1.4021 Nerūdijantis plienas: ekvivalentai, savybės ir terminis apdorojimas

Inžinieriai, tiekiantys 1.4021 nerūdijantį plieną, greitai atranda, kad ta pati medžiaga vadinama keliais pavadinimais: X20Cr13 EN terminologijoje, AISI 420 JAV, SUS420J1 Japonijoje ir 2Cr13 Kinijoje. Suprasti, kaip šie pavadinimai susieti vienas su kitu - ir kaip sudėtis bei terminis apdorojimas skiriasi priklausomai nuo standartų -, būtina norint pakeisti medžiagas, įsigyti ir kontroliuoti kokybę. Šiame straipsnyje aptariami atitikmenys, patvirtintos sudėties ir mechaninių savybių duomenys bei praktinės terminio apdorojimo taisyklės, kurios lemia galutinį veikimą.

1. Kas yra 1.4021 nerūdijantis plienas?

1.4021 yra martensitinis nerūdijantis plienas, apibrėžtasEN 10088-1plieno pavadinimuX20Cr13. Pavadinimas dekoduojamas taip: X=labai-legiruotas plienas, 20=nominaliai 0,20 % anglies, Cr=chromas, 13=nominaliai 13 % chromo. Martensitinės rūšys kietėja austenituojant ir grūdinant, todėl jos tampa magnetinės ir suteikia joms didelį kietumą bei atsparumą dilimui. Atsparumas

2. 1.4021 tarptautiniai ekvivalentai

Standartinis	Lygiavertis laipsnis	Pastabos
LT (Europa)	X20Cr13 / 1,4021	Apibrėžta EN 10088-1, -2 ir -3
AISI / SAE (JAV)	420 (420 tipas)	Artimiausias JAV pavadinimas; anglies diapazonas gali šiek tiek skirtis priklausomai nuo specifikacijos
ASTM (JAV)	A276 420 tipas	Strypas ir mechaniniai komponentai
JIS (Japonija)	SUS420J1	JIS G4303 (strypai) ir G4304 (plokštė / lapas)
DIN (Vokietija)	X20Cr13	Identiška chemija; senas pavadinimas dabar suderintas su EN
GB (Kinija)	2Cr13	GB/T 1220; naudojamas siurbliams, vožtuvams, velenams

Keisdami šiuos pavadinimus, visada palyginkite visą cheminę specifikaciją: pavyzdžiui, AISI 420 pagal ASTM A276 leidžia C 0,15 % min be viršutinės ribos, o EN 10088-1 nustato 1,4021 prie C 0,16–0,25 %. Kritinėms reikmėms reikalaukite pristatytos šilumos sertifikato, o ne pasikliaukite vardine nuoroda.

3. Cheminė sudėtis (EN 10088-1)

Elementas (masės %)	Min	Maks
Anglies	0.16	0.25
Silicis	-	1.00
Manganas	-	1.50
Fosforas	-	0.040
Siera	-	0,015 (maks. 0,030 nemokamiems{2}}pjovimo variantams)
Chromas	12.00	14.00
Nikelis	-
Molibdenas	-

Tankis yra 7,70 g/cm³ pagal EN 10088-1. Medžiaga pristatoma atkaitinta (minkšta) arba grūdinta-ir grūdinta, priklausomai nuo gaminio formos ir panaudojimo.

4. Mechaninės savybės

Mechaninės savybės visiškai priklauso nuo terminio apdorojimo. Žemiau pateiktos vertės atitinka EN 10088-3 strypams ir EN 10088-2 lakštų / plokščių tiekimo sąlygoms.

Būklė	Turtas	Vertė
Atkaitintas (+A)	Kietumas	Mažesnis arba lygus 223 HB
Grūdintas ir grūdintas (+QT)	Tempimo stiprumas	700–850 MPa
	Takumo riba (0,2 % poslinkis)	Didesnis arba lygus 500 MPa
	Pailgėjimas	Didesnis arba lygus 12 %
	Kietumas po grūdinimo	iki ≈ 50 HRC (žemos temperatūros temperatūra)

Jei naudojate-dominuojantį susidėvėjimą, dalis yra grūdinama ir žemoje{1}}temperatūroje, kad būtų pasiektas maždaug 45–52 HRC kietumas; kietumo{4}}kritinėms dalims grūdinimo temperatūra pakeliama ir atitinkamai sumažinamas kietumas.

