Thép không gỉ 420: Định nghĩa, Thành phần, Tính chất, Ứng dụng và Thêm nữa

Thép không gỉ 420 nổi bật với khả năng duy trì độ sắc bén trong khi vẫn có khả năng chống ăn mòn tốt. Nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ chính xác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các tính năng chính của thép không gỉ 420 và các ứng dụng điển hình của nó, đồng thời hiểu mọi thứ về nó.

Thép không gỉ 420 là gì?

Thép không gỉ 420 còn được gọi là UNS S42000. Đây là một họ thép không gỉ martensitic. Nó bao gồm khoảng 85-88% sắt, 12-14% crom và 0,15-0,45% cacbon. Nó có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao. Nó lý tưởng cho các công cụ cắt, dụng cụ y tế, bánh răng công nghiệp và các thành phần ô tô. Nó có thể được phân loại thành các loại khác nhau như 420J1 và 420J2.

Tương đương với thép không gỉ 420

Có một số loại thép không gỉ tương đương với thép không gỉ 420 tùy thuộc vào tiêu chuẩn và quốc gia.

• S42000 (Hệ thống đánh số thống nhất)
• 1.4021 (Tiêu chuẩn Châu Âu)
• AISI 420 (Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ)
• 1.4021 (Tiêu chuẩn Đức)
• SUS420J1 và SUS420J2 (Tiêu chuẩn Nhật Bản)

Tiêu chuẩn của thép không gỉ 420

• Tiêu chuẩn ASTMA276
• Tiêu chuẩn ASTM A240/A240M
• Tiêu chuẩn ASTM A580/A580M

Các nhóm con của thép không gỉ 420

Thép không gỉ 420 có thể được phân loại thành nhiều nhóm khác nhau dựa trên hàm lượng carbon và các tính chất cụ thể của nó. 

420J1

Hàm lượng Carbon: Thấp hơn (khoảng 0,15-0,25%)

Tính chất: Có khả năng chống ăn mòn tốt với độ cứng vừa phải.

Ứng dụng: Được sử dụng trong những tình huống mà độ bền được ưu tiên hơn độ cứng. Bao gồm dao kéo và dụng cụ phẫu thuật.

420J2

Hàm lượng Carbon: Cao hơn (khoảng 0,26-0,40%)

Tính chất: Có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn. Nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn một chút so với 420J1.

Ứng dụng: Thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống mài mòn tốt hơn. Bao gồm lưỡi dao, kéo và lưỡi dao công nghiệp.

Những thành phần nào tạo nên thép không gỉ 420?

Kiểm tra bảng dưới đây để biết thành phần hóa học của thép không gỉ 420:

Tính chất vật lý của thép không gỉ 420

Kiểm tra bảng dưới đây để biết tính chất vật lý của thép không gỉ 420:

Thép không gỉ 420 có từ tính không?

Có, thép không gỉ 420 có từ tính. Nó thuộc về loại thép không gỉ martensitic, có từ tính. Sắt trong thép không gỉ 420 làm cho nó có từ tính, và nó có thể được làm cứng thông qua xử lý nhiệt. Nếu bạn cần thép không gỉ cứng và từ tính, 420 là một lựa chọn tốt.

Đọc liên quan
Thép không gỉ có từ tính không?

Tính chất nhiệt của thép không gỉ 420

Kiểm tra bảng dưới đây để biết tính chất nhiệt của thép không gỉ 420:

Tính chất cơ học của thép không gỉ 420

Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất cơ học của thép không gỉ 420:

Độ cứng của thép không gỉ 420

Độ cứng của thép không gỉ 420 có thể thay đổi tùy thuộc vào quy trình xử lý nhiệt, nhưng thường nằm trong khoảng 48-56 HRC (Độ cứng Rockwell). 

Khi ở trạng thái ủ, nó có độ cứng thấp hơn, nhưng sau khi tôi và ram đúng cách, nó có thể đạt tới mức cao nhất trong khoảng này.

Chống ăn mòn

Thép không gỉ 420 có hàm lượng crom 12-14%. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt. Nhưng khả năng chống ăn mòn của nó thấp hơn thép không gỉ như 304 hoặc 316. Nó hoạt động tốt trong nước ngọt, hóa chất nhẹ và điều kiện khí quyển bình thường. Tuy nhiên, nó kém hiệu quả hơn trong môi trường có tính axit hoặc mặn cao.

