Підшипникові вузли з нержавіючої сталі 420 проти 440
Розуміння речовинного складу Нержавіюча сталь 420 проти 440 підшипникових вузлів має вирішальне значення для вибору правильного матеріалу для промислового застосування. Обидві сталі є мартенситні нержавіючі сталі, але їхній вміст вуглецю, легуючі елементи та реакції на термічну обробку відрізняються, що впливає на їх ефективність.
Хімічний склад нержавіючої сталі 420 проти 440
Ключова відмінність між Нержавіюча сталь 420 і 440 лежить в вміст вуглецю і рівні хрому, які впливають на твердість, стійкість до корозії та властивості зношування.
елемент |
Нержавіюча сталь 420 |
Нержавіюча сталь 440 (Переважно 440C) |
Карбон (C) |
0,15 – 0,40% |
0,95 – 1,20% (Вища твердість) |
хром (Cr) |
12,0 – 14,0% |
16.0 – 18.0% (Краща стійкість до корозії) |
Нікель (Ni) |
0,5% макс |
0,75% макс |
Марганець (Mn) |
1,0% макс |
1,0% макс |
Кремній (Si) |
1,0% макс |
1,0% макс |
Молібден (Mo) |
0,5% макс. (додатково) |
0,75% макс (у деяких 440 класах) |
Фосфор (P) |
0,04% макс |
0,04% макс |
Сірка (S) |
0,03% макс |
0,03% макс |
Ключові відмінності в складі матеріалу
-
Вміст вуглецю:
- 420 SS має нижчий вуглець (0,15-0,40%), роблячи це м’якше і легше піддається обробці.
- 440 SS (особливо 440C) має вищий вуглець (0,95-1,20%), роблячи це набагато твердіше і зносостійкіше.
-
Вміст Chromium:
- 420 SS містить хром 12-14%, пропонуючи помірна стійкість до корозії.
- 440 SS містить хром 16-18%, що покращує стійкість до окислення та іржі.
-
Вміст молібдену (Mo).:
- Деякі 440 нержавіюча сталь містять молібден, підвищуючи стійкість до корозії.
- Нержавіюча сталь 420 рідко містить молібден, що робить його менш ефективним в агресивних середовищах.
Порівняння механічних властивостей
Власність |
Нержавіюча сталь 420 |
Нержавіюча сталь 440 (Переважно 440C) |
Твердість (HRC, шкала Роквелла) |
48-50 HRC |
58-60 HRC (підвищена зносостійкість) |
Міцність на розрив |
700 – 850 МПа |
760 – 900 МПа |
Межа текучості |
500 МПа |
570 МПа |
Щільність |
7,75 г/см³ |
7,70 г/см³ |
Подовження при розриві |
15% |
13% |
Модуль пружності |
200 ГПа |
200 ГПа |
Ключові відмінності в механічних властивостях
-
Твердість і зносостійкість
- Нержавіюча сталь 440 значно твердіша (до 60 HRC) ніж Нержавіюча сталь 420 (макс. 50 HRC).
- Висока твердість Нержавіюча сталь 440C робить це ідеально підходить для високого навантаження, високої швидкості та високого зносу.
-
Міцність на розрив
- Нержавіюча сталь 440 має більш високу міцність на розрив ніж 420, це означає витримує підвищені навантаження і великі навантаження без деформації.
-
Пластичність і подовження
- Нержавіюча сталь 420 більш пластична, роблячи це легше обробляти і формувати в корпуси підшипників або литі компоненти.
- Нержавіюча сталь 440 більш крихка через високий вміст вуглецю.
Термічна обробка і загартування
Обидва 420 і 440 нержавіюча сталь можна загартувати наскрізь теплова обробка, але 440C здатний досягти значно вищої твердості.
Термічна обробка нержавіючої сталі 420
- Відпал: Нагрітий до 840-900°C, потім повільно охолоджують, щоб розм’якшити матеріал.
- Загартовування: Нагрітий до 980-1035°C, тоді гасіння в маслі або на повітрі.
- Загартовування: Зазвичай загартований при 150-400°C для регулювання твердості та підвищення міцності.
Термічна обробка нержавіючої сталі 440
- Відпал: Нагрітий до 843-871°C, потім піч охолоджується.
- Загартовування: Нагрітий до 1010-1065°С, тоді масло погашене для максимальної твердості.
- Загартовування: Зазвичай загартований при 150-260°C зберегти високу твердість.
Ключові висновки: ✔ Нержавіючу сталь 440 можна загартувати до більш високого рівня, що робить його ідеальним для застосування з високим зносом.
✔ Нержавіючу сталь 420 легше обробляти та обробляти, але не може досягти такої ж твердості, як 440 нержавіюча сталь.
Стійкість до корозії
Поки обидва матеріали забезпечують певний рівень стійкості до корозії, Нержавіюча сталь 440 краще працює у вологому та хімічно агресивному середовищі.
Навколишнє середовище |
Нержавіюча сталь 420 |
Нержавіюча сталь 440 |
М'які промислові умови |
✅ Добре |
✅ Відмінно |
Висока вологість і море |
❌ Не рекомендується |
✅ Краще, але не так добре, як 316 SS |
Кислотна/хімічна обробка |
❌ Бідно |
✅ Помірна стійкість |
Часті промивання (їжа/фармацевтика) |
❌ Обмежено |
✅ Більш стійкий |
- Нержавіюча сталь 420 схильний до іржавіння поверхні при тривалому впливі вологи.
- Нержавіюча сталь 440 має краща стійкість до точкової корекції, що робить його більш придатним для вологі та хімічні середовища.
Оброблюваність і зварювання
Особливість |
Нержавіюча сталь 420 |
Нержавіюча сталь 440 |
Оброблюваність |
✅ Легше в обробці |
❌ Важко обробляти через твердість |
Шліфування та полірування |
✅ Легше полірується |
❌ Потрібне алмазне шліфування |
Зварювання |
✅ Можна зварювати з попереднім підігрівом |
❌ Погана зварюваність, легко тріскається |
- Нержавіюча сталь 420 краще піддається обробці ніж з нержавіючої сталі 440, що робить його кращим для застосувань, які потребують складного формування.
- Нержавіючу сталь 440 складніше обробляти через свою надзвичайну твердість.
Підсумок остаточного порівняння
Особливість |
420 Підшипникові вузли з нержавіючої сталі |
440 Підшипникові вузли з нержавіючої сталі |
Найкраще використовувати в |
Загальне машинобудування, автомобільна промисловість, сухе середовище |
Високий знос, високе навантаження, вологе середовище |
Твердість (HRC) |
48-50 HRC |
58-60 HRC |
Зносостійкість |
Помірний |
Чудово |
Стійкість до корозії |
Помірний |
Вище 420, але нижче 316 |
Міцність на розрив |
добре |
Вище 420 |
Оброблюваність |
✅ Легше в обробці |
❌ Важко обробляти |
Вартість |
Більш доступний |
Дорожче |
Який вибрати?
-
Виберіть підшипникові вузли з нержавіючої сталі 420, якщо:
- Вам потрібно a економічно ефективним рішення.
- Додаток передбачає умови помірної корозії.
- Ви вимагаєте легша обробка та формування.
-
Виберіть підшипникові вузли з нержавіючої сталі 440, якщо:
- Вам потрібно висока зносостійкість для високошвидкісні додатки з великим навантаженням.
- Середовище залучає вологість, слабкі хімічні речовини або часте миття.
- Ви вимагаєте максимальна твердість і довговічність.