410 versus 420 martensitisch roestvast staal: lasbare gemiddelde sterkte versus hoge-hardheid, slijtvastheid

 

Wat zijn hun kernsamenstellingen en verschillen in mechanische eigenschappen?

410 bevat 11,5–13,5% Cr, minder dan of gelijk aan 0,15% C, en geen nikkel. In uitgegloeide toestand heeft het een treksterkte van ~520 MPa en kan het met hitte-worden behandeld tot een hardheid van ~45 HRC voor matige slijtvastheid. Het lage koolstofgehalte zorgt voor een betere lasbaarheid dan martensitische kwaliteiten met hogere{9}}koolstof. 420 bevat 12–14% Cr, 0,15–0,40% C en geen nikkel. Met een warmtebehandeling (afschrikken en temperen) bereikt het een maximale hardheid van 55 HRC. Het hogere koolstofgehalte vormt dichte chroomcarbiden, waardoor de slijtvastheid toeneemt maar de lasbaarheid aanzienlijk wordt verminderd. Beide soorten zijn magnetisch bij alle temperaturen en vereisen een warmtebehandeling om hun volledige sterktepotentieel te bereiken.

Hoe verschillen hun lasbaarheid en vervormbaarheid voor fabricage?

410 is het meest lasbare martensitische roestvrij staal.-Het kan worden gelast met standaard GTAW- of SMAW-methoden, met voorverwarmen tot 150–200 graden en na- ontlaten om restspanning te elimineren en scheuren te voorkomen. Het heeft ook een goede vervormbaarheid voor het buigen en stansen van dunne- onderdelen. 420 heeft een slechte lasbaarheid vanwege het hogere koolstofgehalte: lassen veroorzaakt carbide-neerslag bij korrelgrenzen, wat leidt tot broosheid en scheuren in de door hitte-beïnvloede zone. Het lassen van 420 wordt niet aanbevolen voor onderdelen met een kritische belasting-, zelfs niet met voorverwarmen. De vervormbaarheid van de 420 is beperkt tot licht buigen-zware koude bewerking zonder tussentijds uitgloeien zal verharding en barsten in het werk veroorzaken.

Bij welke toepassingen heeft de ene kwaliteit de voorkeur boven de andere?

Kies de 410 voor gelaste mechanische onderdelen in droge omgevingen: pompassen, kleplichamen, onderdelen van landbouwmachines en ovenbranders waar gemiddelde sterkte en lasbaarheid kritische vereisten zijn. Kies voor de 420 voor niet-gelaste, slijtage-intensieve onderdelen: snijgereedschappen voor hout of kunststof, chirurgische instrumenten zoals scalpels, vuurwapenonderdelen en lagerringen die een hoge hardheid en scherptevastheid vereisen.

Hoe verhouden hun corrosieweerstanden zich in serviceomgevingen?

410 biedt elementaire corrosieweerstand en tolereert droge binnenomstandigheden en korte- blootstelling aan zoet water. Het zal snel roesten in vochtige, kust- of milde chemische omgevingen zonder beschermende coatings zoals galvaniseren of poedercoaten. Het hogere koolstofgehalte van 420 vermindert de corrosieweerstand vergeleken met 410, waardoor het nog gevoeliger wordt voor roest in vochtige omgevingen. Het is alleen geschikt voor droge toepassingen met een laag-vochtgehalte, zoals tandwielen van machines binnenshuis of klein snijgereedschap. Geen van beide kwaliteiten wordt aanbevolen voor maritieme, chemische of voedsel-verwerkingstoepassingen-upgraden naar 304 of 17-4 PH voor betere corrosiebescherming.

Wat zijn de belangrijkste richtlijnen voor warmtebehandeling voor elke kwaliteit?

Voor 410 is de standaard hardingscyclus: austenitiseren op 980–1050 graden, afschrikken in olie en vervolgens tempereren op 200–300 graden om de hardheid en taaiheid in evenwicht te brengen. Temperen boven 300 graden zal de sterkte verminderen, maar de taaiheid en corrosieweerstand enigszins verbeteren. Gebruik voor 420 een hogere austenitistemperatuur (1010–1070 graden) om carbiden volledig op te lossen, gevolgd door afschrikken met olie en temperen op 150–200 graden om de hardheid te maximaliseren. Vermijd over-temperen, omdat dit de slijtvastheid aanzienlijk zal verminderen. Beide soorten moeten na het uitgloeien langzaam worden afgekoeld om verbrossing te voorkomen.-Snelle afkoeling kan scheuren in dikke delen veroorzaken.