420 ist ein wärmebehandelbarer martensitischer Edelstahl, der dort eingesetzt wird, wo hohe Härte, mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit wichtiger sind als maximale Korrosionsbeständigkeit oder Schweißbarkeit. Es wird üblicherweise im geglühten Zustand bearbeitet, gehärtet und angelassen und anschließend bei Bedarf fertiggeschliffen oder poliert.
420 Edelstahl
NAITE TECH
- Edelstahl
CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung, Schmieden, Umformen, Laserschneiden, Biegen, Löten, Bohren, Fertigung, Schleifen, Wärmebehandlung
$$ – Mäßig
- Hohe Festigkeit, - Korrosionsbeständig, - Verschleißfest, - Dimensionsstabilität
Wellen / Ventilkomponenten / Pumpenkomponenten / Buchsen / Verschleißteile / Stifte / Präzisionsmechanische Komponenten / Schneidkomponenten / Werkzeugkomponenten / Befestigungselemente / Formkomponenten / Industrieklingen / Hardware mit hoher Härte
August 2026
| Verfügbarkeit: | |
|---|---|
Technische Daten
Edelstahl 420 ist ein martensitischer Edelstahl, der für Anwendungen entwickelt wurde, die eine deutlich höhere Härte und Verschleißfestigkeit erfordern als herkömmliche austenitische Edelstähle wie 304 oder 316.
Es wird allgemein bezeichnet:
UNS S42000
420 enthält etwa 12–14 % Chrom und einen höheren Kohlenstoffgehalt als allgemeine austenitische Edelstähle.
Die Kombination von Chrom und Kohlenstoff ermöglicht folgendes Material:
Austenitisiert → vergütet → vergütet
um eine hohe Härte und mechanische Festigkeit zu entwickeln.
Im Gegensatz zu 304 oder 316L ist 420 magnetisch und kann konventionell durch Wärmebehandlung gehärtet werden.
420 wird üblicherweise ausgewählt, wenn die Anwendung Folgendes erfordert:
Hohe Härte
Gute Verschleißfestigkeit
Wärmebehandelbare Festigkeit
Präzisionsschleiffähigkeit
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Magnetisches Verhalten
Bessere Korrosionsbeständigkeit als herkömmliche nicht rostfreie Werkzeug- oder Kohlenstoffstähle
Es ist besonders nützlich für mechanische Komponenten, bei denen die Verschleißleistung wichtiger ist als maximale Korrosionsbeständigkeit oder Schweißbarkeit.
420 ist ein wärmebehandelbarer martensitischer Edelstahl, der für hochharte und verschleißfeste Komponenten verwendet wird, der vor dem Härten bearbeitet und nach der Wärmebehandlung fertiggeschliffen werden kann.
Repräsentative Grenzwerte für die Zusammensetzung von UNS S42000 sind unten aufgeführt.
Element |
Zusammensetzung |
|---|---|
Chrom (Cr) |
12,0–14,0 % |
Kohlenstoff (C) |
≥ 0,15 % |
Mangan (Mn) |
≤ 1,00 % |
Silizium (Si) |
≤ 1,00 % |
Phosphor (P) |
≤ 0,040 % |
Schwefel (S) |
≤ 0,030 % |
Eisen (Fe) |
Gleichgewicht |
Die tatsächlichen Anforderungen an die Zusammensetzung hängen von der jeweiligen Produktspezifikation ab.
Chrom
sorgt für Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl und trägt zur Härtbarkeit bei.
Kohlenstoff
Ermöglicht die Bildung einer harten martensitischen Struktur nach dem Abschrecken.
Ein höherer Kohlenstoffgehalt unterstützt im Allgemeinen eine höhere erreichbare Härte, kann jedoch die Zähigkeit und Korrosionsleistung verringern, wenn Karbide zu viel Chrom aus der Matrix verbrauchen.
„Edelstahl 420“ kann je nach Produktspezifikation und regionaler Bezeichnung Materialien mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt abdecken.
Das bedeutet:
Maximal erreichbare Härte
Zähigkeit
Reaktion auf die Wärmebehandlung
Verschleißfestigkeit
kann zwischen Produkten, die unter der breiteren 420-Familie verkauft werden, erheblich variieren.
Bei kontrollierten technischen Einkäufen sollten der genaue Standard und die chemische Zusammensetzung angegeben werden, anstatt sich nur auf den Sortennamen zu verlassen.
Die mechanischen Eigenschaften von 420 hängen stark ab von:
Kohlenstoffgehalt
Austenitisierungstemperatur
Quench-Methode
Anlasstemperatur
Abschnittsgröße
Materialzustand
Ein einzelner Zug- oder Härtewert sollte daher nicht als repräsentativ für das gesamte 420-Material angesehen werden.
Geglühtes 420 ist weicher und leichter zu bearbeiten als gehärtetes Material.
Repräsentative Werte können ungefähr innerhalb der folgenden Bereiche liegen:
Eigentum |
Repräsentatives Sortiment |
|---|---|
Zugfestigkeit |
Ca. 650–800 MPa |
Streckgrenze |
Ca. 350–500 MPa |
Verlängerung |
Ca. 15–25 % |
Härte |
Typischerweise unter etwa 240 HB |
Diese Werte sind nur Richtwerte.
Genaue Anforderungen sollten anhand der geltenden Produktspezifikation überprüft werden.
Nach dem Härten und Anlassen kann 420 wesentlich höhere Ergebnisse erzielen:
Zugfestigkeit
Streckgrenze
Härte
Verschleißfestigkeit
Die typische Härte hängt stark vom Kohlenstoffgehalt und dem Anlasszustand ab.
Bei vielen handelsüblichen 420-Sorten kann die erreichbare Härte etwa folgende Werte erreichen:
40–50 HRC
Varianten mit höherem Kohlenstoffgehalt innerhalb der breiteren 420-Familie können möglicherweise eine noch höhere Härte erreichen.
Die Härte sollte immer zusammen mit angegeben werden:
Materialstandard
Ausgangszustand
Wärmebehandlungsverfahren
Erforderlicher Härtebereich
Für Präzisionsverschleißkomponenten ist nur Folgendes anzugeben:
420 Edelstahl
reicht oft nicht aus.
Eigentum |
Typischer Wert |
|---|---|
Dichte |
Ca. 7,7–7,8 g/cm³ |
Elastizitätsmodul |
Ca. 200 GPa |
Wärmeleitfähigkeit |
Ca. 24–25 W/m·K |
Spezifische Wärmekapazität |
Ca. 460 J/kg·K |
Elektrischer Widerstand |
Ca. 0,55–0,60 µΩ·m |
Wärmeausdehnung, 20–100 °C |
Ca. 10–11 µm/m·°C |
Magnetisches Verhalten |
Magnetisch |
Die physikalischen Eigenschaften sind Näherungswerte und variieren je nach Temperatur und Materialzustand.
420 hat im Allgemeinen einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als 304 oder 316L.
Dies kann bei feinmechanischen Bauteilen sinnvoll sein, auch wenn der Wärmebehandlungsverzug noch gesondert betrachtet werden muss.
420 bietet eine mäßige Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl.
Seine Korrosionsbeständigkeit ist im Allgemeinen am stärksten, wenn das Material:
Richtig gehärtet
Richtig temperiert
Sauber
Poliert oder fein bearbeitet
Frei von Eisenverunreinigungen
Allerdings bietet 420 nicht den gleichen Korrosionsspielraum wie 304, 316 oder 316L.
420 kann gut funktionieren in:
Trockene Innenräume
Milde Industrieumgebungen
Saubere atmosphärische Belichtung
Leichte Feuchtigkeitseinwirkung
Es wird häufig dort eingesetzt, wo mechanische Härte wichtiger ist als maximale Korrosionsbeständigkeit.
420 kann in ausgewählten Süßwasseranwendungen eine zufriedenstellende Leistung erbringen.
