Aço inoxidável 420: Definição, composição, propriedades, aplicações e muito mais

O aço inoxidável 420 se destaca por sua capacidade de manter uma borda afiada e, ao mesmo tempo, oferecer boa resistência à corrosão. Ele é usado em muitas aplicações que exigem durabilidade e precisão. Neste artigo, examinaremos os principais recursos do aço inoxidável 420 e suas aplicações típicas, e entenderemos tudo sobre ele.

O que é o aço inoxidável 420?

O aço inoxidável 420 também é chamado de UNS S42000. É uma família de aço inoxidável martensítico. Ele é composto de aproximadamente 85-88% de ferro, 12-14% de cromo e 0,15-0,45% de carbono. Tem alta dureza e resistência ao desgaste. É ideal para ferramentas de corte, instrumentos médicos, engrenagens industriais e componentes automotivos. Pode ser classificado em diferentes tipos, como 420J1 e 420J2.

Equivalentes ao aço inoxidável 420

Existem vários equivalentes do aço inoxidável 420, dependendo dos padrões e dos países.

• S42000 (Sistema de numeração unificado)
• 1.4021 (padrão europeu)
• AISI 420 (Instituto Americano de Ferro e Aço)
• 1,4021 (padrão alemão)
• SUS420J1 e SUS420J2 (padrão japonês)

Padrões do aço inoxidável 420

• ASTM A276
• ASTM A240/A240M
• ASTM A580/A580M

Subgrupos do aço inoxidável 420

O aço inoxidável 420 pode ser classificado em vários subgrupos com base em seu teor de carbono e propriedades específicas. 

420J1

Conteúdo de carbono: Inferior (aproximadamente 0,15-0,25%)

Propriedades: Oferece boa resistência à corrosão com dureza moderada.

Aplicações: É usado em situações em que a resistência é priorizada em relação à dureza. Isso inclui talheres e instrumentos cirúrgicos.

420J2

Conteúdo de carbono: Maior (aproximadamente 0,26-0,40%)

Propriedades: Oferece maior dureza e resistência ao desgaste. Porém, sua resistência à corrosão é um pouco menor do que a do 420J1.

Aplicações: É adequado para aplicações que exigem maior resistência ao desgaste. Isso inclui lâminas de facas, tesouras e lâminas industriais.

Quais elementos compõem o aço inoxidável 420？

Verifique na tabela abaixo a composição química dos aços inoxidáveis 420:

Propriedades físicas do aço inoxidável 420

Verifique na tabela abaixo as propriedades físicas dos aços inoxidáveis 420:

O aço inoxidável 420 é magnético?

Sim, o aço inoxidável 420 é magnético. Ele pertence à classe de aço inoxidável martensítico, que é magnético. O ferro no aço inoxidável 420 o torna magnético e pode ser endurecido por meio de tratamento térmico. Se você precisar de um aço inoxidável duro e magnético, o 420 é uma boa opção.

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Propriedades térmicas do aço inoxidável 420

Verifique na tabela abaixo as propriedades térmicas dos aços inoxidáveis 420:

Propriedades mecânicas do aço inoxidável 420

Verifique na tabela abaixo as propriedades mecânicas dos aços inoxidáveis 420:

Aço inoxidável 420 Dureza

A dureza do aço inoxidável 420 pode variar de acordo com o processo de tratamento térmico, mas normalmente fica entre 48-56 HRC (Rockwell Hardness). 

Em seu estado recozido, tem uma dureza mais baixa, mas, após o endurecimento e o revenimento adequados, pode atingir a extremidade superior dessa faixa.

Resistência à corrosão

O aço inoxidável 420 tem um teor de cromo de 12-14%. Ele tem boa resistência à corrosão. Porém, sua resistência à corrosão é menor do que a de aços inoxidáveis como 304 ou 316. Tem bom desempenho em água doce, produtos químicos leves e condições atmosféricas normais. Entretanto, é menos eficaz em ambientes altamente ácidos ou salgados.

420 stainless steel is ideal for cutlery, kitchen tools, and medical instruments due to resistência à corrosão. It is also used in industrial machinery and automotive parts, where durability and resistance to wear are important.

Resistência ao calor

O aço inoxidável 420 pode resistir ao calor. Ele é adequado para aplicações em temperaturas moderadas até cerca de 700°C (1292°F). Nessas temperaturas, o aço inoxidável 420 resiste à incrustação e à oxidação. É adequado para sistemas de exaustão automotivos e outros componentes submetidos regularmente ao calor. 

Porém, em ambientes com temperaturas extremas, outros aços inoxidáveis, como o 310 ou o 316, podem ter um desempenho melhor.

O tratamento térmico adequado pode otimizar a resistência ao calor do aço inoxidável 420. Esses tratamentos ajudam o aço a manter sua dureza e resistência após repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento.

Para que é usado o aço inoxidável 420?

Aqui estão alguns aplicativos comuns:

• Talheres e utensílios de cozinha

Ideal para facas e ferramentas de corte devido à sua alta dureza e retenção de bordas afiadas.

