เหล็กกล้าไร้สนิม 440C กับ 440B: เกรดมาร์เทนซิติกความแข็งสูง-

 

องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และการใช้งานเบื้องต้นของ 440C และ 440B คืออะไร
ทั้งสองเกรดเป็นส่วนหนึ่งของสเตนเลสสตีลมาร์เทนซิติกซีรีส์ 440 ซึ่งมีคุณลักษณะเด่นคือมีโครเมียมสูง (16{9}}18%) และมีคาร์บอนจำนวนมาก เกรด 440C (UNS S44004) มีช่วงคาร์บอนสูงสุดที่ 0.95-1.20% เกรด 440B (UNS S44003) มีปริมาณคาร์บอนสูงปานกลาง 0.75-0.95% ความแตกต่างนี้ทำให้ 440C มีความแข็งทั่วไปของ HRC 58-60 หลังจากการอบชุบ ในขณะที่ 440B ไปถึงประมาณ HRC 56-58 โดยแลกความแข็งสูงสุดเพื่อเพิ่มความเหนียว ทั้งสองแบบเป็นแม่เหล็ก ทนทานต่อการสึกหรอได้ดี และมีความต้านทานการกัดกร่อนปานกลาง ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับส่วนประกอบแบริ่ง ชิ้นส่วนวาล์ว ใบมีดคุณภาพสูง เครื่องมือผ่าตัด และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่พื้นผิวมีความแข็งมากเป็นสิ่งสำคัญ

ปริมาณคาร์บอนเป็นตัวกำหนดการเลือกระหว่างความแข็งและความเหนียวสูงสุดอย่างไร
คาร์บอนเป็นองค์ประกอบการชุบแข็งหลัก คาร์บอนที่สูงขึ้นที่อุณหภูมิ 440C ส่งผลให้ฮาร์ดโครเมียมคาร์ไบด์มีปริมาณมากขึ้น ทำให้มีความแข็งสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้และต้านทานการเสียดสีได้ดีที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์สเตนเลส อย่างไรก็ตาม ยังช่วยลดความทนทาน ทำให้เปราะมากขึ้นภายใต้แรงกระแทกที่รุนแรง คาร์บอนที่ลดลงเล็กน้อยใน 440B ให้ผลผลิตคาร์ไบด์น้อยลงเล็กน้อย ทำให้มีการปรับปรุงเล็กน้อยแต่มีความหมายในด้านความต้านทานต่อแรงกระแทกและความทนทาน โดยแลกกับความแข็งสูงสุด ทางเลือกพื้นฐานคือระหว่างการจัดลำดับความสำคัญของอายุการใช้งานการสึกหรอ (440C) หรือการต้านทานแรงกระแทก (440B)

การอบชุบด้วยความร้อนมีบทบาทอย่างไรในการบรรลุประสิทธิภาพตามที่ต้องการจากเกรดเหล่านี้
การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการกำหนดที่จะปลดล็อกศักยภาพของมัน ทั้งสองต้องการการออสเทนไนซ์ การชุบแข็ง และการแบ่งเบาบรรเทาที่แม่นยำ ปริมาณคาร์บอนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิ 440C จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวดในระหว่างการออสเทนไนซ์ เพื่อให้คาร์ไบด์ละลายได้เต็มที่โดยไม่ทำให้เกรนเติบโต การแบ่งเบาบรรเทาจะปรับความแข็งขั้นสุดท้ายและการบรรเทาความเครียด การอบชุบด้วยความร้อนที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้มีออสเทนไนต์คงอยู่ มีความแข็งไม่เพียงพอ หรือเปราะมากเกินไป เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ เกรดเหล่านี้ควรได้รับการประมวลผลโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีเตาเผาบรรยากาศควบคุม เพื่อป้องกันการแยกชิ้นส่วนออกจากพื้นผิว

เกรดหนึ่งได้รับความนิยมมากกว่าเกรดอื่นในการใช้งานเฉพาะด้านใด
เลือก 440C อย่างชัดเจนสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งสูงสุดสัมบูรณ์และความต้านทานการสึกหรอภายใต้ภาระสูงโดยมีการกระแทกน้อยที่สุด ซึ่งรวมถึงตลับลูกปืนที่มีความแม่นยำและการแข่งขันในการบินและอวกาศ ซีลปั๊มที่มีการสึกหรอสูง- และใบมีดสำหรับมีดที่ได้รับการยกย่องสำหรับการคงคมมีดไว้สูง เลือกใช้ 440B เมื่อส่วนประกอบต้องทนทานต่อแรงกระแทกที่สูงกว่า ความเค้นดัดงอ หรือการโหลดแบบวนรอบ ตัวอย่าง ได้แก่ เม็ดมีดเครื่องมือบางชนิด ช้อนส้อมที่มีความเค้นสูง- และเครื่องมือผ่าตัด เช่น สิ่วกระดูก ซึ่งความสมดุลระหว่างความแข็งและความต้านทานการแตกหักเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

ปัจจัยสำคัญใดที่ผู้ซื้อหรือวิศวกรควรประเมินเมื่อระบุระหว่าง 440B ถึง 440C
การตัดสินใจควรได้รับคำแนะนำจากการประเมินความเสี่ยงทางเทคนิค ขั้นแรก ให้ระบุโหมดความล้มเหลวหลัก: เป็นการสึกหรอแบบเสียดสีหรือการแตกหักแบบแตกหักแบบรุนแรงหรือไม่ ประการที่สอง พิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงาน-โหลดสูงอย่างต่อเนื่องซึ่งสนับสนุน 440C; ผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้สนับสนุน 440B ประการที่สาม คำนึงถึงการผลิต: ความแข็งขั้นสุดของ 440C ทำให้การตัดเฉือนขั้นสุดท้ายหรือการเจียรหลังการบำบัดด้วยความร้อน-ทำได้ยากยิ่งขึ้น สุดท้าย ทำการวิเคราะห์ต้นทุน-ผลประโยชน์ แม้ว่าทั้งสองเกรดจะมีต้นทุนวัสดุใกล้เคียงกัน แต่ต้นทุนรวมของความล้มเหลว (เวลาหยุดทำงาน ความปลอดภัย) มักจะมีค่ามากกว่าราคาเริ่มต้น ระบุเกรดที่แน่นอนและสภาวะการรักษาความร้อนที่ต้องการเสมอ (เช่น ชุบแข็งและอบคืนตัวถึง HRC 58) ในเอกสารการจัดซื้อ