Die Eignung hängt ab von:
Chloridgehalt / Temperatur / Oberflächenbeschaffenheit / Belichtungszeit / Spaltgeometrie
Für den kontinuierlichen Nassbetrieb mit erheblichen Chloridgehalten kann ein austenitischer oder Duplex-Edelstahl besser geeignet sein.
420 ist keine chloridbeständige Spezialsorte.
Chloride können das Risiko erhöhen für:
Lochfraß
Spaltkorrosion
Oberflächenflecken
Für:
Küstenexposition / Salznebel / Meerwasser / Chlorid-Prozessflüssigkeiten
Ziehen Sie je nach Schwere der Umgebung 316L, 2205 oder 2507 in Betracht.
420 sollte nicht als Edelstahl in Marinequalität positioniert werden.
Die direkte Einwirkung von Meerwasser ist im Allgemeinen keine geeignete Primäranwendung.
Wenn ein hochfestes Bauteil auch in Meerwasser eingesetzt werden muss, sollten bei der Auswahl korrosionsbeständige Alternativen in Betracht gezogen werden, anstatt sich nur auf die Härte zu verlassen.
420 bietet Beständigkeit gegen ausgewählte milde Chemikalien, sollte jedoch nicht als chemisch verarbeitender Edelstahl eingesetzt werden.
Berücksichtigen Sie bei der Belastung durch aggressive Chemikalien Folgendes:
316L / 904L / höherlegierter Edelstahl
Abhängig von der tatsächlichen Umgebung.
Die Wärmebehandlung beeinflusst die Korrosionsleistung.
Eine unsachgemäße Wärmebehandlung kann dazu führen, dass sich chromreiche Karbide bilden, die das in der umgebenden Matrix verfügbare Chrom reduzieren.
Das richtige Härten und Anlassen ist daher nicht nur für die mechanischen Eigenschaften wichtig, sondern auch für die Aufrechterhaltung einer guten Korrosionsbeständigkeit.
Umfeld |
Eignung |
Auswahlhinweis |
|---|---|---|
Trocken im Innenbereich |
✅ Ausgezeichnet |
Gemeinsame Anwendungsumgebung |
Allgemeine Industrie |
✅ Gut |
Geeignet für viele mechanische Komponenten |
Süßwasser |
✅ / Bewerten |
Der Chloridgehalt ist wichtig |
Atmosphäre im Freien |
✅ Gut |
Die Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst die Leistung |
Mechanische Teile mit Lebensmittelkontakt |
⚠ Bewerten |
304/316L wird häufig aus Korrosions- und Hygienegründen bevorzugt |
Leichte chemische Belastung |
⚠ Bewerten |
Bestätigen Sie die chemische Kompatibilität |
Küstenumgebung |
⚠ Begrenzt |
Chloride verringern die Eignung |
Meer-/Salzwasser |
– Nicht bevorzugt |
Erwägen Sie 316L/Duplex-Qualitäten |
Umgebung mit hohem Chloridgehalt |
– Nicht bevorzugt |
Höhere Legierungsqualität empfohlen |
Aggressiver Chemiedienst |
– Nicht bevorzugt |
Ziehen Sie korrosionsorientierte Edelstahlsorten in Betracht |
Die Härte ist eine der bestimmenden Eigenschaften von 420.
Nach entsprechendem Härten und Anlassen kann 420 eine wesentlich höhere Härte erreichen als:
304 / 304L / 316 / 316L
Dadurch eignet es sich für:
Verschleißflächen / Stifte / Buchsen / Ventilkomponenten / Schneidkomponenten / Präzisionsmechanische Hardware
Eine höhere Härte verbessert im Allgemeinen die Beständigkeit gegen:
Abrasiver Verschleiß
Gleitverschleiß
Oberflächenverformung
Mechanischer Kontaktschaden
Die tatsächliche Verschleißleistung hängt weiterhin ab von:
Oberflächenbeschaffenheit / Schmierung / Kontaktdruck / Gegenflächenmaterial / Wärmebehandlung
420 kann durch herkömmliche martensitische Wärmebehandlung verstärkt werden.
Dies unterscheidet es von austenitischen Sorten wie 304 und 316L.
Der endgültige Immobiliensaldo kann wie folgt angepasst werden:
Austenitisierungstemperatur / Abschreck- / Anlasstemperatur
420 ist sowohl im geglühten als auch im gehärteten Zustand magnetisch.
Dies ist bei martensitischem Edelstahl normal.
420 bietet eine nützliche Korrosionsbeständigkeit für viele mechanische Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit ist jedoch nicht der Hauptgrund für die Auswahl dieser Sorte.
Wenn die Korrosionsleistung die Designanforderung dominiert, ist möglicherweise eine andere Edelstahlfamilie besser geeignet.
420 bietet nicht die Duktilität von 304 oder 316L.
Die Umformung sollte grundsätzlich im geglühten Zustand vor der endgültigen Aushärtung erfolgen.
Die martensitische Umwandlung und der relativ hohe Kohlenstoffgehalt erhöhen das Risiko von:
Risse in der Schweißnaht
Hohe HAZ-Härte
Reststress
Reduzierte Zähigkeit
Schweißen sollte daher vermieden werden, wenn ein besser schweißbarer Edelstahl die Designanforderungen erfüllen kann.
420 eignet sich gut zum Bearbeiten und Schleifen, wenn die Fertigungssequenz auf die Wärmebehandlung ausgerichtet ist.
Kompatibilität: ✅ Gut im geglühten Zustand
420 kann sein:
Gedreht / gefräst / gebohrt / mit Gewinde versehen / gebohrt
vor der endgültigen Aushärtung.
Der geglühte Zustand wird normalerweise für umfangreiche Bearbeitungen bevorzugt.
Nach dem Härten nimmt die Bearbeitungsschwierigkeit deutlich zu.
Hohe Härte erhöht:
Schnittkraft
Werkzeugverschleiß
Wärmeerzeugung
Gefahr einer geringen Standzeit des Werkzeugs
Nach der abschließenden Wärmebehandlung wird bei kritischen Abmessungen häufig das Schleifen einer aufwändigen konventionellen Bearbeitung vorgezogen.
Ein üblicher Weg für Präzisionskomponenten ist:
Geglühtes Material
↓
Grobbearbeitung
↓
Halbfertigbearbeitung
↓
Härten + Anlassen
↓
Fertigschleifen
↓
Polieren/Passivieren, falls erforderlich
Auf diesem Weg kann der größte Teil des Materialabtrags erfolgen, während die Legierung noch bearbeitbar ist.
Kompatibilität: ✅ Gut vor dem Aushärten
Das Bohren und Gewindeschneiden sollte möglichst vor der endgültigen Aushärtung abgeschlossen werden.
Aus gehärtetem 420 kann Folgendes hergestellt werden:
Kleine Löcher / tiefe Löcher / Innengewinde
wesentlich schwieriger herzustellen.
Kompatibilität: ✅ Hervorragend
Bei gehärtetem 420 ist das Schleifen besonders wichtig.
Typische Anwendungen sind:
Wellendurchmesser
Lagerflächen
Ventilkomponenten
Verschleißflächen
Präzisionsstifte
Werkzeugkomponenten
Vor der Wärmebehandlung sollte die Schleifzugabe eingeplant werden.
Kompatibilität: ✅
420 kann bei entsprechender Temperaturkontrolle warmgeschmiedet werden.
Geschmiedete Bauteile erfordern normalerweise eine kontrollierte Abkühlung und anschließende Glüh- oder Wärmebehandlung vor der endgültigen Verwendung.
Kompatibilität: ⚠ Begrenzt
Im geglühten Zustand kann eine einfache Umformung möglich sein.
420 wird nicht empfohlen für:
Starkes Tiefziehen / komplexe Blechumformung / Fertigung mit hoher Duktilität
Kompatibilität: ⚠ Schlecht / Nicht bevorzugt
Schweißen ist technisch möglich, erfordert jedoch eine sorgfältige Verfahrenskontrolle.
