410 vs. 420 martensitische rostfreie Stähle: schweißbar mit niedrigem-Kohlenstoffgehalt vs. Verschleiß-mit hohem Kohlenstoffgehalt

 

Was sind ihre Kernzusammensetzungen und Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften?

410 enthält 11,5–13,5 % Cr, maximal 0,15 % C und kein Nickel und liefert im geglühten Zustand eine Zugfestigkeit von ~520 MPa. Es kann für eine mäßige Verschleißfestigkeit auf 45 HRC wärmebehandelt werden und bietet im Vergleich zu martensitischen Sorten mit höherem Kohlenstoffgehalt eine gute Schweißbarkeit. 420 enthält 12–14 % Cr, 0,15–0,40 % C und kein Nickel und erreicht nach dem Abschrecken und Anlassen eine maximale Härte von 55 HRC. Sein höherer Kohlenstoffgehalt bildet dichte Chromkarbide, was die Verschleißfestigkeit erhöht, aber die Schweißbarkeit verringert. Beide Sorten sind bei allen Temperaturen magnetisch und erfordern eine Wärmebehandlung, um ihr volles Festigkeitspotenzial zu erreichen.

Wie unterscheiden sich ihre Schweißbarkeit und Formbarkeit bei der Fertigung?

410 ist der am besten schweißbare martensitische Edelstahl. - Er kann mit standardmäßigen GTAW- oder SMAW-Methoden geschweißt werden, wobei auf 150–200 Grad vorgewärmt und nach dem Schweißen angelassen wird, um Risse zu vermeiden. Es verfügt außerdem über eine gute Formbarkeit zum Biegen und Stanzen dünner Teile. 420 ist aufgrund seines höheren Kohlenstoffgehalts schlecht schweißbar: Beim Schweißen kommt es zu Karbidausfällungen an den Korngrenzen, was zu Sprödigkeit und Rissbildung in der Wärmeeinflusszone führt. Es wird nicht für geschweißte Baugruppen empfohlen, auch nicht mit Vorwärmen. Die Formbarkeit von 420 ist auf leichtes Biegen beschränkt. - Starke Kaltumformung führt zu Kaltverfestigung und Rissbildung ohne Zwischenglühen.

Bei welchen Bewerbungen wird eine Note der anderen vorgezogen?

Wählen Sie 410 für geschweißte mechanische Teile in trockenen Umgebungen: Pumpenwellen, Ventilkörper, Komponenten landwirtschaftlicher Geräte und Ofenbrenner, bei denen mäßige Festigkeit und Schweißbarkeit von entscheidender Bedeutung sind. Entscheiden Sie sich für 420 für nicht-geschweißte, verschleißintensive-Teile: Schneidwerkzeuge (z. B. Holzbearbeitungsklingen), chirurgische Instrumente (z. B. Skalpelle), Schusswaffenkomponenten und Lagerringe, die eine hohe Härte und Schnitthaltigkeit erfordern.

Wie vergleichen sich ihre Korrosionsbeständigkeiten in Betriebsumgebungen?

410 bietet eine grundlegende Korrosionsbeständigkeit und verträgt trockene Innenbedingungen sowie kurzzeitige Einwirkung von Süßwasser. Ohne Schutzbeschichtungen (z. B. Verzinkung) rostet es in feuchten, küstennahen oder chemischen Umgebungen schnell. Der höhere Kohlenstoffgehalt von 420 verringert die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu 410, wodurch es in feuchten Umgebungen noch anfälliger für Rost wird. Es ist nur für trockene Anwendungen mit geringer Luftfeuchtigkeit geeignet, z. B. für Maschinenteile im Innenbereich. Keine der beiden Sorten wird für Anwendungen in der Schifffahrt oder chemischen Verarbeitung empfohlen. -Führen Sie für einen besseren Korrosionsschutz ein Upgrade auf 304 oder 17-4 PH durch.

Was sind die wichtigsten Wärmebehandlungsrichtlinien für jede Sorte?

Für 410 ist der Standard-Härtungszyklus: Austenitisieren bei 980–1050 Grad, Abschrecken in Öl, dann Anlassen bei 200–300 Grad, um Härte und Zähigkeit auszugleichen. Das Anlassen über 300 Grad verringert die Festigkeit erheblich, verbessert aber die Duktilität. 420 erfordert eine höhere Austenitisierungstemperatur (1010–1070 Grad), um die Karbide vollständig aufzulösen, gefolgt von einem Ölabschrecken und Anlassen bei 150–200 Grad, um die Härte zu maximieren. Vermeiden Sie übermäßiges Anlassen, da dies die Verschleißfestigkeit verringert. Beide Sorten müssen nach dem Glühen langsam abgekühlt werden, um eine Versprödung zu verhindern. -Schnelles Abkühlen kann in dicken Abschnitten zu Rissen führen.