1.4021 不銹鋼具有良好的耐磨性,原因如下:
高硬度:1.4021 不銹鋼屬于馬氏體不銹鋼,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?,比如淬火回火處理后,其硬度能夠達到 HRC50 以上。材料的硬度是影響耐磨性的重要因素之一,高硬度使得其能夠抵抗磨損和劃傷,在高負荷和摩擦條件下仍能保持其表面完整性。
馬氏體組織特性:馬氏體是碳在 α 相中的過飽和固溶體,1.4021 不銹鋼的馬氏體組織中含有較多的碳元素。這些碳元素可以提高材料的硬度和強度,進而提升耐磨性。馬氏體不銹鋼通常具有比其他不銹鋼材料更高的耐磨性,適合用于制造需要高耐磨性的零部件,如軸承、齒輪、刀具等。
由于 1.4021 不銹鋼具有良好的耐磨性,常被廣泛應(yīng)用于各種磨損環(huán)境中,能在嚴酷的機械載荷和摩擦條件下,保持較長的使用壽命。
1.4021 不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、較高的硬度和強度,加工性能也較好,因此在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,具體如下:
機械制造領(lǐng)域
一般機械部件:可用于制造機器的外殼、底座等。這些部件需要承受機器自身的重量、運行過程中的振動以及可能的外部沖擊力等,1.4021 的強度、韌性和耐腐蝕性能夠滿足這些要求,機械部件的正常運行和較長的使用壽命。
小型工具:對于一些小型手工工具,如螺絲刀、鑷子等,1.4021 是合適的材料。它能提供足夠的強度和硬度,并且在使用過程中,由于其耐腐蝕性,能夠減少工具生銹的可能性,延長工具的使用壽命。
軸承、齒輪、活塞等:1.4021 不銹鋼適用于制造需要高硬度和耐磨損性能的零部件,如軸承、齒輪、活塞等,廣泛應(yīng)用于各類精密機械。在機械運轉(zhuǎn)過程中,這些部件會承受較大的壓力和摩擦力,1.4021 的耐磨性能可以確保它們在長期使用中保持良好的工作狀態(tài),減少磨損和故障的發(fā)生。
廚房用具領(lǐng)域
刀具:1.4021 不銹鋼非常適合用于制造廚房刀具,如菜刀、水果刀等。在廚房環(huán)境中,刀具需要經(jīng)常接觸水分、食物以及清潔劑等,1.4021 鋼材能夠抵抗腐蝕并且保持刀刃的鋒利度,滿足日常切割食物的需求。
餐具:也可用于制造部分餐具,如餐叉、餐勺等。其耐腐蝕性可以確保餐具在日常使用和清洗過程中,不會因為接觸食物中的酸性或堿性物質(zhì)以及清潔劑而被腐蝕,同時其強度也能滿足正常使用需求。
醫(yī)療領(lǐng)域:由于其良好的抗腐蝕性能和可加工性,1.4021 不銹鋼常被用于制造手術(shù)器械,如手術(shù)刀片和醫(yī)療鉗子等。在醫(yī)療環(huán)境中,手術(shù)器械需要經(jīng)常進行消毒和清洗,1.4021 的耐腐蝕性能夠器械在多次使用和消毒過程中不會被腐蝕損壞,同時其可加工性可以滿足制造各種復(fù)雜形狀手術(shù)器械的要求。
建筑領(lǐng)域:可用于制造戶外環(huán)境中的裝飾件、欄桿、扶手等。1.4021 不銹鋼具有一定的耐腐蝕性和美觀性,能夠在戶外環(huán)境中長時間使用而不生銹,同時其表面可以進行各種處理,如拋光、拉絲等,以滿足不同的建筑裝飾需求。
化工與石油行業(yè):在化工設(shè)備和石油開采設(shè)備中,1.4021 不銹鋼能夠抵抗多種化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,確保設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。例如,在一些化工反應(yīng)釜、管道以及石油開采中的閥門、泵等部件中,1.4021 不銹鋼可以承受化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和高壓環(huán)境,設(shè)備的安全性和可靠性。
食品加工行業(yè):1.4021 不銹鋼被廣泛應(yīng)用于食品加工設(shè)備和餐具制造中。它易于清潔和消毒,能夠滿足食品加工行業(yè)對衛(wèi)生條件的嚴格要求。例如,食品加工中的刀具、切割工具、輸送帶等部件,常采用 1.4021 不銹鋼制造,以確保食品的安全和質(zhì)量。
1.4021 不銹鋼和 420J1 不銹鋼是同一種材料的不同編號方式,它們之間沒有本質(zhì)區(qū)別。
1.4021 是德國的材料編號,在德國標準 DIN 17400 中使用。而 420J1 是日本的牌號,對應(yīng)于中國標準 GB/T 1220-1992 中的 2Cr13。它們的化學(xué)成分、物理性能和機械性能基本相同,都屬于馬氏體不銹鋼,具有以下特點:
