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Rostfreier Stahl 420: Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und mehr
- John
Der rostfreie Stahl 420 zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, eine scharfe Kante zu behalten und gleichzeitig eine gute Korrosionsbeständigkeit zu bieten. Er wird in vielen Anwendungen eingesetzt, die Haltbarkeit und Präzision erfordern. In diesem Artikel werden wir uns die wichtigsten Merkmale von 420er Edelstahl und seine typischen Anwendungen ansehen und alles über ihn erfahren.
Was ist rostfreier Stahl 420?
Der rostfreie Stahl 420 wird auch als UNS S42000 bezeichnet. Es ist eine Familie von martensitischer rostfreier Stahl. Es besteht aus etwa 85-88% Eisen, 12-14% Chrom und 0,15-0,45% Kohlenstoff. Es hat eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit. Es ist ideal für Schneidwerkzeuge, medizinische Instrumente, Industriegetriebe und Automobilkomponenten. Es kann in verschiedene Typen wie 420J1 und 420J2 unterteilt werden.
Äquivalente von rostfreiem Stahl 420
Je nach Norm und Land gibt es verschiedene Äquivalente für rostfreien Stahl 420.
- S42000 ( Einheitliches Nummerierungssystem)
- 1.4021 (Europäische Norm)
- AISI 420 (Amerikanisches Institut für Eisen und Stahl)
- 1.4021 ( Deutscher Standard)
- SUS420J1 und SUS420J2 (japanischer Standard)
Normen für rostfreien Stahl 420
- ASTM A276
- ASTM A240/A240M
- ASTM A580/A580M
Untergruppen von rostfreiem Stahl 420
Der nichtrostende Stahl 420 kann aufgrund seines Kohlenstoffgehalts und seiner spezifischen Eigenschaften in verschiedene Untergruppen eingeteilt werden.
420J1
Kohlenstoffgehalt: Geringer (etwa 0,15-0,25%)
Eigenschaften: Bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit bei mittlerer Härte.
Anwendungen: Es wird dort eingesetzt, wo die Zähigkeit Vorrang vor der Härte hat. Dazu gehören Bestecke und chirurgische Instrumente.
420J2
Kohlenstoffgehalt: Höher (etwa 0,26-0,40%)
Eigenschaften: Bietet eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit. Aber es hat etwas weniger Korrosionsbeständigkeit als 420J1.
Anwendungen: Es eignet sich für Anwendungen, die eine höhere Verschleißfestigkeit erfordern. Dazu gehören Messerklingen, Scheren und Industrieklingen.
Aus welchen Elementen besteht rostfreier Stahl 420？?
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die chemische Zusammensetzung der nichtrostenden Stähle 420:
| Element | Prozentsatz (%) |
| Eisen (Fe) | Gleichgewicht (ca. 85-88) |
| Kohlenstoff (C) | 0.15-0.45 |
| Chrom (Cr) | 12-14 |
| Mangan (Mn) | Bis zu 1 |
| Silizium (Si) | Bis zu 1 |
| Phosphor (P) | Bis zu 0,04 |
| Schwefel (S) | Bis zu 0,03 |
Physikalische Eigenschaften von rostfreiem Stahl 420
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die physikalischen Eigenschaften der nichtrostenden Stähle 420:
| Eigentum | Typischer Wert (metrisch) |
| Dichte | 7,75 g/cm³ (0,28 lb/in³) |
| Elektrische Leitfähigkeit | 1,4 x 10⁶ S/m |
| Magnetische Eigenschaften | Magnetisch |
Ist rostfreier Stahl 420 magnetisch?
Ja, rostfreier Stahl 420 ist magnetisch. Er gehört zur Klasse der martensitischen Edelstähle, die magnetisch sind. Das Eisen im rostfreien Stahl 420 macht ihn magnetisch, und er kann durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Wenn Sie harten und magnetischen rostfreien Stahl benötigen, ist 420 eine gute Wahl.
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Thermische Eigenschaften von rostfreiem Stahl 420
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die thermischen Eigenschaften der nichtrostenden Stähle 420:
| Eigentum | Typischer Wert |
| Schmelzpunkt | 1450°C (2642°F) |
| Wärmeleitfähigkeit | 24,9 W/m-K (14,4 BTU/ft-h-°F) |
| Thermische Ausdehnung | 10,3 µm/m-°C (5,7 µin/in-°F) |
| Spezifische Wärmekapazität | 460 J/kg-K (0,11 BTU/lb-°F) |
Mechanische Eigenschaften von rostfreiem Stahl 420
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die mechanischen Eigenschaften der nichtrostenden Stähle 420:
| Eigentum | Wert |
| Zugfestigkeit | 620-750 MPa |
| Streckgrenze | 345-415 MPa |
| Brinell-Härte (HB) | 207-235 |
| Rockwell-Härte (HRC) | 50 |
| Vickers-Härte (HV) | 540 |
| Dehnung | 20% |
| Elastischer Modul | 200 GPa |
420 Rostfreier Stahl Härte
Die Härte von rostfreiem Stahl 420 kann je nach Wärmebehandlungsverfahren variieren, liegt aber in der Regel zwischen 48 und 56 HRC (Rockwell-Härte).
