410 срещу 420 мартензитни неръждаеми стомани: ниско{2}}въглеродни заваряеми спрямо високо-въглеродни-устойчиви на износване

 

Какви са основните им състави и разликите в механичните свойства?

410 има 11,5–13,5% Cr, 0,15% max C и няма никел, осигурявайки якост на опън от ~520 MPa в отгрято състояние. Може да бъде термично-обработен до 45 HRC за умерена устойчивост на износване, с добра заваряемост в сравнение с по-високи-въглеродни мартензитни класове. 420 съдържа 12–14% Cr, 0,15–0,40% C и не съдържа никел, като достига максимална твърдост от 55 HRC след закаляване и темпериране. Неговото по-високо съдържание на въглерод образува плътни хромови карбиди, повишавайки устойчивостта на износване, но намалявайки заваряемостта. И двата вида са магнитни при всякакви температури и изискват топлинна обработка, за да постигнат пълния си потенциал на якост.

Как се различават тяхната заваряемост и възможност за формоване при производството?

410 е най-заваряемата мартензитна неръждаема стомана-, тя може да бъде заварявана със стандартни GTAW или SMAW методи, с предварително нагряване до 150–200 градуса и -темпериране след заваряване, за да се избегне напукване. Освен това има добра формоспособност за огъване и щамповане на тънки-части. 420 има слаба заваряемост поради по-високото си съдържание на въглерод: заваряването причинява утаяване на карбид по границите на зърната, което води до крехкост и напукване в засегнатата от топлина-зона. Не се препоръчва за заварени възли, дори с предварително нагряване. Формоспособността на 420 е ограничена до леко огъване-тежката студена обработка причинява втвърдяване и напукване без междинно отгряване.

В кои приложения една степен е предпочитана пред друга?

Изберете 410 за заварени механични части в суха среда: помпени валове, корпуси на клапани, компоненти за селскостопанско оборудване и горелки за пещи, където умерената якост и заваряемост са критични. Изберете 420 за не-заварени части,-интензивно износване: режещи инструменти (напр. дървообработващи остриета), хирургически инструменти (напр. скалпели), компоненти на огнестрелно оръжие и зъбци на лагери, които изискват висока твърдост и задържане на ръбовете.

Как се сравняват техните устойчивости на корозия в работни среди?

410 предлага основна устойчивост на корозия, като понася сухи условия на закрито и краткотрайно-излагане на прясна вода. Той ще ръждясва бързо във влажна, крайбрежна или химическа среда без защитни покрития (напр. поцинковане). По-високото съдържание на въглерод в 420 намалява неговата устойчивост на корозия в сравнение с 410, което го прави още по-податлив на ръжда във влажни условия. Подходящ е само за сухи приложения с ниска-влага, като вътрешни машинни части. Нито един клас не се препоръчва за морска или химическа обработка-надстройте до 304 или 17-4 PH за по-добра защита от корозия.

Какви са основните насоки за термична обработка за всеки клас?

За 410 стандартният цикъл на втвърдяване е: аустенизиране при 980–1050 градуса, охлаждане в масло, след това темпериране при 200–300 градуса за балансиране на твърдостта и якостта. Закаляването над 300 градуса значително намалява якостта, но подобрява пластичността. 420 изисква по-висока температура на аустенизиране (1010–1070 градуса), за да се разтворят напълно карбидите, последвано от охлаждане в масло и темпериране при 150–200 градуса, за да се увеличи максимално твърдостта. Избягвайте прекомерно -темпериране, тъй като това ще намали устойчивостта на износване. И двата вида трябва да се охлаждат бавно след отгряване, за да се предотврати крехкост-бързото охлаждане може да причини напукване в дебели секции.