1. Invoering
1.4122, waarnaar vaak wordt verwezen door de Europese aanduiding X39CrMo17-1, is een martensitisch chroomroestvrij staal dat is ontworpen om een mengsel te leveren van hardheid, slijtvastheid en redelijke corrosieprestaties.
Het bevindt zich in een praktische middenweg tussen gereedschapsstaal en corrosiebestendige roestvaste soorten: hardbaar door warmtebehandeling tot hoge sterkte en slijtvastheid, toch biedt het een betere weerstand tegen corrosie dan veel koolstofstaalsoorten.
2. Wat is 1.4122 Roestvrij staal
1.4122 (ook genoemd X39CrMo17-1) is een martensitisch chroom roestvrij staal - een verharder, magnetische roestvrijstalen kwaliteit ontworpen om een balans te leveren van hoge hardheid/slijtvastheid En matige corrosieweerstand.
Ingenieurs kiezen 1.4122 voor componenten die dit vereisen scherpe randen en duurzame snijvlakken (Bestek), precisieassen en spindels, slijtageonderdelen en bepaalde klep- of pomponderdelen waar matige corrosieweerstand voldoende is.
Het onderscheidt zich van austenitisch roestvast staal (Bijv., 304) die niet-magnetisch en zeer corrosiebestendig zijn, en uit ferritische kwaliteiten die niet hardbaar zijn door afschrikken;
1.4122Het bepalende kenmerk van het bedrijf is zijn martensitische microstructuur na afschrikken, wat een hoge hardheid en sterkte produceert.
3. Chemische samenstelling van 1.4122 Roestvrij staal
Hieronder staat een schoon, professionele tabel met de chemische samenstellingsbereiken voor 1.4122 (X39CrMo17-1) roestvrij staal samen met een beknopte, technisch gerichte beschrijving van de rol die elk element speelt in deze legering.
| Element | Bereik (wt%) | Primaire rol(S) - beknopt |
| C (Koolstof) | 0.33–0,45 | Belangrijkste verharder — verhoogt de martensiethardheid en slijtvastheid; vermindert de taaiheid en lasbaarheid op hoge niveaus. |
| Cr (Chroom) | 16.5–17,5 | Zorgt voor corrosiepassiviteit en draagt bij aan de hardbaarheid en carbidevorming. |
| Mo (Molybdeum) | 0.80–1.30 | Verbetert de hardbaarheid, sterkte en weerstand tegen plaatselijke corrosie. |
| In (Nikkel) | ≤1,00 | Hulpmiddel voor kleine taaiheid; laag gehouden om de martensitische respons te behouden. |
| Mn (Mangaan) | ≤1,50 | Desoxidatiemiddel en milde verhardingshulpmiddel. |
En (Silicium) |
≤1,00 | Deoxidatiemiddel en bescheiden versterker in vaste oplossing. |
| P (Fosfor) | ≤0,04 | Onzuiverheid – laag gehouden om verbrossing en vermoeidheidsverlies te voorkomen. |
| S (Zwavel) | ≤0,015 | Geminimaliseerd (geen vrij verspanende kwaliteit) omdat het de taaiheid en vermoeidheidsprestaties verlaagt. |
| Fe (Ijzer) | Evenwicht | Matrixelement — vormt de martensitische stalen basis. |
| Sporenelementen (Van, V, Cu, N, enz.) | typisch <0.05–0.20 | Kleine micro-legeringseffecten of tramp-elementen; kan de korrel verfijnen of de eigenschappen enigszins wijzigen, indien aanwezig. |
4. Mechanische eigenschappen van 1.4122 Roestvrij staal
Mechanische eigenschappen variëren afhankelijk van de warmtebehandelingstoestand. Hieronder vindt u representatieve bereiken die als ontwerprichtlijnen worden gebruikt.
