AISI 420 스테인레스 스틸: 속성, 장점, & 응용

1. 소개

AISI 420 스테인레스 스틸 (x20CR13 / 1.4021) 중간 탄소 마르텐 시스트입니다 스테인레스 스틸 그것은 400 시리즈의 스테인레스 강에 속합니다.

이 시리즈는 마르 텐 사이트 미세 구조로 유명합니다, 이 강철은 특징적인 경도와 힘을줍니다.

다른 스테인레스 스틸 유형에 비해, 스테인레스 스틸 AISI 420 부식 저항과 경도 사이의 독특한 균형을 제공합니다.

그것은 오스테 나이트 스테인리스 강의 부식성과 같은 일치하지 않을 수 있습니다. 304 또는 316, 훨씬 더 높은 정도로 강화 될 수 있습니다, 내마모성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다..

이 기사의 목적은 AISI에 대한 포괄적이고 심도있는 모습을 제공하는 것입니다. 420 스테인레스 스틸.

우리는 그 화학 성분을 탐구 할 것입니다, 물리적, 기계적 특성, 부식 및 내열 성능,

열 처리 과정, 제조 및 가공성, 응용 프로그램, 장점, 제한, 다른 관련 강철 등급과 비교 분석을 수행합니다.

2. AISI의 화학적 조성 420 스테인레스 스틸

AISI 420 스테인레스 스틸은 다음에 속합니다 Martensitic 400 개월의 지점, 어려운 형성 능력에 의해 정의됩니다, 담금질시 바늘 모양의 마르텐 사이트 단계.

공칭 구성 (wt%로) 중심:

3. 물리적 & AISI의 기계적 특성 420 스테인레스 스틸

AISI 420 스테인레스 스틸.

주요 속성은 아래에 요약되어 있습니다, 엔지니어링 다목적 성을 위해 SI 및 Imperial Units를 모두 사용합니다.

4. 부식 & 열 저항 성능

일반적인 부식 저항

AISI 420 스테인레스 스틸은 온화한 환경에서 우수한 일반적인 내식성을 제공합니다. 실내 분위기에서, 상당한 부식없이 오랜 기간 동안 무결성을 유지할 수 있습니다..

또한 많은 공격적인 화학 물질 및 용액의 부식 효과에 저항 할 수 있습니다.,

식품 가공 및 조명 제조와 같은 산업 분야의 다양한 응용 프로그램에 적합합니다..

크롬에 의해 형성된 수동 산화물 층은 산화 및 일반적인 부식에 대한 효과적인 보호를 제공합니다..

하지만, 이 보호는보다 공격적인 환경에서 손상 될 수 있습니다.

구덩이와 틈새 저항

스테인레스 스틸 AISI의 한계 중 하나 420 상대적으로 낮은 구덩이와 틈새 저항입니다, 특히 클로라이드 함유 환경에서.

클로라이드 이온은 수동 산화물 층에 침투 할 수있다, 강철 표면에 로컬 고장과 구덩이 형성을 유발합니다..

틈새, 개스킷에서 발견 된 것과 같은, 볼트, 또는 겹치는 금속 표면, 이 과정을 더욱 가속화 할 수 있습니다.

이 지역에서, 클로라이드 이온이 집중 될 수 있습니다, 더 심한 부식으로 이어집니다.

AISI 420 적절한 보호 조치없이 해수 또는 기타 고 염소화 용액에 지속적으로 노출되는 데 권장되지 않습니다., 표면 처리 또는 부식 억제제 사용과 같은.

고온 스케일링 및 산화

AISI 420 스테인레스 스틸은 상당한 스케일링 또는 산화없이 최대 약 400 ° C까지 고온을 견딜 수 있습니다..

이 온도에서, 수동 산화물 층은 안정적으로 유지되며 기저 금속을 계속 보호합니다..

하지만, 온도가 400 ° C 이상으로 증가함에 따라, 산화 속도는 가속화됩니다, 그리고 강철은 두꺼운 산화물 스케일을 형성하기 시작할 수 있습니다..

