Сравнение нержавеющей стали 410 и 420: низкий-углеродистый и средний-углеродистый мартенситный класс

410 и 420 – это основные мартенситные нержавеющие стали, основное отличие которых состоит в том, что содержание углерода. 410 низкое-углерода (C менее или равно 0,15 %), что обеспечивает повышенную ударную вязкость и свариваемость; 420 — средний-углерод (C=0.16-0.35%), обеспечивающий твердость и износостойкость. Оба магнитные, подходят для различных требований к прочности и износостойкости.

Сравнение основных параметров

Параметр	Нержавеющая сталь 410	Нержавеющая сталь 420
Химический состав (мас.%)	C Меньше или равно 0,15, Si Меньше или равно 1,00, Mn Меньше или равно 1,00, P Меньше или равно 0,040, S Меньше или равно 0,030, Cr=11.50-13.50, Fe=Баланс	C=0.16-0.35, Si Меньше или равно 1,00, Mn Меньше или равно 1,00, P Меньше или равно 0,040, S Меньше или равно 0,030, Cr=12.00-14.00, Fe=Баланс
Механические свойства (закаленные и отпущенные)	Предел прочности на разрыв больше или равен 515 МПа, предел текучести больше или равен 310 МПа, удлинение больше или равно 20 %, твердость меньше или равна 45HRC	Предел прочности при растяжении больше или равен 725–820 МПа, предел текучести больше или равен 520–620 МПа, удлинение больше или равно 12–15 %, твердость 48–57HRC.
Рабочая температура	От -20 до 400 градусов (непрерывная работа)	От -20 до 300 градусов (непрерывная работа)
Эквивалентные оценки	SUS410 (JIS), EN 1.4006, UNS S41000	СУС420ДЖ1/ДЖ2 (ДЖИС), ЭН 1.4021/1.4028, УНС С42000/С42020

Ключевые различия в производительности: 1. Твердость и износостойкость: среднее содержание углерода в стали 420 обеспечивает более высокую твердость (48-57HRC) и превосходную износостойкость; Низкое содержание углерода в 410 приводит к более низкой твердости (менее или равной 45HRC) и плохой износостойкости.. 2. Прочность: 410 имеет лучшую ударную вязкость (ударная вязкость больше или равна 40 Дж) и его нелегко сломать; Прочность 420 низкая (ударная вязкость выше или равна 15–25 Дж), склонна к сколам.. 3. Свариваемость: 410 обладает лучшей свариваемостью, для тонких пластин предварительный нагрев не требуется; 420 требует предварительного нагрева до 200-300 градусов перед сваркой, чтобы избежать образования холодных трещин.. 4. Обрабатываемость: 410 легче обрабатывать в отожженном состоянии; Более высокое содержание углерода в 420 повышает устойчивость к резанию.

Различие применимых сценариев: 410 подходит для компонентов, требующих средней прочности, хорошей ударной вязкости и свариваемости, таких как корпуса клапанов низкого-давления, корпуса насосов (чистая вода), компоненты гидравлических систем, кронштейны пищевого оборудования и аксессуары для хирургических инструментов.. 420 подходит для компонентов, требующих высокой твердости и износостойкости, таких как кухонные ножи, ножницы, пластиковые сердечники форм, стержни клапанов, механические уплотнительные кольца и детали текстильных машин.

Практические вопросы и ответы

В1: Какой процесс термообработки подходит для 410, чтобы сбалансировать прочность и ударную вязкость? A1: закалка при температуре 950-1000 градусов, охлаждение маслом + отпуск при температуре 200-300 градусов, охлаждение на воздухе; твердость может достигать 35-40HRC, с хорошим балансом прочности и вязкости; избегайте отпуска при температуре 350-500 градусов, чтобы предотвратить отпускную хрупкость.

Вопрос 2: Почему сталь 420 не подходит для компонентов, требующих высокой прочности? A2: Среднее содержание углерода приводит к высокой твердости после термообработки, но низкой ударной вязкости; в условиях ударных нагрузок склонен к сколам или растрескиванию; например, кухонные ножи 420 острые, но их легко сломать, если уронить.

В3: Можно ли использовать 410 при контакте с пищевыми продуктами? А3: Да. После пассивационной обработки 20% раствором азотной кислоты соответствует стандартам пищевой безопасности; он подходит для деталей пищевого оборудования, которые не контактируют с сильными кислотами в течение длительного времени, таких как кронштейны смесительных баков и конвейерные ролики.

В4: Какова разница в устойчивости к коррозии между 410 и 420? A4: Аналогично, оба имеют умеренную коррозионную стойкость в сухой среде; Немного более высокое содержание хрома в 420 (12-14%) делает его коррозионную стойкость немного лучше, чем у 410 (11,5-13,5%); оба склонны к ржавчине во влажной или содержащей хлорид среде.

В5: Как выбрать между 410 и 420? A5: Выбирайте 410, если основными требованиями являются прочность, свариваемость и обрабатываемость; выберите 420, если основными требованиями являются твердость и износостойкость, а ударная нагрузка невелика.