השוואה בין פלדת אל חלד 420 (בינוני-פחמן מרטנסיטית) ו-440 (גבוהה-פחמן מרטנסיטית)

420 (בינוני-פחמן) ו-440 (גבוה-פחמן) הן פלדות אל-חלד מרטנסיטיות, כאשר ההבדל הליבה הוא תכולת פחמן (420: 0.16-0.35%, 440: 0.60-1.20%). הבדל זה מוביל לפערים משמעותיים בקשיחות, עמידות בפני שחיקה וקשיחות, מה שהופך אותם למתאימים לדרישות שונות של עמידות בפני שחיקה וחוזק.

השוואת פרמטרי ליבה

פָּרָמֶטֶר	נירוסטה 420	440 נירוסטה
הרכב כימי (משקל משקל)	C=0.16-0.35, Cr=12.00-14.00, Fe=יתרה	C=0.60-1.20, Cr=16.00-18.00, Fe=יתרה
מאפיינים מכניים (מרוה ומחוסם)	חוזק מתיחה גדול או שווה ל-725-820MPa, חוזק תפוקה גדול מ-520-620MPa או שווה ל-520-620MPa, התארכות גדולה או שווה ל-12-15%, קשיות 48-57HRC	חוזק מתיחה גדול או שווה ל-795-950MPa, חוזק תפוקה גדול או שווה ל-550-700MPa, התארכות גדולה או שווה ל-10-12%, קשיות 55-62HRC
טמפרטורת שירות	-20 מעלות עד 300 מעלות	-20 מעלות עד 250 מעלות
ציונים שוות ערך	SUS420J1/J2 (JIS), EN 1.4021/1.4028, UNS S42000/S42020	SUS440A/B/C (JIS), EN 1.4104/1.4109/1.4125, UNS S44002/S44003/S44004

הבדלי ביצועים מרכזיים: 1. קשיות ועמידות בפני שחיקה: תכולת פחמן גבוהה של 440 מובילה לקשיות גבוהה יותר (55-62HRC) ועמידות בפני שחיקה מעולה, פי 1.5-2 מזו של 420 (48-57HRC); עמידות הבלאי של 420 מתאימה לתרחישים כלליים. 2. קשיחות: ל-420 יש קשיחות טובה יותר (קשיחות פגיעה גדולה או שווה ל-15-25J) מ-440 (גדולה או שווה ל-10-20J), שבר לא קל עד שביר. 3. עמידות בפני קורוזיה גבוהה יותר מ-64-10% עמידות בפני קורוזיה מעט טובה מ-420 (12-14%); שניהם נוטים להחליד בסביבות לחות. 4. יכולת עיבוד: 420 קל יותר לעיבוד במצב חישול, מתאים לייצור המוני; תכולת הפחמן הגבוהה של 440 מגדילה את עמידות החיתוך. 5. עלות: 440 יקר ב-20-30% מ-420.

הבחנה בתרחיש ישים: 420 מתאים לרכיבים עמידים-לבלאי כללית, כגון סכיני מטבח ביתיים, מספריים, ליבות תבניות פלסטיק כלליות, גבעולים של שסתומים, מחברים וחלקי מכונות טקסטיל. 440 מתאים לרכיבי בלאי- גבוהים, כגון כלי חיתוך גבוהים,-כלי חיתוך, מיסבים מדויקים, מיסבים מדויקים, כירורגי{{5}. כלי מדידה ואביזרי חומרה-מתקדמים.

שאלות ותשובות מעשיות

שאלה 1: מדוע נעשה שימוש נרחב ב-420 בכלי חומרה-המוניים? A1: יש לו יכולת התקשות טובה, יכול להשיג קשיות 48-57HRC לאחר טיפול בחום פשוט; קל לעיבוד והברקה, מתאים לייצור המוני; עלות נמוכה, חסכונית-עבור כלים עמידים בפני שחיקה כללית.

ש 2: מה ההבדל בעמידות הבלאי בין 420 ל-440 ביישומים מעשיים? A2: ביישומי מחט למכונות טקסטיל, חיי השירות של 440 הם פי 2-3 מזה של 420; ביישומי סכיני מטבח, 440 יכול לשמור על חדות במשך 6-12 חודשים, בעוד ש-420 זקוק להשחזה כל 2-3 חודשים.

ש 3: האם ניתן להשתמש ב-420 עבור תבניות מדויקות? A3: כן, אבל רק עבור תבניות פלסטיק דיוק כללי; היציבות הממדית שלו לאחר טיפול בחום גרועה מ-440; עבור תבניות דיוק- במיוחד (סובלנות ממדית פחות או שווה ל-0.001 מ"מ), מומלץ 440C.

ש 4: אילו אמצעי זהירות לריתוך קיימים עבור 420 ו-440? A4: שניהם צריכים חימום מוקדם לפני הריתוך: 420 דורש חימום מוקדם ל-200-300 מעלות, ו-440 דורש חימום מוקדם ל-300-400 מעלות כדי למנוע פיצוח קר. השתמש בחוטי ריתוך מנירוסטה מרטנזיים תואמים (כגון ER420 עבור 420, ER440 עבור 440), שלטו בכניסת חום נמוכה כדי למנוע התגבשות גרגרים. טמפרור לאחר ריתוך ב-200-300 מעלות מומלץ כדי למנוע מתח שיורי ולשפר את קשיחות הריתוך.

ש 5: האם 440 יכול להחליף את 420 בכל תרחישי-העמידים בפני שחיקה? A5: לא. למרות של-440 יש עמידות טובה יותר בפני שחיקה, הקשיחות הירודה והעלות הגבוהה יותר מגבילים את היישום שלו. עבור רכיבים הנושאים פגיעה קלה תוך שהם דורשים עמידות בפני שחיקה (כגון מספריים רגילות, גבעולים של שסתומים), 420 הוא חסכוני יותר-; 440 מתאים רק לתרחישי בלאי-נמוכים,-גבוהים.