الفولاذ المقاوم للصدأ 410 مقابل 420: درجات المارتينسيت للصلابة والتآكل

 

ما هي التركيبات الكيميائية واستجابة التصلب والاستخدامات النموذجية لـ 410 و420؟
كلاهما عبارة عن فولاذ كروم مستقيم: 410 يحتوي على 11.5-13.5% كروم وما يصل إلى 0.15% سي، بينما 420 يحتوي على 12-14% كروم و0.15-0.40% سي (غالبًا ما يتم تصنيفها على أنها 420A، B، C). يسمح الكربون العالي في 420 بتحقيق أقصى قدر من الصلابة (حتى HRC 56) مقارنة بـ 410 (حتى HRC 45). 410 يُستخدم على نطاق واسع للصمامات وأعمدة المضخات والمثبتات وأجزاء الماكينة. 420 وهو المعيار القياسي لأدوات المائدة والأدوات الجراحية وقوالب حقن البلاستيك والشفرات حيث تكون مقاومة التآكل والاحتفاظ بالحواف أمرًا بالغ الأهمية.

كيف يدفع محتوى الكربون الاختيار بين مقاومة التآكل والمتانة؟
يتحكم الكربون بشكل مباشر في حجم كربيدات الكروم الصلبة التي تتشكل أثناء المعالجة الحرارية. المزيد من الكربون (420) يعني المزيد من الكربيدات، مما يؤدي إلى مقاومة فائقة للتآكل والقدرة على الاحتفاظ بحافة حادة. المقايضة-تتمثل في تقليل الصلابة وزيادة الهشاشة. ينتج الكربون الأقل (410) عددًا أقل من الكربيدات، مما يوفر مقاومة أفضل للصدمات وليونة، مما يجعله أقل عرضة للتقطيع أو التشقق تحت حمل الصدمات. يتم الاختيار بشكل أساسي بين تعظيم عمر الخدمة ضد التآكل (420) أو ضد الصدمات (410).

في أي التطبيقات يعتبر اختيار 410 على 420 خطأً فادحًا، أو العكس؟
يعد اختيار 410 لشفرة القطع أو المشرط أو السطح المحمل عالي التآكل -خطأً فادحًا حيث تم تحديد 420. سوف يتلاشى المكون 410 بسرعة ويفشل قبل الأوان. وعلى العكس من ذلك، فإن تحديد 420 لساق الصمام أو المثبت عالي الضغط-الذي قد يتعرض لتحميل الصدمات قد يؤدي إلى كسر هش. بالنسبة للمكونات مثل سكاكين المطبخ أو المقص الجراحي، يعتبر 420 ضروريًا. بالنسبة لشفرات التوربينات أو المثبتات في الأجواء المسببة للتآكل، فإن المتانة الإجمالية الأفضل ومقاومة التآكل لـ 410 تجعلها الاختيار الصحيح.

ما هي الخطوات والاحتياطات الأساسية في المعالجة الحرارية لهذه الدرجات؟
كلاهما يتطلب التبريد والتلطيف. تعد درجة حرارة الأوستنيت أمرًا بالغ الأهمية: بالنسبة إلى 410، تكون عادةً 980-1010 درجة؛ لـ 420، فهي 1020-1065 درجة. يجب أن يكون التبريد سريعًا (بالزيت أو الهواء، اعتمادًا على سمك القسم) لتكوين مارتنزيت صلب. يتبع ذلك التقسية على الفور لتخفيف الضغوط وضبط التوازن النهائي للصلابة والمتانة. انخفاض درجة الحرارة يترك الفولاذ هشًا. المبالغة في تنعيمها بشكل مفرط. كلا الصفين عرضة لإزالة الكربنة، لذا يوصى بالمعالجة الحرارية للجو الوقائي للأجزاء المهمة لضمان سطح صلب تمامًا.

ما الذي يجب على المشتري أو المصمم تحديده لضمان حصوله على المواد والخصائص الصحيحة؟
حدد دائمًا تعيين AISI/UNS الكامل (على سبيل المثال، AISI 420 أو UNS S42000) والحالة المطلوبة (على سبيل المثال، "ملدن للتصنيع الآلي" أو "مصلب ومقسى إلى HRC 50-52"). بالنسبة إلى 420، قم بتوضيح ما إذا كانت هناك حاجة إلى نطاق كربون محدد (420A، B، C). تتطلب شهادة اختبار مطحنة للتحقق من الكيمياء. في حالة طلب الأجزاء الجاهزة المعالجة بالحرارة، حدد الخصائص الميكانيكية المطلوبة أو نطاق الصلابة. اعمل مع مورد ومعالج حراري ذي خبرة في الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي لضمان الحصول على نتائج متسقة.