Martenzitické nerezové oceli 440A vs 440B vs 440C: Gradient tvrdosti pro aplikace opotřebení

Rodina 440: Tvrdost podle obsahu uhlíku

440A, 440B a 440C jsou kalitelné martenzitické nerezové oceli definované v ASTM A276 (tyč) a A240 (deska). Sdílejí stejných 16-18 % chrómu a až 0,75 % molybdenové báze a liší se jedním rozhodujícím prvkem: uhlíkem. Vyšší uhlík znamená více karbidů po tepelném zpracování, což znamená vyšší tvrdost, lepší držení ostří a větší odolnost proti opotřebení, za cenu nižší odolnosti proti korozi a houževnatosti.

Chemické složení podle ASTM A276

Prvek (hmot. %)	440A UNS S44002	440B UNS S44003	440C UNS S44004
C	0.60-0.75	0.75-0.95	0.95-1.20
Mn	1,00 max	1,00 max	1,00 max
Si	1,00 max	1,00 max	1,00 max
P	0,040 max	0,040 max	0,040 max
S	max. 0,030	max. 0,030	max. 0,030
Cr	16.00-18.00	16.00-18.00	16.00-18.00
Mo	0,75 max	0,75 max	0,75 max

Tvrdost a opotřebení

Po úplném vytvrzení kalením v oleji a nízkoteplotním{0}}popouštěním dosahuje typická maximální tvrdost přibližně 56 HRC pro 440A, 58 HRC pro 440B a 60 HRC pro 440C, čímž se 440C řadí mezi nejtvrdší ze standardních nerezových tříd. Tvrdost se přímo promítá do odolnosti proti opotřebení a zachování ostří: 440A je dostačující pro lehké řezání, 440B pro střední průmyslové opotřebení a 440C pro vysoce{12}}řezání, ložiska a kluzné aplikace.

Obchod s odolností proti korozi-Vypnuto

Odolnost proti korozi probíhá opačným směrem než tvrdost. Čím vyšší uhlík, tím více karbidu chrómu se vytvoří během tepelného zpracování a tím méně chrómu zůstane v matrici pro vytvoření pasivního filmu. 440A proto nejlépe odolává korozi v suchém interiéru a mírném venkovním provozu s běžnou údržbou. 440C je nejzranitelnější, s viditelným rizikem důlkové tvorby ve vlhkém nebo pobřežním prostředí, pokud není natřen nebo naolejován. Žádný z těchto tří není vhodný pro námořní, chemické nebo-provozy s vysokou vlhkostí bez ochrany.

Praxe tepelného zpracování

Typická praxe: kalení 440A od 1010-1060C, 440B od 1020-1070C a 440C od 1010-1070C, kalení v oleji nebo nuceném vzduchu, poté temperování při 150-200A-200C a 270C po dobu 5444 440B pro vyvážení tvrdosti a houževnatosti. 440C se často třikrát temperuje při 150–200 C, aby se přeměnil zbytkový austenit a zabránilo se křehkosti. Přehřívání při vyšších teplotách snižuje tvrdost a retenci hran, takže popouštění musí být řízeno podle požadavků aplikace.

Aplikace, omezení a alternativy

440A: kuchyňské nože, nůžky, malé ruční nástroje a příbory, kde je příležitostné vystavení vlhkosti přijatelné. 440B: průmyslové řezné čepele, dřevoobráběcí nástroje a ložiska se středním-opotřebením. 440C: chirurgické skalpely, přesné ložiskové kroužky, sedla ventilů a průmyslové pilové listy vyžadující maximální odolnost proti opotřebení. Všechny tři druhy mají špatnou svařitelnost a neměly by být používány ve svařovaných sestavách bez přísného předehřátí a temperování po-svaru. Tam, kde je vyžadována odolnost proti korozi a tvrdost, zvažte místo toho stupeň precipitačního-kalení UNS S17400.

FAQ

Která třída 440 je pro nože nejlepší?

440C poskytuje nejlepší zachování ostří a odolnost proti opotřebení a je to klasická-nožířská ocel nejvyšší třídy, ale vyžaduje péči proti korozi. 440A má dobré ostří pro kuchyňské použití a lépe odolává korozi; mnoho nožů pro domácnost používá z tohoto důvodu 440A nebo 440B.

Proč je 440C tvrdší, ale méně odolný proti korozi než 440A?

Vyšší uhlík tvoří během kalení více karbidů chrómu, které zvyšují tvrdost, ale spotřebovávají chróm, který by jinak zachoval pasivní film. Tvrdost a odolnost proti korozi se proto v celé rodině vzájemně vyměňují.

Lze svařovat nerez řady 440?

Špatně. Martenzitická struktura tuhne a snadno praská ve svarech. Pokud se svařování nelze vyhnout, je vyžadováno přísné předehřátí a okamžité temperování po-svaření a sestava se obvykle následně žíhá. Obecně se vyhýbá svařovanému provedení.

Jaké tepelné zpracování maximalizuje tvrdost 440C?

Austenitizace při 1010-1070 C, kalení v oleji, poté temperování při 150-200 C, typicky s více cykly temperování, aby se odstranil zadržený austenit. Tím se zvyšuje tvrdost k úrovni 60 HRC a zároveň se snižuje křehkost.

Je 440 nerez magnetický?

Ano. Martenzitická struktura je magnetická za všech podmínek, žíhaná nebo kalená. To je normální pro kalitelné nerezové oceli a neznamená to problém s kvalitou.

Jsou třídy 440 vhodné pro mořské prostředí?

Ne. Dokonce i 440A má omezenou odolnost proti důlkové korozi ve slané vodě. Pro lodní a chloridové použití vyberte molybdenové-austenitické nebo duplexní ložisko nebo precipitační-třídu kalení, jako je UNS S17400 s vhodným povlakem.