410 ve 420 Paslanmaz Çelik: Martensitik Sertlik Spektrumu

 

410 ve 420 paslanmaz çeliğin kimyasal bileşimleri, sertleşme yetenekleri ve tipik uygulamaları nelerdir?
Her ikisi de düz krom martenzitik çeliklerdir; 410, %11,5-%13,5 Cr içerir ve 420, %12-14 Cr içerir. Tanımlayıcı fark karbondur: 410 maksimum %0,15'e sahipken 420 minimum %0,15'e sahiptir ve tipik olarak daha yüksek bir değere sahiptir. Bu, 420'nin ısıl işlemden sonra 410'a (HRC 45'e kadar) kıyasla çok daha yüksek bir sertliğe (HRC 54-56'ya kadar) ulaşmasını sağlar. 410 bağlantı elemanları, pompa milleri ve valfler gibi genel amaçlı parçalar için kullanılır. 420 aşınma direncinin kritik olduğu kesici kenarlar, cerrahi aletler, plastik kalıplar ve bıçak bıçakları için tasarlanmıştır.

Karbon içeriği farkı ısıl işlemden sonra nihai mekanik özelliklerini nasıl etkiler?
Karbon, martensitin sertleşmesini sağlayan birincil elementtir. 420'deki daha yüksek karbon, ostenitleme ve söndürme işlemi sırasında daha büyük hacimde sert krom karbürlerin oluşumuna izin verir. Bu, daha yüksek içsel sertliğe ve aşındırıcı aşınmaya karşı üstün dirence sahip martensitik bir matrisle sonuçlanır. Ancak bu aynı zamanda tokluğu da azaltır. 410, daha düşük karbonu sayesinde daha iyi süneklik ve darbe direnciyle orta düzeyde sertlik elde eder. Seçim doğrudan-bir değiş-tokuştur: Maksimum sertlik için 420, daha iyi dayanıklılık için 410.

Hangi uygulamalarda daha yaygın olan ve genellikle daha ucuz olan 410 yerine 420'yi seçmek kritik öneme sahiptir?
Bileşenin birincil işlevi kesmeyi, kesmeyi veya aşındırıcı aşınmaya karşı koymayı içeriyorsa 420'yi seçin. Buna profesyonel ve tüketiciye yönelik çatal bıçak takımları, neşterler ve cerrahi makaslar, plastik veya tekstil malzemelerinin kesilmesine yönelik endüstriyel bıçaklar ve keskin bir kenarı koruması gereken gıda işleme makinelerindeki bileşenler dahildir. Genel korozyon direncinin ve orta düzeyde mukavemetin gerekli olduğu ancak aşırı aşınma direncinin gerekli olmadığı valf gövdesi veya bağlantı elemanı gibi uygulamalar için 410 tamamen yeterli ve daha ekonomiktir.

Optimum performansı elde etmek için bu iki kalitenin ısıl işleminde dikkate alınması gereken önemli noktalar nelerdir?
Her ikisi de hassas ısıl işlem gerektirir: östenitleme, su verme ve temperleme. 420 için, daha yüksek karbon, tane büyümesine veya östenitin kalmasına neden olmadan karbürlerin tamamen çözülmesi için östenitleme sıcaklığının ve süresinin dikkatli bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. İstenilen sertlik ve tokluk dengesini elde etmek için temperleme aralığı dikkatli bir şekilde seçilmelidir. 410'in tedavisi genellikle daha bağışlayıcıdır. Her iki kalite de dekarbürizasyona karşı hassastır, dolayısıyla tamamen sert bir yüzey sağlamak amacıyla kritik parçalar için kontrollü atmosfer veya vakumlu ısıl işlem önerilir.

Bir alıcı veya tasarımcı bu martensitik kaliteler arasında seçim yaparken hangi son yönergeyi izlemelidir?
Birincil işlevsel gereksinimin seçimi belirlemesine izin verin. Şunu sorun: Bu parçanın her şeyden önce keskin kalması mı yoksa aşınmaya karşı dayanıklı olması mı gerekiyor? Cevabınız evet ise 420'yi seçin ve gerekli sertliği belirtin. İyi korozyon direnci, orta düzeyde dayanıklılık ve daha iyi darbe direncine olan ihtiyaç daha mı önemli? Eğer öyleyse 410 uygun seçimdir. Her zaman tüm çevreyi göz önünde bulundurun: 420'nin daha yüksek sertliği, 410'a kıyasla genel korozyon direncinde hafif bir azalmaya neden olabilir. Kaynaklı imalatlar için, her iki kalitenin de kaynak öncesi- ve kaynak sonrası- ısıl işlem gerektirdiğini unutmayın.