410 vs 420 martenzitni nerđajući čelici: nisko-zavarljivi naspram visokog ugljika-otporni na habanje{4}}

 

Koje su njihove osnovne kompozicije i razlike u mehaničkim svojstvima?

410 ima 11,5–13,5% Cr, 0,15% max C i nema nikla, pružajući zateznu čvrstoću od ~520 MPa u žarenom stanju. Može se termički -obraditi do 45 HRC za umjerenu otpornost na habanje, sa dobrom zavarljivošću u poređenju sa višim-ugljičnim martenzitnim razredima. 420 sadrži 12–14% Cr, 0,15–0,40% C i nema nikla, dostižući maksimalnu tvrdoću od 55 HRC nakon kaljenja i otpuštanja. Njegov veći sadržaj ugljika stvara guste kromove karbide, povećavajući otpornost na habanje, ali smanjujući zavarljivost. Oba tipa su magnetna na svim temperaturama i zahtijevaju toplinsku obradu kako bi se postigla njihova puna čvrstoća.

Kako se njihova zavarljivost i sposobnost oblikovanja razlikuju za proizvodnju?

410 je najzavarljiviji martenzitni nehrđajući čelik-, može se zavariti standardnim GTAW ili SMAW metodama, uz predgrijavanje na 150-200 stepeni i naknadno-kaljenje kako bi se izbjeglo pucanje. Također ima dobru formabilnost za savijanje i štancanje tankih-dijelova.420 ima lošu zavarljivost zbog većeg sadržaja ugljika: zavarivanje uzrokuje taloženje karbida na granicama zrna, što dovodi do krhkosti i pucanja u zoni -zahvaćenom toplinom. Ne preporučuje se za zavarene sklopove, čak ni sa predgrijavanjem. Formabilnost 420 je ograničena na blago savijanje-teška obrada na hladnom uzrokuje stvrdnjavanje i pucanje bez srednjeg žarenja.

U kojim aplikacijama se daje prednost jednoj klasi u odnosu na drugu?

Odaberite 410 za zavarene mehaničke dijelove u suhim okruženjima: osovine pumpe, tijela ventila, komponente poljoprivredne opreme i gorionike za peći gdje su umjerena čvrstoća i zavarljivost kritični. Odlučite se za 420 za nezavarene, habajuće-intenzivne dijelove: alati za rezanje (npr. oštrice za drvo), hirurški instrumenti i instrumenti za vatru (koje su potrebne komponente za vatru visoka tvrdoća i zadržavanje rubova.

Kakva je njihova otpornost na koroziju u poređenju sa radnim okruženjima?

410 nudi osnovnu otpornost na koroziju, toleriše suhe uslove u zatvorenom prostoru i kratkotrajno-izlaganje slatkoj vodi. Brzo će zarđati u vlažnim, obalnim ili hemijskim okruženjima bez zaštitnih premaza (npr. galvanizacija). Veći sadržaj ugljenika 420 smanjuje njegovu otpornost na koroziju u poređenju sa 410, čineći ga još podložnijim rđi u vlažnim okruženjima. Pogodan je samo za suhe,-primjene sa niskom vlagom kao što su dijelovi mašina u zatvorenom prostoru. Nijedna klasa se ne preporučuje za upotrebu u pomorskoj ili hemijskoj preradi-nadogradnja na 304 ili 17-4 PH za bolju zaštitu od korozije.

Koje su ključne smjernice za termičku obradu za svaki razred?

Za 410, standardni ciklus očvršćavanja je: austenitizirati na 980-1050 stepeni, galiti u ulju, zatim temperirati na 200-300 stepeni da bi se izbalansirala tvrdoća i žilavost. Kaljenje iznad 300 stepeni značajno smanjuje čvrstoću, ali poboljšava duktilnost.420 zahteva višu temperaturu austenitizacije (1010-1070 stepeni) da bi se u potpunosti rastvorili karbidi, praćeno gašenjem u ulju i kaljenjem na 150-200 stepeni da bi se maksimizirala tvrdoća. Izbjegavajte prekomjerno-kaljenje, jer će to smanjiti otpornost na habanje. Oba tipa se moraju polako hladiti nakon žarenja kako bi se spriječilo krtljenje-brzo hlađenje može uzrokovati pucanje u debelim dijelovima.