Thép không gỉ Martensitic 440A so với 440B so với 440C: Độ dốc độ cứng cho các ứng dụng mài mòn

Nhóm 440: Độ cứng theo hàm lượng cacbon

440A, 440B và 440C là thép không gỉ martensitic cứng được xác định trong tiêu chuẩn ASTM A276 (thanh) và A240 (tấm). Chúng có chung 16-18% crom và tới 0,75% bazơ molypden, và chúng khác nhau ở một yếu tố quyết định: carbon. Carbon cao hơn có nghĩa là nhiều cacbua hơn sau khi xử lý nhiệt, nghĩa là độ cứng cao hơn, khả năng giữ cạnh tốt hơn và khả năng chống mài mòn cao hơn, nhưng lại có khả năng chống ăn mòn và độ bền thấp hơn.

Thành phần hóa học theo tiêu chuẩn ASTM A276

Phần tử (wt%)	440A UNS S44002	440B UNS S44003	440C UNS S44004
C	0.60-0.75	0.75-0.95	0.95-1.20
Mn	tối đa 1,00	tối đa 1,00	tối đa 1,00
Sĩ	tối đa 1,00	tối đa 1,00	tối đa 1,00
P	tối đa 0,040	tối đa 0,040	tối đa 0,040
S	tối đa 0,030	tối đa 0,030	tối đa 0,030
Cr	16.00-18.00	16.00-18.00	16.00-18.00
Mơ	tối đa 0,75	tối đa 0,75	tối đa 0,75

Độ cứng và hiệu suất mài mòn

Sau khi làm cứng hoàn toàn bằng cách làm nguội bằng dầu và ủ ở nhiệt độ-thấp, độ cứng tối đa điển hình đạt khoảng 56 HRC đối với 440A, 58 HRC đối với 440B và 60 HRC đối với 440C, khiến 440C trở thành một trong những loại cứng nhất trong số các loại không gỉ tiêu chuẩn. Độ cứng chuyển trực tiếp thành khả năng chống mài mòn và giữ cạnh: 440A đủ cho nhiệm vụ cắt nhẹ, 440B cho độ mài mòn công nghiệp vừa phải và 440C cho các ứng dụng cắt, chịu lực và trượt có ứng suất-cao.

Trao đổi khả năng chống ăn mòn-Tắt

Khả năng chống ăn mòn chạy theo hướng ngược lại với độ cứng. Carbon càng cao thì càng có nhiều crom cacbua hình thành trong quá trình xử lý nhiệt và càng ít crom còn lại trong ma trận để tạo nên màng thụ động. 440Do đó, A có khả năng chống gỉ tốt nhất trong ba loại, khi sử dụng trong nhà khô ráo và ngoài trời ôn hòa với chế độ bảo trì thông thường. 440C là dễ bị tổn thương nhất, có nguy cơ rỗ rõ rệt trong môi trường ẩm ướt hoặc ven biển trừ khi được phủ hoặc bôi dầu. Cả ba đều không phù hợp cho hoạt động hàng hải, hóa chất hoặc độ ẩm-cao mà không được bảo vệ.

Thực hành xử lý nhiệt

Cách thực hành điển hình: làm cứng 440A từ 1010{12}}1060 C, 440B từ 1020-1070 C và 440C từ 1010-1070 C, tôi trong dầu hoặc không khí cưỡng bức, sau đó ủ ở 150-200 C đối với 440A và 440C và 175-225 C đối với 440B để cân bằng độ cứng và độ dẻo dai. 440C thường được tôi luyện ba lần ở nhiệt độ 150-200 C để chuyển hóa austenite còn sót lại và ngăn ngừa độ giòn. Quá trình ủ ở nhiệt độ cao hơn làm giảm độ cứng và khả năng giữ cạnh, do đó quá trình ủ phải được kiểm soát theo yêu cầu ứng dụng.

Ứng dụng, hạn chế và lựa chọn thay thế

440A: dao làm bếp, kéo, dụng cụ cầm tay nhỏ và dao kéo nơi thỉnh thoảng tiếp xúc với hơi ẩm có thể chấp nhận được. 440B: lưỡi cắt công nghiệp, dụng cụ chế biến gỗ và-vòng bi chịu mài mòn vừa phải. 440C: dao mổ phẫu thuật, vòng bi chính xác, đế van và lưỡi cưa công nghiệp yêu cầu khả năng chống mài mòn tối đa. Cả ba loại đều có khả năng hàn kém và không nên sử dụng trong các cụm hàn mà không có quá trình gia nhiệt trước và{5}}hàn sau hàn nghiêm ngặt. Trong trường hợp yêu cầu cả khả năng chống ăn mòn và độ cứng, thay vào đó hãy xem xét cấp độ cứng-kết tủa UNS S17400.

Câu hỏi thường gặp

Loại 440 nào là tốt nhất cho dao?

440C mang lại khả năng giữ cạnh và chống mài mòn tốt nhất và là loại thép làm dao cao cấp cổ điển-nhưng cần được chăm sóc chống ăn mòn. 440A giữ cạnh tốt khi sử dụng trong nhà bếp và chống gỉ tốt hơn; nhiều lưỡi dao gia dụng sử dụng 440A hoặc 440B vì lý do đó.

Tại sao 440C cứng hơn nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn 440A?

Carbon cao hơn tạo thành nhiều cacbua crom hơn trong quá trình đông cứng, giúp tăng độ cứng nhưng tiêu thụ crom lẽ ra sẽ duy trì màng thụ động. Do đó, độ cứng và khả năng chống ăn mòn có sự đánh đổi lẫn nhau trong các dòng sản phẩm.

Thép không gỉ 440 series có thể hàn được không?

Kém. Cấu trúc martensitic cứng lại và dễ nứt trong các mối hàn. Nếu không thể tránh khỏi việc hàn thì cần phải làm nóng trước nghiêm ngặt và ủ ngay lập tức-mối hàn và cụm lắp ráp thường được ủ sau đó. Thiết kế hàn thường được tránh.

Xử lý nhiệt nào tối đa hóa độ cứng của 440C?

Austenitize ở 1010-1070 C, làm nguội bằng dầu, sau đó ủ ở 150-200 C, thường có nhiều chu kỳ ủ để loại bỏ austenite còn sót lại. Điều này phát triển độ cứng lên mức 60 HRC đồng thời giảm độ giòn.

Inox 440 có từ tính không?

Đúng. Cấu trúc martensitic có từ tính trong mọi điều kiện, được ủ hoặc cứng lại. Điều này là bình thường đối với thép không gỉ có thể cứng và không cho thấy vấn đề về chất lượng.

Cấp 440 có phù hợp với môi trường biển không?

Không. Ngay cả 440A cũng có khả năng chống rỗ hạn chế trong nước muối. Đối với dịch vụ hàng hải và clorua, hãy chọn loại austenit hoặc song công mang molypden-hoặc loại làm cứng-kết tủa chẳng hạn như UNS S17400 với lớp phủ thích hợp.