Регион Ижевск
Деловая 12
Сталь AISI 420
Марка
AISI 420
Классификация
Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Нержавеющая мартенситная сталь марки AISI 420 пользуется заслуженным спросом в промышленности благодаря хорошим техническим параметрам и доступной цене.
Характеристики марки стали AISI 420
Нержавейка AISI 420, относящаяся к мартенситному классу, имеет высокие характеристики по износостойкости. Она упрочняется при помощи термической обработки.
-
Сплав пластичный, устойчивый к упругим деформациям, обладает хорошей ударной вязкостью;
-
Он устойчив к коррозионным воздействиям, не подвержен ржавлению при длительном контакте с водой, слабокислыми средами, легко переносит атмосферные осадки.
-
Сталь жаростойкая, не меняет своей структуры и свойств при нагревании до +450 ℃.
-
Материал полностью инертен к слабо агрессивным средам при высокой температуре.
-
Он гигиеничен, не влияет на вкус напитков и продуктов, подходит для применения в пищевой и медицинской отрасли.
-
При механической, термической обработке металл не деформируется.
-
Способность хорошо держать заточку отлично подходит для использования при производстве различных инструментов, ножей.
-
Сталь отличается эффектным внешним видом, долго не теряет зеркальный блеск после полирования.
-
До закаливания она имеет отличную обрабатываемость.
Стоимость AISI 420 невысокая, что делает ее весьма доступной и экономичной в производстве.
Химический состав сплава
В состав нержавейки AISI 420 входят следующие химические элементы:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Углерод |
С |
0,15 |
|
Фосфор |
Р |
0,04-1,0 |
|
Марганец |
Mn |
1,0 |
|
Хром |
Cr |
12,0-14,0 |
|
Сера |
S |
0,03 |
|
Железо |
Fe |
Остальное |
Сплав AISI 420 MoV является разновидностью AISI 420 и состоит из:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
1,0 |
|
Углерод |
С |
0,45-0,55 |
|
Фосфор |
Р |
0,04 |
|
Марганец |
Mn |
1,0 |
|
Хром |
Cr |
14,0-15,0 |
|
Сера |
S |
До 0,025 |
|
Железо |
Fe |
Остальное |
|
Молибден |
Mo |
0,5-0,8 |
|
Ванадий |
V |
0,1-0,2 |
Состав 420-го сплава, аналога марки 40Х13:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
До 0,6 |
|
Углерод |
С |
0,35-0,44 |
|
Фосфор |
Р |
Менее 0,03 |
|
Марганец |
Mn |
Не более 0,6 |
|
Хром |
Cr |
12,0-14,0 |
|
Сера |
S |
До 0,025 |
|
Никель |
Ni |
Менее 0,6 |
|
Железо |
Fe |
Примерно 84 |
Разное содержание углерода в подтипах 420-й стали оказывает влияние на ее технические и эксплуатационные свойства. В сплав 420 MoV добавлен ванадий и молибден, что значительно улучшает его параметры по стойкости к коррозии и износу. Но данные элементы существенно повышают стоимость материала.
Влияние других компонентов на свойства металла:
-
Хром – главный легирующий компонент, придает материалу повышенную твердость, коррозионную стойкость, прочность и плотность. Он делает проще сваривание металла, снижает коэффициент линейного расширения. Оказывает непосредственное влияние на стойкость к коррозии.
-
Никель – улучшает характеристики сплава по пластичности, вязкости, податливости прокаливанию. Его присутствие ведет к снижению коэффициента теплового расширения. Это дает возможность эксплуатации деталей из 420-й нержавейки в условиях контакта с кислотами (фосфорной, соляной, серной).
-
Марганец – помогает дегазировать и раскислить пластичный материал при проведении термической обработки.
-
Фосфор – способствует улучшению сопротивляемости сплава атмосферным воздействиям.
-
Кремний – выступает в качестве дегазирующей и упрочняющей добавки.
Входящая в состав сплава сера отрицательно влияет на коррозионную стойкость, пластичность и износостойкость материала.
Механические свойства стали AISI 420
Механические характеристики сплава при комнатной температуре (+20 ℃):
|
Марка сплава |
Стандартные механические параметры (после отжига) |
Твердость в упрочненном состоянии, HRC |
|||
|
Твердость, НВ |
Предел текучести (в МПа), σ0,2 |
Временное сопротивление разрыву (в МПа), σв |
Относительное удлинение при разрыве (в %), δ5 |
||
|
AISI 420 (аналог 20Х13) |
< 230 |
315 |
550 |
26 |
42-47 |
|
AISI 420 (аналог 30Х13) |
< 245 |
355 |
600 |
23 |
47-50 |
|
AISI 420 (аналог 40Х13) |
< 250 |
375 |
620 |
20 |
50-55 |
|
AISI 420 |
< 280 |
390 |
650 |
18 |
55-58 |
Упрочнение стали производится закаливанием и низкотемпературным отпуском при +205 ℃. До температуры +700 ℃ нержавейка 420 отлично устойчива к образованию окалины.
