Sammenligning av 440 og 431 rustfritt stål: høy-karbonmartensitisk vs nikkel-tilsatt martensitisk kvalitet

440 (generell betegnelse 440A/B/C) og 431 er høy-martensittisk rustfritt stål, der kjerneforskjellen er legeringselementer og ytelsesorientering. 440 er høy-karbon (C=0.60-1.20%), med fokus på hardhet og slitestyrke; 431 tilfører nikkel (Ni=1.20-2.00%), med fokus på høy styrke og seighet. Begge er egnet for{10}}mekaniske komponenter med høy ytelse, med klare forskjeller i støtbelastning og krav til slitestyrke.

Kjerneparametersammenlikning

Parameter	440 rustfritt stål	431 rustfritt stål
Kjemisk sammensetning (vekt%)	C=0.60-1.20, Si mindre enn eller lik 1,00, Mn mindre enn eller lik 1,00, P mindre enn eller lik 0,040, S mindre enn eller lik 0,030, Cr=16.00-18.00, Fe=balanse	C=0.15-0.25, Si mindre enn eller lik 1,00, Mn mindre enn eller lik 1,00, P mindre enn eller lik 0,040, S mindre enn eller lik 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.20-2.00, Fe=balanse
Mekaniske egenskaper (avkjølt og herdet)	Strekkstyrke større enn eller lik 795-950 MPa, flytestyrke større enn eller lik 550-700 MPa, forlengelse større enn eller lik 10-12 %, hardhet 55-62HRC	Strekkstyrke større enn eller lik 1080MPa, flytestyrke større enn eller lik 880MPa, forlengelse større enn eller lik 12 %, hardhet 38-43HRC
Servicetemperatur	-20 grader til 250 grader (kontinuerlig service)	-40 grader til 450 grader (kontinuerlig service)
Tilsvarende karakterer	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004	SUS431 (JIS), EN 1.4057, UNS S43100

Viktige ytelsesforskjeller: 1. Hardhet og slitestyrke: 440-tallets høye karboninnhold fører til ultra-høy ​​hardhet (55-62HRC) og utmerket slitestyrke; 431s middels karboninnhold og nikkeltilsetning resulterer i lavere hardhet (38-43HRC) og dårlig slitestyrke. 2. Styrke og seighet: 431 har høyere strekkfasthet (Større enn eller lik 1080MPa) og utmerket seighet (støtseighet Større enn eller lik støtstyrke 50J), egnet for slag 0 grader ved -4 grader; 440s seighet er dårlig (støtseighet Mindre enn eller lik 15-20J), utsatt for sprø brudd. 3. Korrosjonsmotstand: 431s nikkeltilsetning forbedrer korrosjonsmotstanden, bedre enn 440 i atmosfæriske og svake korrosjonsmiljøer; 440 er kun egnet for tørre miljøer. 4. Ytelse ved høy temperatur: 431s driftstemperatur (450 grader) er 200 grader høyere enn 440 (250 grader).

Gjeldende scenarieskille: 440 er egnet for komponenter som krever ultra-høy slitestyrke og lav støtbelastning, for eksempel høy-skjæreverktøy, lagerkuler og løpebaner, presisjonsformkjerner, kirurgiske skalpeller og måleverktøy. 431 er egnet for komponenter som krever høy styrke, høy motstandsdyktighet mot motordrevne akseler, f.eks. høytrykksventilhus, marine maskineri og tilbehør til flymotorer.

Praktisk spørsmål og svar

Q1: Hva er rollen til nikkel i 431? A1: Nikkel er en sterk austenittstabilisator, som foredler martensittstrukturen under varmebehandling og forbedrer seigheten; det forbedrer stabiliteten til overflatepassiveringsfilmen og forbedrer korrosjonsmotstanden; 431s seighet og korrosjonsmotstand er betydelig bedre enn nikkel-fritt martensittisk rustfritt stål.

Spørsmål 2: Hvorfor er 440 ikke egnet for slaglastkomponenter? A2: Dets ultra-høye karboninnhold fører til lav seighet; under støtbelastning er den utsatt for flising eller sprekker; for eksempel er 440C-kjøkkenkniver skarpe, men lette å flise hvis de faller ned, mens 431-komponenter tåler en viss støt uten skade.

Q3: Kan 431 brukes i marine miljøer? A3: Ja. Dens korrosjonsmotstand i marine atmosfæriske miljøer er bedre enn 410, 420 og 440; den er egnet for marine mekaniske komponenter som skipsskrogtilbehør og pumpeaksler; for komponenter nedsenket i sjøvann over lang tid, anbefales 316L.

Q4: Hvilken varmebehandlingsprosess er egnet for 440 for å oppnå ultra-høy ​​hardhet? A4: Slukking ved 1010-1090 grader, oljekjøling + temperatur ved 150-220 grader, luftkjølt; forskjellige underklasser har litt forskjellige temperaturer: 440A (1010-1050 graders slukking), 440C (1050-1090 graders slukking); unngå temperering ved 300-450 grader for å forhindre sprøhet.

Q5: Hvordan velge mellom 440 og 431? A5: Velg 440 hvis ultra-høy ​​slitestyrke er kjernekravet og støtbelastningen er liten; velg 431 hvis høy styrke, høy seighet og korrosjonsmotstand er nødvendig og støtbelastning er tilstede.