| Voorwaarde / behandeling | Hardheid (HRC) | Treksterkte (UTS, MPA) | 0.2% Bewijs / Opbrengst (MPA) | Verlenging (A, %) | Charpy V-Notch (ca., J) |
| Zacht / genormaliseerd (levering) | ~20–30 HRC | ~500–700 MPa | ~300–450 MPa | 10–18 % | 30–60 J |
| Blussen & getemperd → ~40 HRC (typisch technisch humeur) | ≈38–42 HRC | ~800–950 MPa | ~600–800 MPa | 8–12 % | 15–30 J |
| Blussen & getemperd → ~48–52 HRC (Hoge hardheid) | ≈48–52 HRC | ~ 1.000–1.300 MPa | ~800–1.100 MPa | 3–8 % | 5–20 J |
| Maximale verharding (in de buurt van 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | hoog (UTS nadert) | laag (<3 %)* | laag (<10 J) |
5. Magnetische en fysieke eigenschappen van 1.4122 Roestvrij staal
Inzicht in de magnetische en fysische eigenschappen van 1.4122 roestvrij staal is van cruciaal belang voor ontwerpingenieurs, vooral bij het specificeren van componenten voor precisiemachines, gereedschap, of toepassingen waarbij thermische uitzetting en geleidbaarheid van belang zijn.
| Eigendom | Typische waarde | Engineering implicaties |
| Dikte | 7.75–7,80 g/cm³ | Gewicht berekeningen, dynamische belasting, componentontwerp |
| Thermische geleidbaarheid | 19–24 w/m · k | Warmteafvoer, bewerking en thermische vervorming |
| Thermische expansiecoëfficiënt | 10–11 ×10⁻⁶ /K | Dimensionale stabiliteit onder thermische cycli |
| Specifieke warmte | ~ 460 J/kg · K | Thermisch beheer tijdens de verwerking |
| Magnetisch gedrag | Ferromagnetisch | Overweeg in de nabijheid van de sensor, elektronische interferentie, magnetische montage |
6. Corrosieweerstand
1.4122 roestvrij staal biedt matige corrosieweerstand, superieur aan gewoon koolstofstaal, maar inferieur aan austenitisch roestvast staal.
Omgevingen waarin het acceptabel presteert
- Zoetwater en licht oxiderende industriële atmosferen
- Organische zuren en milde chemische omgevingen, wanneer gepolijst of gepassiveerd
Beperkingen
- Niet aanbevolen voor chloride-rijke omgevingen (zeewater, pekel) waar putcorrosie en spleetcorrosie significant worden.
- De plaatselijke corrosieweerstand neemt af met toenemende hardheid en tempering, waardoor microstructurele heterogeniteiten bloot komen te liggen.
Oppervlakteafwerking en passivatie
- Polijsten tot een fijne afwerking en chemische passivering (Bijv., behandeling met salpeterzuur) verbeter de corrosieprestaties door de passieve film te versterken.
- Coatings (verven, been) of kathodische bescherming zijn gebruikelijk voor een lange levensduur in marginale omgevingen.
7. Warmtebehandeling en verharding
Warmtebehandeling maatwerk staat centraal bij het gebruik 1.4122 effectief.
Typisch verhardingsschema
- Austenitizing: verwarmen tot ongeveer 980–1020 °C (typisch bereik voor martensitisch roestvast staal; De exacte temperatuur is afhankelijk van de sectiegrootte en de ovenregeling) austeniet vormen.
- Blussen: snelle koeling in olie of polymeer om te transformeren naar martensiet. Afschrikken met water kan worden gebruikt, maar verhoogt het risico op vervorming en barsten.
- Temperen: opwarmen tot 150–600 ° C afhankelijk van de vereiste uiteindelijke hardheid/taaiheidsbalans.
Lagere temperaturen zorgen voor een hogere hardheid en een lagere taaiheid; hogere temperaturen leveren een lagere hardheid op, maar betere ductiliteit en slagvastheid.
Verhardende reactie
- Carbidevormende elementen (Cr, Mo) en het koolstofgehalte zorgen voor de hardbaarheid. 1.4122 vertoont een goede respons waardoor ontwerpers temperatuurcycli kunnen selecteren voor specifieke mechanische doelen.
Gevolgen
- De kracht neemt toe dramatisch na blussen en temperen.
- Taaiheid kan gedeeltelijk hersteld worden door temperen; Er is een bekende afweging tussen hardheid en taaiheid.
