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AISI 420（1.4021）：多領(lǐng)域應(yīng)用的高性能材料
材料信息
不銹鋼AISI 420，也被稱為1.4021、BS 420S37和X20Cr13，是一種馬氏體鉻鋼。由于其高鉻含量，該材料具有良好的耐腐蝕性（PREN值12.0-14.0）。該材料可在高達(dá)400°C的溫度下使用。其硬度≤230 HB，密度為7.7 kg/dm³（在室溫下），抗拉強(qiáng)度為750至850 N/mm²。這種不銹鋼等級(jí)的特點(diǎn)是具有良好拋光性能，也可拋光至高光澤。該材料可使用所有常見(jiàn)的焊接方法（電弧焊除外）進(jìn)行加工，也適合鍛造。其他加工選項(xiàng)包括冷成型和機(jī)械加工。這種鋼材通常不用于冷鐓。它常用于制造切割工具，如刀具，或用于建筑和設(shè)計(jì)中的裝飾目的。
材料規(guī)格
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EN材料編號(hào)：1.4021
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EN簡(jiǎn)稱：X20Cr13
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EN標(biāo)準(zhǔn)：10088-3
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微觀結(jié)構(gòu)類別：馬氏體
相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)和名稱
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AFNOR Z20C13
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AISI 420
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B.S. 420S37
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CSN 17022
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JIS SUS420J1
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PN 2H13
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SS 2303
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UNE F.3402
性能和化學(xué)成分
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Cu | Mo | Ni | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 含量（%） | 0.16-0.25 | ≤1.00 | ≤1.50 | ≤0.04 | ≤0.03 | - | 12.0-14.0 | - | - | - | - |
物理性能
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磁性：有
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密度（kg/dm³）：7.7
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熱導(dǎo)率（20°C）：30
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電阻率（Ω mm²/m，20°C）：0.6
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比熱容（20°C）：460
機(jī)械性能
| Ø (mm) | 熱處理狀態(tài) | 硬度 (HB) | 屈服強(qiáng)度 Rp0.2 (MPa) | 抗拉強(qiáng)度 Rm (MPa) | 斷后伸長(zhǎng)率 A5 (%) | 沖擊吸收能量 AV (J) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤160 | QT800 | - | ≥600 | 800-950 | ≥12 | ≥20 |
| ≤160 | QT700 | - | ≥500 | 700-850 | ≥13 | ≥25 |
高溫下的屈服強(qiáng)度
| 溫度（°C） | 100°C | 150°C | 200°C | 250°C | 300°C | 350°C | 400°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| +QT800 | ≥515 | ≥495 | ≥475 | ≥460 | ≥440 | ≥405 | ≥355 |
| +QT700 | ≥460 | ≥445 | ≥430 | ≥415 | ≥395 | ≥365 | ≥330 |
焊接性能
不銹鋼AISI 420 / 1.4021易于焊接。該材料可使用所有常見(jiàn)的焊接方法，如鎢極惰性氣體焊、熔化極氣體保護(hù)焊和點(diǎn)焊，但不適合電弧焊。應(yīng)注意不要使用含氮或含氫的氣體，因?yàn)檫@些氣體會(huì)對(duì)材料的機(jī)械性能產(chǎn)生負(fù)面影響。焊接前，材料必須預(yù)熱至100°C-300°C。焊接后，材料應(yīng)冷卻至低于120°C的溫度，然后在約650°C下進(jìn)行回火處理。材料1.4302（X5CrNi19-9）、1.4502（X8CrTi18）和1.4551（X5CrNiNb19-9）可用作焊接添加劑。
鍛造性能
材料AISI 420 / BS 420S37易于鍛造。應(yīng)先緩慢加熱至超過(guò)850°C，然后快速加熱至1150°C至1180°C。鍛造可以在1100°C至950°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。材料應(yīng)隨后在爐中緩慢冷卻。如果出現(xiàn)變色或氧化皮，必須將其去除，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)耐腐蝕性產(chǎn)生負(fù)面影響。這種材料可用于自由鍛造和模鍛。
熱處理和熱成型
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退火（+A）（在爐中或空氣中緩慢冷卻）：745-825°C
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熱加工（在爐中緩慢冷卻）：1100-800°C
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淬火（+QT）（在空氣中、油中或聚合物中冷卻）：950-1050°C
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回火（+QT700）（在空氣中、油中或聚合物中冷卻）：650-750°C
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回火（+QT800）（在空氣中、油中或聚合物中冷卻）：600-700°C
加工性能
材料AISI 420的加工性能一般，這取決于其硬度和強(qiáng)度。其加工值與類似鋼級(jí)相當(dāng)。
耐腐蝕性
馬氏體不銹鋼1.4021（AISI 420, X20Cr13）由于其12-14%的高鉻含量而具有良好的耐腐蝕性。這尤其適用于不含氯的介質(zhì)，如有機(jī)酸、肥皂或溶劑。該材料在高達(dá)600°C的溫度下具有抗縮放性。請(qǐng)注意，該材料不耐晶間腐蝕。
應(yīng)用領(lǐng)域
不銹鋼AISI 420（1.4021, X20Cr13）在多個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用。在餐具行業(yè)，這種鋼材常用于制造刀具、剪刀和其他切割工具。在石油行業(yè)，由于其對(duì)腐蝕環(huán)境的良好抵抗力，常用于泵零件、閥門(mén)和管道。這種鋼材也用于機(jī)械工程，例如制造零部件。在液壓行業(yè)，由于其強(qiáng)度和硬度，該材料用于液壓缸和零部件。汽車行業(yè)由于其耐磨性和硬度，使用不銹鋼AISI 420制造軸、曲軸和變速箱零部件。在化學(xué)和石化行業(yè)，該材料用于儲(chǔ)罐建造。這種不銹鋼也用于建筑和設(shè)計(jì)中的裝飾目的，因?yàn)樗梢员粧伖夂途庸?。它在食品工業(yè)中也發(fā)揮著重要作用，特別是在廚房設(shè)備和食品加工機(jī)械的生產(chǎn)中。