Wenn sich Schweißen nicht vermeiden lässt, können folgende Überlegungen in Betracht gezogen werden:
Vorheizen
Kontrollierte Wärmezufuhr
Geeignete Füllstoffauswahl
Langsames Abkühlen
Wärmebehandlung nach dem Schweißen
Für schweißintensive Baugruppen ist 304L oder 316L im Allgemeinen das geeignetere Material.
Die Wärmebehandlung ist einer der wichtigsten Bestandteile der Auswahl von 420er Edelstahl.
Glühen wird verwendet, um die Härte zu verringern und die Bearbeitbarkeit zu verbessern.
Eine typische Glühpraxis kann das Erhitzen auf etwa folgende Werte umfassen:
840–900°C
gefolgt von kontrollierter langsamer Abkühlung.
Die genaue Behandlung hängt von der Produktgröße, dem Kohlenstoffgehalt und den geltenden Spezifikationen ab.
Ein typischer Härtungszyklus umfasst das Erhitzen ungefähr innerhalb von:
980–1050°C
um Austenit zu bilden und ausreichend Kohlenstoff und Chrom in Lösung zu bringen.
Anschließend wird das Bauteil mit einem geeigneten Kühlmedium abgeschreckt.
Mögliche Methoden sind:
Ölabschreckung
Luftkühlung für geeignete Abschnittsgrößen
Kontrollierte Gasabschreckung bei der Vakuumwärmebehandlung
Die genauen Prozessparameter sollten den geltenden Wärmebehandlungsspezifikationen entsprechen.
Durch das Abschrecken wird das austenitische Gefüge in Martensit umgewandelt.
Dies führt zu einer hohen Härte, erhöht aber auch:
Reststress
Sprödigkeit
Verzerrungsgefahr
Daher ist nach dem Aushärten ein Anlassen erforderlich.
Durch das Tempern wird das endgültige Gleichgewicht eingestellt von:
Härte / Festigkeit / Zähigkeit / Eigenspannung
Niedrigere Anlasstemperaturen bewahren im Allgemeinen eine höhere Härte.
Höhere Anlasstemperaturen verringern im Allgemeinen die Härte und erhöhen gleichzeitig die Zähigkeit.
Wenn maximale Härte und Verschleißfestigkeit erforderlich sind, werden üblicherweise niedrigere Anlasstemperaturen verwendet.
Der genaue Bereich sollte ausgewählt werden nach:
Erforderliche Härte/Zähigkeit/Abschnittsgröße/Betriebszustand
Bestimmte Zwischenanlasstemperaturen können zu einer ungünstigen Kombination aus Folgendem führen:
Reduzierte Zähigkeit
Reduzierte Korrosionsbeständigkeit
Empfindlichkeit gegenüber Anlassversprödung
Aus diesem Grund sollten generische Wärmebehandlungstemperaturen nicht ohne Bezug auf die anwendbare Legierungsspezifikation und die endgültigen Eigenschaftsanforderungen ausgewählt werden.
Das Anlassen bei höherer Temperatur verringert die Härte, kann aber die Zähigkeit verbessern.
Dies kann nützlich sein für:
Mechanischer Schock
Höhere Zähigkeitsanforderungen
Bauteile, bei denen maximale Härte nicht erforderlich ist
Beim konventionellen martensitischen Härten kommt es zu einer Phasenumwandlung und einem Abschrecken.
Dies kann Folgendes verursachen:
Dimensionsänderung
Verzug
Reststress
Präzisionsteile sollten daher Folgendes umfassen:
Wärmebehandlungszugabe / Schleifzugabe / Verformungskontrolle / Endkontrolle
420 und 17-4 PH sind beide wärmebehandelbare Edelstähle, der Verstärkungsmechanismus ist jedoch unterschiedlich.
Austenitisieren → Abschrecken → Anlassen
Hauptziel:
Hohe Härte + Verschleißfestigkeit
Lösung Behandeln → Alter
Hauptziel:
Hohe Festigkeit + kontrollierte Zähigkeit + bessere Dimensionsstabilität
Diese Unterscheidung ist wichtig bei der Wahl zwischen den beiden Qualitäten.
Der Oberflächenzustand ist für 420 besonders wichtig, da eine glatte Oberfläche beides verbessern kann:
Verschleißverhalten
Korrosionsleistung
Kompatibilität: ✅ Hervorragend
Das Präzisionsschleifen ist eine der wichtigsten Endbearbeitungsmethoden für gehärtete 420-Komponenten.
Typische Anwendungen sind:
Wellen / Stifte / Ventilteile / Verschleißflächen / Präzisionsmechanische Merkmale
Kompatibilität: ✅ Hervorragend
420 reagiert gut auf Polieren.
Eine polierte Oberfläche kann:
Reduzieren Sie die Oberflächenrauheit
Aussehen verbessern
Reduzieren Sie die Stellen, an denen Korrosion entstehen kann
Kontaktverhalten verbessern
Kompatibilität: ✅ Gut
420 kann nach entsprechender Reinigung passiviert werden.
Die Passivierung trägt zur Entfernung von freiem Eisen bei und unterstützt die passive Edelstahloberfläche.
In aggressiven Umgebungen entspricht 420 nicht 304 oder 316L.
Kompatibilität: ✅ / Bewerten
Durch Beizen können Oxide und Wärmebehandlungszunder entfernt werden.
Die Prozesschemie und die Einwirkzeit sollten kontrolliert werden, um einen übermäßigen Angriff zu vermeiden.
Kompatibilität: ✅ Gut
Perlstrahlen kann für ein gleichmäßig mattes Finish sorgen.
Bei korrosionsempfindlichen Bauteilen sollten die Strahlmittel kontrolliert werden, um eine Eisenverunreinigung zu verhindern.
Kompatibilität: ✅ Hervorragend
Geeignet für:
Teilenummern / Seriennummern / Materialidentifikation / Rückverfolgbarkeit
Kompatibilität: ⚠ Bewerten
420 kann elektropoliert werden, dies ist jedoch normalerweise nicht die primäre Endbearbeitungsmethode für martensitische Komponenten mit hoher Härte.
Für sanitäre oder stark korrosionsempfindliche elektropolierte Anwendungen ist 316L im Allgemeinen das geeignetere Grundmaterial.
Präzisionsschleifen ✅ / Mechanisches Polieren ✅ / Passivierung ✅ / Beizen ✅ / Perlenstrahlen ✅ / Laserbeschriftung ✅ / Elektropolieren ⚠
Bei gehärteten 420-Komponenten sollte die Endbearbeitung zusammen mit der Wärmebehandlungssequenz berücksichtigt werden.
Ein typischer Präzisionsfertigungsweg könnte sein:
Maschine → Härten → Anlassen → Fertigschleifen → Polieren → Reinigen / Passivieren
Dies ermöglicht die Kontrolle der endgültigen Abmessungen und Funktionsoberflächen, nachdem ein Verzug durch die Wärmebehandlung aufgetreten ist.
Notenauswahl
Edelstahl 420 wird häufig für Komponenten verwendet, die eine höhere Härte, Verschleißfestigkeit und Wärmebehandelbarkeit erfordern als standardmäßige austenitische Edelstähle.
Es eignet sich besonders für mechanische Präzisionsteile, die im geglühten Zustand bearbeitet, gehärtet und angelassen und anschließend fertig geschliffen oder poliert werden können.
Typische Anwendungen:
Antriebswellen / Führungsstifte / Drehstifte / Präzisionswellen / Positionierungsstifte
420 kann eine nützliche Kombination aus Folgendem bieten:
Härte / Festigkeit / Verschleißfestigkeit / Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Bei streng kontrollierten Wellendurchmessern ist oft ein Fertigschleifen nach der Wärmebehandlung angebracht.
Typische Anwendungen:
Ventilschäfte / Ventilkomponenten / Pumpenwellen / Pumpenhardware / Verschleißkontaktkomponenten
420 ist nützlich, wenn bewegliche Komponenten eine höhere Härte als 304 oder 316L erfordern.
Bei Einsatz aggressiver Chloride oder Chemikalien sollte die Korrosionsbeständigkeit separat überprüft werden.