- Machinaliteit verergert over het algemeen na verharding; de meeste bewerkingen worden uitgevoerd in gegloeide of gedeeltelijk getemperde omstandigheden.
8. Bewerkbaarheid en fabricage
Machinaliteit
- Medium in gegloeide toestand. In zachte staat, 1.4122 machines vergelijkbaar met andere martensitische soorten met de juiste gereedschaps- en snijsnelheden.
Gebruik scherp, snel gereedschap, voldoende koelmiddel en conservatieve voedingen bij het bewerken van geharde delen. - Slecht als het verhard is. Hardheid >45 HRC verhoogt de slijtage van het gereedschap aanzienlijk; slijpen en hardmetalen gereedschappen zijn typisch.
Lasbaarheid
- Beperkt. Het hoge koolstofgehalte en de martensitische structuur maken het staal gevoelig voor waterstof-geïnduceerd koudscheuren. Lassen vereist over het algemeen:
-
- Voorverwarmen (Bijv., 150–250 °C afhankelijk van de dikte)
- Lage waterstofelektroden
- Temperen na het lassen of PWHT om resterende spanningen te verlichten en de HAZ te verzachten
- Voor kritische onderdelen, lassen wordt vermeden of uitgevoerd met een warmtebehandeling na het lassen.
Vormend
- Koude vorming: beperkt in verharde staat; het is beter om zich in gegloeide toestand te vormen en vervolgens uit te harden.
- Heet vormen: kan worden gebruikt binnen gecontroleerde ramen, maar vereist een daaropvolgende warmtebehandeling om de ontworpen eigenschappen te herstellen.
9. Voordelen en beperkingen
Voordelen van 1.4122 Roestvrij staal
- Goede hardbaarheid: kan een warmtebehandeling ondergaan tot een breed scala aan hardheids- en sterktewaarden.
- Evenwichtige corrosieweerstand: superieur aan koolstofstaal in veel omgevingen.
- Draag weerstand: geschikt voor snijkanten, assen en licht belaste slijtdelen.
- Magnetisch: nuttig waar ferromagnetisch gedrag nodig is.
Beperkingen van 1.4122 Roestvrij staal
- Beperkingen van de lasbaarheid — vereist voorverwarmen en PWHT voor kritische verbindingen.
- Koude vervormbaarheid: arm in verharde staat; moet in gegloeide toestand worden gevormd.
- Corrosielimieten: niet aanbevolen voor zeewater of omgevingen met een hoog chloridegehalte zonder beschermende maatregelen.
- Bewerking in uitgeharde toestand: hoge slijtage van het gereedschap, speciaal gereedschap vereist.
10. Industriële toepassingen van 1.4122 Roestvrij staal
1.4122 wordt gebruikt waar een combinatie van Hardheid met hoge oppervlakte, Draag weerstand, en matige corrosieweerstand zijn vereist:
- Bestek en chirurgisch gereedschap: messen, scharen en scheermessen profiteren van de balans tussen hardheid en roestvrij gedrag.
- Werktuigbouwkunde: schachten, spillen, pinnen en kleine tandwielen die precisie vereisen, randbehoud en goede levensduur.
- Pompen en kleppen: stengels, stoelen en onderdelen die zijn blootgesteld aan zoet water of gebufferde vloeistoffen.
- Gereedschappen en mallen: voor polymeerverwerking en lichte gereedschapswerkzaamheden waarbij corrosiebestendigheid nuttig is in vergelijking met gewoon gereedschapsstaal.
- Andere niche-toepassingen: lagerraces, kleine structurele componenten, en bepaalde bevestigingsmiddelen waarbij hardheid en magnetische respons voordelig zijn.
11. Vergelijking met verwante roestvaste staalsoorten
1.4122 (X39CrMo17-1) is een martensitisch chroomroestvrij staal met uitgebalanceerde hardheid, corrosieweerstand, en slijtage-eigenschappen.