化學(xué)成分:碳(C)含量在 0.16%-0.25%,硅(Si)含量不超過 1.00%,錳(Mn)含量不超過 1.00%(德國標準中 1.4021 的錳含量可到 1.50%,但通常也在 1.00% 左右),鉻(Cr)含量在 12.00%-14.00%,磷(P)含量不超過 0.040%,硫(S)含量不超過 0.030%。
物理性能:密度約為 7.75g/cm3,具有磁性,熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率等物理參數(shù)也相近。
機械性能:退火狀態(tài)下,硬度不超過 HB223。經(jīng)淬火和回火等熱處理后,可獲得較高的硬度和強度,抗拉強度≥520N/mm2,屈服強度≥225N/mm2,伸長率≥18%。
耐腐蝕性:因含有鉻元素,具有良好的耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的能力,但耐腐蝕性低于奧氏體不銹鋼,如 304 不銹鋼。
加工性能:可加工性良好,可通過鍛造、熱軋、冷拔等方式加工成各種形狀,但焊接性能較差,焊接時需要采用特殊的工藝,如預(yù)熱和焊后熱處理等。
在實際應(yīng)用中,1.4021/420J1 不銹鋼常用于制造各類精密機械、軸承、電氣設(shè)備、儀器儀表、交通工具、家用電器等,還用于制造在大氣、水蒸氣、水以及氧化性酸環(huán)境下使用的零部件,如螺栓、渦輪葉片、刀具、裝飾件、手術(shù)器械、襯套、閥座等
1.4021 不銹鋼的加工性能具有以下特點:
切削加工
可切削性較好:該不銹鋼的硬度和強度相對適中,在切削加工過程中,刀具的磨損相對較慢,能夠保持較好的切削刃鋒利度,從而獲得較好的加工表面質(zhì)量。一般來說,使用硬質(zhì)合金刀具進行切削加工時,切削速度可以根據(jù)具體的加工條件選擇在 100 - 200m/min 左右,進給量在 0.1 - 0.3mm/r 之間。
需注意斷屑:在切削過程中,由于 1.4021 不銹鋼的韌性較好,切屑容易形成帶狀,不利于加工過程的順利進行。因此,需要選擇合適的刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù),以促進切屑的折斷,例如采用帶有斷屑槽的刀具,適當(dāng)增加切削進給量等。
沖壓加工
良好的成型性:1.4021 不銹鋼具有較好的延展性和韌性,能夠在沖壓過程中承受較大的變形而不破裂。這使得它適合用于制造各種形狀復(fù)雜的沖壓件,如汽車零部件、廚房用具等。在沖壓加工時,需要根據(jù)具體的零件形狀和尺寸,合理設(shè)計沖壓模具,選擇合適的沖壓設(shè)備噸位,以確保沖壓件的質(zhì)量和精度。
注意加工硬化:雖然其成型性良好,但在沖壓過程中,材料容易發(fā)生加工硬化現(xiàn)象。隨著沖壓變形量的增加,材料的硬度和強度會逐漸提高,而韌性和延展性則會下降。這就需要在沖壓過程中,根據(jù)材料的加工硬化程度,適時進行中間退火處理,以恢復(fù)材料的塑性,便于后續(xù)的沖壓加工。
鍛造加工
熱加工性能良好:在鍛造溫度范圍內(nèi),1.4021 不銹鋼具有較好的流動性和可塑性,能夠較好地填充模具型腔,獲得形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的鍛件。其始鍛溫度一般在 1050 - 1100°C 左右,終鍛溫度不低于 850°C。在鍛造過程中,要注意控制加熱速度和鍛造比,以鍛件的內(nèi)部組織均勻,力學(xué)性能良好。
冷卻方式有要求:鍛造后的冷卻方式對 1.4021 不銹鋼的組織和性能有重要影響。一般來說,對于小型鍛件,可以采用空冷的方式;而對于大型鍛件或?qū)M織性能要求較高的鍛件,可能需要采用緩冷或等溫淬火等冷卻方式,以避免產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力和組織缺陷。
焊接加工
可焊性尚可:1.4021 不銹鋼可以采用多種焊接方法進行焊接,如手工電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等。在焊接時,需要選擇合適的焊接材料,一般選用與母材成分相近的焊條或焊絲,以焊接接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性。例如,對于 1.4021 不銹鋼的焊接,常用的焊條型號有 E410 - 16 等。
