Edelstahl 420: Elemente, Eigenschaften, Einschränkungen und Anwendungen

420 Edelstahlbearbeitung

Überblick

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Im Bereich HDC liegt unser Schwerpunkt auf der Bearbeitung von 420-Edelstahl und bietet ein umfassendes Kompetenzreservoir sowie eine umfassende Palette an Verfahrensalternativen. Aus CNC-Bearbeitung Zu Gießen, Schmieden, Laser schneiden, und Metall-StanzenUnsere vielfältigen Fähigkeiten gewährleisten die Erfüllung der vielfältigen Anforderungen unserer anspruchsvollen Kundschaft. Unser unerschütterliches Engagement für Exzellenz und erfinderische Erkenntnisse zeichnen uns aus und garantieren maßgeschneiderte Lösungen für Ihre 420-Edelstahlkomponenten.

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Was ist 420er Edelstahl?

Der Edelstahl 420 gehört zu den martensitischen Edelstählen mit der höchsten Festigkeit und Härte sowie einer relativ höheren Korrosionsbeständigkeit. Der Chromgehalt ist ziemlich hoch und liegt zwischen 12 und 141 TP3T. Der Kohlenstoffgehalt liegt normalerweise bei 0,15 bis 0,401 TP3T, sodass es in einer milden Umgebung eine gute Korrosionsbeständigkeit bietet. Der höhere Kohlenstoffgehalt in seiner Struktur sorgt für eine bessere Härte und Verschleißfestigkeit und ist nützlich für Anwendungen, die Festigkeit und Zähigkeit erfordern, wie z. B. Gabeln und Industriemesser. Dennoch ist die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu anderen Edelstahlserien geringer, insbesondere in Chloridumgebungen.

Wie wird Edelstahl 420 benannt?420 Edelstahl 2

Der Name 420er Edelstahl spiegelt seine Position als Teil einer 400er-Edelstahlserie wider, die mehr Kohlenstoff enthält und auf Chrom basiert. Die Sorte „420“ bezieht sich auf eine Speziallegierung mit etwa 12% Chrom und einem höheren Kohlenstoffgehalt (mindestens ca. 0,15%), wobei sich Aluminium in diesem Bereich durch seine Fähigkeit auszeichnet, durch Wärmebehandlung Härte zu erlangen. Durch die Anwendung dieser Zusammensetzung weist Stahl tendenziell einen höheren Härtegrad auf, wodurch er die Fähigkeit erhält, eine scharfe Kante beizubehalten. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich der Stahl besonders für die Herstellung von Besteck und Klingen. Die übliche Bezeichnung des Materials durch seine durchschnittliche Kategorie wie „420“ hilft dabei, seine grundlegende Funktionalität während des Auswahlprozesses für bestimmte Zwecke anzuzeigen, wobei der Schwerpunkt auf seinen Haupteigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und mechanischer Festigkeit liegt.

Nachteile von 420 Edelstahl

Edelstahl 420 hat einige wünschenswerte Eigenschaften, kann aber in manchen Fällen auch Nachteile haben. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 310 ist im Vergleich zu anderen Güten wie 304 und 316 geringer, insbesondere in korrosiven Umgebungen mit Chloriden oder Säuren, was bei unzureichender Wartung schnell zu Lochfraß und Spaltkorrosion führen kann. Darüber hinaus weist diese Eigenschaft jedoch eine geringere Festigkeit auf, wodurch es bei niedrigen Temperaturen weniger zäh und bruchanfällig ist. Das Schweißen bringt aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts des Materials mehrere Schwierigkeiten mit sich, die ein Vorwärmen und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich machen, um Risse zu vermeiden. Die Schwierigkeit des gesinterten Metalls, eine gleichmäßige Härte über große Abschnitte zu erzeugen, zeigt sich in der mangelnden Härtbarkeit. Einerseits zeichnet sich Edelstahl 720 durch seine Härte und Verschleißfestigkeit aus, andererseits sollte man jedoch auf Nachteile wie Korrosion, Zähigkeit und Schweißbarkeit usw. achten, sodass man sich möglicherweise für eine andere Edelstahlsorte entscheidet für bestimmte Anwendungen, wenn sie besser geeignet sind.420 Edelstahl 3

Chemische Zusammensetzung von 420 Edelstahl 

Edelstahl Grade 420, martensitischer Edelstahl,hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute Duktilität im geglühten Zustand Die Hauptanwendungen von Edelstahl der Güteklasse 420 sind chirurgische Geräte, Schermesser und Nadelventile

KomponenteWt.%
Kohlenstoff (C)0.30 – 0.40 %
Chrom (Cr)12.0 – 14.0 %
Mangan (Mn)0.0 – 1.0 %
Molybdän (Mo)0.0 – 0.50 %
Nickel (Ni)0.0 – 0.50 %
Phosphor (P)0.0 – 0.04 %
Silizium (Si)0.0 – 1.0 %
Schwefel (S)0.0 – 0.03 %
Aluminium (Al)0.0 – 0.15 %
Zinn (Sn)0.0 – 0.05 %
Eisen (Fe)Gleichgewicht

Wie verschiedene Komponenten die Eigenschaften von Edelstahl 420 beeinflussen?420 Edelstahl 4

Eine Reihe von Elementen haben Einfluss auf die Eigenschaften von Edelstahl 420. Der Kohlenstoffgehalt dominiert hinsichtlich der Materialhärte und -festigkeit, und die höchsten Gehalte neigen dazu, das Material härter und fester zu machen, können jedoch die Duktilität und Zähigkeit des Materials verringern. Es erhöht die Korrosionsbeständigkeit, indem es einen Oxidfilm auf der Oberfläche erzeugt. Molybdän, das neben den anderen Legierungselementen, wenn es nicht oft in großen Mengen zugesetzt wird, auch die Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit verbessert. Richtige Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen, Abschrecken und Anlassen sind die Schlüsselschritte zum Erreichen der gewünschten mechanischen Eigenschaften. Andererseits können verschiedene Verarbeitungstechniken, einschließlich Bearbeitung, Schweißen und Umformen, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigen. Daher ist eine Regulierung der Parameter unerlässlich, um Fehler zu vermeiden. Dies ist die Summe aller Faktoren, die bei der kundenspezifischen Herstellung von Edelstahl der Güteklasse 420 basierend auf spezifischen Anwendungsanforderungen verwendet werden.