이 규모는 벗겨 질 수 있습니다, 추가 산화에 신선한 금속을 노출시킵니다, 강철의 기계적 특성에도 영향을 줄 수 있습니다..

더 높은 온도가 관여하는 응용 분야에서, 대체 재료 또는 열 내성 코팅이 필요할 수 있습니다.

부식 성능을 향상시키기위한 표면 처리

AISI의 부식 저항을 개선합니다 420 스테인레스 스틸, 몇 가지 표면 처리가 적용될 수 있습니다:

• 패시베이션: 이 과정은 강철 표면에서 오염 물질을 제거하고보다 균일하고 보호적인 산화 산화물 층의 형성을 촉진하기위한 화학 청소와 관련이 있습니다..
  패시베이션은 AISI의 부식 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다 420, 특히 가벼운 내지 적당한 부식성 환경에서.
• 전기 도금: 전기 도금 AISI 420 니켈 또는 크롬과 같은 부식성 금속이있는 스테인레스 스틸은 추가 보호 층을 제공 할 수 있습니다..
  도금 층은 장벽으로 작용합니다, 기저 강철이 부식성 물질과 접촉하는 것을 방지.
• 코팅: 유기 또는 무기 코팅 적용, 페인트 또는 세라믹 코팅과 같은, 또한 AISI의 부식 저항을 향상시킬 수 있습니다 420.
  이 코팅은 물리적 장벽을 제공 할 수 있으며 부식을 포함 할 수도 있습니다..

5. AISI의 열처리 420 스테인레스 스틸

어닐링 및 스트레스 완화주기

어닐링은 AISI에게 중요한 열처리 과정입니다 420 스테인레스 스틸. 어닐링의 목적은 강철을 부드럽게하는 것입니다, 가공 가능성을 향상시킵니다, 내부 스트레스를 완화합니다.

• 프로세스: 강철은 온도로 가열됩니다. 800 - 900 ° C, 이 온도에서 유지됩니다 1-2 완전한 재결정 화를 허용하는 시간, 그리고 용광로에서 천천히 냉각되었습니다.
  이 느린 냉각 속도는 내부 응력의 형성을 방지하는 데 도움이됩니다..
• 이익: 어닐링 된 스테인레스 스틸 aisi 420 기계와 형성이 더 쉽습니다, 후속 제조 작업에 적합합니다.
  또한보다 균일 한 미세 구조가 있습니다, 전반적인 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

응력 릴리프 사이클은 종종 가공과 같은 프로세스 후에 수행됩니다., 용접, 또는 냉담한 일.

강철은 더 낮은 온도로 가열됩니다 (보통 주위 600 - 700 ° C), 일정 기간 동안, 그런 다음 천천히 식 었습니다.

이 프로세스는 이러한 작업 중에 생성 된 내부 응력을 완화하는 데 도움이됩니다., 균열의 위험 감소 및 구성 요소의 차원 안정성 향상.

담금질 및 냉각 속도 효과

담금질은 AISI의 열처리에서 중요한 단계입니다. 420 높은 경도를 달성하기위한 스테인레스 스틸.

담금질 매체의 선택은 강철의 특성에 큰 영향을 줄 수 있습니다.:

• 오일 담금질: 오일은 AISI에 일반적으로 사용되는 담금질 매체입니다 420.
  적당한 냉각 속도를 제공합니다, 과도한 내부 스트레스와 균열을 피하는 데 도움이됩니다.
  오일 담금질은 대부분의 AISI에 적합합니다 420 스테인레스 스틸 구성 요소 및 높은 경도와 우수한 기계적 특성을 초래할 수 있습니다..
• 공기 담금질: 공기 켄칭은 AISI의 더 얇은 부분에 사용할 수 있습니다. 420.
  하지만, 오일 담금질에 비해 냉각 속도가 낮습니다., 경도가 낮고 미세 구조가 다른.
  공기 정화 AISI 420 스테인레스 스틸은 약간 낮은 경도와 더 나은 인성이 필요한 응용 분야에 더 적합 할 수 있습니다..

