ventili, pumpe, Mješalice, Komponente transportnih transportera.
  Aisi 420 odolijeva koroziju od prehrambenih proizvoda poput kiselih sokova, mljekara, i slana brinica, i njegova svojstva otporna na habanje čine ga pogodnim za dijelove koji dolaze u kontakt sa česticama hrane.

Hemijska obrada

• Dijelovi aplikacija: Pumpe, ventili, Priključci za rukovanje ne-visoko korozivnim hemikalijama.
  Može izdržati hemijske napade blagih kiselina i alkalije u okruženju za obradu.

Industrial Machinery

• Dijelovi aplikacija: Ležajevi, zupčanici, kamere, slajd, Nosite jastučiće.
  Visoka tvrdoća AISI 420 Nehrđajući čelik omogućava ovim dijelovima da izdrže visoku opterećenje, trenje, i habanje u teškim strojevima kao što su građevinska i proizvodna oprema.

Automobilske komponente

• Dijelovi aplikacija: Mali dijelovi motora, Komponente kvačila, i neki pričvršćivači.
  Njegova kombinacija snage, tvrdoća, i umjerena otpornost na koroziju čini ga pogodnim za različite automobilske aplikacije.

Tekstilne mašine

• Dijelovi aplikacija: Vodiči, Sečići sečiva, vretena.
  Otpornost na habanje AISI 420 pomaže tim dijelovima održavati funkcionalnost tokom dugih perioda upotrebe u procesu proizvodnje tekstila.

8. Prednosti & Ograničenja AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

Aisi 420 Nehrđajući čelik nudi jedinstvenu kombinaciju tvrdoća, otpornost na habanje, i Umjerena zaštita od korozije, što ga čini popularnim martenzitnim ocjenom za aplikacije koje zahtijevaju Izdržljivost i zadržavanje ivica.

Međutim, Njegova upotreba takođe dolazi sa određenim kompromisima koje inženjeri i proizvođači moraju uzeti u obzir pri odabiru za kritične komponente.

Prednosti AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

Visoka tvrdoća

Nakon termičke obrade, Aisi 420 Nehrđajući čelik može postići razinu tvrdoće HRC-a Conchowwell C HRC 50-55, čineći ga idealnim za rezanje alata, Nosite dijelove, i kalupi.

Odlična otpornost na habanje

Zahvaljujući visokom sadržaju ugljika i martenzitnoj strukturi, Aisi 420 Nudi snažan otpor na razgradnju abrazije i površine, čineći ga pogodnim za okruženja sa visokim nošenjem.

Dobra obrada

Sa ocjenom obrade u okolini 60% (u poređenju sa AISI B1112), Aisi 420 lakše je strojno nego mnogo od nehrđajućeg čelika visokog legure, čineći ga privlačnim za proizvodnu efikasnost.

Lakljivost

Ova ocjena može biti polirana do zrcalnog finisa, što je posebno važno u aplikacijama kao što su hirurški alati, Pribor za jelo, i ukrasni dijelovi.

Umjerena otpornost na koroziju

Iako nisu otporne na koroziju kao austenitne ocjene, Aisi 420 Nehrđajući čelik dobro vrši u blagim atmosferama, slatka voda, i lagano korozivna industrijska podešavanja - posebno kada su polirani ili pasivirani.

Isplativost

Aisi 420 općenito su pristupačniji od nehrđajućeg čelika viših legura poput 316 ili 440C, što ga čini praktičnim izborom kada se budžet i performanse moraju biti uravnotežene.

Ograničenja AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

Niži otpor korozije

U poređenju sa austenitnim nehrđajućim čelicima kao što su 304 ili 316, Aisi 420 manje je otporan na hloride, kiseline, i morska okruženja, gde se mogu pojaviti korozija pinjanja i pukotina.

Smanjena žilavost pri velikom tvrdoću

Kako se tvrdoća povećava, Čelik postaje krhknuti. To ga čini manje pogodnim za aplikacije koje uključuju velike udarce ili iznenadne opterećenja.

Heat Sensitivity

Produženo izlaganje temperaturama gore 400 ° C može dovesti do rasta zrna i skaliranja površine, Smanjenje i mehaničkih i korozivnih performansi.

Ograničena zavarivost

Zbog svoje martenzitne strukture, Aisi 420 Nehrđajući čelik zahtijeva zagrijavanje i post zavarivanje toplotne tretmane kako bi se izbjeglo probijanje i degradaciju imovine za vrijeme zavarivanja.

Nije idealno za visoko korozivna okruženja

Bez posebnih prevlaka ili tretmana, Aisi 420 ne treba koristiti u agresivno hemijsko okruženje ili tamo gdje se očekuje produženi kontakt sa hloridima.

9. Međunarodne marke AISI 420 Nehrđajući čelik

10. Uporedna analiza AISI-ja 420 Nehrđajući čelik

11. Zaključak

Aisi 420 Nehrđajući čelik nudi a svestran, otvrdan, i isplativ rastvor gdje god se umjerene otpornost na koroziju i visoko trošenje performansi.

Razumevanjem svog Hemijska šminka, Zahtevi za obradu, i Niše aplikacije, Inženjeri mogu rasporediti 420 Da biste optimizirali i performanse i budžet u rezanjem alata, ventili, i nositi komponente.

Kao dodatak proizvodnje i napredni premazi evoluiraju, Aisi 420 Uloga od nehrđajućeg čelika vjerovatno će se proširiti u još zahtjevnije usluge.

 

Langhe je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam je potreban visokokvalitetni Komponente od nehrđajućeg čelika.

Kontaktirajte nas danas!