Acciaio inossidabile 420: elementi, caratteristiche, limitazioni e applicazioni

420 stainless steel machining

Panoramica

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Nell'ambito dell'HDC, la nostra competenza principale risiede nella lavorazione dell'acciaio inossidabile 420, rivelando un serbatoio di competenza e una gamma esaustiva di alternative procedurali. Da Lavorazione CNC A colata, forgiatura, taglio laser, e stampaggio metalli, le nostre molteplici capacità garantiscono il soddisfacimento dei diversi requisiti della nostra clientela esigente. Il nostro costante impegno verso l'eccellenza e la nostra inventiva ci distingue, garantendo soluzioni su misura per i vostri componenti in acciaio inossidabile 420.

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Cos'è l'acciaio inossidabile 420?

L'acciaio inossidabile 420 è tra gli acciai inossidabili martensitici con la massima resistenza e durezza, oltre ad una resistenza alla corrosione relativamente maggiore. Il contenuto di cromo è piuttosto abbondante, variando da 12-14% e il suo contenuto di carbonio è solitamente 0,15-0,40%, quindi offre una buona resistenza alla corrosione in un ambiente mite. Il maggiore contenuto di carbonio all'interno della sua struttura fornisce una migliore durezza e resistenza all'usura, utile per applicazioni che richiedono resistenza e tenacità come forcelle e lame industriali. Tuttavia, ha una resistenza alla corrosione inferiore rispetto ad altre serie di acciaio inossidabile, soprattutto in ambienti contenenti cloruri.

Come viene chiamato l'acciaio inossidabile 420?420 stainless steel 2

Il nome acciaio inossidabile 420 riflette la sua posizione come parte di una serie di 400 acciai inossidabili che contengono più carbonio e sono a base di cromo. Il grado "420" si riferisce a una lega speciale con circa 12% di cromo e un contenuto di carbonio più elevato (circa 0,15% minimo), l'alluminio di questo lotto si distingue per la sua capacità di acquisire durezza mediante trattamento termico. Applicando questa composizione, l'acciaio tende ad avere un grado di durezza più elevato che gli conferisce la capacità di mantenere un bordo affilato. Questa proprietà rende l'acciaio particolarmente adatto alla realizzazione di posate e lame. Il modo comune in cui il materiale viene indicato con la sua categoria media come "420" aiuta a indicare la sua funzionalità di base durante il processo di selezione per alcuni scopi particolari, sottolineando le sue caratteristiche primarie come la resistenza alla corrosione e la resistenza meccanica.

Svantaggi dell'acciaio inossidabile 420

L'acciaio inossidabile 420 ha alcune proprietà desiderabili ma in alcuni casi può presentare degli inconvenienti. La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 310 rispetto ad altri gradi come 304 e 316 è inferiore, soprattutto in ambienti corrosivi con cloruri o acidi, che possono portare rapidamente alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale con una manutenzione inadeguata. Inoltre, però, questa proprietà ha una resistenza inferiore, rendendolo meno tenace e incline alla rottura alle basse temperature. La saldatura presenta diverse difficoltà associate all'alto contenuto di carbonio del materiale che richiedono il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura per evitare fessurazioni. Il metallo sinterizzato, la cui difficoltà si manifesta nel produrre una durezza uniforme su grandi sezioni, è il difetto della sua temprabilità. Da un lato, l'acciaio inossidabile 720 è buono per la sua durezza e resistenza all'usura, ma dall'altro bisogna fare attenzione agli inconvenienti come corrosione, tenacità, saldabilità e così via, in modo tale da poter selezionare un altro grado di acciaio inossidabile per determinate applicazioni quando sono più adatte.420 stainless steel 3

Composizione chimica di Acciaio inossidabile 420 

Acciaio inossidabile grado 420, acciaio inossidabile martensitico,ha un'eccellente resistenza alla corrosione e duttilità agli alimenti allo stato ricotto Le principali applicazioni degli acciai inossidabili di grado 420 sono apparecchiature chirurgiche, lame di taglio e valvole a spillo

ComponentePeso %
Carbonio (C)0.30 – 0.40 %
Cromo (Cr)12.0 – 14.0 %
Manganese (Mn)0.0 – 1.0 %
Molibdeno (Mo)0.0 – 0.50 %
Nichel (Ni)0.0 – 0.50 %
Fosforo (P)0.0 – 0.04 %
Silicio (Si)0.0 – 1.0 %
Zolfo (S)0.0 – 0.03 %
Alluminio (Al)0.0 – 0.15 %
Stagno (Sn)0.0 – 0.05 %
Ferro (Fe)Equilibrio

In che modo i diversi componenti influiscono sulle proprietà dell'acciaio inossidabile 420?420 stainless steel 4

Numerosi elementi influiscono sulle proprietà dell'acciaio inossidabile 420. Il contenuto di carbonio è dominante rispetto alla durezza e alla resistenza del materiale, e i livelli più alti tendono a rendere il materiale più duro e resistente, ma potrebbero ridurne la duttilità e la tenacità. Aumenta la resistenza alla corrosione creando una pellicola di ossido sulla superficie. Il molibdeno, che insieme agli altri elementi leganti, spesso non aggiunti in grandi quantità, migliora anche la resistenza alla corrosione e la resistenza alle alte temperature. Processi di trattamento termico adeguati come ricottura, tempra e rinvenimento sono i passaggi chiave per ottenere le proprietà meccaniche desiderate. D'altra parte, una varietà di tecniche di lavorazione, tra cui lavorazione meccanica, saldatura e formatura, possono incidere negativamente sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche del materiale, pertanto la regolazione dei parametri è fondamentale per evitare difetti. Questo è l'insieme di tutti i fattori utilizzati nella realizzazione personalizzata dell'acciaio inossidabile di grado 420 in base ai requisiti applicativi specifici.