Thép không gỉ 420 lý tưởng cho dao kéo, dụng cụ nhà bếp và dụng cụ y tế do khả năng chống ăn mònNó cũng được sử dụng trong máy móc công nghiệp và phụ tùng ô tô, nơi độ bền và khả năng chống mài mòn rất quan trọng.

Khả năng chịu nhiệt

Thép không gỉ 420 có khả năng chịu nhiệt. Thích hợp cho các ứng dụng ở nhiệt độ vừa phải lên đến khoảng 700°C (1292°F). Ở nhiệt độ này, thép không gỉ 420 chống lại sự đóng cặn và oxy hóa. Thích hợp cho hệ thống ống xả ô tô và các bộ phận khác thường xuyên tiếp xúc với nhiệt. 

Nhưng trong môi trường có nhiệt độ khắc nghiệt, các loại thép không gỉ khác như 310 hoặc 316 có thể hoạt động tốt hơn.

Xử lý nhiệt đúng cách có thể tối ưu hóa khả năng chịu nhiệt của thép không gỉ 420. Các phương pháp xử lý này giúp thép giữ được độ cứng và độ bền sau nhiều chu kỳ gia nhiệt và làm nguội.

Thép không gỉ 420 được sử dụng để làm gì?

Sau đây là một số ứng dụng phổ biến:

• Dao kéo và dụng cụ nhà bếp

Thích hợp cho dao và dụng cụ cắt vì có độ cứng cao và khả năng giữ cạnh sắc.

• Dụng cụ phẫu thuật

Phù hợp với các dụng cụ y tế cần độ sắc bén và chịu được khử trùng.

• Linh kiện công nghiệp

Được sử dụng trong các bộ phận máy móc như van, trục bơm và bánh răng đòi hỏi khả năng chống mài mòn và độ bền cao.

• Phụ tùng ô tô

Các thành phần như lò xo và van được hưởng lợi từ độ bền và sức mạnh của nó.

• Thiết bị chế biến thực phẩm

Chống axit trong thực phẩm và dễ vệ sinh, lý tưởng cho lưỡi dao và máy thái lát.

Ưu điểm của thép không gỉ 420

• Độ cứng và độ bền cao

Thép không gỉ 420 có khả năng được tôi luyện để đạt được độ bền cao. Điều này làm cho nó phù hợp để cắt thiết bị, máy móc công nghiệp và dao mổ.

• Khả năng chống mài mòn tốt

Nó có khả năng chống mài mòn và chống mài mòn tuyệt vời. Điều này có lợi cho các ứng dụng đòi hỏi sử dụng lâu dài và độ bền.

• Hiệu quả về chi phí

Thép 420 có thể mang lại hiệu suất tốt với chi phí thấp hơn so với các loại thép không gỉ khác như 316.

Nhược điểm của thép không gỉ 420

• Khả năng chống ăn mòn vừa phải

Thép không gỉ 420 có khả năng chống ăn mòn thấp hơn thép 304 hoặc 316. Nó có thể dễ bị ăn mòn hơn, đặc biệt là trong môi trường có tính ăn mòn cao. 

• Khả năng hàn kém

Do cần phải ngăn ngừa nứt, hàn thép không gỉ 420 cần phải gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau khi hàn cẩn thận. Vì vậy, quá trình có thể phức tạp hơn

• Khả năng làm việc lạnh hạn chế

Độ cứng cao của thép không gỉ 420 làm cho nó ít phù hợp cho các hoạt động tạo hình nguội quy mô lớn vì nó có thể dẫn đến nứt.

• Độ nhạy nhiệt

Thép không gỉ 420 có khả năng chịu nhiệt độ cao hạn chế so với các loại khác. Nó có thể mất độ bền hoặc biến dạng nếu tiếp xúc với nhiệt độ cực cao.

Xử lý nhiệt thép không gỉ 420

Ủ

Nung nóng thép đến nhiệt độ cao. Sau đó làm nguội từ từ. Nó có thể làm giảm ứng suất bên trong và cải thiện độ dẻo.

Làm cứng

Thép được nung nóng đến 980-1065°C (1796-1949°F) và sau đó làm nguội nhanh (làm nguội) trong dầu hoặc không khí. Nó có thể làm tăng độ cứng. 

Làm nguội

Làm nóng lại thép đã tôi ở nhiệt độ 150-370°C (302-698°F) để đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai cần thiết.

