Нержавіюча сталь SUS420: висока твердість для інструментів

Що таке нержавіюча сталь SUS420?

SUS420 — мартенситна нержавіюча сталь, визначена в JIS G4303 для прутків і JIS G4304 для плит і листів. Позначення охоплює SUS420J1 з 0,16-0,25% вуглецю та SUS420J2 з 0,26-0,40% вуглецю, обидва містять 12,00-14,00% хрому. Оскільки мартенситні сорти зміцнюються шляхом загартування, SUS420J2, зокрема, може досягати значень твердості приблизно 50-52 HRC і вище після правильної термічної обробки, що робить його стандартним матеріалом для ріжучих інструментів, ножів, форм і деталей, що швидко зношуються.

Хімічний склад відповідно до JIS G4303/G4304

У таблиці нижче наведено стандартні обмеження складу для SUS420J1 і SUS420J2. Значення є максимальними відсотками, якщо не показано діапазон.

Оцінка	C	Si	Мн	P	S	кр
SUS420J1	0.16-0.25	1.00	1.00	0.040	0.030	12.00-14.00
SUS420J2	0.26-0.40	1.00	1.00	0.040	0.030	12.00-14.00

Еквівалентні позначення включають AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) для вищого -вуглецевого варіанту та сімейство китайських марок 3Cr13/4Cr13.

Термічна обробка і твердість

Загартування складається з аустенітизації при приблизно 950-1030 C з подальшим загартуванням у маслі або на повітрі, а потім відпусткою. Загартування в діапазоні 150-370 C використовується для отримання високої твердості з корисною в'язкістю, що дає типові значення приблизно 50-52 HRC для SUS420J2. Зазвичай уникають загартування приблизно від 425 до 600 °C, оскільки це спричиняє різке зниження ударної в'язкості. Там, де потрібна більш висока в'язкість, застосовують відпуск при 600-750 С за рахунок зниження твердості. У повністю відпаленому стані сталь м'яка і легко піддається механічній обробці, як правило, приблизно нижче 223 HBW.

Механічна обробка та обробка

Механічну обробку, свердління і формування найкраще проводити в відпаленому стані. Після затвердіння звичайною фінішною операцією є шліфування. Якщо необхідна мартенситна обробка з вільною-обробкою, варіант із-додаванням сірки можна розглядати як альтернативу для -об’ємної обробки.

Ключові властивості інструменту

Висока твердість: близько 50-55 HRC після загартування та низькотемпературного відпуску, що забезпечує відмінну зносостійкість і збереження краю.

Помірна стійкість до корозії: достатня для багатьох внутрішніх, сухих і помірно корозійних середовищ і помітно покращена шляхом полірування або шліфування.

Магнітність: мартенситна структура є феромагнітною, що корисно для магнітних приладів і транспортування.

Хороша стабільність розмірів при правильному відпуску після загартування.

Загальні інструменти та промислове застосування

SUS420 використовується для столових приборів і ножів, хірургічних і стоматологічних інструментів, вставок і стрижнів прес-форм, ножів і ножиць, валів, втулок, деталей клапанів і компонентів загального зносу. Поєднання твердості та стійкості до іржі також підходить для виготовлення прес-форм у вологих виробничих середовищах, а також компонентів насосів і клапанів, де достатньо помірної стійкості до корозії.

Часті запитання

Q1: Якої твердості може досягти SUS420J2?

A1: Після загартування та низько{1}}температурного відпустки SUS420J2 зазвичай досягає близько 50-52 HRC і може перевищувати 50 HRC при оптимальній обробці залежно від розміру зрізу та температури відпустки.

Q2: Чому уникають загартування між 425 і 600 C?

A2: Загартування в цьому діапазоні призводить до помітного зниження ударної в'язкості, що може призвести до крихкого руйнування під час експлуатації. Низько{2}}температурний відпуск при 150-370 C або високотемпературний відпуск вище приблизно 600 C є кращим.

Q3: SUS420 магнітний?

A3: Так. Як мартенситний сорт SUS420 є феромагнітним за будь-яких умов.

Q4: Яка різниця між SUS420J1 і SUS420J2?

A4: Вміст вуглецю: SUS420J1 містить 0,16-0,25% вуглецю, тоді як SUS420J2 містить 0,26-0,40%. Більший вміст вуглецю в J2 забезпечує вищу твердість після загартування.

Q5: Чи можна зварювати SUS420?

A5: Зварюваність обмежена, оскільки мартенситна структура твердне при охолодженні від температури зварювання. Якщо зварювання неминуче, потрібне попереднє нагрівання та термічна обробка одразу після-зварювання, щоб уникнути розтріскування.

Q6: Які еквівалентні марки SUS420J2?

A6: Сталь приблизно відповідає AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) і сімейству китайських марок 3Cr13/4Cr13, залежно від точного рівня вуглецю.