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.

Leitura relacionada
O aço inoxidável é magnético?

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.

O aço inoxidável 420 é ideal para talheres, utensílios de cozinha e instrumentos médicos devido a resistência à corrosão. Também é usado em máquinas industriais e peças automotivas, onde durabilidade e resistência ao desgaste são importantes.

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

• O aço inoxidável 420 tem 12-14% de cromo e 0,15-0,40% de carbono. É mais macio, com uma dureza de 50-54 HRC. 440 aço inoxidável tem mais cromo (16-18%) e mais carbono (0,6-1,2%), dando a ele uma dureza de 58-62 HRC. Isso torna o 440 mais duro e durável.

• 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 contém 11,5-13,5% de cromo e 0,08-0,15% de carbono. O aço inoxidável 420 tem 12-14% de cromo e 0,15-0,40% de carbono, o que o torna mais duro e resistente que o 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 tem 16-18% de teor de cromo, 10-14% de teor de níquel e 2-3% de teor de molibdênio. Esta composição dá ao 316 resistência superior à corrosão, mas o torna menos duro que o 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 chapas de aço inoxidável são planas e finas, tipicamente entre 0,5 mm e 3 mm de espessura. São usadas em aplicações como utensílios de cozinha e instrumentos cirúrgicos.

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.

Como fabricante líder e fornecedor de soluções de aços especiais, oferecemos soluções de aplicação para vários setores e serviços personalizados com garantia de qualidade 100%, com o compromisso de crescer junto com nossos clientes. Visite Nosso site para saber mais, ou Envie-nos uma cotaçãoe entraremos em contato com você em breve!