Confronta acciaio inossidabile 416 e 420

416 e 420 SS, leghe martensitiche ricche di Cr, offrono una resistenza alla corrosione accettabile, ma la differenza principale tra loro è il contenuto di carbonio dove 420 SS ottiene valori più alti, quindi la durezza e la resistenza all'usura aumentano. Per fare questo, l'acciaio 420 diventa più adatto per applicazioni di taglio dove la resistenza all'abrasione è una priorità, come sulle lame dei coltelli, mentre l'acciaio 416, celebrato per la sua eccezionale lavorabilità, viene utilizzato per lavorazioni che richiedono alta precisione: per soddisfare questi requisiti, dadi e produzione di bulloni. La lavorabilità e la resistenza alla corrosione sono i criteri principali da considerare in questo caso.420 stainless steel 5

Proprietà meccaniche di Acciaio inossidabile 420

Temperatura di rinvenimento (°C)Resistenza alla trazione (MPa)

Forza di resa

0.2% Prova (MPa)

Allungamento

(% in 50mm)

Durezza Brinell

(HB)

Ricotto *65534525241 max
399°F (204°C)1600136012444
600°F (316°C)1580136514444
800°F (427°C)1620142010461
1000°F (538°C)1305109515375
1099°F (593°C)103581018302
1202°F (650°C)89568020262
*Le proprietà di trazione ricotte sono tipiche per la Condizione A; la durezza ricotto è il massimo specificato per la barra Condizione A finita a freddo, indicata in ASTM A276-06. 
# A causa della bassa resistenza agli urti associata, questo acciaio non deve essere temperato nell'intervallo 425- 600°C.

Proprietà fisiche di Acciaio inossidabile 420420 stainless steel 6

Densità

kg/mq³

Conduttività termica

W/mK

Elettrico

Resistività

(Microhm/cm)

Modulo di

Elasticità

Coefficiente di

Dilatazione termica

µm/m/°C

Calore specifico

(J/kg.K)

775024,9 a 212°F550 (nΩ.m) a 68°F200 GPa10.3 a 32 – 212°F460 a 32°F a 212°F
 – a 932 °C  10.8 a 32 – 599°F 
    17.7 a 32-1000°F 

Materiali equivalenti di Acciaio inossidabile 420420 stainless steel 7

Unione EuropeaITX30Cr13 (1.4028)
Stati Uniti d'America420
GermaniaDIN, WNrX30Cr13
GiapponeJISSUS420J2
FranciaAFNOR

Z30Cr13

Z33C13

InghilterraBS420S45
ItaliaUNIX30Cr13
CinaGB3Cr13
SveziaSS

2304

Mar-04

PoloniaPN

3H13

3H14

CechiaCSN17023
RussiaGOST30KH13

Tecniche utilizzate per la lavorazione dell'acciaio inossidabile 420

La lavorazione dell'acciaio inossidabile 420 utilizza comunemente diverse tecniche di produzione per la produzione di varie forme e proprietà. Foratura e fresatura sono solo alcune delle operazioni effettuate durante la lavorazione meccanica, che solitamente vengono completate utilizzando utensili in metallo duro o acciaio super rapido per una più rapida e precisa asportazione del materiale. Con trattamenti termici come la ricottura e il rinvenimento, le proprietà meccaniche come la durezza e la tenacità possono essere rese ottimali. Le tecniche GTAW e GMAW per la fusione dei componenti prima e dopo la saldatura sono necessarie per garantire che non si verifichino danni derivanti da cricche. Diversi processi di formatura come la piegatura e la forgiatura consentono la formazione dell'acciaio. Inoltre, il controllo della temperatura, l'applicazione di lubrificanti e i processi controllati contribuiscono a ottenere prodotti uniformi e privi di fratture. Le modifiche superficiali come il decapaggio e la galvanica rendono il metallo più resistente alla corrosione e più attraente da vedere. Alla fine, queste tecniche insieme consentono la produzione di selezioni di parti per ampie applicazioni, inclusa la considerazione e la selezione dell'utilizzo solo in determinate condizioni in cui possiamo quindi avere solo le proprietà richieste.420 stainless steel 8

Applicazioni dell'acciaio inossidabile 420

  1. Settore automobilistico:
  2. Aerospaziale:
  3. Componenti medici:
  4. Prodotti di consumo personalizzati:
  5. Motociclo:
  6. Trailer:
  7. Bicicletta:
  8. Kart:
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