需注意焊接工藝:焊接過程中,由于 1.4021 不銹鋼的導(dǎo)熱性較差,焊接熱影響區(qū)容易出現(xiàn)晶粒長大和硬化現(xiàn)象,從而降低焊接接頭的韌性和耐腐蝕性。因此,需要嚴格控制焊接工藝參數(shù),采用較小的焊接電流和較快的焊接速度,減少焊接熱輸入。同時,在焊接前需要對焊件進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般在 150 - 300°C 左右,焊接后還需要進行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚缁鼗鹛幚?,以消除焊接?yīng)力,改善焊接接頭的組織和性能。
1.4021 不銹鋼的軋制過程通常包括以下步驟:
坯料準備:選擇符合要求的 1.4021 不銹鋼鋼坯,其化學(xué)成分應(yīng)滿足相關(guān)標準,碳含量一般在 0.16%-0.25%,鉻含量在 12.00%-14.00% 等。鋼坯需經(jīng)過檢驗,確保無明顯缺陷,如裂紋、氣孔等。
加熱:將坯料加熱至合適的軋制溫度范圍。一般來說,1.4021 不銹鋼的軋制加熱溫度在 1100-800℃左右。加熱設(shè)備通常采用加熱爐,如步進式加熱爐等,以坯料加熱均勻,避免局部過熱或過冷,影響軋制質(zhì)量。
粗軋:加熱后的坯料首入粗軋機組進行軋制。粗軋的目的是將坯料逐步軋制成所需的厚度和寬度,同時改善鋼材的內(nèi)部組織,使其更加致密均勻。粗軋過程中,通常采用較大的壓下量和較低的軋制速度,以鋼材能夠充分變形。
精軋:經(jīng)過粗軋后的中間坯料進入精軋機組進行進一步軋制。精軋的主要任務(wù)是控制產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量,使其達到終的產(chǎn)品規(guī)格要求。在精軋過程中,需要控制軋制速度、壓下量、張力等參數(shù),以產(chǎn)品的厚度公差、板形和平直度等指標符合標準。
冷卻:精軋后的鋼材需要進行冷卻,以獲得所需的組織和性能。冷卻方式通常有兩種,一種是自然冷卻,即將鋼材在空氣中自然冷卻至室溫;另一種是快速冷卻,如采用水冷或風(fēng)冷等方式,快速降低鋼材的溫度,以提高鋼材的強度和硬度等性能。對于 1.4021 不銹鋼,有時為了獲得更好的耐腐蝕性和韌性,會采用適當(dāng)?shù)睦鋮s速度,避免冷卻過快導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)裂紋等缺陷。
表面處理:根據(jù)產(chǎn)品的用途和要求,對軋制后的不銹鋼板材或卷材進行表面處理。常見的表面處理方式有酸洗、鈍化、拋光等。酸洗可以去除鋼材表面的氧化皮和雜質(zhì),提高表面光潔度;鈍化可以在鋼材表面形成一層鈍化膜,提高其耐腐蝕性;拋光則可以獲得更高的表面光潔度和亮度,滿足一些特殊用途的要求。
檢驗與包裝:對軋制后的 1.4021 不銹鋼產(chǎn)品進行全面的檢驗,包括尺寸精度、表面質(zhì)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分等方面的檢驗。檢驗合格后的產(chǎn)品根據(jù)客戶的要求進行包裝,以便運輸和儲存。包裝方式通常有捆扎、覆膜、裝箱等,以保護產(chǎn)品在運輸和儲存過程中不受損壞。
以下是一些銷售1.4021 不銹鋼的廠家:
國內(nèi)廠家
無錫君上金屬制品有限公司:位于江蘇省無錫市,是一家從事不銹鋼材料生產(chǎn)、貿(mào)易及加工的企業(yè),銷售的不銹鋼材料包括 420J1 等多種型號,產(chǎn)品表面有 8k、BA、2B 等多種處理方式,廣泛應(yīng)用于太陽能設(shè)備、餐廚具、儀表等領(lǐng)域。
上海信徽工貿(mào)有限公司:2002 年成立,在國外鋼廠支持下,為國內(nèi)各行業(yè)提供國外進口的精密不銹鋼及特殊鋼材料,銷售的鋼種涵蓋 420J1 等,可根據(jù)客戶需求提供加工及其他配套服務(wù)。
上海韻哲金屬制品有限公司:在鋁制品及不銹鋼領(lǐng)域有業(yè)務(wù),提供 SUS420J1 不銹鋼板、不銹鋼棒等多種產(chǎn)品,規(guī)格,有大量現(xiàn)貨,可承接定做特殊規(guī)格的業(yè)務(wù)。
東莞市閩通金屬材料有限公司:在阿里巴巴平臺上有銷售 SUS420J1 馬氏體不銹鋼板,產(chǎn)品規(guī)格多樣,提供加工、配送等服務(wù),倉庫位于廣東東莞。
東莞市長安冶韓金屬材料行:位于東莞市,在機電之家網(wǎng)有產(chǎn)品展示,提供 SUS420J1 耐腐蝕鋼片 / 板和帶材,可按英標生產(chǎn),提供多種加工服務(wù)。
國外廠家
新日本制鐵株式會社:日本的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè),其生產(chǎn)的 SUS420J1 不銹鋼在國際市場上有一定的份額,產(chǎn)品質(zhì)量較高,被廣泛應(yīng)用于汽車、機械制造等領(lǐng)域。