Typische Anwendungen:
Buchsen / Hülsen / Verschleißplatten / Führungen / Kontaktkomponenten / Halteelemente
Gehärteter 420 bietet eine bessere Beständigkeit gegen Oberflächenverformung und Gleitverschleiß als herkömmliche austenitische Edelstähle.
Die tatsächliche Verschleißleistung hängt weiterhin ab von:
Material der Gegenfläche / Schmierung / Oberflächenbeschaffenheit / Kontaktdruck / Wärmebehandlung
Typische Anwendungen:
Stifte / Kupplungen / mechanische Hardware / Präzisionsgehäuse / Halterungen / kleine tragende Komponenten
420 ist eine praktische Option, wenn das Teil Folgendes erfordert:
CNC-Bearbeitung vor dem Härten
Kontrollierte Wärmebehandlung
Präzisionsschleifen
Hohe Härte
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Typische Anwendungen:
Industrieklingen / Schneidkomponenten / Schaber / Werkzeugeinsätze / Formenbezogene Komponenten
420 wird häufig in Betracht gezogen, wenn ein rostfreies Material eine höhere Härte erfordert als korrosionsbeständige Allzwecksorten.
Für maximale Schnitthaltigkeit oder sehr hohe Härte ist 440C möglicherweise besser geeignet.
Typische Anwendungen:
Stifte / Schrauben / Befestigungsteile / Mechanische Befestigungselemente / Einstellkomponenten
420 kann dort eingesetzt werden, wo die Hardware mechanischer Verformung oder Verschleiß standhalten muss.
Wenn Korrosionsbeständigkeit wichtiger ist als Härte, bieten 304 oder 316 möglicherweise eine bessere Gesamtbalance.
Typische Anwendungen:
Formeinsätze / Werkzeugkomponenten / Präzisionsstützteile / Verschleißeinsätze
420 kann nützlich sein, wenn:
Polierbarkeit
Härte
Korrosionsbeständigkeit
Präzisionsschleifen
sind gemeinsam erforderlich.
Die erforderliche Härte sollte zusammen mit dem Wärmebehandlungszustand angegeben werden.
420 ist eine starke Materialwahl, wenn hohe Härte und Verschleißfestigkeit wichtiger sind als maximale Korrosionsbeständigkeit, Schweißleistung oder Blechformfähigkeit.
Hohe Härte
Gute Verschleißfestigkeit
Wärmebehandelbare mechanische Eigenschaften
CNC-Bearbeitung vor dem Härten
Präzisionsschleifen nach dem Härten
Magnetischer Edelstahl
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Bessere Verschleißleistung als 304 oder 316
Eine rostfreie Alternative zu einigen nicht rostfreien gehärteten Stählen
Das Teil weist Verschleißflächen auf
420 eignet sich für Komponenten, die folgenden Einflüssen ausgesetzt sind:
Gleitkontakt / wiederholter mechanischer Kontakt / Oberflächenbelastung / abrasiver Verschleiß
Das Bauteil muss nach der Bearbeitung gehärtet werden
Ein üblicher Weg ist:
Geglühtes Material → CNC-Bearbeitung → Härten → Anlassen → Fertigschleifen
304 oder 316 ist zu weich
Wenn austenitische Edelstähle eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit, aber eine unzureichende Härte bieten, bietet 420 möglicherweise eine bessere mechanische Lösung.
Präzisionsschleifen ist Teil des Fertigungsweges
420 eignet sich besonders gut für Wellen, Stifte und Verschleißflächen, die nach der Wärmebehandlung abschließend geschliffen werden müssen.
420 sollte nicht allein anhand des Sortennamens ausgewählt werden, wenn die Endhärte wichtig ist.
Die erforderliche Wärmebehandlungsbedingung sollte auf die Anwendung abgestimmt sein.
Auswahlabsicht:
Bearbeitung / begrenzte Umformung vor dem endgültigen Härten
Wählen Sie den geglühten Zustand, wenn ein erheblicher Materialabtrag erforderlich ist.
Auswahlabsicht:
Verschleißfestigkeit + Oberflächenhärte
Niedrigere Anlasstemperaturen bewahren im Allgemeinen eine höhere Härte nach dem Abschrecken.
Geeignet wo:
Tragen ist wichtig
Oberflächenverformungen müssen minimiert werden
Die Anforderungen an die Zähigkeit sind moderat
Auswahlabsicht:
Verbesserte Zähigkeit + verringerte Härte
Höhere Anlasstemperaturen verringern die Härte, können aber zu größerer Zähigkeit und geringerer Eigenspannung führen.
Dies kann für Komponenten geeignet sein, die Folgendem ausgesetzt sind:
Mechanischer Schock
Auswirkungen
Zyklisches Laden
Größere Abschnittsgrößen
Die korrekte Bedingung sollte definiert werden durch:
Erforderliche Härte/Zähigkeit/Abschnittsgröße/Verschleißmechanismus/Korrosionsumgebung/Verzerrungszugabe
Hauptanforderung |
Zu berücksichtigende Note |
Auswahlgrund |
|---|---|---|
Geringere Härte + bessere Zähigkeit |
410 |
Allgemeine martensitische technische Güte |
Höhere maximale Härte |
440 °C |
Martensitischer Edelstahl mit höherem Kohlenstoffgehalt |
Höhere strukturelle Festigkeit + bessere Zähigkeit |
17-4 PH |
Ausscheidungshärtende, hochfeste Sorte |
Bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit |
304 |
Korrosionsbeständiger und formbarer |
Bessere Chloridbeständigkeit |
316 / 316L |
Bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion |
Bessere Schweißbarkeit und Fertigung |
304L / 316L |
Austenitische Sorten sind fertigungsfreundlicher |
Maximale Bearbeitungsproduktivität |
303 / 416 |
Automatisierte Sorten |
Hohe Festigkeit + Chloridbeständigkeit |
2205 Duplex |
Bessere Kombination für Chloridumgebungen |
Sowohl 420 als auch 410 sind martensitische Edelstähle, die durch Wärmebehandlung gehärtet werden können.
420 enthält im Allgemeinen mehr Kohlenstoff und kann eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit erreichen.
410 bietet normalerweise ein besseres Gleichgewicht zwischen Zähigkeit, Bearbeitbarkeit und allgemeiner mechanischer Leistung.
Wählen Sie 420, wenn:
Höhere Härte und Verschleißfestigkeit wichtiger sind.
Wählen Sie 410, wenn:
Ein universell einsetzbarer wärmebehandelbarer Edelstahl erforderlich ist.
CTA:
Vergleichen Sie Edelstahl 410 mit Edelstahl 420
Bei beiden Sorten handelt es sich um wärmebehandelbare martensitische Edelstähle.
440C enthält wesentlich mehr Kohlenstoff und kann eine deutlich höhere Härte erreichen.
420 sieht im Allgemeinen Folgendes vor:
Bessere Zähigkeit
Einfachere Bearbeitung vor dem Härten
Mäßigere Reaktion auf die Wärmebehandlung
440C ist besser geeignet für:
Lager / Präzisionsteile mit hohem Verschleiß / Anwendungen mit sehr hoher Härte
Wählen Sie 420, wenn:
Eine hohe Härte erforderlich ist, eine maximale Härte jedoch nicht erforderlich ist.
Wählen Sie 440C, wenn:
Sehr hohe Härte und Verschleißfestigkeit dominieren das Design.
CTA:
Vergleichen Sie Edelstahl 420 mit Edelstahl 440C
420 und 17-4 PH sind beide wärmebehandelbare Edelstähle, ihre Verstärkungsmechanismen und Auswahlprioritäten sind jedoch unterschiedlich.
420 Anwendungen:
Austenitisieren → Abschrecken → Anlassen
17-4 PH verwendet:
Lösung Behandeln → Alter
420 wird hauptsächlich aufgrund seiner Härte und Verschleißfestigkeit ausgewählt.
17-4 PH wird in erster Linie aufgrund seiner hohen strukturellen Festigkeit, Zähigkeit und Dimensionskontrolle ausgewählt.