5. Terminis apdorojimas ir apdorojimas

Kietėjimas (austenitinimas):980–1050 laipsnių, po to gesinimas aliejumi arba oru. Visas kietumas priklauso nuo visiško chromo karbidų ištirpimo austenitinimo temperatūroje.

Grūdinimas:150-400 laipsnių. Reikėtų vengti grūdinimo maždaug 450–600 laipsnių kampu, nes tai labai praranda kietumą (475 laipsnių trapumas / temper{6}}trapumas martensitinėms 13Cr klasėms).

Suvirinamumas:ribotas. Dėl 0,16–0,25 % anglies suvirinimo šilumos-veikiama zona grūdinama; Rekomenduojamas išankstinis pašildymas (200–300 laipsnių) ir iš karto po{6}}suvirinimo siūlės grūdinimas, o suvirinimo siūlės negalima naudoti atliekant kritinius darbus be viso terminio apdorojimo ciklo.

Apdirbamumas:tinkamas atkaitintoje būsenoje (Mažiau arba lygu 223 HB); Apdirbamumas pagerėja naudojant tinkamus įrankius ir pjovimo parametrus, o 0,015–0,030 % sieros variantas yra geresnis laisvam pjovimui.

6. Tipinės programos

Siurblio velenai, sparnuotės, vožtuvų lizdai ir kotai

Stalo įrankiai, virtuviniai peiliai ir žirklės

Turbinų mentės ir garo{0}}vožtuvų dalys

Velenai, velenai ir kiti{0}}dėvėjimuisi atsparūs mechaniniai komponentai

Medicininiai ir chirurginiai instrumentai (ne{0}}implantai)

Tvirtinimo detalės ir techninė įranga silpnai korozinėje aplinkoje

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi 1.4021 ir 1.4034?

1,4034 (X46Cr13) turi apie 0,43–0,50 % anglies, palyginti su 0,16–0,25 % 1,4021. Didesnis anglies kiekis suteikia 1.4034 didesnį maksimalų kietumą ir pjovimo įrankių kraštų išlaikymą, o mažesnio kietumo kaina. Pasirinkite 1.4021 komponentams, kuriems reikalingas atsparumas smūgiams, ir 1.4034 peiliams ir peiliams.

Ar 1.4021 nerūdijantis plienas tinka peiliams?

Taip, virtuviniams ir buitiniams peiliams, kurių ašmenys atšaldomi ir grūdinami iki maždaug 48–52 HRC. Jis gerai išlaiko kraštą, bet yra mažiau atsparus korozijai nei aukštos -chromo martensitinės klasės; po naudojimo peiliai turi būti išdžiovinti.

Ar 1.4021 galima suvirinti?

Tik atsargiai: pašildykite iki 200–300 laipsnių, naudokite atitinkamą arba mažesnį-anglies užpildą, o po suvirinimo grūdinkite, kad atkurtumėte kietumą karščio paveiktoje zonoje. Suvirintoje gamyboje 1.4021 dažnai pakeičiamas mažai -anglies turinčiomis martensitinėmis klasėmis, pvz., 1.4313, arba austenitiniu 304, kur to reikia korozijai.

Kas yra kinų 1.4021 atitikmuo?

2Cr13 laipsnis GB/T 1220, su C 0,16–0,25 %, Cr 12,0–14,0 %. Jis plačiai naudojamas tiems patiems siurbliams, vožtuvams ir velenams.

Kaip 1.4021 atsparumas korozijai skiriasi nuo 304?

304 (UNS S30400) yra daug atsparesnis korozijai, nes jo austenitinė struktūra, kurioje yra 18 % Cr ir 8–10,5 % Ni, atspari daugumai neutralių ir silpnai rūgščių terpių. 1.4021, naudojama tik sausoje, silpnai ėsdinančioje arba tepant; drėgnoje arba chloridinėje aplinkoje jis rūdys.

Kuris standartas reglamentuoja 1.4021 pristatymą?

EN 10088-2 apima lakštus / plokštes ir juosteles, EN 10088-3 apima strypus, strypus, vielą, profilius ir šviesius gaminius, o EN 10088-1 apibrėžia pačią klasę. Pristatymas apima malūno sertifikatą pagal EN 10204 (paprastai 3.1 tipo).