Сравнение нержавеющей стали 420 (среднего-мартенситного углерода) и 440 (высокого-мартенситного углерода)

420 (средне-углеродистая) и 440 (высоко-углеродистая) являются мартенситными нержавеющими сталями, основная разница заключается в содержании углерода (420: 0,16–0,35 %, 440: 0,60–1,20 %). Эта разница приводит к значительным различиям в твердости, износостойкости и ударной вязкости, что делает их пригодными для различных требований к износостойкости и прочности.

Сравнение основных параметров

Параметр	Нержавеющая сталь 420	Нержавеющая сталь 440
Химический состав (мас.%)	C=0.16-0.35, Cr=12.00-14.00, Fe=Баланс	C=0.60-1.20, Cr=16.00-18.00, Fe=Баланс
Механические свойства (закаленные и отпущенные)	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.	Предел прочности при растяжении больше или равен 795–950 МПа, предел текучести больше или равен 550–700 МПа, относительное удлинение больше или равно 10–12 %, твердость 55–62HRC.
Рабочая температура	-20 градусов до 300 градусов	-20 градусов до 250 градусов
Эквивалентные оценки	СУС420ДЖ1/ДЖ2 (ДЖИС), ЭН 1.4021/1.4028, УНС С42000/С42020	СУС440А/Б/К (ДЖИС), ЭН 1.4104/1.4109/1.4125, УНС С44002/С44003/С44004

Ключевые различия в производительности: 1. Твердость и износостойкость: высокое содержание углерода в стали 440 приводит к более высокой твердости (55-62HRC) и превосходной износостойкости, в 1,5-2 раза выше, чем у 420 (48-57HRC); Износостойкость 420 подходит для общих сценариев.. 2. Прочность: 420 имеет лучшую ударную вязкость (ударная вязкость больше или равна 15–25 Дж), чем 440 (больше или равна 10–20 Дж), его нелегко сломать.. 3. Коррозионная стойкость: более высокое содержание хрома в 440 (16–18%) делает его коррозионную стойкость немного лучше, чем у 420. (12-14%); оба склонны к ржавчине во влажной среде.. 4. Обрабатываемость: сталь 420 легче обрабатывать в отожженном состоянии, подходит для массового производства; Высокое содержание углерода в 440 повышает устойчивость к резанию.. 5. Стоимость: 440 на 20–30 % дороже, чем 420.

Различие применимых сценариев: 420 подходит для общих-износостойких компонентов, таких как бытовые кухонные ножи, ножницы, сердечники обычных пластиковых форм, стержни клапанов, крепежные детали и детали текстильных машин.. 440 подходит для компонентов с высоким-изнашиванием, таких как высокотехнологичные-режущие инструменты, прецизионные подшипники, сверх-точные формы, хирургические скальпели, измерительные инструменты и высококачественные-фурнитуры.

Практические вопросы и ответы

Вопрос 1. Почему 420 широко используется в аппаратных средствах массового-производства? A1: Он имеет хорошую прокаливаемость, может достигать твердости 48-57HRC после простой термообработки; легко обрабатывается и полируется, подходит для массового производства; низкая стоимость, экономичность-эффективность для обычных износостойких инструментов.

В2: Какова разница в износостойкости между 420 и 440 на практике? A2: В текстильных машинах срок службы игл 440 в 2-3 раза больше, чем у 420; при использовании кухонных ножей 440 может сохранять остроту в течение 6–12 месяцев, а 420 требует заточки каждые 2–3 месяца.

В3: Можно ли использовать 420 для прецизионных форм? A3: Да, но только для прецизионных пластиковых форм; его размерная стабильность после термообработки хуже 440; для сверх-прецизионных форм (допуск на размер менее или равный 0,001 мм) рекомендуется температура 440°C.

В4: Какие меры предосторожности при сварке существуют для моделей 420 и 440? A4: Оба требуют предварительного нагрева перед сваркой: 420 требует предварительного нагрева до 200-300 градусов, а 440 требует предварительного нагрева до 300-400 градусов, чтобы избежать холодного растрескивания. Используйте подходящие сварочные проволоки для мартенситной нержавеющей стали (например, ER420 для 420, ER440 для 440), контролируйте низкое тепловложение, чтобы предотвратить укрупнение зерна. Послесварочный отпуск при температуре 200-300 градусов рекомендуется для устранения остаточных напряжений и повышения прочности сварного шва.

Вопрос 5. Может ли 440 заменить 420 во всех сценариях-устойчивости к износу? О5: Нет. Хотя сталь 440 обладает лучшей износостойкостью, ее низкая прочность и высокая стоимость ограничивают ее применение. Для компонентов, которые выдерживают легкие удары, но при этом требуют износостойкости (например, обычные ножницы, стержни клапанов), 420 является более экономичным-эффективным; 440 подходит только для сценариев с низкими-ударами и высоким-износом.