Thép không gỉ 420: Hợp kim cacbon Martensitic-cao dành cho dụng cụ cắt chính xác

Thép không gỉ 420 là loại martensitic cacbon-cao với khả năng giữ cạnh và độ cứng vượt trội, khiến nó trở thành vật liệu tiêu chuẩn cho dao kéo chuyên nghiệp, dao mổ phẫu thuật và các bộ phận có độ-độ chính xác cao khi mài mòn. Hàm lượng crom 12–14% của nó mang lại khả năng chống ăn mòn cơ bản, trong khi hàm lượng carbon cao mang lại độ cứng cực cao thông qua xử lý nhiệt.

Thành phần hóa học (Khóa, % theo tiêu chuẩn ASTM A240)

Cacbon (C): 0,15–0,40

Crom (Cr): 12,00–14,00

Mangan (Mn): Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00

Silicon (Si): Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00

Thuộc tính cơ học (Xử lý nhiệt{0}})

Độ bền kéo: Lớn hơn hoặc bằng 760 MPa

Cường độ năng suất: Lớn hơn hoặc bằng 550 MPa

Độ giãn dài trong 50mm: Lớn hơn hoặc bằng 12%

Độ cứng: Lên tới 50 HRC (xử lý nhiệt-)

Ưu điểm về hiệu suất

Khả năng giữ cạnh đặc biệt: Cacbit cứng bảo toàn độ sắc bén cho dụng cụ cắt.

Khả năng chống mài mòn cao: Vượt trội hơn 410 trong các ứng dụng yêu cầu chống trầy xước và mài mòn.

Thực phẩm-Khả năng tương thích an toàn: Đạt tiêu chuẩn FDA về sử dụng dụng cụ nhà bếp và y tế.

Ứng dụng

Dao và kéo nhà bếp cao cấp

Dao mổ và dụng cụ nha khoa

Ghế van và lõi khuôn

Điểm tương đương

EN 1.4021, JIS SUS420J1/J2, DIN X20Cr13/X30Cr13

5 câu hỏi và câu trả lời thường gặp

Điều gì mang lại cho 420 khả năng giữ cạnh vượt trội so với 410?Hàm lượng carbon cao hơn của 420 (0,15–0,40%) là yếu tố chính giúp duy trì cạnh của nó. Trong quá trình xử lý nhiệt, carbon kết hợp với crom để tạo thành các hạt cacbua crom đậm đặc được phân tán khắp cấu trúc vi mô của thép. Các cacbua cứng này hoạt động như một rào cản mài mòn, ngăn lưỡi cắt bị cùn khi tiếp xúc với các vật liệu cứng như thịt hoặc vải. 410, có hàm lượng cacbon thấp hơn, tạo thành ít cacbua hơn nên lưỡi cắt bị mòn nhanh hơn nhiều, khiến nó không phù hợp với các dụng cụ cắt chuyên nghiệp. Các cacbua cũng cải thiện khả năng chống trầy xước của 420, giữ cho lưỡi dao trông mới dài hơn so với loại tương đương 410.

Sự khác biệt giữa các phân nhóm 420J1 và 420J2 là gì?420J1 có lượng carbon thấp hơn (0,15–0,25%) và dẻo hơn, giúp dễ dàng tạo thành các hình dạng cong như kéo làm bếp hoặc kẹp nha khoa. Nó có thể được làm cứng đến 40–45 HRC, cân bằng độ cứng với khả năng tạo hình cho các công cụ phức tạp. 420J2 có hàm lượng carbon cao hơn (0,25–0,40%) và đạt được độ cứng tối đa 50 HRC, khiến nó trở nên lý tưởng cho các công cụ cắt{12}}hạng nặng như dao săn và kéo công nghiệp. Cả hai loại phụ đều có cùng hàm lượng crom 12–14%, do đó khả năng chống ăn mòn của chúng gần như giống nhau, nhưng hàm lượng carbon cao hơn của J2 khiến nó khó hàn hơn và dễ bị giòn hơn nếu không được tôi luyện đúng cách.

420 có thể hàn được không và cần có những biện pháp phòng ngừa nào?Hàn 420 là có thể nhưng đầy thách thức do hàm lượng carbon cao và cấu trúc martensitic. Thép dễ bị nứt nguội ở vùng hàn vì nguội nhanh sau khi hàn tạo thành martensite cứng, giòn và không có thời gian ủ. Để ngăn chặn điều này, hãy làm nóng trước kim loại cơ bản ở nhiệt độ 200–300 độ trước khi hàn, sử dụng nhiệt lượng đầu vào-thấp (tốc độ di chuyển chậm và dòng điện thấp) để giảm thiểu kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt-(HAZ) và tôi ngay lập tức phần hàn ở 250–300 độ để làm mềm dây hàn HAZ. 410 hoặc 420 để phù hợp với thành phần của kim loại cơ bản và nên tránh các phần dày 420J2 vì hàn do nguy cơ nứt cao.

420 có phù hợp với các ứng dụng tiếp xúc với thực phẩm không và làm cách nào để bảo trì nó?420 được FDA-chấp thuận để tiếp xúc với thực phẩm và được sử dụng rộng rãi cho dao nhà bếp và lưỡi chế biến thực phẩm vì bề mặt nhẵn của nó chống lại sự tích tụ của vi khuẩn và lớp oxit crom của nó chống lại sự ăn mòn từ thực phẩm có tính axit như cam quýt và cà chua. Để duy trì hiệu suất, các công cụ 420 phải được-rửa sạch và lau khô bằng tay ngay sau khi sử dụng để tránh các đốm nước và rỉ sét-không giống như austenit 304, 420 sẽ phát triển rỉ sét bề mặt nhẹ nếu để ướt trong thời gian dài. Thỉnh thoảng đánh bóng bằng chất tẩy rửa bằng thép không gỉ sẽ khôi phục lại độ sáng bóng và củng cố lớp oxit bảo vệ, kéo dài tuổi thọ của dụng cụ theo năm tháng.

Tại sao 420 được ưa chuộng hơn 304 đối với các bộ phận khuôn và khuôn dập?Lõi khuôn và các thành phần khuôn yêu cầu độ cứng cao để chống mài mòn do các chu kỳ phun nhựa hoặc kim loại lặp đi lặp lại và 420 mang lại điều này khi-được xử lý nhiệt đến 45–50 HRC-cứng hơn nhiều so với mức tối đa 217 HB của 304. 420 cũng có độ ổn định kích thước tuyệt vời sau khi xử lý nhiệt, đảm bảo khe hở khuôn chính xác để sản xuất các bộ phận nhất quán. Mặc dù 304 có khả năng chống ăn mòn-cao hơn nhưng lại thiếu độ cứng và khả năng chống mài mòn cần thiết cho dịch vụ khuôn-lâu dài và không thể-xử lý nhiệt để tăng cường khả năng chịu áp lực tiếp xúc cao và giữ nguyên hình dạng của các khu vực quan trọng{13}}, khiến nó trở thành lựa chọn thiết thực hơn cho sản xuất khuôn, ngay cả khi khả năng chống ăn mòn thấp hơn.