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Pianificazione strategica e progettazione di unità cuscinetto a prova di futuro Acciaio inossidabile 420 vs. 440

Composizione e proprietà dei materiali AISI 420 vs. AISI 440

Unità cuscinetto in acciaio inossidabile 420 vs. 440

Comprendere la composizione del materiale di Acciaio inossidabile 420 contro 440 unità cuscinetto è fondamentale per la selezione del materiale giusto per le applicazioni industriali. Entrambi gli acciai sono acciai inossidabili martensitici, ma il loro contenuto di carbonio, gli elementi di lega e le risposte al trattamento termico differiscono, influenzandone le prestazioni.

Linea di prodotto Contatto

Composizione chimica dell'acciaio inossidabile 420 vs. 440

La differenza fondamentale tra Acciaio inossidabile 420 e 440 si trova nel contenuto di carbonio E livelli di cromo, che influenzano la durezza, la resistenza alla corrosione e le proprietà di usura.

Elemento Acciaio inossidabile 420 Acciaio inossidabile 440 (Principalmente 440C)
Carbonio (C) 0,15 – 0,40% 0,95 – 1,20% (Durezza maggiore)
Cromo (Cr) 12.0 – 14.0% 16.0 – 18.0% (Migliore resistenza alla corrosione)
Nichel (Ni) 0,5% massimo 0,75% massimo
Manganese (Mn) 1.0% massimo 1.0% massimo
Silicio (Si) 1.0% massimo 1.0% massimo
Molibdeno (Mo) 0,5% max (opzionale) 0,75% massimo (in circa 440 gradi)
Fosforo (P) 0,04% massimo 0,04% massimo
Zolfo (S) 0,03% massimo 0,03% massimo

Differenze chiave nella composizione dei materiali

  1. Contenuto di carbonio:

    • 420 acciaio inossidabile ha basso tenore di carbonio (0,15-0,40%), rendendolo più morbido e facile da lavorare.
    • 440 SS (in particolare 440C) ha carbonio più elevato (0,95-1,20%), rendendolo molto più duro e resistente all'usura.
  2. Contenuto di cromo:

    • 420 SS ha cromo 12-14%, offrendo moderata resistenza alla corrosione.
    • 440 SS ha cromo 16-18%, che migliora resistenza all'ossidazione e alla ruggine.
  3. Contenuto di molibdeno (Mo):

    • Alcuni 440 acciai inossidabili contenere molibdeno, migliorando la resistenza alla corrosione.
    • L'acciaio inossidabile 420 raramente contiene molibdeno, rendendolo meno efficace in ambienti aggressivi.

Confronto delle proprietà meccaniche

Proprietà Acciaio inossidabile 420 Acciaio inossidabile 440 (Principalmente 440C)
Durezza (HRC, scala Rockwell) 48-50 gradi 58-60 gradi (maggiore resistenza all'usura)
Resistenza alla trazione 700 – 850 MPa 760 – 900 MPa
Resistenza allo snervamento 500 MPa 570 MPa
Densità 7,75 g/cm³ 7,70 g/cm³
Allungamento a rottura 15% 13%
Modulo di elasticità 200 GPa 200 GPa

Differenze chiave nelle proprietà meccaniche

  1. Durezza e resistenza all'usura

    • L'acciaio inossidabile 440 è significativamente più duro (fino a 60 gradi) di Acciaio inossidabile 420 (50 HRC max).
    • L'elevata durezza di Acciaio inossidabile 440C lo rende ideale per ambienti ad alto carico, alta velocità e alta usura.
  2. Resistenza alla trazione

    • L'acciaio inossidabile 440 ha una maggiore resistenza alla trazione di 420, il che significa che resiste a sollecitazioni più elevate e carichi pesanti senza deformazioni.
  3. Duttilità e allungamento

    • L'acciaio inossidabile 420 è più duttile, rendendolo più facile da lavorare e trasformarli in alloggiamenti per cuscinetti o componenti fusi.
    • L'acciaio inossidabile 440 è più fragile a causa del suo più elevato contenuto di carbonio.

