410 対 420 ステンレス鋼: マルテンサイト硬度スペクトル

 

410 および 420 ステンレス鋼の化学組成、硬化能力、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 マルテンサイト鋼で、410 は 11.5-13.5% Cr を含み、420 ​​は 12-14% Cr を含みます。決定的な違いはカーボンです。410 の含有量は最大 0.15% ですが、420 ​​の含有量は最小 0.15% で、通常はそれより高くなります。これにより、420 ​​は熱処理後に 410 (最大 HRC 45) に比べて大幅に高い硬度 (最大 HRC 54 ～ 56) を達成できます。. 410 は、ファスナー、ポンプ シャフト、バルブなどの汎用部品に使用されます。. 420 は、耐摩耗性が重要な刃先、外科器具、プラスチック金型、ナイフの刃に指定されています。

炭素含有量の違いは、熱処理後の最終的な機械的特性にどのような影響を及ぼしますか?
炭素はマルテンサイトの硬化を可能にする主な元素です。 420 の炭素が多いと、オーステナイト化および焼き入れのプロセス中に、より大量の硬質炭化クロムの形成が可能になります。これにより、マルテンサイトマトリックスがより高い固有硬度と優れた耐摩耗性を備えたものになります。ただし、これにより靭性も低下します. 410。炭素が少ないため、延性と耐衝撃性が向上し、適度な硬度が得られます。選択は直接のトレードオフです。最高の硬度を得るには 420、より優れた靭性を得るには 410 です。-

より一般的で安価な 410 ではなく 420 を選択することが重要なのはどのアプリケーションですか?
コンポーネントの主な機能が切断、せん断、または耐摩耗性である場合は、420 ​​を選択してください。これには、プロ向けおよび一般向けの刃物、メス、外科用ハサミ、プラスチックや繊維を切断するための工業用ブレード、鋭い刃先を維持する必要がある食品加工機械のコンポーネントが含まれます。バルブステムやファスナーなど、一般的な耐食性と適度な強度は必要だが極度の耐摩耗性は必要ない用途では、410 が完全に適切で、より経済的です。

最適な性能を達成するためにこれら 2 つのグレードを熱処理する際の重要な考慮事項は何ですか?
どちらも、オーステナイト化、焼き入れ、焼き戻しといった精密な熱処理が必要です。 420 の場合、炭素が多いため、粒成長や残留オーステナイトを引き起こすことなく炭化物を完全に溶解するには、オーステナイト化温度と時間を注意深く制御する必要があります。硬度と靱性の望ましいバランスを達成するには、焼き戻し範囲を慎重に選択する必要があります。. 410 の処理は一般的により寛容です。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制御された雰囲気または真空熱処理が推奨されます。

これらのマルテンサイトグレードの中から選択する際に、バイヤーまたは設計者が従うべき最終ガイドラインは何ですか?
主な機能要件によって選択を決定します。質問してください: この部品は何よりも切れ味を維持する必要がありますか、それとも摩耗に耐える必要がありますか? 「はい」の場合は、420 ​​を選択し、必要な硬度を指定します。優れた耐食性、適度な強度、優れた耐衝撃性の必要性の方が重要でしょうか?その場合は、410 が適切な選択です。常に環境全体を考慮してください。420 の硬度が高いと、410 に比べて一般的な耐食性が若干低下する可能性があります。溶接製造の場合、両方のグレードで溶接前-と溶接後の熱処理が必要であることに注意してください。{8}}。