410 vs 420 martensittisk rustfritt stål: lavt-karbonsveisbart vs høy-karbonslitasjebestandig-

 

Hva er deres kjernesammensetninger og forskjeller i mekaniske egenskaper?

410 har 11,5–13,5 % Cr, 0,15 % maks C og ingen nikkel, og gir en strekkstyrke på ~520 MPa i glødet tilstand. Den kan varme-behandles til 45 HRC for moderat slitestyrke, med god sveisbarhet sammenlignet med høyere-karbonmartensittiske kvaliteter.420 inneholder 12–14 % Cr, 0,15–0,40 % C og ingen nikkel, og når en maksimal hardhet på 55 HRC etter bråkjøling og temperering. Det høyere karboninnholdet danner tette kromkarbider, som øker slitestyrken, men reduserer sveisbarheten. Begge kvaliteter er magnetiske ved alle temperaturer og krever varmebehandling for å oppnå sitt fulle styrkepotensial.

Hvordan er deres sveisbarhet og formbarhet forskjellig for fabrikasjon?

410 er det mest sveisbare martensittiske rustfrie stålet- det kan sveises med standard GTAW- eller SMAW-metoder, med forvarming til 150–200 grader og etter-sveisetempering for å unngå sprekker. Den har også god formbarhet for bøying og stempling av tynne-måledeler. 420 har dårlig sveisbarhet på grunn av sitt høyere karboninnhold: sveising forårsaker karbidutfelling ved korngrensene, noe som fører til sprøhet og sprekker i den varme-påvirkede sonen. Det anbefales ikke for sveisede sammenstillinger, selv med forvarming. Formbarheten til 420 er begrenset til mild bøyning-alvorlig kaldbearbeiding forårsaker at arbeidet herder og sprekker uten mellomgløding.

I hvilke applikasjoner foretrekkes den ene karakteren fremfor den andre?

Velg 410 for sveisede mekaniske deler i tørre miljøer: pumpeaksler, ventilhus, komponenter til landbruksutstyr og ovnsbrennere der moderat styrke og sveisbarhet er avgjørende. Velg 420 for ikke-sveisede,-slitasjeintensive deler: skjæreverktøy (f.eks. trebearbeidingsinstrumenter, kniver, skjærearmer) lagerløp som krever høy hardhet og kantbevaring.

Hvordan er deres korrosjonsmotstand sammenlignet i servicemiljøer?

410 tilbyr grunnleggende korrosjonsbestandighet, tolererer tørre innendørsforhold og kortvarig-eksponering for ferskvann. Den vil ruste raskt i fuktige, kystnære eller kjemiske miljøer uten beskyttende belegg (f.eks. galvanisering). 420s høyere karboninnhold reduserer korrosjonsmotstanden sammenlignet med 410, noe som gjør den enda mer utsatt for rust i fuktige omgivelser. Den er bare egnet for tørre bruksområder med lav-fuktighet som innendørs maskindeler. Ingen av kvalitetene anbefales for bruk i marin eller kjemisk prosessering{10}}oppgradering til 304 eller 17-4 PH for bedre korrosjonsbeskyttelse.

Hva er de viktigste retningslinjene for varmebehandling for hver klasse?

For 410 er standard herdesyklus: austenitiser ved 980–1050 grader, bråkjøl i olje, og temperer deretter ved 200–300 grader for å balansere hardhet og seighet. Tempering over 300 grader reduserer styrken betydelig, men forbedrer duktiliteten.420 krever en høyere austenitiseringstemperatur (1010–1070 grader) for å løse opp karbider fullt ut, etterfulgt av oljekjøling og herding ved 150–200 grader for å maksimere hardheten. Unngå over-tempering, da det vil redusere slitestyrken. Begge kvaliteter må avkjøles sakte etter gløding for å forhindre sprøhet-hurtig avkjøling kan forårsake sprekker i tykke deler.