410 vs 420 nerūdijantis plienas: mažai anglies ir vidutinės anglies martensitinės klasės, palyginti

410 ir 420 priklauso martensitinio nerūdijančio plieno šeimai, kuris yra kietinamas termiškai apdorojant ir magnetinis bet kokioje temperatūroje. Skirtingai nuo austenitinių rūšių, jie pasiekia savo darbinį stiprumą ir kietumą per gesinimo ir grūdinimo ciklą: austenitizuojant ištirpinami karbidai, gesinant susidaro kietas martensitas, o grūdinimas atkuria kontroliuojamą kietumo ir kietumo pusiausvyrą. Šeimoje 410 reiškia mažai anglies išskiriantį, suvirinamą galą, kur svarbus tvirtumas ir gamyba, o 420 reiškia vidutinio anglies dioksido kiekį, grūdintą galą, kur atsparumas dilimui ir pjovimo našumas yra prioritetas.

Cheminė sudėtis

Anglies kiekis yra lemiamas skirtumas tarp dviejų rūšių; chromo diapazonai yra panašūs.

Lygiaverčiai pavadinimai: 410=UNS S41000, EN 1.4006, JIS SUS410; 420=UNS S42000, EN 1.4021, JIS SUS420J1. Didesnio anglies kiekio variantas 420J2 (0,26-0,40 % C) atitinka EN 1.4028 ir naudojamas ten, kur reikalingas maksimalus kietumas.

Mechaninės savybės ir kietumas

Žemiau pateiktos minimalios JIS G4303 savybės atšaldytoje ir grūdintoje būsenoje su praktiniais kietumo diapazonais.

Vidutinė 420 anglis kietėjimo metu sudaro tankią chromo karbidų dispersiją, kuri yra didelio kietumo ir kraštų išlaikymo šaltinis. 410, su mažiau anglies, susidaro mažiau karbidų, sustoja ties žemesnio kietumo lubomis ir išlaikomas geresnis plastiškumas.

Terminis apdorojimas

410 standartinis ciklas yra austenitinimas maždaug 950–1010 laipsnių temperatūroje, gesinimas alyva arba oru, tada grūdinimas 200–300 laipsnių, kad būtų subalansuotas stiprumas ir kietumas, arba 600–700 laipsnių, kad būtų pasiektas didžiausias elastingumas. Venkite grūdinimo maždaug 400–550 laipsnių diapazone, kai martensitinis 13% chromo plienas patiria trapumą ir praranda kietumą. Jei naudojate 420, austenituokite maždaug 980–1070 laipsnių, kad ištirptų didesnis kiekis karbidų, gesinkite alyvą, tada grūdinkite 150–200 laipsnių kampu, kad padidintumėte pjovimo įrankių kietumą, arba 250–400 laipsnių temperatūroje, kad būtų šiek tiek minkštesnė ir kietesnė būklė. Per didelis grūdinimas 420 sunaikina jo atsparumą dilimui. Abi rūšys tiekiamos atkaitintos apdirbimui ir grūdintos po galutinio apdirbimo, nes esant visiškam kietumui šlifuoti sunku.

Suvirinamumas ir gamyba

410 yra labiausiai suvirinama martensitinė klasė. Jį galima sujungti GTAW arba SMAW su atitinkamu 13% chromo užpildu arba austenitiniu užpildu, su išankstiniu pašildymu iki 150–250 laipsnių ir suvirinimo temperatūrų, kad būtų sumažintas liekamasis įtempis ir išvengta šalto įtrūkimo; plonos sekcijos gali būti suvirintos be išankstinio pakaitinimo. 420 elgiasi skirtingai: didesnė anglis skatina kietą, įtrūkimams jautrų martensito ir karbido nusodinimą karščio paveiktoje zonoje, todėl nerekomenduojama suvirinti svarbių laikančiųjų komponentų be kruopštaus išankstinio pašildymo, mažai vandenilio naudojimo ir nedelsiant po suvirinimo. Stiprus 420 apdirbimas šaltyje be tarpinio atkaitinimo sukelia sukietėjimą ir įtrūkimus. Kai reikalingas suvirintas, grūdinamas komponentas, reikėtų apsvarstyti 410 arba kritulių kietėjimo klasę, pvz., UNS S17400.

Atsparumas korozijai ir pritaikymas

Abiejų rūšių atsparumas korozijai yra ribotas. 410 toleruoja sausas patalpų sąlygas, gėlą vandenį ir švelnią atmosferą, yra naudojamas siurblių velenams, vožtuvų korpusams ir stiebams, garų ir dujų turbinų mentėms, tvirtinimo detalėms ir maisto mašinų dalims sausoje eksploatacijoje. 420, turi šiek tiek didesnį chromo kiekį, bet daug didesnį anglies kiekį, turi panašų arba šiek tiek geresnį atsparumą korozijai: virtuvėje yra atsparumas korozijai: peiliai, žirklės, pjovimo įrankiai, plastikinių formų šerdys, vožtuvų apdaila, mechaninių sandariklių žiedai ir tekstilės mašinų dalys. Nė viena klasė netinka jūrinėms, chloridinėms ar rūgštinėms paslaugoms; tokioms aplinkoms pasirinkite austenitinį arba dvipusį nerūdijantį plieną, o grūdinamoms korozijai atsparioms dalims apsvarstykite kietėjimo nuo kritulių laipsnius.

Dažnai užduodami klausimai

1 klausimas: kuri klasė yra sunkesnė, 410 ar 420?A1: 420. Po grūdinimo ir grūdinimo jis pasiekia apie 50-55 HRC, palyginti su maždaug 40-45 HRC 410, nes jame didesnis anglies kiekis sudaro daugiau chromo karbidų.

2 klausimas: ar galima suvirinti 420 nerūdijantį plieną?A2: nepatikimai. Didelis anglies kiekis sukelia kietą martensitą ir įtrūkimus karščio paveiktoje zonoje. Suvirintiesiems grūdinamiesiems komponentams naudokite 410 su išankstiniu pašildymu ir grūdinimu po suvirinimo arba kietėjimo krituliais rūšį.

3 klausimas: ar 410 ir 420 reikia termiškai apdoroti?A3: Kad pasiektumėte visą stiprumą ir kietumą, taip. Paprastai jie tiekiami atkaitinti apdirbimui, po to grūdinami austenitizuojant, grūdinant alyva ir grūdinant prieš naudojimą.

4 klausimas: ar 410 ir 420 atsparūs korozijai?A4: tik ribotai. Abi toleruoja sausas patalpų sąlygas, bet rūdija drėgnoje, pakrantės ar cheminėje aplinkoje be apsauginių dangų, ir nė viena iš jų netinka jūrinėms ar rūgštinėms paslaugoms.

5 klausimas: koks yra pagrindinis sudėties skirtumas tarp 410 ir 420?A5: anglies kiekis. 410 ribojamas iki 0,15 %, o 420 yra 0,16–0,25 % SUS420J1. Chromo diapazonai yra panašūs – 11,5–13,5 % ir 12–14 %.

6 klausimas: kokios yra tipinės kiekvienos klasės taikymo sritys?A6: 410 suvirintoms mechaninėms dalims, tokioms kaip siurblio velenai, vožtuvų korpusai, turbinos mentės ir tvirtinimo detalės; 420 susidėvinčioms ir pjovimo dalims, tokioms kaip peilių ašmenys, žirklės, pjovimo įrankiai, formų šerdys ir guolių bėgiai.