Trattamento termico e tempra

Entrambi Acciai inossidabili 420 e 440 può essere indurito attraverso trattamento termico, Ma 440C è in grado di raggiungere una durezza molto più elevata.

Trattamento termico in acciaio inossidabile 420

  • Ricottura: Riscaldato a Temperatura 840-900°C, quindi raffreddato lentamente per ammorbidire il materiale.
  • Indurimento: Riscaldato a Temperatura: 980-1035°C, Poi raffreddato ad olio o ad aria.
  • Tempra: Solitamente temperato a Temperatura: 150-400°C per regolare la durezza e migliorare la tenacità.

Trattamento termico in acciaio inossidabile 440

  • Ricottura: Riscaldato a Temperatura: 843-871°C, poi il forno si è raffreddato.
  • Indurimento: Riscaldato a Temperatura: da 1010 a 1065 °C, Poi olio spento per la massima durezza.
  • Tempra: Solitamente temperato a Temperatura: 150-260°C per mantenere un'elevata durezza.

Punti chiave:L'acciaio inossidabile 440 può essere temprato a livelli più elevati, rendendolo ideale per applicazioni ad alta usura.
L'acciaio inossidabile 420 è più facile da lavorare e da elaborare, ma non può raggiungere la stessa durezza di acciaio inossidabile 440.


Resistenza alla corrosione

Mentre entrambi i materiali offrono un certo livello di resistenza alla corrosione, L'acciaio inossidabile 440 offre prestazioni migliori in ambienti umidi e chimicamente aggressivi.

Ambiente Acciaio inossidabile 420 Acciaio inossidabile 440
Condizioni industriali miti ✅ Buono ✅ Eccellente
Elevata umidità e ambiente marino ❌ Non consigliato ✅ Meglio ma non buono come 316 SS
Lavorazione acida/chimica ❌ Povero ✅ Resistenza moderata
Lavaggi frequenti (cibo/farmacia) ❌ Limitato ✅ Più resistente
  • Acciaio inossidabile 420 è incline a ruggine superficiale se esposto a umidità prolungata.
  • Acciaio inossidabile 440 ha migliore resistenza alla corrosione, rendendolo più adatto per ambienti umidi e chimici.

Lavorabilità e saldatura

Caratteristica Acciaio inossidabile 420 Acciaio inossidabile 440
Lavorabilità ✅ Più facile da lavorare ❌ Difficile da lavorare a causa della durezza
Levigatura e lucidatura ✅ Più facile da lucidare ❌ Richiede la molatura a diamante
Saldatura ✅ Saldabile con preriscaldamento ❌ Scarsa saldabilità, si screpola facilmente
  • L'acciaio inossidabile 420 è più lavorabile rispetto all'acciaio inossidabile 440, rendendolo preferito per applicazioni che richiedono forme complesse.
  • L'acciaio inossidabile 440 è più difficile da lavorare a causa della sua estrema durezza.

Riepilogo del confronto finale

Caratteristica Unità cuscinetto in acciaio inossidabile 420 Unità cuscinetto in acciaio inossidabile 440
Da usare al meglio in Macchinari generali, automotive, ambienti asciutti Ambienti ad alta usura, ad alto carico e umidi
Durezza (HRC) 48-50 gradi 58-60 gradi
Resistenza all'usura Moderare Eccellente
Resistenza alla corrosione Moderare Superiore a 420 ma inferiore a 316
Resistenza alla trazione Bene Superiore a 420
Lavorabilità ✅ Più facile da lavorare ❌ Difficile da lavorare
Costo Più conveniente Più costoso

Quale dovresti scegliere?

  • Scegli unità cuscinetto in acciaio inossidabile 420 se:

    • Hai bisogno di un conveniente soluzione.
    • L'applicazione prevede condizioni di corrosione moderata.
    • Hai bisogno lavorazione e sagomatura più facili.
  • Scegli unità cuscinetto in acciaio inossidabile 440 se:

    • Hai bisogno elevata resistenza all'usura per applicazioni ad alta velocità e carichi pesanti.
    • L'ambiente coinvolge umidità, prodotti chimici delicati o lavaggi frequenti.
    • Hai bisogno massima durezza e durata.
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