Wählen Sie 420, wenn:
Härte und Verschleißfestigkeit die Hauptanforderungen sind.
Wählen Sie 17-4 PH, wenn:
Eine hohe Streckgrenze und Zähigkeit wichtiger sind.
CTA:
Vergleichen Sie 420 mit 17-4 PH-Edelstahl
420 kann auf eine viel höhere Festigkeit und Härte gehärtet werden.
304 bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und Schweißbarkeit.
Wählen Sie 420, wenn:
Verschleißfestigkeit und Wärmebehandelbarkeit erforderlich sind.
Wählen Sie 304, wenn:
Allgemeine Korrosionsbeständigkeit und Fertigungsfähigkeit wichtiger sind.
420 bietet eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit.
316L bietet eine wesentlich bessere Chlorid-Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung.
Wählen Sie 420, wenn:
Die Komponente hauptsächlich ein mechanisches Verschleißteil ist.
Wählen Sie 316L, wenn:
Die Komponente chloridhaltigen, chemischen oder korrosionsempfindlichen Schweißarbeiten ausgesetzt ist.
Beide Sorten sind martensitische Edelstähle und können gehärtet werden.
416 wurde für eine bessere Bearbeitbarkeit modifiziert.
420 wird im Allgemeinen wegen höherer Härte und Verschleißleistung ausgewählt.
Wählen Sie 420, wenn:
Härte und Verschleißfestigkeit wichtiger sind.
Wählen Sie 416, wenn:
Die Bearbeitungsproduktivität wichtiger ist.
420 wird unter unterschiedlichen Produktstandards geliefert, je nachdem, ob das Material als Stange, Platte, Blech oder in einer anderen Form gekauft wird.
Bezeichnungssystem |
Bezeichnung |
|---|---|
AISI/ASTM-Typ |
420 |
UNS |
S42000 |
Gemeinsame vergleichbare EN-Note |
1.4021* |
Gemeinsame EN-Bezeichnung |
X20Cr13* |
JIS |
SUS 420J1 / SUS 420J2* |
Wichtiger Hinweis zur Äquivalenz:
420 ist eine breite martensitische Edelstahlfamilie und internationale Bezeichnungen sind nicht immer exakte Eins-zu-eins-Äquivalente.
Kohlenstoffbereiche können erheblich variieren.
Bei kontrollierten technischen Arbeiten sollten die tatsächliche Spezifikation und Chemie überprüft werden, bevor Sorten als austauschbar behandelt werden.
Gilt im Allgemeinen für:
Balken / Formen
Relevant für bearbeitete Wellen, Stifte und andere Stangenmaterialkomponenten.
Kann gelten für:
Stangen und Formen für Kessel- und Druckbehälteranwendungen
wobei Typ 420 in der geltenden Spezifikation enthalten ist.
Je nach Produkt und Spezifikationsumfang ist 420 möglicherweise in flachen Produktformen erhältlich, wie zum Beispiel:
Platte / Blatt / Streifen
Die genaue Sorte und die mechanischen Anforderungen sollten für die erforderliche Produktform überprüft werden.
Abhängig von der genauen EN-Klasse und Spezifikation können verwandte martensitische Edelstähle gemäß den Produktnormen EN 10088 geliefert werden.
Da der Kohlenstoffgehalt und die Wärmebehandlungsanforderungen für rostfreie Stähle des Typs 420 eine große Rolle spielen, sollte die EN-Klasse explizit angegeben und nicht einfach von „420“ umgerechnet werden.
420 ist allgemein erhältlich als:
Rundstab / Flachstab / Platte / Blech / Streifen / Schmiedematerial / Billet / Präzisionsgeschliffener Stab
Häufig verwendet für:
Wellen / Stifte / Buchsen / Ventilkomponenten / Präzisionsdrehteile
Häufig verwendet für:
Verschleißkomponenten / Werkzeugteile / Formkomponenten / Gefräste mechanische Teile
Wird in ausgewählten Anwendungen verwendet, bei denen ein dünnes martensitisches Edelstahlprodukt erforderlich ist.
420 sollte nicht als allgemeine Blechbearbeitungssorte behandelt werden.
420 kann unter folgenden Bedingungen geliefert werden:
Geglüht / weichgeglüht / gehärtet / gehärtet und angelassen / geschliffen
Bei CNC-Bearbeitungsprojekten ist geglühtes Material normalerweise die praktischste Ausgangsbedingung.
Für Endteile sollte die erforderliche Härte oder der Wärmebehandlungszustand explizit definiert werden.
Abhängig von der Produktform kann 420 geliefert werden als:
Warmgewalzte / kaltgezogene / geschälte / gedrehte / geschliffene / polierte / geglühte Oberfläche
Präzisionsgeschliffene Stangen können besonders für Wellen und zylindrische Komponenten nützlich sein.
„Edelstahl 420“ allein liefert möglicherweise nicht genügend Informationen für einen kontrollierten technischen Kauf.
Dies ist besonders wichtig, da Kohlenstoffgehalt und Endhärte variieren können.
Wenn mechanische Eigenschaften von Bedeutung sind, sollte in der Zeichnung oder Kaufspezifikation Folgendes angegeben werden:
Grad
UNS-Bezeichnung
Anwendbare ASTM/EN-Spezifikation
Produktform
Abmessungen
Ausgangszustand
Erforderliche Härte
Härteanforderung
Temperierungsanforderung
Oberflächenzustand
Schleifzugabe
Materialzertifizierung
Rückverfolgbarkeit der Hitze/Charge
Zertifizierung der Wärmebehandlung
Eine klarere Spezifikation könnte wie folgt aussehen:
420 / UNS S42000 / ASTM A276 / geglüht / Endhärte XX–XX HRC
wobei der Härtebereich vom Konstrukteur entsprechend der tatsächlichen Anwendung ausgewählt wird.
Wählen Sie 420 für
Verschleißfeste Wellen / Stifte / Buchsen / Ventilkomponenten / Pumpenkomponenten / Präzisionsmechanische Teile / Industrieklingen / Werkzeugkomponenten / Hardware mit hoher Härte
Wählen Sie 410 Wann
Eine martensitische Sorte mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt und einem breiteren, auf Zähigkeit ausgerichteten mechanischen Gleichgewicht wird bevorzugt.
Wählen Sie 440C Wann
Höchste Härte und Verschleißfestigkeit sind gefragt.
Wählen Sie 17-4 PH Wann
Hohe Strukturfestigkeit und Zähigkeit sind wichtiger als maximale Härte.
Wählen Sie 304 Wann
Wichtiger sind Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und Schweißbarkeit.
Wählen Sie 316L, wenn
Chloridbeständigkeit und geschweißter korrosionsempfindlicher Einsatz sind die Hauptanforderungen.
Wählen Sie 416 Wann
Wichtiger als maximale Härte sind das Zerspanbarkeitsverhalten und die vergütbaren mechanischen Eigenschaften.
420 FAQs
Häufige technische Fragen zu Edelstahl 420, einschließlich Härte, Wärmebehandlung, Verschleißfestigkeit, Bearbeitung, Korrosionsverhalten, Schleifen und Materialauswahl.
420 ist ein wärmebehandelbarer martensitischer Edelstahl, der allgemein als UNS S42000 bezeichnet wird.
Es wird hauptsächlich für Komponenten ausgewählt, die eine höhere Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern als herkömmliche austenitische Edelstähle wie 304 oder 316.
Ja. Hohe Härte ist einer der Hauptgründe für die Wahl von Edelstahl 420.
Die Endhärte hängt vom Kohlenstoffgehalt, der Austenitisierungstemperatur, der Abschreckmethode und dem Anlasszustand ab. Daher sollte 420 kein einheitlicher Härtewert zugewiesen werden.
Richtig gehärtete und angelassene kommerzielle 420-Sorten können üblicherweise Härtegrade im Bereich von etwa 40–50 HRC erreichen.
