Неръждаема стомана 420: високо-въглеродна мартензитна сплав за прецизни режещи инструменти

Неръждаемата стомана 420 е високо-въглероден мартензитен клас с превъзходно задържане на ръбовете и твърдост, което я прави стандартен материал за професионални прибори за хранене, хирургически скалпели и високо-износващи се прецизни компоненти. Неговото съдържание на хром от 12–14% осигурява основна устойчивост на корозия, докато повишеното съдържание на въглерод позволява изключителна твърдост чрез термична обработка.

Химичен състав (Ключ, % по ASTM A240)

Въглерод (C): 0,15–0,40

Хром (Cr): 12.00–14.00 ч

Манган (Mn): По-малко или равно на 1,00

Силиций (Si): По-малко или равно на 1,00

Механични свойства (термично-обработено)

Якост на опън: по-голяма или равна на 760 MPa

Граница на провлачване: По-голяма или равна на 550 MPa

Удължение в 50 mm: По-голямо или равно на 12%

Твърдост: До 50 HRC (топлинно{1}}обработено)

Предимства на производителността

Изключително задържане на ръбовете: Закалените карбиди запазват остротата на режещите инструменти.

Висока устойчивост на износване: Превъзхожда 410 в приложения, изискващи защита от надраскване и абразия.

Безопасна{0}}съвместимост с храни: Отговаря на стандартите на FDA за употреба в кухня и медицински инструменти.

Приложения

Премиум кухненски ножове и ножици

Хирургически скалпели и зъболекарски инструменти

Седалки на клапани и сърцевини на матрицата

Еквивалентни оценки

EN 1.4021, JIS SUS420J1/J2, DIN X20Cr13/X30Cr13

5 често срещани въпроса и отговора

Какво дава на 420 превъзходното задържане на ръба в сравнение с 410?По-високото въглеродно съдържание на 420 (0,15–0,40%) е основният двигател на задържането на ръба. По време на термичната обработка въглеродът се комбинира с хрома, за да образува плътни частици от хромов карбид, които са разпръснати в микроструктурата на стоманата. Тези твърди карбиди действат като пречка за износване, предотвратявайки изтъпяването на режещия ръб при контакт с твърди материали като месо или плат. 410, с по-ниско съдържание на въглерод, образува по-малко карбиди, така че ръбът му се износва много по-бързо, което го прави неподходящ за професионални режещи инструменти. Карбидите също така подобряват устойчивостта на 420 на надраскване, поддържайки остриетата да изглеждат нови по-дълго от 410 еквивалента.

Каква е разликата между подтипове 420J1 и 420J2?420J1 има по-нисък диапазон на въглерод (0,15–0,25%) и е по-пластичен, което го прави по-лесен за оформяне в извити форми като кухненски ножици или зъболекарски форцепс. Може да бъде закален до 40–45 HRC, като балансира твърдостта с възможността за формоване за сложни инструменти. 420J2 има по-високо съдържание на въглерод (0,25–0,40%) и постига максимална твърдост от 50 HRC, което го прави идеален за тежко{12}}режещи инструменти като ловни ножове и промишлени ножици. И двата подтипа споделят едно и също 12–14% съдържание на хром, така че тяхната устойчивост на корозия е почти идентична, но по-високият въглерод на J2 го прави по-малко заваряем и по-податлив на крехкост, ако не е правилно закален.

Може ли 420 да се заварява и какви предпазни мерки са необходими?Заваряването на 420 е възможно, но е предизвикателство поради високото съдържание на въглерод и мартензитната му структура. Стоманата е предразположена към студено напукване в зоната на заваряване, тъй като бързото охлаждане след заваряване образува твърд, чуплив мартензит без време за темпериране. За да предотвратите това, загрейте основния метал до 200–300 градуса преди заваряване, използвайте ниска-входяща топлина (бавни скорости на движение и нисък ток), за да сведете до минимум размера на-засегнатата от топлината зона (HAZ) и незабавно темперирайте заварената част на 250–300 градуса, за да омекоти HAZ. 410 или трябва да се използва тел за пълнене 420, за да съответства на основния метал състав и дебели профили от 420J2 трябва да се избягват за заваряване поради високия им риск от напукване.

Подходящ ли е 420 за приложения в контакт с храни и как да го поддържате?420 е одобрен от FDA-за контакт с храни и се използва широко за кухненски ножове и остриета за обработка на храни, тъй като гладката му повърхност е устойчива на натрупване на бактерии, а слоят му от хромен оксид предпазва от корозия от киселинни храни като цитрусови плодове и домати. За да запазят ефективността си, инструментите 420 трябва да се-мият на ръка и да се сушат веднага след употреба, за да се предотвратят водни петна и ръжда-за разлика от аустенит 304, 420 ще развие лека повърхностна ръжда, ако се остави мокра за продължителни периоди. Периодичното полиране с почистващ препарат за неръждаема стомана ще възстанови блясъка му и ще подсили защитния оксиден слой, като удължи живота на инструмента с години.

Защо 420 е предпочитан пред 304 за компоненти на формата и матрицата?Сърцевините на формата и компонентите на матрицата изискват висока твърдост, за да устоят на износване от повтарящи се цикли на шприцоване на пластмаса или метал, и 420 осигурява това, когато е топлинно-обработен до 45–50 HRC-много по-здраво от максималните 217 HB на 304. 420 също има отлична стабилност на размерите след термична обработка, осигурявайки прецизни хлабини на матрицата за последователно производство на детайли. Въпреки че 304 е по-устойчив-на корозия, липсва му твърдостта и устойчивостта на износване, необходими за дългосрочна-експлоатация на матрицата, и не може да бъде термично-обработен за укрепване на критичните зони. 420. Способността на. 420 да издържа на високи контактни налягания и да запазва формата си го прави по-практичен избор за производство на форми, дори с по-ниската му устойчивост на корозия.