Неръждаема стомана SUS420: висока твърдост за приложения с инструменти

Какво е SUS420 неръждаема стомана?

SUS420 е мартензитна неръждаема стомана, определена в JIS G4303 за пръти и JIS G4304 за плочи и листове. Обозначението обхваща SUS420J1 с 0,16-0,25% въглерод и SUS420J2 с 0,26-0,40% въглерод, като и двата съдържат 12,00-14,00% хром. Тъй като мартензитните класове се втвърдяват чрез закаляване, SUS420J2 по-специално може да достигне стойности на твърдост от около 50-52 HRC и повече след правилна топлинна обработка, което го прави стандартен материал за режещи инструменти, ножове, форми и износващи се части.

Химичен състав според JIS G4303/G4304

Таблицата по-долу дава стандартните ограничения на състава за SUS420J1 и SUS420J2. Стойностите са максимални проценти, освен ако не е показан диапазон.

Степен	C	Si	Мн	P	S	Кр
SUS420J1	0.16-0.25	1.00	1.00	0.040	0.030	12.00-14.00
SUS420J2	0.26-0.40	1.00	1.00	0.040	0.030	12.00-14.00

Еквивалентните обозначения включват AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) за варианта с по-висок-въглерод и фамилията китайски класове 3Cr13/4Cr13.

Термична обработка и твърдост

Втвърдяването се състои от аустенизиране при приблизително 950-1030 C, последвано от закаляване с масло или въздух, след което темпериране. Закаляването в диапазона от 150-370 C се използва за получаване на висока твърдост с полезна якост, давайки типични стойности от около 50-52 HRC за SUS420J2. Закаляването между около 425 и 600 C обикновено се избягва, защото причинява рязък спад в ударната якост. Когато се изисква по-висока якост, се прилага отвръщане при 600-750 С за сметка на твърдостта. В напълно закалено състояние стоманата е мека и лесно се обработва, обикновено под около 223 HBW.

Машинна обработка и довършителни работи

Обработката, пробиването и формоването се извършват най-добре в закалено състояние. След втвърдяване, шлайфането е обичайната довършителна операция. Ако е необходим мартензитен клас за свободна-обработка, вариант с-добавка на сяра може да се разглежда като алтернатива за-обемна обработка.

Ключови свойства за инструментална екипировка

Висока твърдост: около 50-55 HRC след закаляване и темпериране при ниска температура, осигуряваща отлична устойчивост на износване и задържане на ръбовете.

Умерена устойчивост на корозия: достатъчна за много вътрешни, сухи и леко корозивни среди и забележимо подобрена чрез полиране или шлайфане.

Магнитни: мартензитната структура е феромагнитна, което е полезно за магнитни тела и работа.

Добра стабилност на размерите при правилно темпериране след втвърдяване.

Общи инструменти и промишлени приложения

SUS420 се използва за прибори за хранене и ножове, хирургически и зъболекарски инструменти, вложки и сърцевини за шприцформи, остриета и ножици, валове, втулки, части на клапани и компоненти за общо износване. Комбинацията от твърдост и устойчивост на ръжда също е подходяща за формовъчни инструменти във влажна производствена среда и компоненти на помпа и клапан, където е достатъчна умерена устойчивост на корозия.

Често задавани въпроси

Q1: Каква твърдост може да достигне SUS420J2?

A1: След закаляване и темпериране при ниска -температура, SUS420J2 обикновено достига около 50-52 HRC и може да надхвърли 50 HRC при оптимални обработки, в зависимост от размера на секцията и температурата на темпериране.

В2: Защо се избягва темперирането между 425 и 600 C?

A2: Закаляването в този диапазон води до подчертан спад в якостта на удар, което може да доведе до чуплива повреда при експлоатация. За предпочитане е ниско{2}}температурно темпериране при 150-370 C или високотемпературно темпериране над около 600 C.

Q3: SUS420 магнитен ли е?

A3: Да. Като мартензитен клас, SUS420 е феромагнитен при всякакви условия.

В4: Каква е разликата между SUS420J1 и SUS420J2?

A4: Съдържанието на въглерод: SUS420J1 съдържа 0,16-0,25% въглерод, докато SUS420J2 съдържа 0,26-0,40%. По-високият въглерод на J2 позволява по-висока твърдост след закаляване.

В5: Може ли SUS420 да се заварява?

A5: Заваряемостта е ограничена, тъй като мартензитната структура се втвърдява при охлаждане от температури на заваряване. Когато заваряването е неизбежно, се изисква предварително загряване и незабавна термична обработка след-заваряването, за да се избегне напукване.

Q6: Какви са еквивалентните степени на SUS420J2?

A6: Стоманата съответства приблизително на AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) и фамилията китайски класове 3Cr13/4Cr13, в зависимост от точното ниво на въглерод.