Confronto tra l'acciaio inossidabile 420 (martensitico a medio-carbonio) e 440 (martensitico ad alto-carbonio)

420 (medio-carbonio) e 440 (alto-carbonio) sono entrambi acciai inossidabili martensitici, con la differenza principale data dal contenuto di carbonio (420: 0,16-0,35%, 440: 0,60-1,20%). Questa differenza porta a lacune significative in durezza, resistenza all'usura e tenacità, rendendoli adatti a diversi requisiti di resistenza all'usura e resistenza.

Confronto dei parametri principali

Parametro	Acciaio inossidabile 420	Acciaio inossidabile 440
Composizione chimica (peso%)	C=0.16-0.35, Cr=12.00-14.00, Fe=Saldo	C=0.60-1.20, Cr=16.00-18.00, Fe=Saldo
Proprietà meccaniche (bonificato e bonificato)	Resistenza alla trazione maggiore o uguale a 725-820MPa, carico di snervamento maggiore o uguale a 520-620MPa, allungamento maggiore o uguale al 12-15%, durezza 48-57HRC	Resistenza alla trazione maggiore o uguale a 795-950MPa, carico di snervamento maggiore o uguale a 550-700MPa, allungamento maggiore o uguale al 10-12%, durezza 55-62HRC
Temperatura di servizio	-20 gradi a 300 gradi	-20 gradi a 250 gradi
Gradi equivalenti	SUS420J1/J2 (JIS), EN 1.4021/1.4028, UNS S42000/S42020	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004

Differenze chiave nelle prestazioni: 1. Durezza e resistenza all'usura: l'alto contenuto di carbonio del 440 porta a una maggiore durezza (55-62HRC) e un'eccellente resistenza all'usura, 1,5-2 volte quella del 420 (48-57HRC); La resistenza all'usura del 420 è adatta per scenari generali. 2. Tenacità: 420 ha una tenacità migliore (resistenza all'impatto maggiore o uguale a 15-25J) di 440 (maggiore o uguale a 10-20J), non facile alla frattura fragile. 3. Resistenza alla corrosione: il contenuto di cromo più elevato di 440 (16-18%) rende la sua resistenza alla corrosione leggermente migliore di 420 (12-14%); entrambi sono soggetti a ruggine in ambienti umidi. 4. Lavorabilità: 420 è più facile da lavorare allo stato ricotto, adatto alla produzione di massa; L'alto contenuto di carbonio del 440 aumenta la resistenza al taglio. 5. Costo: il 440 è il 20-30% più costoso del 420.

Distinzione degli scenari applicabili: 420 è adatto per componenti generali resistenti all'usura-, come coltelli da cucina domestici, forbici, nuclei di stampi in plastica generici, steli di valvole, elementi di fissaggio e parti di macchine tessili. 440 è adatto per componenti ad alta-usura, come utensili da taglio-di fascia alta, cuscinetti di precisione, stampi ultra-di precisione, bisturi chirurgici, strumenti di misurazione e accessori hardware-di fascia alta.

Domande e risposte pratiche

D1: Perché 420 è ampiamente utilizzato negli strumenti hardware-prodotti in serie? A1: Ha una buona temprabilità, può raggiungere una durezza di 48-57HRC dopo un semplice trattamento termico; facile da lavorare e lucidare, adatto alla produzione in serie; basso costo, conveniente-per utensili generici resistenti all'usura.

Q2: Qual è la differenza di resistenza all'usura tra 420 e 440 nelle applicazioni pratiche? A2: Nelle applicazioni con aghi per macchine tessili, la durata del 440 è 2-3 volte quella del 420; nelle applicazioni con coltelli da cucina, il 440 può mantenere l'affilatura per 6-12 mesi, mentre il 420 necessita di affilatura ogni 2-3 mesi.

Q3: Il 420 può essere utilizzato per stampi di precisione? A3: Sì, ma solo per stampi in plastica di precisione generale; la sua stabilità dimensionale dopo il trattamento termico è peggiore di 440; per stampi ultra-di precisione (tolleranza dimensionale inferiore o uguale a 0,001 mm), si consiglia 440C.

Q4: Quali precauzioni di saldatura sono previste per 420 e 440? R4: Entrambi necessitano di preriscaldamento prima della saldatura: 420 richiede preriscaldamento a 200-300 gradi e 440 richiede preriscaldamento a 300-400 gradi per evitare cricche a freddo. Utilizzare fili per saldatura in acciaio inossidabile martensitico corrispondenti (come ER420 per 420, ER440 per 440), controllare il basso apporto di calore per evitare l'ingrossamento del grano. Si consiglia il rinvenimento post-saldatura a 200-300 gradi per eliminare lo stress residuo e migliorare la tenacità della saldatura.

D5: Il 440 può sostituire il 420 in tutti gli scenari-resistenti all'usura? R5: No. Sebbene il 440 abbia una migliore resistenza all'usura, la sua scarsa tenacità e il costo più elevato ne limitano l'applicazione. Per i componenti che sopportano urti leggeri pur richiedendo resistenza all'usura (come forbici ordinarie, steli di valvole), 420 è più conveniente-; 440 è adatto solo per scenari a basso-impatto e-usura elevata.