Varianten mit höherem Kohlenstoffgehalt innerhalb der breiteren 420-Familie können eine höhere Härte erreichen. Die erforderliche Härte sollte daher zusammen mit der geltenden Werkstoffnorm und der Wärmebehandlungsbedingung angegeben werden.
Ja. Im Gegensatz zu 304 oder 316L kann 420 konventionell durch Austenitisieren, Abschrecken und Anlassen gehärtet werden.
Diese Wärmebehandlungsreaktion ermöglicht es Ingenieuren, das Gleichgewicht zwischen Härte, Festigkeit und Zähigkeit anzupassen.
Ein typischer Herstellungsweg ist:
Glühmaterial → Bearbeiten → Austenitisieren → Abschrecken → Anlassen → Fertigschleifen / Polieren
Genaue Temperaturen, Haltezeiten und Abschreckmethoden sollten den geltenden Material- und Wärmebehandlungsspezifikationen entsprechen.
Durch das Abschrecken entsteht eine harte martensitische Struktur, es entstehen aber auch Eigenspannungen und Sprödigkeit.
Um diese Effekte zu reduzieren und das erforderliche Gleichgewicht zwischen Härte, Festigkeit und Zähigkeit herzustellen, wird das Anlassen eingesetzt.
Ja. Niedrigere Anlasstemperaturen bewahren im Allgemeinen eine höhere Härte, während höhere Anlasstemperaturen im Allgemeinen die Härte verringern und die Zähigkeit verbessern.
Der richtige Anlasszustand sollte entsprechend der erforderlichen Verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Abschnittsgröße und Betriebsumgebung ausgewählt werden.
Ja. Der gehärtete Werkstoff 420 bietet eine nützliche Verschleißfestigkeit und wird häufig für Wellen, Stifte, Buchsen, Ventilteile, Schneidkomponenten und andere mechanische Verschleißteile verwendet.
Die tatsächliche Verschleißleistung hängt auch von der Schmierung, dem Anpressdruck, dem Material der Gegenlauffläche, der Oberflächenbeschaffenheit und der Endhärte ab.
420 bietet eine mäßige Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl in trockenen, atmosphärischen und ausgewählten milden Umgebungen.
Seine Korrosionsbeständigkeit ist im Allgemeinen geringer als die von 304, 316 und 316L, daher sollte es nicht in erster Linie für aggressive Chlorid- oder chemische Umgebungen ausgewählt werden.
Ja. Die Wärmebehandlung beeinflusst die Verteilung von Kohlenstoff und Chrom innerhalb der Mikrostruktur und kann daher die Korrosionsleistung beeinflussen.
Eine ordnungsgemäße Härtung, Anlassung und Oberflächenveredelung sind wichtig für die Aufrechterhaltung einer guten Korrosionsbeständigkeit.
420 wird im Allgemeinen nicht als Primärmaterial für kontinuierliche Meerwasser- oder starke Chloridexposition empfohlen.
Für chloridreiche Umgebungen bieten möglicherweise 316L, 2205 Duplex oder 2507 Super Duplex ein geeigneteres Korrosionsbeständigkeitsprofil.
Er kann in ausgewählten mechanischen Anwendungen mit begrenzter Salzbelastung verwendet werden, sollte jedoch nicht wie allgemeiner Edelstahl für die Schifffahrt behandelt werden.
Vor der Materialauswahl sollten Salzkonzentration, Benetzungshäufigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Spaltbedingungen bewertet werden.
Ja. 420 ist ein martensitischer Edelstahl und ist sowohl im geglühten als auch im gehärteten Zustand magnetisch.
Dies ist ein normales Materialverhalten und unterscheidet sich von geglühten austenitischen Edelstählen wie 304 und 316L.
Ja, insbesondere im geglühten Zustand.
420 kann vor dem endgültigen Härten gedreht, gefräst, gebohrt und mit Gewinde versehen werden. Die Bearbeitung wird nach der Wärmebehandlung mit zunehmender Härte wesentlich schwieriger.
Der größte Teil des Materialabtrags erfolgt normalerweise vor der endgültigen Aushärtung.
Ein üblicher Weg ist die Grob- und Halbendbearbeitung im geglühten Zustand, gefolgt von Härten und Anlassen und anschließendem Fertigschleifen, wenn enge Toleranzen erforderlich sind.
Unter bestimmten Bedingungen kann es mit geeigneten Werkzeugen bearbeitet werden, die konventionelle Bearbeitung wird jedoch mit zunehmender Härte immer schwieriger.
Für präzisionsgehärtete Oberflächen ist Schleifen oft sinnvoller als aufwändiges Drehen oder Fräsen.
Ja. Das Präzisionsschleifen ist eines der nützlichsten Endbearbeitungsverfahren für gehärtete 420-Komponenten.
Es wird häufig für Wellendurchmesser, Lagerflächen, Stifte, Ventilkomponenten und andere Merkmale verwendet, die nach der Wärmebehandlung eine strenge Maßkontrolle erfordern.
Schweißen ist technisch möglich, wird jedoch im Allgemeinen nicht bevorzugt.
Das martensitische Gefüge und der Kohlenstoffgehalt erhöhen das Risiko von Schweißrissen, hoher Wärmeeinflusszonenhärte und Eigenspannungen. Für kontrollierte Schweißverfahren kann eine Vorwärmung und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich sein.
Im geglühten Zustand ist das Biegen und Umformen eingeschränkt möglich.
420 hat eine wesentlich geringere Formbarkeit als 304 oder 316L und sollte nicht für Anwendungen ausgewählt werden, bei denen das Tiefziehen oder die komplexe Blechumformung vorherrschend ist.
Ja. 420 kann bei kontrollierten Schmiedetemperaturen warmgeschmiedet werden.
Geschmiedete Bauteile erfordern normalerweise eine geeignete Kühlung, Glühung und anschließende Wärmebehandlung, um die angegebenen Endeigenschaften zu erreichen.
Ja. 420 kann nach entsprechender Reinigung passiviert werden, um freies Eisen zu entfernen und die natürliche passive Edelstahloberfläche zu unterstützen.
Durch die Passivierung wird 420 in aggressiven Korrosionsumgebungen nicht mit 304 oder 316L gleichgesetzt.
Ja. 420 reagiert gut auf mechanisches Polieren, insbesondere nach dem Härten und Schleifen.
Eine glatt polierte Oberfläche kann das Erscheinungsbild verbessern, die Oberflächenrauheit verringern und dazu beitragen, Stellen zu reduzieren, an denen Korrosion oder Verschleiß entstehen können.
Bei beiden handelt es sich um wärmebehandelbare martensitische Edelstähle, aber 420 enthält im Allgemeinen mehr Kohlenstoff und kann eine höhere Härte erreichen.
410 wird üblicherweise gewählt, wenn ein allgemeineres Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bevorzugt wird, während 420 stärker mit Härte und Verschleißfestigkeit verbunden ist.
440C enthält wesentlich mehr Kohlenstoff und kann eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit als 420 erreichen.
420 bietet im Allgemeinen einen weniger extremen Härtegrad und kann eine bessere Zähigkeit für Anwendungen bieten, die nicht die maximale Härte von 440C erfordern.
420 wird konventionell durch Austenitisieren, Abschrecken und Anlassen gehärtet und wird hauptsächlich aufgrund seiner Härte und Verschleißfestigkeit ausgewählt.
17-4 PH ist ausscheidungsgehärtet und wird im Allgemeinen aufgrund seiner hohen strukturellen Festigkeit, Zähigkeit und kontrollierten mechanischen Eigenschaften ausgewählt.
420 kann durch Wärmebehandlung auf eine viel höhere Härte und Festigkeit als 304 gebracht werden.
304 bietet eine bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und Formbarkeit. Wählen Sie 420 für gehärtete mechanische Teile und 304 für allgemeine korrosionsbeständige Fertigungen.
420 bietet nach der Wärmebehandlung eine wesentlich höhere Härte und Verschleißfestigkeit.
316L bietet eine viel bessere Chlorid-Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung und wird im Allgemeinen für prozess-, chemikalien- und korrosionsempfindliche Anlagen bevorzugt.
