Технические характеристики и свойства нержавеющей стали AISI 420
| Стандарт | ASTM A240 — спецификация на плоский прокат из коррозионностойких хромистых и хромоникелевых сталей для сосудов под давлением и общепромышленных нужд. | ||||||
| Классификация | Мартенситная нержавеющая сталь. | ||||||
| Области применения | Изготовление пружин, работающих при температурах до 450 °C, рессор, шарикоподшипников, высокоточного измерительного инструмента и режущих элементов. | ||||||
AISI 420 представляет собой мартенситный сплав, подвергаемый термообработке для достижения высокой износостойкости. Материал характеризуется отличной пластичностью в состоянии поставки, высокой ударной вязкостью и сбалансированным сочетанием коррозионной и жаростойкости.
Химический состав стали AISI 420 в %
| Марка стали | C | Mn | P | Si | Mo | V | Cr |
| 420 | 0,15 | 1,0 | 0,04 | 1,0 | - | - | 12,0-14,0 |
| 420 MoV | 0,45-0,55 | 1,0 | 0,04 | 1,0 | 0,5-0,8 | 0,1-0,2 | 14,0-15,0 |
Механические свойства AISI 420 напрямую зависят от концентрации углерода, что позволяет сопоставлять её с отечественными марками стали типа 20Х13, 30Х13 и 40Х13. Легирование молибденом и ванадием (в версии 420 MoV) существенно повышает твердость, износостойкость и сопротивляемость коррозионному воздействию.
Механические свойства AISI 420
| Марка стали | Типичные механические показатели в отожженном состоянии | Твердость (закалка + низкий отпуск 205°С), HRC | |||
| HB | Предел текучести (0,2%), МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | ||
| AISI 420 (20X13) | <230 | 315 | 550 | 26 | 42-47 |
| AISI 420 (30X13) | <245 | 355 | 600 | 23 | 47-50 |
| AISI 420 (40X13) | <250 | 375 | 620 | 20 | 50-55 |
| AISI 420 MoV | <280 | 390 | 650 | 18 | 55-58 |
Физические свойства
Плотность сплава составляет 7,73 г/см³.
| Модуль Юнга, ГПа | 195 |
| Удельная теплоёмкость, Дж/кг·К | 450 |
| Коэффициент теплового расширения (10⁻⁶/°С) | 10,2 |
| Теплопроводность, Вт/м·К | 27,4 |
| Электрическое сопротивление, Ом·м·10⁻⁹ | 680 |
| Магнитная проницаемость | >600 |
Коррозионная стойкость и аналоги
Материал сохраняет стойкость к образованию окалины при температурах до 700°С.
| Германия | 1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46Cr13, X46CM3 |
| Япония | SUS420J2 |
| Франция | X40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C14, Z44C14, Z50C14 |
| Англия | 420S45, X39Cr13 |
| Евросоюз | 1.4031, 1.4034, X39Cr13, X40Cr13, X41Cr13 |
Сфера промышленного использования
Baihu рекомендует AISI 420 для производства изделий, требующих высокой твердости в сочетании с коррозионной стойкостью:
- Инструментальное производство: режущие и мерительные приборы.
- Машиностроение: штоки поршневых компрессоров, пружины, подшипники.
- Пищевая промышленность: оборудование для измельчения, сортировки и тепловой обработки сырья.
- Энергетика: детали турбин и котлов.
Рекомендации по сварке и обработке
AISI 420 подлежит сварке, однако предпочтительным методом является дуговая сварка в среде инертных газов. После сварки обязательна очистка от окалины и последующая пассивация шва.
Термическая обработка: отжиг проводится при 1000-1060°C с охлаждением на воздухе. Для пассивации применяют 20-25% раствор азотной кислоты (HNO3). Следует учитывать, что длительный нагрев выше 1000°C провоцирует рост зерна, что снижает пластичность металла.