• Instrumentos cirúrgicos

Adequado para instrumentos médicos que precisam permanecer afiados e resistir à esterilização.

• Componentes industriais

Usado em peças de máquinas, como válvulas, eixos de bombas e engrenagens, que exigem resistência ao desgaste e alta resistência.

• Peças automotivas

Componentes como molas e válvulas se beneficiam de sua resistência e durabilidade.

• Equipamentos de processamento de alimentos

Resistente a ácidos alimentares e fácil de limpar, o que o torna ideal para lâminas e cortadores.

As vantagens do aço inoxidável 420

• Alta dureza e resistência

O aço inoxidável 420 pode ser endurecido para obter alta resistência. Isso o torna adequado para equipamentos de corte, maquinário industrial e bisturis cirúrgicos.

• Boa resistência ao desgaste

Ele tem grande resistência ao desgaste e à abrasão. Isso é benéfico para aplicações que exigem uso prolongado e durabilidade.

• Custo-benefício

O 420 pode oferecer bom desempenho a um custo menor do que outros aços inoxidáveis, como o 316.

As desvantagens do aço inoxidável 420

• Resistência moderada à corrosão

O aço inoxidável 420 oferece menor resistência à corrosão do que o 304 ou 316. Ele pode ser mais fácil de ser corroído, principalmente em ambientes altamente corrosivos. 

• Baixa soldabilidade

Devido à necessidade de evitar rachaduras, a soldagem do aço inoxidável 420 precisa de um tratamento térmico cuidadoso de pré-aquecimento e pós-soldagem. Portanto, o processo pode ser mais complexo

• Capacidade limitada de trabalho a frio

A alta dureza do aço inoxidável 420 o torna menos adequado para operações extensas de conformação a frio, pois pode causar rachaduras.

• Sensibilidade ao calor

O aço inoxidável 420 tem resistência limitada a altas temperaturas em comparação com outros tipos. Ele pode perder força ou se deformar se exposto a calor extremo.

Aço inoxidável 420 Tratamento térmico

Recozimento

Aqueça o aço a uma temperatura alta. Depois disso, resfrie lentamente. Isso pode aliviar as tensões internas e melhorar a ductilidade.

Endurecimento

O aço é aquecido a 980-1065°C (1796-1949°F) e, em seguida, resfriado rapidamente (temperado) em óleo ou ar. Isso pode aumentar a dureza. 

Têmpera

Reaqueça o aço endurecido a 150-370°C (302-698°F) para obter o equilíbrio necessário entre dureza e resistência.

Tabela de têmpera do aço inoxidável 420

Aqui está um gráfico geral de têmpera para o aço inoxidável 420. Ele mostra a relação entre a temperatura de têmpera e a dureza resultante.

Os métodos de processamento do aço inoxidável 420

Trabalho a quente

• Laminação a quente

Realizado a temperaturas entre 1100°C e 900°C (2012°F e 1652°F) para moldar o aço em chapas, folhas ou barras.

• Forjamento

O aço pode ser forjado a quente dentro da mesma faixa de temperatura para produzir formas e tamanhos personalizados.

Trabalho a frio

• Desenho a frio

O aço é trefilado por meio de uma matriz para reduzir sua área de seção transversal, melhorando o acabamento da superfície e as propriedades mecânicas.

Comumente usado para produzir fios, barras e tubos com dimensões precisas.

• Conformação a frio

O aço é moldado em temperatura ambiente para obter formas ou dimensões específicas.

Aumenta a resistência e a dureza devido ao endurecimento por trabalho.

• Considerações: A deformação excessiva pode causar rachaduras devido à ductilidade limitada.

Usinagem

O melhor desempenho é na condição recozida, quando o aço é mais macio.

O aço pode ser usinado com ferramentas de metal duro ou de aço rápido, com refrigeração e lubrificação adequadas.

Soldagem

Pré-aqueça o aço a 150-320°C (302-608°F) para reduzir o risco de rachaduras.

Use materiais de preenchimento compatíveis, como AWS E/ER420 ou preenchimentos de aço inoxidável austenítico.

Realize o recozimento ou a têmpera após a soldagem para aliviar as tensões e reduzir a dureza.

Esmerilhamento e polimento

Obtendo dimensões precisas e um acabamento de superfície suave.

Essencial para produtos como talheres e instrumentos cirúrgicos, nos quais a nitidez e a estética são importantes.

Acabamentos

Tratamentos de superfície: Processos como passivação, eletropolimento ou revestimento para melhorar a resistência à corrosão e a aparência.

Revestimentos: Aplicação de camadas protetoras, como nitretação ou deposição física de vapor (PVD), para melhorar a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.

