Unités de roulement en acier inoxydable 420 et 440
Comprendre la composition matérielle de Acier inoxydable 420 contre 440 unités de roulement est essentielle pour sélectionner le bon matériau pour les applications industrielles. Les deux aciers sont aciers inoxydables martensitiques, mais leur teneur en carbone, leurs éléments d'alliage et leurs réponses au traitement thermique diffèrent, ce qui affecte leurs performances.
Composition chimique de l'acier inoxydable 420 et 440
La principale différence entre Acier inoxydable 420 et 440 réside dans le Teneur en carbone et niveaux de chrome, qui influencent la dureté, la résistance à la corrosion et les propriétés d'usure.
| Élément |
Acier inoxydable 420 |
Acier inoxydable 440 (Principalement 440C) |
| Carbone (C) |
0,15 – 0,40% |
0,95 – 1,20% (Dureté supérieure) |
| Chrome (Cr) |
12.0 – 14.0% |
16.0 – 18.0% (Meilleure résistance à la corrosion) |
| Nickel (Ni) |
0,5% max |
0,75% max |
| Manganèse (Mn) |
1,0% max |
1,0% max |
| Silicium (Si) |
1,0% max |
1,0% max |
| Molybdène (Mo) |
0,5% max (en option) |
0,75% max (dans quelque 440 classes) |
| Phosphore (P) |
0,04% max |
0,04% max |
| Soufre (S) |
0,03% max |
0,03% max |
Principales différences dans la composition des matériaux
-
Teneur en carbone:
- 420 SS a teneur en carbone inférieure (0,15-0,40%), le rendant plus doux et plus facile à usiner.
- 440 SS (en particulier 440C) a carbone plus élevé (0,95-1,20%), le rendant beaucoup plus dur et plus résistant à l'usure.
-
Teneur en chrome:
- L'acier inoxydable 420 contient du chrome 12-14%, offrant résistance modérée à la corrosion.
- L'acier inoxydable 440 contient du chrome 16-18%, ce qui améliore résistance à l'oxydation et à la rouille.
-
Teneur en molybdène (Mo):
- Quelques Aciers inoxydables 440 contenir molybdène, améliorant la résistance à la corrosion.
- L'acier inoxydable 420 contient rarement du molybdène, le rendant moins efficace dans les environnements agressifs.
Comparaison des propriétés mécaniques
| Propriété |
Acier inoxydable 420 |
Acier inoxydable 440 (Principalement 440C) |
| Dureté (HRC, échelle Rockwell) |
48-50 HRC |
58-60 HRC (résistance à l'usure plus élevée) |
| Résistance à la traction |
700 – 850 MPa |
760 – 900 MPa |
| Limite d'élasticité |
500 MPa |
570 MPa |
| Densité |
7,75 g/cm³ |
7,70 g/cm³ |
| Allongement à la rupture |
15% |
13% |
| Module d'élasticité |
200 GPa |
200 GPa |
Principales différences dans les propriétés mécaniques
-
Dureté et résistance à l'usure
- L'acier inoxydable 440 est nettement plus dur (jusqu'à 60 HRC) que Acier inoxydable 420 (50 HRC max).
- La dureté élevée de Acier inoxydable 440C le fait idéal pour les environnements à forte charge, à grande vitesse et à forte usure.
-
Résistance à la traction
- L'acier inoxydable 440 a une résistance à la traction plus élevée que 420, ce qui signifie qu'il résiste à des contraintes plus élevées et à de lourdes charges sans déformation.
-
Ductilité et allongement
- L'acier inoxydable 420 est plus ductile, le rendant plus facile à usiner et les transformer en boîtiers de roulement ou en composants moulés.
- L'acier inoxydable 440 est plus cassant en raison de sa teneur plus élevée en carbone.
Traitement thermique et durcissement
Les deux Aciers inoxydables 420 et 440 peut être durci à travers traitement thermique, mais Le 440C est capable d'atteindre une dureté beaucoup plus élevée.
Traitement thermique de l'acier inoxydable 420
- Recuit: Chauffé à 840-900°C, puis refroidi lentement pour ramollir le matériau.
- Durcissement: Chauffé à 980-1035°C, alors trempé à l'huile ou à l'air.
- Trempe: Habituellement tempéré à 150-400°C pour ajuster la dureté et améliorer la ténacité.
Traitement thermique de l'acier inoxydable 440
- Recuit: Chauffé à 843-871°C, puis refroidi au four.
- Durcissement: Chauffé à 1010-1065°C, alors trempé à l'huile pour une dureté maximale.
- Trempe: Habituellement tempéré à 150-260°C pour conserver une dureté élevée.
Principaux points à retenir : ✔ L'acier inoxydable 440 peut être durci à des niveaux plus élevés, ce qui le rend idéal pour applications à forte usure.
✔ L'acier inoxydable 420 est plus facile à usiner et à traiter, mais ne peut pas atteindre la même dureté que Acier inoxydable 440.
Résistance à la corrosion
Bien que les deux matériaux offrir un certain niveau de résistance à la corrosion, L'acier inoxydable 440 est plus performant dans les environnements humides et chimiquement agressifs.
| Environnement |
Acier inoxydable 420 |
Acier inoxydable 440 |
| Conditions industrielles douces |
✅ Bien |
✅ Excellent |
| Humidité élevée et marine |
❌ Non recommandé |
✅ Mieux mais pas aussi bon que l'acier inoxydable 316 |
| Traitement acide/chimique |
❌ Pauvre |
✅ Résistance modérée |
| Lavages fréquents (alimentaire/pharmaceutique) |
❌ Limité |
✅ Plus résistant |
- Acier inoxydable 420 est sujet à rouille superficielle en cas d'exposition prolongée à l'humidité.
- Acier inoxydable 440 a meilleure résistance aux piqûres, le rendant plus adapté à environnements humides et chimiques.
Usinabilité et Soudage
| Fonctionnalité |
Acier inoxydable 420 |
Acier inoxydable 440 |
| Usinabilité |
✅ Plus facile à usiner |
❌ Difficile à usiner en raison de la dureté |
| Meulage et polissage |
✅ Plus facile à polir |
❌ Nécessite un meulage au diamant |
| Soudage |
✅ Peut être soudé avec préchauffage |
❌ Faible soudabilité, se fissure facilement |
- L'acier inoxydable 420 est plus usinable que l'acier inoxydable 440, ce qui le rend privilégié pour les applications nécessitant un façonnage complexe.
- L'acier inoxydable 440 est plus difficile à usiner en raison de son extrême dureté.
Résumé de la comparaison finale
| Fonctionnalité |
Unités de roulement en acier inoxydable 420 |
Unités de roulement en acier inoxydable 440 |
| Idéalement utilisé dans |
Machines générales, automobile, environnements secs |
Environnements humides, à forte usure et à forte charge |
| Dureté (HRC) |
48-50 HRC |
58-60 HRC |
| Résistance à l'usure |
Modéré |
Excellent |
| Résistance à la corrosion |
Modéré |
Supérieur à 420 mais inférieur à 316 |
| Résistance à la traction |
Bien |
Supérieur à 420 |
| Usinabilité |
✅ Plus facile à usiner |
❌ Difficile à usiner |
| Coût |
Plus abordable |
Plus cher |
Lequel devriez-vous choisir ?