Vergleichen Sie Edelstahl 416 und 420

416 und 420 SS, martensitische Legierungen mit hohem Cr-Gehalt, bieten eine akzeptable Korrosionsbeständigkeit, der Hauptunterschied zwischen ihnen ist jedoch der Kohlenstoffgehalt, bei dem 420 SS höhere Werte aufweist, wodurch die Härte und die Verschleißfestigkeit steigen. Aus diesem Grund eignet sich 420er-Stahl besser für Schneidanwendungen, bei denen die Abriebfestigkeit Priorität hat, beispielsweise bei Messerklingen, während 416er-Stahl, der für seine außergewöhnliche Bearbeitbarkeit bekannt ist, für Bearbeitungsaufgaben verwendet wird, die eine hohe Präzision erfordern: Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden Muttern usw. verwendet Schraubenherstellung. Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit sind hier die Hauptkriterien, die es zu berücksichtigen gilt.420 Edelstahl 5

Mechanische Eigenschaften von 420 Edelstahl

Anlasstemperatur (°C)Zugfestigkeit (MPa)

Ertragsstärke

0,21 TP2T-Beweis (MPa)

Verlängerung

(% in 50mm)

Härte Brinell

(HB)

Geglüht *65534525241 max
204 °C (399 °F)1600136012444
316 °C (600 °F)1580136514444
427 °C (800 °F)1620142010461
538 °C (1000 °F)1305109515375
593 °C (1099 °F)103581018302
650 °C (1202 °F)89568020262
*Geglühte Zugeigenschaften sind typisch für Zustand A; Die geglühte Härte ist das spezifizierte Maximum für kaltgefertigte Stangen im Zustand A, angegeben in ASTM A276-06. 
# Aufgrund der damit verbundenen geringen Schlagzähigkeit sollte dieser Stahl nicht im Bereich 425-600°C angelassen werden.

Physikalische Eigenschaften von 420 Edelstahl420 Edelstahl 6

Dichte

kg/m³

Wärmeleitfähigkeit

W/mK

Elektrisch

Widerstand

(Mikroohm/cm)

Modul von

Elastizität

Koeffizient von

Wärmeausdehnung

µm/m/°C

Spezifische Wärme

(J/kg.K)

775024,9 bei 212°F550 (nΩ.m) bei 68°F200 GPa10,3 bei 32 – 212 °F460 bei 32 °F bis 212 °F
 – bei 932 °F  10,8 bei 32 – 599 °F 
    17,7 bei 32–1000°F 

Äquivalente Materialien von 420 Edelstahl420 Edelstahl 7

EUDEX30Cr13 (1.4028)
Vereinigte Staaten von Amerika420
DeutschlandDIN,WNrX30Cr13
JapanJISSUS420J2
FrankreichAFNOR

Z30Cr13

Z33C13

EnglandBS420S45
ItalienUNIX30Cr13
ChinaGB3Cr13
SchwedenSS

2304

März-04

PolenPN

3H13

3H14

TschechienCSN17023
RusslandGOST30KH13

Techniken zur Verarbeitung von Edelstahl 420

Bei der Arbeit mit 420er Edelstahl kommen üblicherweise mehrere Herstellungstechniken zur Herstellung unterschiedlicher Formen und Eigenschaften zum Einsatz. Bohren und Fräsen sind nur einige der Bearbeitungsvorgänge, die in der Regel mit Hartmetall- oder Schnellarbeitsstahlwerkzeugen durchgeführt werden, um das Material schneller und präziser abzutragen. Durch Wärmebehandlung wie Glühen und Anlassen können mechanische Eigenschaften wie Härte und Zähigkeit optimal eingestellt werden. GTAW- und GMAW-Techniken zum Verschmelzen von Bauteilen vor und nach dem Schweißen sind erforderlich, um sicherzustellen, dass keine Schäden durch Risse entstehen. Verschiedene Formgebungsverfahren wie Biegen und Schmieden ermöglichen die Umformung von Stahl. Darüber hinaus tragen die Kontrolle der Temperatur, die Anwendung von Schmiermitteln und kontrollierte Prozesse dazu bei, gleichmäßige Produkte ohne Brüche zu erzielen. Oberflächenmodifikationen wie Beizen und Galvanisieren machen Metall korrosionsbeständiger und optisch ansprechender. Letztlich ermöglichen diese Techniken zusammen die Produktion einer Auswahl von Teilen für breite Anwendungen, einschließlich der Überlegung und Auswahl, nur unter bestimmten Bedingungen verwendet zu werden, unter denen wir dann genau die erforderlichen Eigenschaften haben können.420 Edelstahl 8

Anwendungen von 420 Edelstahl

  1. Automobil:
  2. Luft- und Raumfahrt:
  3. Medizinische Komponenten:
  4. Kundenspezifische Konsumgüter:
  5. Motorrad:
  6. Anhänger:
  7. Fahrrad:
  8. Kart:
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