Biểu đồ tôi luyện thép không gỉ 420

Sau đây là biểu đồ tôi luyện chung cho thép không gỉ 420. Biểu đồ này cho thấy mối quan hệ giữa nhiệt độ tôi luyện và độ cứng thu được.

Phương pháp chế biến thép không gỉ 420

Làm việc nóng

• Cán nóng

Được thực hiện ở nhiệt độ từ 1100°C đến 900°C (2012°F đến 1652°F) để định hình thép thành tấm, lá hoặc thanh.

• Rèn

Thép có thể được rèn nóng trong cùng phạm vi nhiệt độ để tạo ra hình dạng và kích thước tùy chỉnh.

Làm việc lạnh

• Vẽ lạnh

Thép được kéo qua khuôn để giảm diện tích mặt cắt ngang, cải thiện bề mặt hoàn thiện và tính chất cơ học.

Thường được sử dụng để sản xuất dây, thanh và ống có kích thước chính xác.

• Tạo hình lạnh

Thép được định hình ở nhiệt độ phòng để đạt được hình dạng hoặc kích thước cụ thể.

Tăng cường độ bền và độ cứng nhờ quá trình tôi luyện.

• Lưu ý: Biến dạng quá mức có thể gây nứt do độ dẻo hạn chế.

Gia công

Thực hiện tốt nhất ở điều kiện ủ khi thép mềm hơn.

Thép có thể được gia công bằng dụng cụ cacbua hoặc thép tốc độ cao, với chất làm mát và bôi trơn thích hợp.

Hàn

Làm nóng thép ở nhiệt độ 150–320°C (302–608°F) để giảm nguy cơ nứt.

Sử dụng vật liệu độn tương thích, chẳng hạn như AWS E/ER420 hoặc vật liệu độn thép không gỉ austenit.

Thực hiện ủ hoặc ram sau khi hàn để giảm ứng suất và giảm độ cứng.

Mài và đánh bóng

Đạt được kích thước chính xác và bề mặt nhẵn mịn.

Cần thiết cho các sản phẩm như dao kéo và dụng cụ phẫu thuật vì độ sắc bén và tính thẩm mỹ rất quan trọng.

Kết thúc

Xử lý bề mặt: Các quy trình như thụ động hóa, đánh bóng điện hoặc phủ lớp để tăng khả năng chống ăn mòn và thẩm mỹ.

Lớp phủ: Áp dụng các lớp bảo vệ như thấm nitơ hoặc lắng đọng hơi vật lý (PVD) để cải thiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn.

Hoàn thiện dây

Riêng đối với các sản phẩm dây điện, bao gồm:

• Độ hoàn thiện sáng bóng: Đạt được thông qua quá trình ủ có kiểm soát và xử lý bề mặt để có vẻ ngoài sáng bóng.
• Hoàn thiện mờ: Được tạo ra bằng cách tẩy cặn cơ học hoặc ngâm axit để có bề mặt xỉn màu.
• Mạ: Phủ các kim loại như kẽm hoặc thiếc để tăng cường khả năng chống ăn mòn.
• Lớp phủ bôi trơn: Dành cho dây dùng để kéo hoặc tạo hình nguội thêm.

Sự khác biệt giữa thép không gỉ 420 và các loại thép không gỉ khác

440 so với 420

• Thép không gỉ 420 có 12-14% crom và 0,15-0,40% cacbon. Nó mềm hơn, có độ cứng 50-54 HRC. thép không gỉ 440 có nhiều crom hơn (16-18%) và nhiều carbon hơn (0,6-1,2%), mang lại độ cứng 58-62 HRC. Điều này làm cho 440 cứng hơn và bền hơn.

• Inox 440 chịu được nhiệt độ cao tốt hơn, ít bị cong vênh hơn so với inox 420.

• Thép 420 dễ gia công và hàn hơn. 

• Thép không gỉ 440 đắt hơn.

410(UNS S41000) so với 420

• thép không gỉ 410 chứa 11,5-13,5% crom và 0,08-0,15% cacbon. Thép không gỉ 420 có 12-14% crom và 0,15-0,40% cacbon, làm cho nó cứng hơn và bền hơn thép 410. 

• Thép 420 có khả năng chống mài mòn tốt hơn và có khả năng giữ cạnh sắc hơn vì có hàm lượng carbon cao hơn.

• Thép không gỉ 410 có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Ở nhiệt độ cao lên đến 650°C, 420 dễ bị mất các tính chất cơ học hơn ở nhiệt độ cao.

