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sus 440c與sus 316耐腐蝕能力

生活 更新时间:2024-11-26 14:41:49

SUS440C是JIS标準規定的不鏽鋼中硬度最高的不鏽鋼。它是馬氏體不鏽鋼的一種,假設将在經過熱處理以增加其硬度的狀态下使用。特種鋼-雙相不鏽鋼廠家-耐熱不鏽鋼價格-鎳基合金-高溫銅合金-GH2132-GH4169-上海隆繼

不鏽鋼常用于對強度和耐磨性有要求的軸承、軸等機械零件,由于強度高、耐腐蝕性強,也用于切削工具。

但是,SUS440C最重要的硬度和不鏽鋼的重要特性耐腐蝕性也因熱處理條件而變化,因此需要足夠的知識來處理。

在本文中,我們将對SUS440C的特性和标準、物理特性、耐腐蝕性和随熱處理條件而變化的機械特性進行說明。

什麼是SUS440C

SUS440C是一種含碳量高達0.95%~1.20%、淬火固化性特别高的馬氏體不鏽鋼(見上圖)。通過淬火和回火,可以獲得HRC58或更高的硬度,這是不鏽鋼中的最高水平。由于其硬度高,是一種耐磨性和疲勞強度高、抗拉強度好、機械性能優良的不鏽鋼。價格和SUS304差不多,或者比SUS304高一點。

SUS440C的耐蝕性為16.0~18.0%,在不鏽鋼中相對較大,因此高于S45C等碳鋼和SK料、SKS料等工具鋼。但由于含碳量高,不及奧氏體不鏽鋼(SUS304等)、鐵素體不鏽鋼(SUS430等)和其他馬氏體不鏽鋼(SUS410、SUS420等)。

參考:SUS304和SUS430是什麼意思?簡單易懂的用法和功能說明!

SUS440C的切削加工性在退火前(退火後)與普通鋼和鐵素體不鏽鋼大緻相同,優于奧氏體不鏽鋼。但是,由于淬火和回火後的可加工性較差,因此往往在淬火前成型為最終形狀。但是,如果要在淬火和回火後進行機械加工,則必須使用放電加工,它可以不受硬度影響進行加工,或者使用刀具來加工難切削材料。JIS 标準包括 SUS440F,它通過在 SUS440C 中添加硫來改善可加工性(參見上圖)。

SUS440C的淬透性特别好,是一種以應用調質為前提的不鏽鋼。下表是JIS标準(JIS G 4303:2021)中描述的用于退火、淬火和回火的熱處理條件的示例,但通常使用這些條件以外的熱處理條件。

熱處理方法

退火

淬火

回火

溫度(℃)

800-920

1010-1070

100-180

冷卻方式

緩慢冷卻

油冷

風冷

・ 緩冷:停爐後将鋼留在爐内,随爐冷卻而冷卻的方法。

・油冷:停爐後,将鋼材從爐内取出,放入油中冷卻。

・ 空冷:停爐後,将鋼材從爐内取出,在常溫下進行空氣冷卻。

參考:專家介紹不鏽鋼淬火!

SUS440C的應用

SUS440C的很多應用都利用了其優異的硬度、耐磨性和較好的耐腐蝕性,如下圖所示。

-軸承:支撐旋轉和往複運動部件的部件。有時使用 SUS440C,因為它需要對負載和摩擦阻力的形狀不變性。

・刀片:菜刀、剪刀、剃須刀、醫用手術刀等刀片。SUS440C因其高硬度和防鏽性而經常使用。

・ 量規:用于驗證産品形狀和精度的測量/檢查量規。可以使用 SUS440C,因為它需要形狀不變性和防鏽。

・ 模具:需要耐磨性。SUS440C 可用于塑料注射成型模具。

此外,用于需要強度的機械零件,如噴嘴、軸和泵零件。

SUS440C标準

SUS440C 在以下 JIS 标準中定義。

・ JIS G 4303:2021“不鏽鋼棒”

