فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی 440A در مقابل 440B در مقابل 440C: گرادیان سختی برای کاربردهای سایش

خانواده 440: سختی با محتوای کربن

440A، 440B و 440C فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی قابل سخت شدن هستند که در ASTM A276 (بار) و A240 (صفحه) تعریف شده اند. آنها 16-18٪ کروم و 0.75٪ پایه مولیبدن مشترک دارند و در یک عنصر تعیین کننده متفاوت هستند: کربن. کربن بالاتر به معنای کاربیدهای بیشتر پس از عملیات حرارتی است که به معنای سختی بیشتر، حفظ لبه بهتر و مقاومت در برابر سایش بیشتر است که به قیمت مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی کمتر است.

ترکیب شیمیایی بر اساس ASTM A276

عنصر (wt%)	440A UNS S44002	440B UNS S44003	440C UNS S44004
C	0.60-0.75	0.75-0.95	0.95-1.20
منگنز	حداکثر 1.00	حداکثر 1.00	حداکثر 1.00
سی	حداکثر 1.00	حداکثر 1.00	حداکثر 1.00
P	حداکثر 0.040	حداکثر 0.040	حداکثر 0.040
S	حداکثر 0.030	حداکثر 0.030	حداکثر 0.030
Cr	16.00-18.00	16.00-18.00	16.00-18.00
مو	حداکثر 0.75	حداکثر 0.75	حداکثر 0.75

سختی و عملکرد سایش

پس از سخت شدن کامل بوسیله کوئنچ روغن و{0}دمای دمای پایین، حداکثر سختی معمولی به حدود 56 HRC برای 440A، 58 HRC برای 440B و 60 HRC برای 440C می‌رسد و 440 درجه سانتیگراد را در میان سخت‌ترین درجه‌های استاندارد ضد زنگ قرار می‌دهد. سختی مستقیماً به مقاومت در برابر سایش و حفظ لبه ترجمه می‌شود: 440A برای برش سبک، 440B برای سایش متوسط ​​صنعتی، و 440C برای برش، تحمل و لغزش در تنش بالا کافی است.

تجارت مقاومت در برابر خوردگی-خاموش است

مقاومت در برابر خوردگی در جهت مخالف سختی است. هرچه کربن بالاتر باشد، کاربید کروم بیشتری در طی عملیات حرارتی تشکیل می‌شود و کروم کمتری در ماتریس برای ساخت لایه غیرفعال باقی می‌ماند. 440بنابراین A در برابر زنگ‌زدگی بهترین از این سه مورد مقاومت می‌کند، در سرویس‌های خشک داخلی و بیرونی ملایم با تعمیر و نگهداری معمولی. 440C آسیب‌پذیرترین است، با خطر همبسته‌ای غیرقابل مشاهده یا بدون حفره در محیط روغنی هومی. هیچ یک از این سه مورد برای خدمات دریایی، شیمیایی یا رطوبت بالا بدون حفاظت مناسب نیستند.

تمرین حرارتی

تمرین معمولی: سخت کردن 440A از 1010-1060 C، 440B از 1020-1070 C و 440C از 1010-1070 C، خاموش کردن در روغن یا هوای اجباری، سپس در دمای 150-440-420 درجه سانتیگراد و 420-450 درجه سانتیگراد و 750-450 درجه سانتیگراد و 420-45 درجه سانتیگراد حرارت دهید. C برای 440B برای متعادل کردن سختی و چقرمگی{11}}C اغلب در دمای 150-200 درجه سانتیگراد سه گانه می شود تا آستنیت باقی مانده را تبدیل کند و از شکنندگی جلوگیری کند. تلطیف بیش از حد در دماهای بالاتر، سختی و حفظ لبه را کاهش می دهد، بنابراین تلطیف باید مطابق با نیاز برنامه کنترل شود.

برنامه ها، محدودیت ها و جایگزین ها

440A: چاقوهای آشپزخانه، قیچی، ابزارهای کوچک دستی و کارد و چنگال که در آن قرار گرفتن در معرض رطوبت گاه به گاه قابل قبول است. 440B: تیغه های برش صنعتی، ابزارهای نجاری و-بلبرینگ های سایش متوسط. 440C: چاقوی جراحی، تیغه های بلبرینگ دقیق، اره های صنعتی با حداکثر مقاومت در برابر سایش. هر سه گرید قابلیت جوش پذیری ضعیفی دارند و نباید در مجموعه های جوشی بدون پیش گرم کردن شدید و{5}}مرتب شدن پس از جوش استفاده شوند. در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی و سختی هر دو مورد نیاز است، به جای آن، میزان بارندگی را در نظر بگیرید-درجه سخت شدن UNS S17400.

سوالات متداول

کدام درجه 440 برای چاقوها بهتر است؟

440C بهترین حفظ لبه و مقاومت در برابر سایش را دارد و فولاد چاقوی کلاسیک-بالا است، اما در برابر خوردگی نیاز به مراقبت دارد{2}}A لبه خوبی برای استفاده در آشپزخانه دارد و در برابر زنگ زدگی بهتر مقاومت می‌کند. بسیاری از تیغه های خانگی به همین دلیل از 440A یا 440B استفاده می کنند.

چرا 440C از 440A سخت تر اما در برابر خوردگی مقاوم تر است؟

کربن بالاتر در طول سخت شدن، کاربیدهای کروم بیشتری را تشکیل می دهد، که سختی را افزایش می دهد، اما کروم را مصرف می کند که در غیر این صورت لایه غیرفعال را حفظ می کند. بنابراین سختی و مقاومت در برابر خوردگی در سراسر خانواده در برابر یکدیگر قرار می گیرند.

آیا ضد زنگ سری 440 را می توان جوش داد؟

بد ساختار مارتنزیتی سخت می شود و به راحتی در جوش ترک می خورد. اگر نمی توان از جوشکاری اجتناب کرد، به پیش گرم کردن شدید و{2}}ترمیم فوراً پس از جوشکاری نیاز است، و مجموعه معمولاً بعد از آنیل می شود. از طراحی جوش داده شده به طور کلی اجتناب می شود.

چه عملیات حرارتی سختی 440 درجه سانتیگراد را به حداکثر می رساند؟

آستنیته را در دمای 1010-1070 درجه سانتیگراد آستنیت کنید، روغن را خاموش کنید، سپس در دمای 150-200 درجه سانتیگراد گرم کنید، معمولاً با چرخه های مختلف تمپر برای حذف آستنیت باقی مانده. این باعث ایجاد سختی به سمت سطح 60 HRC می شود و در عین حال شکنندگی را کاهش می دهد.

آیا 440 ضد زنگ مغناطیسی است؟

بله. ساختار مارتنزیتی در همه شرایط، آنیل شده یا سخت شده، مغناطیسی است. این برای فولادهای ضد زنگ قابل سخت شدن طبیعی است و نشان دهنده مشکل کیفیت نیست.

آیا گریدهای 440 برای محیط های دریایی مناسب هستند؟

حتی 440A نیز مقاومت حفره ای محدودی در آب نمک دارد. برای خدمات دریایی و کلرید، یک درجه مولیبدن-دارای درجه آستنیتی یا دوبلکس، یا یک درجه سخت‌کننده بارش{4}}مانند UNS S17400 با پوشش مناسب انتخاب کنید.