Im geglühten Zustand weist es eine geringere Härte auf, kann aber nach ordnungsgemäßem Härten und Anlassen das obere Ende dieses Bereichs erreichen.
Korrosionsbeständigkeit
Der rostfreie Stahl 420 hat einen Chromgehalt von 12-14%. Er hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Er hat jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit als rostfreie Stähle wie 304 oder 316. Er eignet sich gut für Süßwasser, milde Chemikalien und normale atmosphärische Bedingungen. In stark sauren oder salzigen Umgebungen ist er jedoch weniger effektiv.
420 Edelstahl ist ideal für Besteck, Küchengeräte und medizinische Instrumente aufgrund Korrosionsbeständigkeit. Es wird auch in Industriemaschinen und Automobilteilen verwendet, bei denen Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit wichtig sind.
Hitzebeständigkeit
Der rostfreie Stahl 420 ist hitzebeständig. Er eignet sich für Anwendungen bei moderaten Temperaturen bis zu etwa 700°C (1292°F). Bei diesen Temperaturen ist rostfreier Stahl 420 beständig gegen Verzunderung und Oxidation. Er eignet sich für Autoabgassysteme und andere Komponenten, die regelmäßig Hitze ausgesetzt sind.
In Umgebungen mit extremen Temperaturen können jedoch andere nichtrostende Stähle wie 310 oder 316 besser geeignet sein.
Durch eine ordnungsgemäße Wärmebehandlung kann die Hitzebeständigkeit von rostfreiem Stahl 420 optimiert werden. Diese Behandlungen helfen dem Stahl, seine Härte und Festigkeit nach wiederholten Erhitzungs- und Abkühlungszyklen beizubehalten.
Wofür wird der rostfreie Stahl 420 verwendet?
Hier sind einige gängige Anwendungen:
- Besteck und Küchengeräte
Ideal für Messer und Schneidewerkzeuge aufgrund ihrer hohen Härte und der Beibehaltung der scharfen Kanten.
- Chirurgische Instrumente
Geeignet für medizinische Instrumente, die scharf bleiben und der Sterilisation standhalten müssen.
- Industrielle Komponenten
Wird in Maschinenteilen wie Ventilen, Pumpenwellen und Zahnrädern verwendet, die Verschleißfestigkeit und hohe Festigkeit erfordern.
- Autoteile
Komponenten wie Federn und Ventile profitieren von seiner Festigkeit und Haltbarkeit.
- Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung
Es ist resistent gegen Speisesäuren und leicht zu reinigen und daher ideal für Klingen und Schneidemaschinen.
Die Vorteile von rostfreiem Stahl 420
- Hohe Härte und Festigkeit
Der rostfreie Stahl 420 kann gehärtet werden, um eine hohe Festigkeit zu erreichen. Dadurch eignet er sich für Schneidgeräte, Industriemaschinen und chirurgische Skalpelle.
- Gute Abriebfestigkeit
Es ist sehr verschleiß- und abriebfest. Dies ist vorteilhaft für Anwendungen, die eine lange Nutzungsdauer und Haltbarkeit erfordern.
- Kostengünstig
420 bietet gute Leistungen zu niedrigeren Kosten als andere Edelstähle wie 316.
Die Nachteile von rostfreiem Stahl 420
- Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Der rostfreie Stahl 420 bietet eine geringere Korrosionsbeständigkeit als 304 oder 316. Er kann leichter korrodieren, insbesondere in stark korrosiven Umgebungen.
- Schlechte Schweißeignung
Da beim Schweißen von 420er Edelstahl Risse vermieden werden müssen, ist eine sorgfältige Vorwärmung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich. Der Prozess kann also komplexer sein
- Begrenzte Kaltverarbeitbarkeit
Die hohe Härte von 420er Edelstahl macht ihn weniger geeignet für umfangreiche Kaltverformungen, da dies zu Rissen führen kann.
- Hitze-Empfindlichkeit
Der rostfreie Stahl 420 ist im Vergleich zu anderen Stahlsorten nur begrenzt hitzebeständig. Er kann an Festigkeit verlieren oder sich verformen, wenn er extremer Hitze ausgesetzt wird.
420 Edelstahl Wärmebehandlung
Glühen
Erhitzen Sie den Stahl auf eine hohe Temperatur. Danach langsam abkühlen. Dadurch können innere Spannungen abgebaut und die Duktilität verbessert werden.