・ JIS G 4308: 2013“不鏽鋼線材”

・ JIS G 4309:2013“不鏽鋼線”

・ JIS G 4318:2016“冷加工不鏽鋼棒”

SUS440C闆材沒有标準,但市面上有。SUS440A闆材與SUS440C闆材的區别僅在于碳含量,在以下JIS标準中進行了描述。

・ JIS G 4304:2021《熱軋不鏽鋼闆及鋼帶》

・ JIS G 4305:2021《冷軋不鏽鋼闆及鋼帶》

另外,與 SUS440C 的 JIS 标準以外的标準的對應關系如下。

标準符号

日本工業标準

國際标準化組織

CN

ASTM

标準名稱

日本工業标準

國際标準化組織

歐洲标準化委員會

美國測試與材料協會

鋼種名稱

SUS440C

X110Cr17

1.4023

S44004

SUS440C的機械性能

退火态硬度

淬火/回火狀态下的硬度

HBW

人權委員會

高壓

HBW

人權委員會

高壓

269以下

28 或更少

284 或更少

-

58個或更多

653 或更多

SUS440C的硬度在“JIS G 4303:2021”中規定,如上表所示。然而,這些硬度并不總是如此,淬火和回火後的硬度因熱處理條件的不同而有很大差異。

例如,對于各種淬火溫度的淬火後(回火前)的硬度,已經報道了以下值。

淬火溫度

900℃

950℃

1000℃

1050℃

1150℃

硬度 (HRC)

47

53

59

61

42

參考來源:Silicon Roy Lab "SUS440C" Silicon Roy Lab Co., Ltd.

至于淬火/回火狀态,如下表所示,有各種回火溫度下的各種力學性能數據。

回火溫度

抗拉強度

0.2% 保證應力

拉緊

硬度

兆帕

兆帕

%

人權委員會

退火

758

448

14

27.71 (269HB)

204℃

2030年

1900

59

260℃

1960年

1830

57 57

316℃

1860

1740

56

371℃

1790

1660

56

參考來源:賓夕法尼亞不鏽鋼“440C STAINLESS STEEL”賓夕法尼亞不鏽鋼制品公司

如果在1020°C下進行淬火并使用油冷作為冷卻方法,則回火後的硬度如下圖所示。

SUS440C的物理特性

密度

導熱系數

比熱

比電阻

× 10-8

磁的

克/立方厘米

寬/(米·K)

J/(g・℃)

Ω・m

7.78

24.3

0.46

60

鐵磁性

參考來源:Silicon Roy Lab“物理特性”Silicon Roy Lab Co. , Ltd.,産品目錄/技術信息“不鏽鋼”愛知鋼鐵株式會社

SUS440C的主要物理性能如上表所示。

楊氏模量因溫度而異,如下表所示。

溫度(℃)

20

100

200

300

400

楊氏模量 (GPa)

215

212

205

200

190

參考來源:Gruppo Lucefin "1.4125a440c62.pdf" LUCEFIN SPA

下表顯示了熱膨脹系數,其值随溫度範圍而變化。

溫度範圍(℃)

20-100

20-200

20-300

20-400

20-500

熱膨脹系數 x 10-6 (℃)

10.4

10.8

11.2

11.6

12.0

參考來源:Gruppo Lucefin "1.4125a440c62.pdf" LUCEFIN SPA

與馬氏體不鏽鋼一樣,SUS440C的物理性能與鐵素體不鏽鋼相似,與奧氏體不鏽鋼有很多不同之處。SUS440C與普通鋼一樣具有鐵磁性,與SUS304等奧氏體不鏽鋼不同。比熱、電阻和熱膨脹系數低于奧氏體不鏽鋼,密度、導熱系數和楊氏系數高于奧氏體不鏽鋼。

SUS440C成分

(單元:%)