Физические свойства
Физические параметры 420-го сплава:
|
Показатель |
Параметр |
|
Плотность (в г/см3) |
7,73 |
|
Модуль Юнга (в МПа) |
195 |
|
Удельная теплоемкость (J/kg.K) |
450 |
|
Тепловое расширение (W/m.k) |
27.4 |
|
Коэффициент линейного расширения (10-6/℃) |
10,2 |
|
Электрическое удельное сопротивление (Ω*м*10-9) |
680 |
|
Относительная магнитная проницаемость |
> 600 |
Устойчивость к коррозии
Нержавейка AISI 420 относится к коррозионностойким сплавам. Она хорошо переносит воздействие слабоагрессивных сред, атмосферных осадков, контакты с солями органических кислот в условиях комнатной температуры.
Сталь устойчива по отношению к серосодержащим средам, благодаря отсутствию в составе никеля. Максимальная устойчивость к коррозии достигается путем термической обработки и последующей полировки поверхности металла.
Технологические свойства и обработка
Технологические свойства стали:
-
Отжиг производится в температурном интервале от +1 000 ℃ до +1 060 ℃. Охлаждение ведется на воздухе.
-
Пассивацию выполняют в условиях комнатной температуры (+20 ℃) раствором HNO3 (20-25 %).
-
Сварка – сваривать сталь можно любыми способами. Лучшим вариантом будет применение дуговой сваркой (в инертных газах). Места сваривания зачищаются от окалины механически или химически. Затем швы пассивируются.
-
Ковка выполняется при температуре +1 150-750 °С.
-
Очистку поверхности металла производят раствором фтористоводородной/плавиковой кислоты и азотной кислоты (2% HF + 10 % HNO3).
Нержавейка данной марки несложна в обрабатывании. Здесь большее содержание углерода, чем у AISI 410. По этой причине при термической обработке металл упрочняется лучше, получая более высокие показатели по износоустойчивости и твердости.
При длительном воздействии на сплав температур выше +1 000 ℃ увеличивается рост зерна. В свою очередь это ведет к снижению податливости материала. Времени на прогрев нержавейки требуется в два раза больше, чем для углеродистых сталей.
Формы поставки
Нержавейка AISI 420 чаще всего поставляется в следующих формах:
Стандарты ASTM
На металлопрокат сплава AISI 420 распространяются следующие стандартные спецификации ASTM:
-
A240 – плиты, листы и полосы из хромистой и хромоникелевой нержавеющей стали для сосудов высокого давления и общего назначения;
-
A276 – прутки и профили;
-
A314 – заготовки и прутки из нержавеющей стали для ковки;
-
A580 – проволока из нержавеющей стали, за исключением типов, подвергаемых свободной механической обработке.
Область применения
Высокая стойкость к коррозионным воздействиям, износостойкость 420-й нержавейки способствует ее активному применению в разных отраслях промышленности, бытовой сфере. Ее используют:
-
На пищевых, винодельческих предприятиях;
-
В машиностроении;
-
В химической, медицинской и других отраслях.
Отличные эксплуатационные характеристики сплава отлично подходят для изготовления многих изделий. Из него выпускают:
-
Пружины, рессоры, другие детали, предназначенные для работы на износ при температуре до +400-450 ℃ в средах слабой агрессивности;
-
Рессоры, шариковые подшипники;
-
Штоки для поршневых компрессоров;
-
Карбюраторные иглы;
-
Режущий, измерительный инструмент;
-
Лопатки, другие ответственные комплектующие для котлов, турбин;
-
Износостойкие прокладки;
-
Метизы;
-
Экраны (тепловые, сепарационные);
-
Тепловые фильтры;
-
Кухонные принадлежности, утварь, посуда, ножи.
Из данной стали также делают мойки, покрытия разделочных столов, внутренние детали конструкций жарочных шкафов, упаковочные линии и многое другое.
Аналоги стали AISI 420
Ближайшими эквивалентами AISI 420 по российским стандартам являются стали 20Х13, 30Х13, 40Х13. Зарубежные аналоги сплава:
|
Стандарт |
Марка |
Страна производства |
|
EN |
1.4031, 1.4034, X39Cr13, X40Cr13, X41Cr13 |
Европейский Союз |
|
DIN |
1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46Cr13, X46CM3 |
Германия |
|
JIS |
SUS420J2 |
Япония |
|
PN |
4H13 |
Польша |
|
- |
2304, 2314 |
Швеция |
|
- |
420S45, X39Cr13 |
Великобритания |
|
- |
X40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C14, Z44C14, Z50C14 |
Франция |
|
- |
X40Cr14, X41Cr13KU, X46Cr13 |
Италия |
|
- |
4C13 |
Китай |
|
- |
F.3404, F.3405, X40Cr13, X45Cr13 |
Испания |
|
- |
17024, 19435 |
Чехия |
Список товаров:
Круг нержавеющий (пруток) 20х3000 мм. AISI 420 (20Х13) калиброванный
Круг нержавеющий (пруток) 6х3000 мм. AISI 420 (20Х13) калиброванный
Круг нержавеющий (пруток) 28х3000 мм. AISI 420 (20Х13) калиброванный
Круг нержавеющий (пруток) 12х3000 мм. AISI 420 (20Х13) калиброванный
Круг нержавеющий (пруток) 3х3000 мм. AISI 420 (20Х13) калиброванный