SUS410 Nehrđajući čelik: martenzitna klasa za mehaničke dijelove

Šta je SUS410 nerđajući čelik?

SUS410 je JIS oznaka za 12% hrom martenzitni nerđajući čelik, što je ekvivalentno AISI 410, UNS S41000, EN 1.4006 (X12Cr13) i kineskom razredu 12Cr13. Pripada porodici martenzita: materijal je magnetan, ima kubičnu strukturu-centriranu na tijelo i može se značajno očvrsnuti gašenjem i temperiranjem. U žarenom stanju SUS410 je relativno mekan i lak za obradu; nakon termičke obrade njegova tvrdoća i čvrstoća premašuju ono što većina austenitnih vrsta može ponuditi, što ga čini uobičajenim izborom za osovine, pričvršćivače, komponente ventila, dijelove pumpe, pribor za jelo i opće mehaničke dijelove.

Hemijski sastav i međunarodni ekvivalenti

U tabeli ispod su navedeni garantovani rasponi sastava za SUS410 prema JIS G4303 i za ekvivalentne ploče i listove UNS S41000 prema ASTM A240. Krom u rasponu od 11,5-13,5% pruža umjerenu otpornost na koroziju u blagim atmosferskim i slatkovodnim sredinama; Nizak sadržaj ugljika u verziji ASTM ploča održava žarenu strukturu dovoljno mekom za oblikovanje i mašinsku obradu.

Element	SUS410 (JIS G4303)	UNS S41000 (ASTM A240)
ugljik (C)	Manje ili jednako 0,15%	Manje ili jednako 0,08%
silicijum (Si)	Manje ili jednako 1,00%	Manje ili jednako 1,00%
mangan (Mn)	Manje ili jednako 1,00%	Manje ili jednako 1,00%
fosfor (P)	Manje ili jednako 0,040%	Manje ili jednako 0,040%
sumpor (S)	Manje ili jednako 0,030%	Manje ili jednako 0,030%
hrom (Cr)	11.50-13.50%	11.50-13.50%

Uobičajeni međunarodni ekvivalenti: JIS SUS410, AISI 410, UNS S41000, EN 1.4006, GB 12Cr13. Prilikom naručivanja uvijek potvrdite koji se oblik proizvoda i standard primjenjuju, jer specifikacije šipki, ploča i žice postavljaju neznatno različite granice ugljika.

Mehanička svojstva i toplinska obrada

SUS410 se isporučuje ili u žarenom ili u kaljenom i temperiranom stanju. Žareni materijal nudi najbolju obradivost, dok kaljeni i temperirani materijal pruža visoku tvrdoću i otpornost na habanje. Tipične zagarantovane vrijednosti su prikazane ispod.

Nekretnina	Annealed	Ugašen i kaljen
Vlačna čvrstoća Rm	Veća ili jednaka 485 MPa (ASTM A240); Veći ili jednak 540 MPa (JIS G4303)	700-900 MPa (tipično)
0,2% otporno naprezanje Rp0,2	Veći ili jednak 205 MPa (ASTM A240)	Veći ili jednak 550 MPa (tipično)
Izduženje	Veće ili jednako 20% (ASTM A240)	12-18% (uobičajeno)
Tvrdoća	Manje ili jednako 200 HBW (JIS G4303); Manje ili jednako 217 HBW (ASTM A240)	Rc 35-42 (tipično)

Tipičan ciklus stvrdnjavanja je austenizacija na 950-1000 stepeni praćena gašenjem u ulju ili vazduhu, zatim kaljenje na 650-750 stepeni za čvrst deo srednje tvrdoće ili na 550-650 stepeni za veću tvrdoću. Potpuno žarenje na 815-900 stepeni sa sporim hlađenjem peći vraća meko stanje za dalju mašinsku obradu. Budući da svaka toplina reagira malo drugačije, konačna svojstva treba provjeriti na stvarnoj proizvodnoj seriji.

Tipične primjene

SUS410 se naširoko koristi za mehaničke dijelove gdje je potrebna umjerena otpornost na koroziju i visoka tvrdoća: osovine i vretena, ventili i stabljike ventila, komponente pumpe, pričvršćivači i zavrtnji, lopatice turbine, pribor za jelo i kuhinjski alati, te opći dijelovi koji se troše kao što su vodilice i čahure. U aparatima se pojavljuje kao unutrašnji strukturni delovi koji nikada ne vide agresivne hemikalije.

Ograničenja i razmatranja izbora

Prije odabira SUS410 potrebno je provjeriti tri ograničenja. Prvo, otpornost na koroziju je daleko manja od one kod SUS304 ili SUS316: SUS410 će zahrđati u morskim, vlažnim ili kloridnim{4}}okruzima i treba ga izbjegavati tamo osim ako je obojen ili zaštićen na drugi način. Drugo, zavarljivost je ograničena: martenzitna struktura se stvrdnjava pri hlađenju, tako da su predgrijavanje i kaljenje nakon{6}}zavara obično potrebni kako bi se izbjeglo pucanje. Treće, maksimalna stalna radna temperatura je otprilike 650 stepeni u vazduhu, iznad koje postaje značajno stvaranje kamenca i omekšavanje. Ako je potrebna veća otpornost na koroziju ili lakše zavarivanje, razmotrite austenitne ili dupleks alternative čak i ako koštaju više.

FAQ

Može li se SUS410 očvrsnuti toplinskom obradom?

Da. Austenitizacija na 950-1000 stepeni, gašenje u ulju ili vazduhu i kaljenje na odabranoj temperaturi podižu tvrdoću na oko Rc 35-42 dok zatezna čvrstoća obično dostiže 700-900 MPa. Ovo je glavna prednost SUS410 u odnosu na austenitne razrede.

Koja je razlika između SUS410 i SUS304?

SUS410 je magnetna martenzitna klasa koja se stvrdnjava sa 12% hroma i bez nikla. SUS304 je nemagnetni austenitni razred sa 18% hroma i 8% nikla, koji nudi daleko bolju otpornost na koroziju i sposobnost oblikovanja, ali nižu tvrdoću i ne reagira na termičku obradu stvrdnjavanja.

Da li je SUS410 otporan na koroziju?

Pruža umjerenu otpornost u blagim atmosferskim, slatkovodnim i lakim industrijskim okruženjima. Nije prikladan za morsku vodu, jake kiseline ili produženo izlaganje vlazi ili hloridima bez zaštitnog premaza.

Može li se SUS410 zavariti?

Da, ali uz mjere opreza. Zagrijte na otprilike 150-300 stepeni, koristite punilo s malo-vodika i temperirajte nakon zavarivanja da vratite žilavost i ublažite stvrdnjavanje. Tamo gdje je zavarivanje često, često je lakše raditi s nižim ugljičnim ili austenitnim slojem.

Koja je razlika između SUS410 i SUS420J1?

SUS420J1 ima veći sadržaj ugljika od 0,16-0,25% i stoga postiže veću tvrdoću nakon termičke obrade, po cijenu manje duktilnosti i zavarljivosti. SUS410 je poželjniji kada su žilavost i obradivost važniji od maksimalne tvrdoće.

Da li je SUS410 magnetski?

Da. Kao i svi martenzitni i feritni nerđajući čelici, SUS410 je magnetan u svim uslovima zbog svoje feritne ili martenzitne kristalne strukture.