담금질 동안의 냉각 속도는 마르텐 사이트의 형성에 영향을 미칩니다..

냉각 속도가 빠르면 마르텐 사이트의 비율이 높고 경도가 높아집니다., 그러나 내부 스트레스의 발달로 인해 균열의 위험이 증가합니다..

다양한 온도에서 템퍼링

AISI의 경도와 강인함을 균형있게 유지하기 위해 담금질 후에 템퍼링이 수행됩니다. 420 스테인레스 스틸:

• 저온 템퍼링 (150 - 200 ° C): 이것은 주로 높은 수준의 경도를 유지하면서 내부 응력을 완화하고 냉담한 강철의 브라이언스를 약간 줄이는 역할을합니다..
  저온 템퍼레드 AISI 420 최대 경도와 내마모성이 필요한 응용 분야에 종종 사용됩니다., 절단 도구와 같은.
• 고온 템퍼링 (300 - 400 ° C): 더 높은 온도에서의 템퍼링은 강철의 경도를 더욱 줄이지 만 강인성과 연성을 크게 향상시킵니다..
  고온 강화 AISI 420 강도의 조합 인 응용 분야에 적합합니다, 강인함, 그리고 좋은 충격 저항이 필요합니다,
  동적 부하에 노출 된 구조 구성 요소 또는 부품과 같은.

6. 제작 & AISI의 가공 가능성 420 스테인레스 스틸

용접 고려 사항

용접 스테인레스 스틸 AISI 420 고발성 상태에서 경도가 높고 연성이 낮기 때문에 어려울 수 있습니다.. 중요한 고려 사항은 다음과 같습니다:

• 예열: 재료를 온도 범위로 예열 200 - 용접하기 전에 300 ° C가 필수적입니다.
  이것은 용접 공정 동안 용접 영역과 염기 금속 사이의 온도 구배를 최소화하여 균열의 위험을 줄이는 데 도움이됩니다..
• 인터페이스 온도: 주변의 인터 패스 온도 유지 200 - 용접 중 300 ° C도 중요합니다.
  이것은 용접 영역이 적절한 온도로 유지되고 균열 가능성을 줄입니다..
• 필러 금속 선택: AISI와 유사한 화학 조성물을 갖는 필러 금속 420 스테인레스 스틸, ER410 또는 ER420과 같은, 일반적으로 사용됩니다.
  이 필러 금속은 기본 금속과의 양질의 품질과 호환성을 보장하는 데 도움이됩니다..

가공 가능성

• 가공성 등급: AISI 420 스테인리스 스틸의 가공성 등급은 대략입니다 60% B1112의, 즉, 가공이 적당히 어렵다는 것을 의미합니다, 특히 열처리 상태에서.
  경도가 높기 때문에 빠른 도구 마모를 일으키고 절단 작업을 더욱 어려워 질 수 있습니다..
• 툴링 권장 사항: AISI 가공을 위해 고속 스틸 또는 카바이드 팁 도구가 권장됩니다. 420.
  탄화물 도구는 고속 가공에 더 적합하며 절단 과정에서 생성 된 고온을 견딜 수 있습니다..
• 절단 매개 변수: AISI를 가공 할 때 420 스테인레스 스틸, 적절한 절단 속도와 피드를 선택해야합니다.
  예를 들어, 탄화물 도구로 돌릴 때, 절단 속도 60 - 90 m/min 및 피드 속도 0.1 - 0.2 mm/rev가 종종 사용됩니다.
  보다 정확한 가공 작업에는 낮은 절단 속도 및 피드가 필요할 수 있습니다..