Bei beiden handelt es sich um wärmebehandelbare martensitische Edelstähle.
416 enthält Schwefelzusätze zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit, während 420 häufiger gewählt wird, wenn höhere Härte und Verschleißfestigkeit wichtig sind.
420 und verwandte Sorten des Typs 420 mit höherem Kohlenstoffgehalt werden für ausgewählte Schneidkomponenten und Klingen verwendet, da sie gehärtet und poliert werden können.
Wenn maximale Schnitthaltigkeit oder eine wesentlich höhere Härte erforderlich sind, können Sorten mit höherem Kohlenstoffgehalt wie 440C in Betracht gezogen werden.
420 kann für ausgewählte gehärtete mechanische oder schneidende Komponenten in Geräten der Lebensmittelverarbeitung verwendet werden.
Für Tanks, Rohrleitungen, Sanitärkonstruktionen oder Komponenten, bei denen Korrosionsbeständigkeit und Reinigbarkeit im Vordergrund stehen, ist 304 oder 316L im Allgemeinen das geeignetere Ausgangsmaterial.
Zu den gängigen Formen gehören:
Rundstab / Flachstab / Platte / Blech / Streifen / Billet / Schmiedematerial / Präzisionsgeschliffener Stab
Verfügbarkeit und mechanische Anforderungen hängen von der jeweiligen Produktspezifikation und dem Zustand des Ausgangsmaterials ab.
Es sollte nicht automatisch als exaktes Eins-zu-eins-Äquivalent behandelt werden.
Die breitere 420-Familie kann unterschiedliche Kohlenstoffbereiche und Spezifikationsanforderungen umfassen. Überprüfen Sie bei kontrollierten technischen Einkäufen die tatsächliche chemische Zusammensetzung, den Produktstandard und die erforderlichen Wärmebehandlungsbedingungen.
Allgemeine martensitische mechanische Leistung → Edelstahl 410
Höhere maximale Härte und Verschleißfestigkeit → 440C-Edelstahl
Hohe strukturelle Festigkeit und Zähigkeit → Edelstahl 17-4 PH
Bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit → Edelstahl 304
Höhere Chloridbeständigkeit → Edelstahl 316/316L
Höhere Bearbeitungsproduktivität → Edelstahl 303/416
Hohe Festigkeit + Chloridbeständigkeit → 2205 Duplex-Edelstahl
Materielle Unterstützung
Die Auswahl von Edelstahl 420 erfordert mehr als die Bestätigung der Legierungssorte. Endhärte, Wärmebehandlungszustand, Bearbeitungsreihenfolge, Maßtoleranz und Korrosionsumgebung sollten vor der Produktion berücksichtigt werden.
420 ist am besten geeignet, wenn Härte und Verschleißfestigkeit vorrangige Anforderungen sind und eine mäßige Korrosionsbeständigkeit ausreichend ist.
NAITE TECH kann die Materialspezifikation zusammen mit der Zeichnung, der erforderlichen Härte und dem Herstellungsweg vor der Produktion überprüfen.
420 kann anhand von Bewerbungsanforderungen überprüft werden wie:
Erforderliche Endhärte
Verschleißfestigkeit
Mechanische Festigkeit
Zähigkeit
Korrosionsumgebung
Anforderungen an die CNC-Bearbeitung
Anforderungen an die Wärmebehandlung
Schleifanforderungen
Maßtoleranz
Oberflächenbeschaffenheit
Produktform
Anwendbare ASTM/EN-Spezifikation
Zertifizierungs- und Rückverfolgbarkeitsanforderungen
Wenn eine andere Edelstahlsorte eine bessere Passform bietet, sind typische Alternativen:
Allgemeine martensitische mechanische Leistung → 410
Höhere maximale Härte → 440 °C
Hohe strukturelle Festigkeit + bessere Zähigkeit → 17-4 PH
Höhere Bearbeitungsproduktivität → 416
Bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit → 304
Höhere Chloridbeständigkeit → 316/316L
Die Härte ist eines der wichtigsten Spezifikationselemente für 420er Edelstahl.
Die Sortenbezeichnung allein definiert nicht die Endhärte.
Die endgültigen Eigenschaften hängen ab von:
Kohlenstoffgehalt
Zustand des Ausgangsmaterials
Austenitisierungstemperatur
Haltezeit
Quench-Methode
Anlasstemperatur
Abschnittsgröße
Endschliff oder Endbearbeitung
Bei kontrollierten technischen Bauteilen sollte der erforderliche Härtebereich in der Zeichnung oder Kaufspezifikation angegeben werden.
Eine Anforderung wie:
420 / UNS S42000 / ASTM A276 / Endhärte XX–XX HRC
ist für die Produktion nützlicher als einfach:
420 Edelstahl
420 entwickelt seine nützlichen Eigenschaften mit hoher Härte durch herkömmliche martensitische Wärmebehandlung.
Eine typische Fertigungssequenz kann Folgendes umfassen:
Geglühtes Material
↓
Grobbearbeitung
↓
Halbfertigbearbeitung
↓
Austenitisieren
↓
Abschrecken
↓
Temperieren
↓
Fertigschleifen
↓
Polieren/Passivieren, falls erforderlich
Die Wärmebehandlung sollte entsprechend der erforderlichen Ausgewogenheit ausgewählt werden:
Härte / Festigkeit / Zähigkeit / Verschleißfestigkeit / Verformung
Die höchste erreichbare Härte ist nicht automatisch für jedes Bauteil der richtige Zustand.
420 lässt sich vor dem endgültigen Härten im Allgemeinen leichter bearbeiten.
Wichtige Überlegungen zur Herstellung sind:
Glühbearbeitung
Die meisten Dreh-, Fräs-, Bohr- und Gewindebearbeitungsarbeiten sollten normalerweise vor dem endgültigen Härten abgeschlossen sein.
Wärmebehandlungszugabe
Präzisionsmerkmale erfordern möglicherweise eine zusätzliche Materialzugabe vor der Wärmebehandlung.
Durch verzugskontrolliertes
Abschrecken kann es zu Dimensionsänderungen oder Verzug kommen.
Fertigschleifen
Kritische Wellendurchmesser, Lagerflächen und Verschleißmerkmale erfordern möglicherweise ein Schleifen nach der Wärmebehandlung.
Gewindemerkmale:
Gewinde sollten grundsätzlich vor dem Aushärten fertiggestellt werden, sofern dies praktisch möglich ist, es sei denn, das Design erfordert einen speziellen Nachbehandlungsprozess.
420 bietet eine mäßige Korrosionsbeständigkeit, sollte jedoch nicht in erster Linie für schwere Korrosionsanwendungen ausgewählt werden.
Wichtige Faktoren sind:
Chloridkonzentration
Feuchtigkeitseinwirkung
Betriebstemperatur
Oberflächenbeschaffenheit
Spaltgeometrie
Einlagen
Reinigungschemikalien
Wärmebehandlungszustand
Wenn die Korrosionsbeständigkeit die Anwendung dominiert, kann eine andere Güteklasse geeigneter sein.
Typische Alternativen sind:
Bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit → 304
Höhere Chloridbeständigkeit → 316L
Hohe Festigkeit + bessere Chloridbeständigkeit → 2205 Duplex
Schwerer Chlorid-Service → 2507 Super Duplex
Bei kontrollierten Projekten können Material- und Produktionsanforderungen überprüft werden zusammen mit:
420 / UNS S42000
Anwendbare ASTM/EN-Spezifikation
Produktform
Materialabmessungen
Ausgangszustand
Endhärteanforderung
Wärmebehandlungsanforderung
Schleifzugabe
Oberflächenbeschaffenheit
Zertifizierungsanforderungen
Rückverfolgbarkeit der Hitze/Charge
Dokumentation der Wärmebehandlung
Die technische Zeichnung und die Kaufspezifikation sollten Vorrang vor allgemeinen Website-Referenzdaten haben.
Bei wärmebehandelten 420-Komponenten müssen möglicherweise sowohl die Materialidentität als auch der endgültige Wärmebehandlungszustand kontrolliert werden.