C

0.95 到 1.20

1.00

少于

1.00

少于

0.040

少于

0.030

少于

0.60

少于

16.0 到 18.0

0.75

少于

SUS440C的化學成分由JIS标準定義,如上表所示。

SUS440C是一種對不鏽鋼的硬度、強度和淬透性有效的高碳含量的不鏽鋼,以及提高耐蝕性和耐熱性以及淬透性的相對高含量的鉻。鉻形成作為防鏽源的氧化膜,淬火後與碳結合成為碳化鉻,有助于SUS440C的硬度和強度。

SUS440C耐腐蝕性

如上所述,SUS440C 顯示出良好的耐腐蝕性,因為它含有大量的鉻,這是氧化膜的來源。但是,由于淬火和回火,會沉積碳化鉻,降低了周圍的鉻含量,降低了耐腐蝕性。

但其耐蝕性取決于回火的熱處理條件,回火溫度越高,析出的碳化鉻量越大,耐蝕性越低。另一方面,淬火後的耐腐蝕性越高,回火溫度越低,耐腐蝕性的劣化受到的抑制越小。

SUS440C 與典型不鏽鋼相比的耐腐蝕性如下表所示。

腐蝕條件

典型不鏽鋼的腐蝕程度(g/(m2・hr))

SUS440C

SUS420J2

SUS304

SUS430

SUS630

0.18

——

0.08

——

0.08

鹽酸 (5%)

10.1059

34.1313

0.4390

12.2568

0.4772

硝酸 (5%)

18.8831

0.3100

0.0137

0.0058

0.0071

硫酸 (5%)

15.5991

22.1287

0.4062

8.7807

0.2707

鹽酸三氯化鐵(6%)

17.1194

15.9090

4.1834

——

7.5868

鹽水 (5%)

0.0129

0.0067

0.0000

——

0.0000

參考來源:Siliconloy Lab《耐腐蝕性對照表》Siliconloy Lab Co. , Ltd.、Siliconloy Lab《耐腐蝕性示例》Siliconloy Lab Co., Ltd.

SUS440C 與典型不鏽鋼相比的局部耐蝕性如下表所示。點腐蝕是點狀腐蝕,是腐蝕到内部深處的腐蝕,點腐蝕電位是發生點腐蝕的下限電位,數值越小越容易發生點腐蝕。

腐蝕條件

典型不鏽鋼的點蝕電位 (mV)

SUS440C

SUS420J2

SUS304

SUS430

SUS630

鹽水 (3.5%)

-300

20

——

120

100

參考來源:Siliconloy Lab 《耐腐蝕性對照表》

與 SUS440A 和 SUS440B 的區别

(單元:%)

鋼種

C

SUS440A

0.60-0.75

1.00

少于

1.00

少于

0.040

少于

0.030

少于

0.60

少于

16.0 到 18.0

0.75

少于

SUS440B

0.75-0.95

1.00

少于

1.00

少于

0.040

少于

0.030

少于

0.60

少于

16.0 到 18.0

0.75

少于

SUS440C

0.95 到 1.20

1.00

少于

1.00

少于

0.040

少于

0.030

少于

0.60

少于

16.0 到 18.0

0.75

少于

首先,SUS440C是SUS440B加碳提高淬火固化性,SUS440B是SUS440A加碳提高淬火固化性,兩者的區别隻是含碳量(見上表)。

因此,這些硬度、韌性和耐腐蝕性之間的關系如下。

・硬度:SUS440C > SUS440B > SUS440A

・ 韌性:SUS440A > SUS440B > SUS440C

・耐腐蝕性:SUS440A > SUS440B > SUS440C

這些硬度的數值在“JIS G 4303:2021”中有規定,如下表所示。

鋼種

退火态硬度

淬火/回火狀态下的硬度

HBW

人權委員會

高壓

HBW

人權委員會

高壓

SUS440A

255 或更少

25 或更少

269以下

-

54個或更多

577 或更多

SUS440B

255 或更少

25 或更少

269以下

-

56個或更多

613以上

SUS440C

269以下

28 或更少

284 或更少

-

58個或更多

653 或更多

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