형성 및 굽힘

• 제한: AISI 420 스테인레스 스틸은 오스테 나이트 스테인리스 강에 비해 연성이 낮습니다., 특히 강화 된 상태에서.
  이것은 형성하고 구부리기가 더 어렵습니다. 얇은 섹션과 적절한 윤활에 따라 콜드 형성이 가능합니다., 그러나 두꺼운 부분의 경우, 뜨거운 형성이 필요할 수 있습니다.
• 뜨거운 형성: 뜨거운 형성 aisi 420 강철을 재결정 화 온도보다 높은 온도로 가열하는 것과 관련이 있습니다. (보통 주위 800 - 900 ° C) 그리고 그것을 형성합니다.
  이 공정은 더 큰 성형 성을 허용하지만 강철의 기계적 특성에 영향을 미치지 않도록 온도 및 냉각 속도를 신중하게 제어해야합니다..

표면 마감

• 연마: 그라인딩은 재고를 제거하고 AISI의 원하는 모양과 치수 정확도를 달성하는 데 사용됩니다. 420 스테인레스 스틸 성분.
  재료와 필요한 표면 마감에 따라 다양한 유형의 연삭 휠을 사용할 수 있습니다..
• 세련: 매끄러운 표면 마감을 얻기 위해 연마가 수행됩니다., 칼과 같은 응용 분야에 중요합니다, 의료기구, 또는 장식 구성 요소.
  다양한 연마 기술, 버핑 및 전기 분비와 같은, 사용할 수 있습니다.
• 패시베이션: 앞에서 언급했듯이, 수동화는 또한 AISI의 부식 저항을 향상시키는 데 도움이되는 표면 마감의 한 형태입니다. 420.
  표면을 청소하고 보호 산화 층의 형성을 촉진하기위한 화학적 처리가 포함됩니다..

7. AISI의 응용 420 스테인레스 스틸

칼 산업

• 애플리케이션 부품: 주방 나이프, 포크, 숟가락, 스테이크 나이프.
  이기구는 AISI 420의 날카로운 가장자리를 유지하고 정기적으로 사용하는 동안 식품 산의 부식에 저항하는 능력의 혜택을받습니다..

의료 분야

• 애플리케이션 부품: 메스, 집게, 지혈, 외과 가위.
  AISI의 높은 경도 420 정확한 절단 가장자리가 가능합니다, 부식 저항은 기기가 반복 멸균 공정을 견딜 수 있도록합니다..

음식 및 음료 장비

• 애플리케이션 부품: 밸브, 슬리퍼, 믹싱 블레이드, 컨베이어 구성 요소.
  AISI 420 산성 주스와 같은 식품의 부식에 저항합니다, 낙농, 그리고 짠 소금물, 내마모성 특성은 음식 입자와 접촉하는 부품에 적합합니다..

화학적 처리

• 애플리케이션 부품: 슬리퍼, 밸브, 비 높이 부식성 화학 물질을 처리하기위한 피팅.
  가공 환경에서 온화한 산과 알칼리의 화학적 공격을 견딜 수 있습니다..

산업기계

• 애플리케이션 부품: 문장, 기어, 캠, 슬라이드, 패드를 착용하십시오.
  AISI의 높은 경도 420 스테인레스 스틸은 이러한 부품이 고 하중을 견딜 수있게합니다, 마찰, 건설 및 제조 장비와 같은 중단 기계에서 마모.

자동차 부품

• 애플리케이션 부품: 작은 엔진 부품, 클러치 구성 요소, 그리고 일부 패스너.
  힘의 조합, 경도, 그리고 적당한 부식 저항은 다양한 자동차 응용 프로그램에 적합합니다..

섬유 기계

• 애플리케이션 부품: 가이드 바, 절단 블레이드, 스핀들.
  AISI 420의 내마비 저항은 섬유 생산 공정에서 오랜 사용에 걸쳐 이러한 부품이 기능을 유지하는 데 도움이됩니다..

8. 장점 & AISI의 한계 420 스테인레스 스틸

AISI 420 스테인레스 스틸은 독특한 조합을 제공합니다 경도, 내마모성, 그리고 적당한 부식 보호, 필요한 응용 프로그램에 인기있는 Martensitic 등급으로 만듭니다 내구성 및 에지 보유.