Aushärtung
Der Stahl wird auf 980-1065°C (1796-1949°F) erhitzt und dann schnell in Öl oder an der Luft abgekühlt (abgeschreckt). Dies kann die Härte erhöhen.
Anlassen
Erhitzen Sie den gehärteten Stahl auf 150-370°C (302-698°F), um das erforderliche Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu erreichen.
420 Edelstahl Anlasstabelle
Hier ist ein allgemeines Anlaßdiagramm für rostfreien Stahl 420. Es zeigt die Beziehung zwischen der Anlasstemperatur und der resultierenden Härte.
| Temperatur | Temperatur | Härte |
| 150°C | 302°F | 54-56 HRC |
| 200°C | 392°F | 52-54 HRC |
| 250°C | 482°F | 50-52 HRC |
| 300°C | 572°F | 48-50 HRC |
| 400°C | 752°F | 45-47 HRC |
| 500°C | 932°F | 40-42 HRC |
| 600°C | 1112°F | 35-37 HRC |
Die Verarbeitungsmethoden von 420 Edelstahl
Heißarbeit
- Warmwalzen
Wird bei Temperaturen zwischen 1100°C und 900°C (2012°F bis 1652°F) durchgeführt, um den Stahl in Platten, Bleche oder Stäbe zu formen.
- Schmieden
Der Stahl kann innerhalb desselben Temperaturbereichs warmgeschmiedet werden, um kundenspezifische Formen und Größen herzustellen.
Kaltbearbeitung
- Cold Drawing
Der Stahl wird durch eine Matrize gezogen, um seine Querschnittsfläche zu verkleinern und so die Oberflächengüte und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
Wird häufig zur Herstellung von Drähten, Stangen und Rohren mit genauen Abmessungen verwendet.
- Kaltumformung
Der Stahl wird bei Raumtemperatur geformt, um bestimmte Formen oder Abmessungen zu erhalten.
Erhöht die Festigkeit und Härte durch Kaltverfestigung.
- Erwägungen: Eine übermäßige Verformung kann aufgrund der begrenzten Duktilität zu Rissen führen.
Bearbeitung
Am besten im geglühten Zustand, wenn der Stahl weicher ist.
Der Stahl kann mit Werkzeugen aus Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl bearbeitet werden, wenn er richtig gekühlt und geschmiert wird.
Schweißen
Heizen Sie den Stahl auf 150-320°C (302-608°F) vor, um die Gefahr der Rissbildung zu verringern.
Verwenden Sie kompatible Schweißzusatzwerkstoffe, wie AWS E/ER420 oder austenitische rostfreie Schweißzusätze.
Nach dem Schweißen ist ein Glühen oder Anlassen durchzuführen, um Spannungen abzubauen und die Härte zu verringern.
Schleifen und Polieren
Erzielung präziser Abmessungen und einer glatten Oberfläche.
Unverzichtbar für Produkte wie Besteck und chirurgische Instrumente, bei denen es auf Schärfe und Ästhetik ankommt.
Beendet
Oberflächenbehandlungen: Verfahren wie Passivierung, Elektropolieren oder Beschichtung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und des Aussehens.
Beschichtungen: Aufbringen von Schutzschichten wie Nitrierung oder Physical Vapor Deposition (PVD) zur Verbesserung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit.
Drahtausführungen
Speziell für Drahtprodukte, einschließlich:
- Glänzende Oberfläche: Erreicht durch kontrolliertes Glühen und Oberflächenbehandlung für ein glänzendes Aussehen.
- Matte Oberfläche: Wird durch mechanisches Entzundern oder saures Beizen erzeugt und ergibt eine matte Oberfläche.
- Beschichtung: Das Aufbringen von Metallen wie Zink oder Zinn als zusätzlicher Korrosionsschutz.
- Schmierende Beschichtungen: Für Drähte, die zur weiteren Kaltverformung oder zum Ziehen bestimmt sind.
Die Unterschiede zwischen rostfreiem Stahl 420 und anderen Edelstählen
440 VS 420
- 420 Edelstahl hat 12-14% Chrom und 0,15-0,40% Kohlenstoff. Er ist weicher und hat eine Härte von 50-54 HRC. 440 Edelstahl hat mehr Chrom (16-18%) und mehr Kohlenstoff (0,6-1,2%), was ihm eine Härte von 58-62 HRC verleiht. Dies macht 440 härter und langlebiger.
- 440 ist widerstandsfähiger gegen hohe Temperaturen, so dass es sich im Vergleich zu 420 weniger leicht verziehen kann.
- 420 ist leichter zu bearbeiten und zu schweißen.
- Rostfreier Stahl 440 ist teurer.
410(UNS S41000) GEGEN 420
- Rostfreier Stahl 410 enthält 11,5–13,51 TP3T Chrom und 0,08–0,151 TP3T Kohlenstoff. Edelstahl 420 hat 12–141 TP3T Chrom und 0,15–0,401 TP3T Kohlenstoff, was ihn härter und fester als 410 macht.