Om de materiaalkeuze te begeleiden, het is nuttig om het te vergelijken met andere veelgebruikte martensitische en chroomroestvrije staalsoorten, inbegrepen 1.4034 (X46Cr13) En 1.4112 (X90CrMoV18).
| Eigendom / Legering | 1.4122 (X39CrMo17-1) | 1.4034 (X46Cr13) | 1.4112 (X90CrMoV18) | Technische opmerkingen |
| Koolstof (C) | 0.36–0,44% | 0.42–0,50% | 0.85–0,95% | Koolstof regelt de hardheid en slijtvastheid; hogere C verhoogt de hardheid maar vermindert de ductiliteit. |
| Chroom (Cr) | 16–18% | 16–18% | 16–18% | Chroom biedt corrosiebestendigheid; alle drie zijn martensitische kwaliteiten met matige corrosieweerstand. |
| Molybdeum (Mo) | 0.8–1,2% | 0–0,2% | 0.8–1,2% | Mo verbetert putcorrosie en algemene corrosieweerstand, vooral in 1.4122 En 1.4112. |
| Vanadium (V) | Spoor | Spoor | 0.1–0,3% | V verhoogt de hardheid en slijtvastheid, gebruikt in 1.4112 voor slijtvast gereedschap. |
| Treksterkte (MPA) | 800–1100 (blussen & gehumeurd) | 700–1000 | 1000–1400 | 1.4112 is een hoge koolstofkwaliteit ontworpen voor maximale slijtage; 1.4122 brengt sterkte en taaiheid in evenwicht. |
Hardheid (HRC) |
50–55 | 48–52 | 56–60 | 1.4112 bereikt een hogere hardheid dankzij het hogere koolstofgehalte; 1.4122 geschikt voor gereedschap en assen. |
| Corrosieweerstand | Gematigd | Gematigd | Matig tot laag | 1.4122's Mo-toevoeging verbetert de weerstand tegen mild oxiderende omgevingen 1.4034. |
| Machinaliteit | Gematigd | Goed | Arm | Koolstofarm 1.4112 is moeilijker te bewerken; 1.4122 brengt bewerkbaarheid in evenwicht met hardheid. |
| Typische toepassingen | Bestek, gereedschap, pompassen, kleppen | Bestek, chirurgische instrumenten, mechanische delen | Gereedschap met hoge slijtage, messen, industriële messen | De keuze is afhankelijk van de gewenste hardheid, corrosieweerstand, en bewerkingsbeperkingen. |
12. Conclusie
1.4122 (X39CrMo17-1) is een praktisch martensitisch roestvrij staal dat een veelzijdige combinatie biedt van hardheid, slijtvastheid en matige corrosieweerstand.
Omdat het door middel van warmtebehandeling op maat kan worden gemaakt, is het een goede keuze voor bestek, schachten, kleponderdelen en gereedschapstoepassingen waarbij een compromis tussen roestvrij gedrag en hoge hardheid vereist is.
FAQ's
Waarvoor is het typische hardheidsbereik haalbaar? 1.4122 roestvrij staal?
In levering/verzachte staat ongeveer 27–33 HRC. Na afschrikken en temperen kan de legering typisch worden aangepast ~40–55 HRC afhankelijk van de ontlaattemperatuur en sectiegrootte.
Is 1.4122 roestvrij staal geschikt voor zeewatergebruik?
Nee – het heeft slechts een matige chlorideresistentie. Voor zeewater of zeer corrosieve omgevingen, selecteer duplex- of austenitisch roestvast staal met superieure putweerstand.
Kan ik lassen 1.4122 Roestvrijstalen componenten?
Lassen is mogelijk, maar uitdagend. Gebruik voorverwarmen, verbruiksartikelen met een laag waterstofgehalte en tempering na het lassen om scheuren te voorkomen en de taaiheid te herstellen.
Welke invloed heeft warmtebehandeling op de taaiheid??
Temperen bij hogere temperaturen verbetert de taaiheid maar vermindert de hardheid. Selecteer de ontlaattemperatuur om de vereiste balans voor vermoeiings- en schokbelastingen te bereiken.
Afhankelijk van de aanvraag, 1.4034 kan een economisch alternatief zijn voor lagere prestatiebehoeften; 1.4112 of andere martensitica met een hoge C kunnen worden gebruikt waar extreme hardheid vereist is, maar er zijn verschillen in corrosie en taaiheid.