하지만, 또한 엔지니어와 제조업체가 중요한 구성 요소를 선택할 때 고려해야 할 특정 트레이드 오프와 함께 제공됩니다..

AISI의 장점 420 스테인레스 스틸

높은 경도

열처리 후, AISI 420 스테인레스 스틸은 HRC 50–55의 로크웰 C 경도 수준을 달성 할 수 있습니다., 절단 도구에 이상적입니다, 부품을 착용하십시오, 그리고 곰팡이.

우수한 내마모성

높은 탄소 함량과 Martensitic 구조 덕분에, AISI 420 마모 및 표면 저하에 대한 강한 저항성을 제공합니다, 고기 환경에 적합하게 만듭니다.

좋은 가공 가능성

주변의 가공성 등급으로 60% (AISI B1112와 비교했습니다), AISI 420 많은 고금리 스테인레스 강보다 기계가 더 쉽습니다, 생산 효율성에 매력적입니다.

폴란드 성

이 등급은 거울 같은 마감으로 연마 할 수 있습니다, 수술 도구와 같은 응용 분야에서 특히 중요합니다., 주방용 칼, 그리고 장식적인 부분.

적당한 부식 저항

오스테 나이트 등급만큼 부식성이 아닙니다, AISI 420 스테인레스 스틸은 온화한 대기에서 잘 작동합니다, 담수, 가볍게 부식성 산업 환경, 특히 세련되거나 유능 할 때.

비용 효율성

AISI 420 일반적으로 높은 합금 스테인레스 강보다 더 저렴합니다 316 또는 440C, 예산과 성과의 균형을 잡아야 할 때 실질적인 선택으로.

AISI의 한계 420 스테인레스 스틸

부식 저항이 낮습니다

오스테 나이트 스테인리스 강과 비교하여 304 또는 316, AISI 420 클로라이드에 대한 내성이 적습니다, 산, 해양 환경, 구덩이와 틈새 부식이 발생할 수있는 곳.

높은 경도에서 강인성 감소

경도가 증가함에 따라, 강철은 더욱 부서지기 쉽습니다. 이것은 큰 충격 또는 갑작스런 부하와 관련된 응용 프로그램에 덜 적합합니다..

열 감도

위의 온도에 장기간 노출되었습니다 400 ° C는 곡물 성장과 표면 스케일링으로 이어질 수 있습니다, 기계적 및 부식 성능을 줄입니다.

제한된 용접 가능성

마르텐 사이트 구조로 인해, AISI 420 스테인레스 스틸은 용접 작업 중 균열 및 재산 저하를 피하기 위해 예열 및 웰드 열 처리가 필요합니다..

부식성이 높은 환경에는 이상적이지 않습니다

특수 코팅이나 처리없이, AISI 420 공격적인 화학 환경에서 또는 클로라이드와의 장기간 접촉이 예상되는 곳에서 사용해서는 안됩니다..

9. AISI의 국제 브랜드 420 스테인레스 스틸

10. AISI의 비교 분석 420 스테인레스 스틸

11. 결론

AISI 420 스테인레스 스틸은 a 변하기 쉬운, 딱딱합니다, 그리고 비용 효율적입니다 적당한 부식 저항과 높은 마모 성능이 교차하는 경우 솔루션.

이해함으로써 화학 화장, 처리 요구 사항, 그리고 응용 프로그램 틈새, 엔지니어는 배포 할 수 있습니다 420 절단 도구에서 성능과 예산을 모두 최적화합니다, 밸브, 구성 요소를 착용하십시오.

첨가제 제조 및 고급 코팅이 발전함에 따라, AISI 420 스테인리스 스틸의 역할은 훨씬 더 까다로운 서비스 환경으로 확장 될 가능성이 높습니다..

 

랑헤 고품질이 필요한 경우 제조 요구에 완벽한 선택입니다. 스테인레스 스틸 성분.

오늘 저희에게 연락하십시오!