- 420 hat eine bessere Verschleißfestigkeit und die Fähigkeit, eine schärfere Kante zu halten, weil es einen höheren Kohlenstoffgehalt hat.
- 410er Edelstahl weist eine bessere Hitzebeständigkeit auf. Bei hohen Temperaturen von bis zu 650 °C neigt 420 eher dazu, seine mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen zu verlieren.
- Edelstahl 410 ist leichter zu bearbeiten und zu schweißen. Denn er hat einen geringeren Kohlenstoffgehalt. Er ist auch günstiger als 420er Edelstahl.
- Edelstahl 410 wird für Besteck, Dampfturbinenschaufeln und Automobilteile verwendet. Nichtrostender Stahl 420 wird für Schneidgeräte, Industriemaschinen und chirurgische Skalpelle verwendet.
316 VS 420
- Edelstahl 316 hat einen Chromgehalt von 16-18%, einen Nickelgehalt von 10-14% und einen Molybdängehalt von 2-3%. Diese Zusammensetzung verleiht 316 eine überlegene Korrosionsbeständigkeit, macht es aber weniger hart als 420.
- Edelstahl 316 hält höheren Temperaturen stand und behält seine Eigenschaften bis zu etwa 870°C (1598°F). Nichtrostender Stahl 420 hält bis zu etwa 700 °C aus, verliert aber bei höheren Temperaturen seine mechanischen Eigenschaften.
- 420er Edelstahl ist wegen seiner geringeren Härte leichter zu bearbeiten. Nichtrostender Stahl 316 ist teurer, weil er mehr Nickel und Molybdän enthält.
- Edelstahl 316 wird in der Schifffahrt, in der chemischen Verarbeitung und in der Lebensmittelindustrie verwendet. Edelstahl 420 wird für Besteck, chirurgische Skalpelle, Klingen und Industriemaschinen verwendet.
Die verschiedenen Formen von rostfreiem Stahl 420
Hier sind die gebräuchlichsten Formen für verschiedene Anwendungen.
Blatt
420 Edelstahlbleche sind flach und dünn, typischerweise zwischen 0,5 mm und 3 mm dick. Sie werden in Anwendungen wie Küchengeräten und chirurgischen Instrumenten verwendet.
Bar
Stangen können zylindrische oder rechteckige Vollstücke sein. Sie werden häufig bei der maschinellen Bearbeitung, beim Schmieden und bei anderen Fertigungsverfahren zur Herstellung von Teilen wie Zahnrädern, Wellen und Befestigungselementen verwendet.
Platte
Bleche sind dicker als Bleche, in der Regel über 6 mm dick. Sie werden für Schwerlastanwendungen wie Strukturbauteile und Industriemaschinen verwendet.
Strip
Bänder sind dünne, flache Stücke, die den Blechen ähneln, aber in der Regel schmaler sind. Sie werden bei der Herstellung von Federn, Klingen und anderen Komponenten verwendet, die präzise Abmessungen und Flexibilität erfordern.
Draht
Draht aus rostfreiem Stahl 420 wird für Anwendungen verwendet, die feines, flexibles Material erfordern, wie z. B. in medizinischen Geräten, Federn und bestimmten Arten von Befestigungselementen.
Andere Dinge, die Sie über 420 Edelstahl wissen sollten
Ist rostfreier Stahl 420 gut?
Ja, rostfreier Stahl 420 eignet sich gut für Anwendungen, die eine hohe Härte und mäßige Korrosionsbeständigkeit erfordern, wie Messer, chirurgische Instrumente und zahnmedizinische Werkzeuge.
Ist rostfreier Stahl 420 gut für Messer?
Ja, rostfreier Stahl 420 eignet sich gut für Messer; er bietet eine gute Härte und Korrosionsbeständigkeit und ist daher für preisgünstige Klingen und Bestecke geeignet.
Ist rostfreier Stahl 420 magnetisch?
Ja, rostfreier Stahl 420 ist magnetisch, weil er ein martensitischer rostfreier Stahl ist.
Ist 420er-Edelstahl lebensmittelecht?
Ja, rostfreier Stahl 420 gilt als lebensmittelecht. Aufgrund seiner guten Korrosionsbeständigkeit und Härte eignet er sich für Lebensmittelverarbeitungsgeräte, Besteck und andere Anwendungen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen.
Zusammenfassung & Sonstiges
In diesem Artikel werden die Definition, die Zusammensetzung, die Anwendungen und andere wichtige Aspekte von Edelstahl 402 kurz erläutert. Wenn Sie mehr über rostfreien Stahl oder andere Stahlsorten erfahren möchten, besuchen Sie unser Blog oder Kontakt zu unseren Metallspezialisten.
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