เหล็กกล้าไร้สนิม 410 กับ 420: เกรดมาร์เทนซิติกสำหรับความแข็งและการสึกหรอ

 

องค์ประกอบทางเคมี การตอบสนองต่อการแข็งตัว และการใช้งานทั่วไปของ 410 และ 420 คืออะไร
ทั้งสองเป็นเหล็กกล้าโครเมียมตรง โดย 410 มีโครเมียม 11.5-13.5% และสูงถึง 0.15% C ในขณะที่ 420 มีโครเมียม 12-14% และ 0.15-0.40% C (มักจัดอยู่ในประเภท 420A, B, C) คาร์บอนที่สูงขึ้นใน 420 ช่วยให้มีความแข็งสูงสุดที่สูงขึ้น (สูงถึง HRC 56) เมื่อเทียบกับ 410 (สูงถึง HRC 45). 410 ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับวาล์ว เพลาปั๊ม ตัวยึด และชิ้นส่วนเครื่องจักร. 420 เป็นมาตรฐานสำหรับช้อนส้อม เครื่องมือผ่าตัด แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก และใบมีดที่ความต้านทานการสึกหรอและการยึดเกาะเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

ปริมาณคาร์บอนเป็นตัวขับเคลื่อนตัวเลือกระหว่างความต้านทานการสึกหรอและความเหนียวอย่างไร
คาร์บอนจะควบคุมปริมาตรของฮาร์ดโครเมียมคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดความร้อนโดยตรง คาร์บอนที่มากขึ้น (420) หมายถึงคาร์ไบด์ที่มากขึ้น ส่งผลให้มีความทนทานต่อการเสียดสีได้ดีกว่าและความสามารถในการจับยึดคมตัดได้ ข้อเสีย-คือความทนทานลดลงและความเปราะบางเพิ่มขึ้น คาร์บอนที่น้อยลง (410) จะทำให้ได้คาร์ไบด์น้อยลง ทำให้ทนทานต่อแรงกระแทกและความเหนียวได้ดีขึ้น ทำให้มีโอกาสเกิดการบิ่นหรือแตกร้าวน้อยลงภายใต้ภาระกระแทก ทางเลือกพื้นฐานคือระหว่างการเพิ่มอายุการใช้งานให้สูงสุดต่อการสึกหรอ (420) หรือทนต่อแรงกระแทก (410)

แอปพลิเคชันใดที่ถือเป็นข้อผิดพลาดร้ายแรงในการเลือก 410 มากกว่า 420 หรือในทางกลับกัน
ถือเป็นข้อผิดพลาดร้ายแรงในการเลือก 410 สำหรับใบมีดตัด มีดผ่าตัด หรือพื้นผิวที่มีการสึกหรอสูง- โดยระบุ 420 ส่วนประกอบ 410 จะทื่ออย่างรวดเร็วและเสียหายก่อนเวลาอันควร ในทางกลับกัน การระบุ 420 สำหรับก้านวาล์วความเค้นสูง-หรือตัวยึดที่อาจรับแรงกระแทกอาจทำให้เกิดการแตกหักแบบเปราะได้ สำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น มีดทำครัวหรือกรรไกรผ่าตัด 420 เป็นสิ่งจำเป็น สำหรับใบพัดกังหันหรือตัวยึดในบรรยากาศที่มีการกัดกร่อน ความเหนียวโดยรวมและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าของ 410 ทำให้เป็นตัวเลือกที่ถูกต้อง

ขั้นตอนสำคัญและข้อควรระวังในการรักษาความร้อนของเกรดเหล่านี้มีอะไรบ้าง
ทั้งสองต้องการการดับและการแบ่งเบาบรรเทา อุณหภูมิออสเทนไนซ์เป็นสิ่งสำคัญ: สำหรับ 410 โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 980-1,010 องศา ; สำหรับ 420 คือ 1020-1065 องศา . การชุบแข็งจะต้องรวดเร็ว (น้ำมันหรืออากาศ ขึ้นอยู่กับความหนาของส่วน) เพื่อก่อตัวเป็นมาร์เทนไซต์แข็ง การแบ่งเบาบรรเทาจะตามมาทันทีเพื่อบรรเทาความเครียดและปรับความสมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียวขั้นสุดท้าย การลดอุณหภูมิจะทำให้เหล็กเปราะ การทำให้ร้อนเกินไปจะทำให้มันนิ่มลงจนเกินไป ทั้งสองเกรดมีความอ่อนไหวต่อการสลายตัวของคาร์บอน ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้การรักษาความร้อนในชั้นบรรยากาศเพื่อการปกป้องสำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวแข็งเต็มที่

ผู้ซื้อหรือนักออกแบบควรระบุอะไรเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาได้รับวัสดุและคุณสมบัติที่ถูกต้อง?
ระบุการกำหนด AISI/UNS แบบเต็มเสมอ (เช่น AISI 420 หรือ UNS S42000) และเงื่อนไขที่ต้องการ (เช่น "อบอ่อนสำหรับการตัดเฉือน" หรือ "ชุบแข็งและอบคืนตัวถึง HRC 50-52") สำหรับ 420 ให้ชี้แจงว่าจำเป็นต้องใช้ช่วงคาร์บอนเฉพาะ (420A, B, C) หรือไม่ ต้องมีใบรับรองการทดสอบโรงงานเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมี หากสั่งชิ้นส่วนที่ผ่านการอบร้อนเสร็จแล้ว ให้ระบุคุณสมบัติทางกลหรือช่วงความแข็งที่ต้องการ ทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์และผู้บำบัดความร้อนที่มีประสบการณ์ในเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก เพื่อให้มั่นใจถึงผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