410 vs 420 ステンレス鋼: 硬度と摩耗のためのマルテンサイト系グレード

 

410 と 420 の化学組成、硬化反応、および一般的な用途は何ですか?
どちらもストレート クロム鋼です。410 には 11.5 ～ 13.5% の Cr と最大 0.15% の C が含まれ、420 ​​には 12 ～ 14% の Cr と 0.15 ～ 0.40% の C が含まれます (多くの場合、420A、B、C として分類されます)。 420 は炭素が多いため、410 (最大 HRC 45) に比べて高い最大硬度 (最大 HRC 56) を実現できます。. 410 は、バルブ、ポンプ シャフト、ファスナー、機械部品に広く使用されています。. 420 は、耐摩耗性とエッジ保持が最重要視される刃物、外科用器具、プラスチック射出成形金型、ブレードの標準です。

炭素含有量は耐摩耗性と靱性の選択をどのように左右しますか?
炭素は、熱処理中に形成される硬質クロム炭化物の体積を直接制御します。カーボン（420）が多いほど炭化物が多くなり、優れた耐摩耗性と鋭い刃先の保持能力が得られます。その代償として、靭性が低下し、脆性が増加します。-炭素 (410) が少ないと炭化物が少なくなり、耐衝撃性と延性が向上し、衝撃荷重下での欠けや亀裂が発生しにくくなります。基本的に、摩耗に対する耐用年数を最大化する (420) か、衝撃に対する耐用年数を最大化する (410) かの選択です。

どのアプリケーションにおいて、420 ​​ではなく 410 を選択すること、あるいはその逆は重大なエラーになりますか?
420 が指定されている切断刃、メス、または高摩耗ベアリング面に 410 を選択するのは重大な間違いです。- 410 コンポーネントはすぐに鈍くなり、早期に故障します。逆に、衝撃荷重を受ける可能性がある高応力のバルブ ステムまたはファスナーに 420 を指定すると、脆性破壊につながる可能性があります。-包丁や外科用ハサミなどの部品には 420 が必須です。腐食性雰囲気のタービンブレードやファスナーには、410 の全体的な靭性と耐食性が優れているため、正しい選択となります。

これらのグレードの熱処理における重要な手順と注意事項は何ですか?
どちらも焼き入れと焼き戻しが必要です。オーステナイト化温度は重要です。410 の場合、通常は 980-1010 度です。 420 の場合は 1020 ～ 1065 度です。硬いマルテンサイトを形成するには、急冷 (断面の厚さに応じて油または空気) する必要があります。応力を緩和し、最終的な硬度と靭性のバランスを調整するために、すぐに焼き戻しが行われます。焼き戻しが不十分だと鋼が脆くなります。焼き戻しをしすぎると柔らかくなります。どちらのグレードも脱炭の影響を受けやすいため、完全に硬い表面を確保するために重要な部品には保護雰囲気熱処理を行うことをお勧めします。

正しい材料と特性を確実に受け取るために、バイヤーまたはデザイナーは何を指定する必要がありますか?
常に、完全な AISI/UNS 指定 (例: AISI 420 または UNS S42000) と必要な条件 (例: 「機械加工のために焼き鈍し」または「HRC 50-52 まで焼き入れおよび焼き戻し」) を指定してください。 420 については、特定の炭素範囲 (420A、B、C) が必要かどうかを明確にします。化学的性質を証明するには工場試験証明書が必要です。熱処理済み完成品を注文する場合は、必要な機械的特性または硬度の範囲を指定してください。マルテンサイト系ステンレス鋼の経験豊富なサプライヤーおよび熱処理業者と協力して、一貫した結果を保証します。