Acabamentos de arame

Específico para produtos de arame, incluindo:

• Acabamento brilhante: Obtido por meio de recozimento controlado e tratamentos de superfície para obter uma aparência brilhante.
• Acabamento fosco: Produzido por descalcificação mecânica ou decapagem ácida para obter uma superfície opaca.
• Revestimento: Aplicação de metais como zinco ou estanho para proteção adicional contra corrosão.
• Revestimentos de lubrificação: Para arames destinados à formação ou trefilação a frio posterior.

As diferenças entre o aço inoxidável 420 e outros tipos de aço inoxidável

440 VS 420

• 420 stainless steel has 12-14% chromium and 0.15-0.40% carbon. It is softer, with a hardness of 50-54 HRC. 440 aço inoxidável has more chromium (16-18%) and higher carbon (0.6-1.2%), giving it a hardness of 58-62 HRC. This makes 440 harder and more durable.

• O 440 resiste melhor a altas temperaturas, o que diminui a probabilidade de empenamento em comparação com o 420.

• O 420 é mais fácil de usinar e soldar. 

• O aço inoxidável 440 é mais caro.

410 (UNS S41000) VS 420

• Aço inoxidável 410 contains 11.5-13.5% chromium and 0.08-0.15% carbon. 420 stainless steel has 12-14% chromium and 0.15-0.40% carbon, making it harder and stronger than 410. 

• O 420 tem melhor resistência ao desgaste e a capacidade de manter uma borda mais afiada porque tem um teor de carbono mais alto.

• O aço inoxidável 410 apresenta melhor resistência ao calor. Em altas temperaturas de até 650°C, o 420 é mais propenso a perder propriedades mecânicas em temperaturas elevadas.

• O aço inoxidável 410 é mais fácil de usinar e soldar. Porque tem menor teor de carbono. Ele também é mais econômico do que o aço inoxidável 420.

• O aço inoxidável 410 é usado em talheres, lâminas de turbinas a vapor e peças automotivas. O aço inoxidável 420 é usado em equipamentos de corte, maquinário industrial e bisturis cirúrgicos.

316 VS 420

• Aço inoxidável 316 has 16-18% content of chromium, 10-14% content of nickel, and 2-3% content of molybdenum. This composition gives 316 superior corrosion resistance but makes it less hard than 420.

• O aço inoxidável 316 resiste a temperaturas mais altas, mantendo suas propriedades até cerca de 870°C (1598°F). O aço inoxidável 420 suporta até cerca de 700°C (1292°F), mas perde suas propriedades mecânicas em temperaturas mais altas.

• O aço inoxidável 420 é mais fácil de usinar devido à sua menor dureza. O aço inoxidável 316 custa mais caro porque contém mais níquel e molibdênio.

• O aço inoxidável 316 é usado em ambientes marinhos, processamento químico e aplicações na indústria alimentícia. O aço inoxidável 420 é usado em cutelaria, bisturis cirúrgicos, lâminas e maquinário industrial.

As várias formas do aço inoxidável 420

Aqui estão os formulários mais comuns para diferentes aplicações.

Folha

420 stainless steel sheets are flat and thin, typically between 0.5 mm and 3 mm thick. They are used in applications like kitchen tools and surgical instruments​.

Bar

As barras podem ser peças sólidas cilíndricas ou retangulares. Elas são frequentemente usadas em processos de usinagem, forjamento e outros processos de fabricação para criar peças como engrenagens, eixos e fixadores.

Placa

As placas são mais grossas do que as chapas, geralmente com mais de 6 mm de espessura. Elas são usadas em aplicações pesadas, como componentes estruturais e maquinário industrial.

Faixa

As tiras são peças finas e planas semelhantes às chapas, mas normalmente mais estreitas. Elas são usadas na fabricação de molas, lâminas e outros componentes que exigem dimensões precisas e flexibilidade.

Fio

O fio de aço inoxidável 420 é usado em aplicações que exigem material fino e flexível, como em dispositivos médicos, molas e certos tipos de fixadores.

Outras coisas que o senhor deve saber sobre o aço inoxidável 420

O aço inoxidável 420 é bom?

Sim, o aço inoxidável 420 é bom para aplicações que exigem alta dureza e resistência moderada à corrosão, como facas, instrumentos cirúrgicos e ferramentas odontológicas.

O aço inoxidável 420 é bom para facas?

Sim, o aço inoxidável 420 é bom para facas; ele oferece dureza e resistência à corrosão decentes, o que o torna adequado para lâminas e talheres econômicos.

O aço inoxidável 420 é magnético?

Sim, o aço inoxidável 420 é magnético porque é um aço inoxidável martensítico.

O aço inoxidável 420 é seguro para alimentos?

Sim, o aço inoxidável 420 é considerado seguro para alimentos. Sua boa resistência à corrosão e dureza o tornam adequado para equipamentos de processamento de alimentos, talheres e outras aplicações em contato com alimentos.

Resumo e mais

Este artigo explica resumidamente a definição, a composição, as aplicações e outros aspectos importantes do aço inoxidável 402. Para saber mais sobre o aço inoxidável ou outros tipos de aço, consulte nosso blog ou Entre em contato com nossos especialistas em metais.

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