SUS420 Stainless Steel: Υψηλή σκληρότητα για εφαρμογές εργαλείων

Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας SUS420;

Το SUS420 είναι ένας μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας που καθορίζεται στο JIS G4303 για ράβδους και στο JIS G4304 για πλάκες και φύλλα. Η ονομασία καλύπτει το SUS420J1 με 0,16-0,25% άνθρακα και το SUS420J2 με 0,26-0,40% άνθρακα, και τα δύο περιέχουν 12,00-14,00% χρώμιο. Επειδή οι ποιότητες μαρτενσιτικού σκληρύνονται με σβέση, το SUS420J2 ειδικότερα μπορεί να φτάσει σε τιμές σκληρότητας περίπου 50-52 HRC και άνω μετά από σωστή θερμική επεξεργασία, γεγονός που το καθιστά τυπικό υλικό για εργαλεία κοπής, μαχαίρια, καλούπια και εξαρτήματα φθοράς.

Χημική Σύνθεση ανά JIS G4303/G4304

Ο παρακάτω πίνακας δίνει τα τυπικά όρια σύνθεσης για τα SUS420J1 και SUS420J2. Οι τιμές είναι μέγιστα ποσοστά εκτός εάν εμφανίζεται ένα εύρος.

Βαθμός	C	Σι	Mn	P	S	Cr
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

Οι ισοδύναμες ονομασίες περιλαμβάνουν AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) για την παραλλαγή υψηλότερου-άνθρακα και την οικογένεια κινεζικών βαθμών 3Cr13/4Cr13.

Θερμική επεξεργασία και σκληρότητα

Η σκλήρυνση συνίσταται σε ωστενίωση στους 950-1030 C περίπου, ακολουθούμενη από σβέση με λάδι ή αέρα και στη συνέχεια σκλήρυνση. Χρησιμοποιείται σκλήρυνση στην περιοχή 150-370 C για να ληφθεί υψηλή σκληρότητα με χρήσιμη σκληρότητα, δίνοντας τυπικές τιμές περίπου 50-52 HRC για το SUS420J2. Η σκλήρυνση μεταξύ περίπου 425 και 600 C συνήθως αποφεύγεται επειδή προκαλεί απότομη πτώση της αντοχής σε κρούση. Όπου απαιτείται μεγαλύτερη σκληρότητα, εφαρμόζεται σκλήρυνση στους 600-750 C σε βάρος της σκληρότητας. Στην κατάσταση πλήρους ανόπτησης, ο χάλυβας είναι μαλακός και επεξεργάζεται εύκολα, συνήθως κάτω από περίπου 223 HBW.

Μηχανική κατεργασία και φινίρισμα

Η μηχανική κατεργασία, η διάτρηση και η διαμόρφωση εκτελούνται καλύτερα σε κατάσταση ανόπτησης. Μετά τη σκλήρυνση, η λείανση είναι η συνήθης διαδικασία φινιρίσματος. Εάν απαιτείται δωρεάν-ποιότητα μαρτενσιτικής μηχανικής κατεργασίας, μια παραλλαγή με προσθήκη θείου-μπορεί να θεωρηθεί ως εναλλακτική λύση για κατεργασία υψηλού-όγκου.

Βασικές Ιδιότητες για Εργαλεία

Υψηλή σκληρότητα: περίπου 50-55 HRC μετά από σκλήρυνση και σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία, παρέχοντας εξαιρετική αντοχή στη φθορά και συγκράτηση των άκρων.

Μέτρια αντοχή στη διάβρωση: επαρκής για πολλά εσωτερικά, ξηρά και ήπια διαβρωτικά περιβάλλοντα και βελτιωμένη αισθητά με γυάλισμα ή λείανση.

Μαγνητική: η μαρτενσιτική δομή είναι σιδηρομαγνητική, η οποία είναι χρήσιμη για μαγνητικά εξαρτήματα και χειρισμό.

Καλή σταθερότητα διαστάσεων όταν σκληρύνεται σωστά μετά τη σκλήρυνση.

Κοινή Εργαλεία και Βιομηχανικές Εφαρμογές

Το SUS420 χρησιμοποιείται για μαχαιροπίρουνα και μαχαίρια, χειρουργικά και οδοντιατρικά εργαλεία, ένθετα και πυρήνες καλουπιού έγχυσης, λεπίδες διάτμησης και ψαλίδια, άξονες, δακτυλίους, εξαρτήματα βαλβίδων και εξαρτήματα γενικής φθοράς. Ο συνδυασμός σκληρότητας και αντοχής στη σκουριά ταιριάζει επίσης με τα εργαλεία καλουπιού σε υγρά περιβάλλοντα παραγωγής και τα εξαρτήματα αντλιών και βαλβίδων όπου αρκεί μέτρια αντοχή στη διάβρωση.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποια σκληρότητα μπορεί να φτάσει το SUS420J2;

A1: Μετά τη σκλήρυνση και τη σκλήρυνση σε χαμηλή{1}}θερμοκρασία, το SUS420J2 συνήθως φτάνει περίπου το 50-52 HRC και μπορεί να υπερβεί το 50 HRC στις βέλτιστες επεξεργασίες, ανάλογα με το μέγεθος του τμήματος και τη θερμοκρασία σκλήρυνσης.

Ε2: Γιατί αποφεύγεται η σκλήρυνση μεταξύ 425 και 600 C;

A2: Η σκλήρυνση σε αυτό το εύρος προκαλεί έντονη πτώση της αντοχής σε κρούση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε εύθραυστη αστοχία κατά τη λειτουργία. Προτιμάται η θερμοκρασία σε χαμηλή-θερμοκρασία στους 150-370 C ή σε υψηλή θερμοκρασία πάνω από περίπου 600 C.

Ε3: Είναι το SUS420 μαγνητικό;

Α3: Ναι. Ως μαρτενσιτικός βαθμός, το SUS420 είναι σιδηρομαγνητικό σε όλες τις συνθήκες.

Ε4: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ SUS420J1 και SUS420J2;

A4: Η περιεκτικότητα σε άνθρακα: SUS420J1 περιέχει 0,16-0,25% άνθρακα, ενώ SUS420J2 περιέχει 0,26-0,40%. Ο υψηλότερος άνθρακας του J2 επιτρέπει μεγαλύτερη σκληρότητα μετά το σβήσιμο.

Ε5: Μπορεί το SUS420 να συγκολληθεί;

A5: Η δυνατότητα συγκόλλησης είναι περιορισμένη επειδή η μαρτενσιτική δομή σκληραίνει κατά την ψύξη από τις θερμοκρασίες συγκόλλησης. Όπου η συγκόλληση είναι αναπόφευκτη, απαιτείται η προθέρμανση και η θερμική επεξεργασία αμέσως μετά τη{2}}συγκόλληση για την αποφυγή ρωγμών.

Ε6: Ποιοι είναι οι ισοδύναμοι βαθμοί του SUS420J2;

A6: Ο χάλυβας αντιστοιχεί περίπου στο AISI 420, EN 1.4028 (X30Cr13) και στην κινεζική κατηγορία 3Cr13/4Cr13, ανάλογα με το ακριβές επίπεδο άνθρακα.