Cos'è l'acciaio inossidabile 1.4021?

L'acciaio inossidabile 1.4021, comunemente noto come 420 o UNS S42000, è un acciaio inossidabile martensitico con carbonio-più elevato che offre maggiore durezza e resistenza all'usura rispetto al 410. Con la sua composizione bilanciata di cromo per la resistenza alla corrosione e un elevato contenuto di carbonio per la temprabilità, può essere trattato termicamente per ottenere elevata resistenza e durezza superficiale fino a 55 HRC, rendendolo ideale per posate, strumenti chirurgici e vari componenti meccanici in cui ritenzione dei bordi e corrosione moderata sono necessarie resistenze.

 

Questo grado martensitico induribile è standardizzato in diversi sistemi internazionali.

Standard	Grado equivalente
IT (Europa)	1.4021
ASTM/AISI (Stati Uniti)	420, UNS S42000
JIS (Giappone)	SUS420J1
KS (Corea)	STS420

La sua composizione è incentrata sul cromo per la resistenza alla corrosione e sul carbonio più elevato per una maggiore temprabilità e resistenza all'usura.

Elemento	C	Sì	Mn	P	S	Cr
Contenuto (%)	0.16 - 0.25	Inferiore o uguale a 1,0	Inferiore o uguale a 1,5	Inferiore o uguale a 0,04	Inferiore o uguale a 0,03	12.0 - 14.0

Le proprietà meccaniche variano in modo significativo in base al trattamento termico (ricotto vs. indurito e rinvenuto).

Condizione	Limite di snervamento (Rp0.2)	Resistenza alla trazione (Rm)	Allungamento (A)	Durezza (HRC)
Ricotto	~ 345MPa	~655MPa	~ 20%	~ 20HRC
Indurito e temperato	Maggiore o uguale a 550 MPa	Maggiore o uguale a 740 MPa	Maggiore o uguale al 12%	50 - 55 HRC

 

Caratteristiche chiave e applicazioni di 1.4021 / 420

Elevata durezza e resistenza all'usura:Può essere trattato termicamente per ottenere un'elevata durezza superficiale (fino a ~55 HRC), garantendo un'eccellente resistenza all'usura e ritenzione del tagliente per applicazioni di taglio.

Resistenza alla corrosione moderata:Fornisce una ragionevole resistenza all'acqua, alle sostanze chimiche leggere, agli acidi alimentari e alle condizioni atmosferiche, ma non è adatto per ambienti corrosivi severi come il servizio marino o con acidi forti.

Magnetico e lavorabile:Fortemente magnetico in tutte le condizioni. Allo stato ricotto offre una discreta lavorabilità, anche se inferiore rispetto ai gradi di carbonio-inferiori.

Buone caratteristiche di lucidatura:Può essere lucidato fino ad ottenere una finitura elevata, rendendolo adatto per strumenti chirurgici e posate decorative.

 

Applicazioni primarie:

Posate e Lame:Coltelli, forbici, rasoi, posate da cucina e lame industriali.

Strumenti chirurgici e dentistici:Pinze, pinze, bisturi, divaricatori e strumenti odontoiatrici.

Componenti industriali:Alberi di pompe, sedi di valvole, cuscinetti, boccole e stampi che richiedono resistenza all'usura.

Ingegneria generale:Piastre antiusura, guide, mandrini e altri componenti che richiedono durezza.

Trasformazione alimentare:Componenti dell'apparecchiatura che richiedono moderata resistenza alla corrosione e resistenza all'usura.

 

Qual è il tipico processo di trattamento termico per l'acciaio inossidabile 420 (1.4021)?
Il processo prevedeindurimento: riscaldamento a 980-1050 gradi, mantenendo la completa austenitizzazione, seguita da tempra in olio o aria per formare una struttura martensitica dura. Si consiglia il preriscaldamento per forme complesse per evitare fessurazioni. Questo è seguito datempera: riscaldamento ad una temperatura compresa tra 150 e 400 gradi (a seconda dell'equilibrio durezza/tenacità desiderato) per alleviare le tensioni interne e ottenere le proprietà meccaniche finali. Temperature di rinvenimento più basse (150-250 gradi) producono la massima durezza (55-58 HRC) con una tenacità inferiore; temperature più elevate (350-400 gradi) aumentano la tenacità con una certa riduzione della durezza (50-52 HRC). Il rinvenimento tra 425-550 gradi è generalmente evitato a causa dell'infragilimento della martensite rinvenuta.Ricotturaviene eseguita a 830-900 gradi con raffreddamento lento del forno per ammorbidire il materiale per la lavorazione.

 

Come si confronta l'acciaio inossidabile 420 con il 440C in termini di prestazioni?
Entrambi sono acciai martensitici per posate, ma il 440C contiene una quantità significativamente maggiore di carbonio (0,95-1,20%) e cromo (16-18%), consentendogli di raggiungere una durezza massima molto più elevata (fino a 62 HRC) e una resistenza alla corrosione leggermente migliore.. 420 è considerato un grado martensitico "più morbido" con migliore tenacità, lavorabilità più semplice allo stato ricotto e costo inferiore.. 440 Viene utilizzato il C per coltelli di fascia alta, cuscinetti a sfera e applicazioni in cui la massima resistenza all'usura è fondamentale, mentre 420 è comune per posate per uso generale, strumenti chirurgici e applicazioni in cui è sufficiente un equilibrio tra durezza, tenacità e resistenza alla corrosione.

 

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