Das spezifizierte Material kann vor der Produktion anhand der Zeichnungs- und Einkaufsanforderungen überprüft werden.
Typische Identifizierungen können sein:
420 / UNS S42000
Wenn eine EN- oder andere internationale Bezeichnung angegeben ist, sollten auch die tatsächlichen Chemie- und Produktspezifikationen bestätigt werden, anstatt sich nur auf eine nominelle Sortenumrechnung zu verlassen.
Der Zustand des eingehenden Materials kann sich sowohl auf die Bearbeitung als auch auf die Reaktion auf die abschließende Wärmebehandlung auswirken.
Typische Startbedingungen können sein:
Geglüht
Weichgeglüht
Kalt fertig
Boden
Sonstige spezifizierte Lieferbedingungen
Bei bearbeitungsintensiven Bauteilen ist in der Regel geglühtes Material der bevorzugte Ausgangszustand.
Für geeignete Materialien und Projekte, bei denen eine Materialzertifizierung erforderlich ist, können Mühlentestberichte bereitgestellt werden.
Abhängig von der Materialquelle und Spezifikation kann ein MTR Folgendes umfassen:
Materialqualität
Hitzezahl
Chemische Zusammensetzung
Mechanische Eigenschaften
Produktspezifikation
Materialzustand
Produktabmessungen
Wenn die Endhärte von einer kontrollierten Wärmebehandlung abhängt, können Aufzeichnungen über die Wärmebehandlung erforderlich sein.
Abhängig vom Projekt kann die Dokumentation Folgendes umfassen:
Wärmebehandlungsprozess
Austenitisierungstemperatur
Quench-Methode
Anlasstemperatur
Haltezeit
Identifikation des Ofens oder der Charge
Behandlungsdatum
Endgültige Härteergebnisse
Die erforderliche Dokumentation sollte vor der Produktion vereinbart werden.
Zur Überprüfung des endgültigen wärmebehandelten Zustands kann eine Härteprüfung eingesetzt werden.
Abhängig von der Zeichnung oder dem Prüfplan kann die Überprüfung Folgendes festlegen:
Härteskala
Erforderlicher Härtebereich
Teststandort
Anzahl der Testpunkte
Akzeptanzkriterien
Bei Präzisionsverschleißkomponenten sollte die Endhärte zusammen mit den Maß- und Oberflächenanforderungen bewertet werden.
Wärme-, Chargen- oder Chargeninformationen können dort gespeichert werden, wo Rückverfolgbarkeitsanforderungen gelten.
Dies kann besonders relevant sein für:
Wärmebehandelte Präzisionskomponenten
Ventil- und Pumpenkomponenten
Verschleißfeste Teile
Produktion wiederholen
Kontrollierte Materialspezifikationen
Vom Kunden genehmigte Materialquellen
Eingehendes 420-Material kann auf Folgendes überprüft werden:
Materialidentifikation
Produktform
Abmessungen
Oberflächenzustand
Sichtbare Mängel
Materialdokumentation
Startbedingung, sofern angegeben
Bei präzisionswärmebehandelten Komponenten sollte der Zustand des Ausgangsmaterials bestätigt werden, bevor die Fertigungssequenz abgeschlossen wird.
Wenn eine zusätzliche Legierungsüberprüfung erforderlich ist, kann eine positive Materialidentifizierung oder eine andere vereinbarte Methode zur Materialüberprüfung in Betracht gezogen werden.
Die Methode, die Abnahmekriterien und die Dokumentation sollten vor der Produktion vereinbart werden.
Wichtig:
PMI kann zur Überprüfung der Legierungschemie beitragen, bestätigt jedoch nicht die Endhärte, den Anlasszustand oder die vollständige mechanische Leistung.
Da 420 normalerweise abgeschreckt und angelassen wird, sollte bei Bauteilen mit engen Toleranzen ein Wärmebehandlungsverzug in Betracht gezogen werden.
Die Endkontrolle kann Folgendes umfassen:
Kritische Dimensionen
Wellendurchmesser
Ebenheit
Geradlinigkeit
Rundheit
Konzentrizität
Thread-Funktionen
Bodenflächen
Bei Bedarf kann vor der Maßabnahme ein Endschliff durchgeführt werden.
Abhängig von den Projektanforderungen kann die unterstützende Dokumentation Folgendes umfassen:
Materialzertifikat/MTR/CoC/Wärmebehandlungszertifikat/Härtebericht/Wärme- oder Chargenaufzeichnungen/Eingangskontrollprotokolle/Maßkontrollberichte/zusätzliche vereinbarte Qualitätsdokumentation
Bei 420-Edelstahlkomponenten müssen die Materialzertifizierung und die Überprüfung der Wärmebehandlung möglicherweise als separate Kontrollen behandelt werden.
Das Materialzertifikat identifiziert die gelieferte Legierung.
Die Wärmebehandlungs- und Härteaufzeichnungen bestätigen den Prozess, der zur Entwicklung des endgültigen mechanischen Zustands eingesetzt wurde.
Wenn für ein Projekt ein bestimmter Härtebereich, ein Wärmebehandlungszertifikat, eine Materialnorm oder eine Rückverfolgbarkeit der Schmelzenzahl erforderlich ist, sollten diese Anforderungen im Angebot angegeben werden.
Die technischen Informationen auf dieser Seite dienen als technische Referenz und vorläufige Materialauswahl.
Die endgültigen Anforderungen an Material, Wärmebehandlung und mechanische Eigenschaften sollten anhand der geltenden Produktspezifikation überprüft werden.
ASTM A276 / A276M
Stangen und Formen aus Edelstahl.
Relevant für viele 420-Stangenmaterialkomponenten, die für die CNC-Bearbeitung verwendet werden.
ASTM A479 / A479M
Edelstahlstangen und -formen für Kessel- und Druckbehälteranwendungen, bei denen die anwendbare Qualität und die Anforderungen spezifiziert sind.
ASTM A240 / A240M
Edelstahlplatten, -bleche und -bänder, bei denen das erforderliche Flachprodukt vom Typ 420 durch die anwendbare Spezifikation abgedeckt ist.
Verwandte martensitische Edelstähle können gemäß den geltenden Produktnormen EN 10088 spezifiziert werden.
Da der Kohlenstoffgehalt der Sorten 420 variieren kann, sollte die genaue EN-Bezeichnung überprüft und nicht als direkte Eins-zu-eins-Umrechnung angenommen werden.
AISI / ASTM-Typ: 420
UNS: S42000
Gemeinsame vergleichbare EN-Qualität: 1.4021*
Gemeinsame EN-Bezeichnung: X20Cr13*
JIS-Familie: SUS 420J1 / SUS 420J2*
*Internationale Bezeichnungen können sich im Kohlenstoffbereich und in den Spezifikationsanforderungen unterscheiden. Bestätigen Sie vor dem kontrollierten Einkauf die tatsächliche Gleichwertigkeit.
Material- und Wärmebehandlungsinformationen können auch anhand technischer Daten überprüft werden, die veröffentlicht wurden von:
ASTM International
Britischer Edelstahlverband
Welt Edelstahl
Große Edelstahlproduzenten
Anwendbare Wärmebehandlungsspezifikationen
Kunden- oder Branchenstandards
Allgemeine Website-Daten sollten keine anwendungsspezifische technische Bewertung ersetzen, bei der Härte, Verschleiß, Ermüdung, Bruch, Korrosion oder Sicherheitsanforderungen von entscheidender Bedeutung sind.
Wenn Sie Edelstahl 420 als verschleißfestes oder wärmebehandeltes Präzisionsbauteil bewerten, teilen Sie uns Ihre Zeichnung, die erforderliche Härte, die Materialspezifikation und die Betriebsumgebung mit. Unser Ingenieurteam kann Ihnen bei der Prüfung helfen, ob 420 das richtige Gleichgewicht zwischen Härte, Verschleißfestigkeit, Festigkeit und Korrosionsleistung für die Anwendung bietet.
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