• Thép không gỉ 410 dễ gia công và hàn hơn. Vì nó có hàm lượng carbon thấp hơn. Nó cũng có giá cả phải chăng hơn thép không gỉ 420.

• Thép không gỉ 410 được sử dụng trong dao kéo, lưỡi tua bin hơi nước và phụ tùng ô tô. Thép không gỉ 420 được sử dụng để cắt thiết bị, máy móc công nghiệp và dao mổ.

316 so với 420

• thép không gỉ 316 có hàm lượng crom 16-18%, hàm lượng niken 10-14% và hàm lượng molypden 2-3%. Thành phần này mang lại cho 316 khả năng chống ăn mòn vượt trội nhưng làm cho nó kém cứng hơn 420.

• Thép không gỉ 316 chịu được nhiệt độ cao hơn, duy trì các đặc tính của nó lên đến khoảng 870°C (1598°F). Thép không gỉ 420 chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 700°C (1292°F) nhưng mất đi các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao hơn.

• Thép không gỉ 420 dễ gia công hơn vì độ cứng thấp hơn. Thép không gỉ 316 đắt hơn vì chứa nhiều niken và molypden hơn.

• Thép không gỉ 316 được sử dụng trong môi trường biển, chế biến hóa chất và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm. Thép không gỉ 420 được sử dụng trong dao kéo, dao mổ, lưỡi dao và máy móc công nghiệp.

Các dạng khác nhau của thép không gỉ 420

Sau đây là những hình thức phổ biến nhất cho các ứng dụng khác nhau.

Tờ giấy

Tấm thép không gỉ 420 phẳng và mỏng, thường dày từ 0,5 mm đến 3 mm. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng như dụng cụ nhà bếp và dụng cụ phẫu thuật.

Thanh

Thanh có thể là các khối hình trụ hoặc hình chữ nhật đặc. Chúng thường được sử dụng trong gia công, rèn và các quy trình chế tạo khác để tạo ra các bộ phận như bánh răng, trục và chốt.

Đĩa

Tấm dày hơn tấm, thường dày hơn 6 mm. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng nặng như thành phần kết cấu và máy móc công nghiệp.

Dải

Dải là những miếng mỏng, phẳng giống như tấm nhưng thường hẹp hơn. Chúng được sử dụng trong sản xuất lò xo, lưỡi dao và các thành phần khác đòi hỏi kích thước chính xác và tính linh hoạt.

Dây điện

Dây thép không gỉ 420 được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi vật liệu mịn, mềm dẻo, chẳng hạn như trong thiết bị y tế, lò xo và một số loại ốc vít nhất định.

Những điều khác bạn nên biết về thép không gỉ 420

Thép không gỉ 420 có tốt không?

Có, thép không gỉ 420 thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải, chẳng hạn như dao, dụng cụ phẫu thuật và dụng cụ nha khoa.

Thép không gỉ 420 có tốt để làm dao không?

Có, thép không gỉ 420 thích hợp để làm dao; nó có độ cứng và khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp để làm lưỡi dao và dao kéo giá rẻ.

Thép không gỉ 420 có từ tính không?

Có, thép không gỉ 420 có tính từ vì nó là thép không gỉ martensitic.

Thép không gỉ 420 có an toàn cho thực phẩm không?

Có, thép không gỉ 420 được coi là an toàn cho thực phẩm. Khả năng chống ăn mòn và độ cứng tốt của nó làm cho nó phù hợp cho thiết bị chế biến thực phẩm, dao kéo và các ứng dụng khác tiếp xúc với thực phẩm.

Tóm tắt & Thêm nữa

Bài viết này giải thích ngắn gọn về định nghĩa, thành phần, ứng dụng và các khía cạnh quan trọng khác của thép không gỉ 402. Để tìm hiểu thêm về thép không gỉ hoặc các loại thép khác, hãy xem blog của chúng tôi hoặc liên hệ với các chuyên gia kim loại của chúng tôi.

Là nhà sản xuất và cung cấp giải pháp hàng đầu về thép chuyên dụng, chúng tôi cung cấp các giải pháp ứng dụng đa ngành và dịch vụ tùy chỉnh với cam kết chất lượng 100%, cam kết phát triển cùng khách hàng. Ghé thăm trang web của chúng tôi để tìm hiểu thêm, hoặc gửi cho chúng tôi một báo giávà chúng tôi sẽ liên hệ với bạn sớm!