420 스테인리스강: 특성, 경도 및 용도

420 스테인레스 스틸이란 무엇입니까?

420 스테인리스강은 304 또는 316과 같은 기존의 오스테나이트계 스테인리스강보다 훨씬 더 높은 경도와 내마모성을 요구하는 용도로 개발된 마르텐사이트계 스테인리스강입니다.

일반적으로 다음과 같이 지정됩니다.

UNS S42000

420에는 크롬이 약 12-14% 함유되어 있으며 일반 용도의 오스테나이트계 스테인리스강보다 탄소 함량이 더 높습니다.

크롬과 탄소의 조합으로 인해 재료는 다음과 같은 특성을 갖게 됩니다.

오스테나이트화 → 담금질 → 템퍼링

높은 경도와 기계적 강도를 개발합니다.

304나 316L과 달리 420은 자성을 띠며 일반적으로 열처리를 통해 경화될 수 있습니다.

엔지니어가 420 스테인레스 스틸을 선택하는 이유

420은 일반적으로 애플리케이션에 다음이 필요할 때 선택됩니다.

• 높은 경도

• 좋은 내마모성

• 열처리 강도

• 정밀 연삭 능력

• 적당한 내식성

• 자기적 행동

• 기존의 비스테인리스 공구나 탄소강보다 내식성이 우수합니다.

최대 내식성이나 용접성보다 마모 성능이 더 중요한 기계 부품에 특히 유용합니다.

한 문장으로 420 스테인레스 스틸

420은 열처리 가능한 마텐자이트계 스테인리스강으로, 경화 전 가공이 가능하고 열처리 후 마무리 연삭이 가능한 고경도, 내마모성 부품에 사용됩니다.

420 스테인레스 강의 화학 성분 및 특성

화학 성분

대표적인 UNS S42000 구성 제한은 다음과 같습니다.

실제 구성 요구 사항은 해당 제품 사양에 따라 다릅니다.

주요 합금원소의 역할

크롬
스테인리스강의 내식성을 제공하고 경화성에 기여합니다.

탄소
담금질 후 단단한 마르텐사이트 구조를 형성할 수 있습니다.

탄소 함량이 높을수록 일반적으로 달성 가능한 경도가 높아지지만 탄화물이 매트릭스에서 크롬을 너무 많이 소비하는 경우 인성과 부식 성능이 저하될 수 있습니다.

중요한 탄소 수준 참고 사항

'420 스테인리스 스틸'은 제품 사양 및 지역 지정에 따라 탄소 수준이 다른 재료를 덮을 수 있습니다.

이는 다음을 의미합니다.

• 달성 가능한 최대 경도

• 인성

• 열처리 반응

• 내마모성

더 넓은 420 제품군으로 판매되는 제품마다 크게 다를 수 있습니다.

제어된 엔지니어링 구매의 경우 등급 이름에만 의존하기보다는 정확한 표준 및 화학 조성을 지정해야 합니다.

재료 상태에 따른 기계적 성질

420의 기계적 성질은 다음에 크게 좌우됩니다.

• 탄소 함량

• 오스테나이트화 온도

• 담금질 방법

• 템퍼링 온도

• 단면 크기

• 재료 상태

따라서 단일 인장 또는 경도 값이 모든 420 재료를 대표하는 것으로 취급되어서는 안 됩니다.

단련된 상태

Annealed 420은 경화된 재료보다 부드럽고 가공하기 쉽습니다.

대표 값은 대략 다음 범위에 속할 수 있습니다.

이 값은 단지 참고용일 뿐입니다.

해당 제품 사양을 기준으로 정확한 요구사항을 확인해야 합니다.

경화 및 템퍼링 조건

경화 및 템퍼링 후 420은 훨씬 더 높은 수준을 달성할 수 있습니다.

• 인장강도

• 항복 강도

• 경도

• 내마모성

일반적인 경도는 탄소 수준과 템퍼링 조건에 따라 크게 달라집니다.

많은 상업용 420 등급의 경우 달성 가능한 경도는 대략 다음과 같습니다.

40~50HRC

더 넓은 420 제품군 내의 탄소 함량이 높은 변형 제품은 훨씬 더 높은 경도를 달성할 수 있습니다.

엔지니어링 노트

경도는 항상 다음과 함께 지정되어야 합니다.

• 재료 규격

• 시작 조건

• 열처리 과정

• 요구되는 경도 범위

정밀 마모 부품의 경우 다음만 지정합니다.

420 스테인레스 스틸

부족한 경우가 많습니다.

일반적인 물리적 특성

물리적 특성은 대략적인 것이며 온도와 재료 상태에 따라 달라집니다.

오스테나이트계 스테인리스강보다 열팽창이 낮음

420은 일반적으로 304나 316L보다 열팽창 계수가 낮습니다.

비록 열처리 변형을 별도로 고려해야 하지만 이는 정밀 기계 부품에 유용할 수 있습니다.

내식성 및 환경 성능

420은 적당한 스테인리스강 내식성을 제공합니다.

내식성은 일반적으로 재료가 다음과 같을 때 가장 강합니다.

• 적절하게 경화됨

• 적절하게 단련됨

• 깨끗한

• 광택 또는 미세하게 마감

• 철 오염이 없음

그러나 420은 304, 316 또는 316L과 동일한 부식 마진을 제공하지 않습니다.

일반 대기 부식

420은 다음과 같은 분야에서 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

• 건조한 실내 환경

• 온화한 산업 환경

• 깨끗한 대기 노출

• 가벼운 습기 노출

최대 내식성보다 기계적 경도가 더 중요한 경우에 일반적으로 사용됩니다.

담수

420은 선택된 담수 응용 분야에서 만족스럽게 작동할 수 있습니다.

적합성은 다음에 따라 달라집니다.

염화물 함량 / 온도 / 표면 마감 / 노출 시간 / 틈새 형상

상당한 염화물이 포함된 지속적인 습식 서비스의 경우 오스테나이트 또는 이중 스테인리스강이 더 적합할 수 있습니다.

염화물 저항

420은 내염화물 전문 등급이 아닙니다.

염화물은 다음과 같은 위험을 증가시킬 수 있습니다.

• 피팅

• 틈새 부식

• 표면 염색

을 위한:

해안 노출/염수 분무/해수/염화물 공정 유체

환경의 심각도에 따라 316L, 2205 또는 2507을 고려하십시오.

해양 및 해수 환경

420은 해양 등급 스테인리스강으로 포지셔닝되어서는 안 됩니다.

직접적인 해수 노출은 일반적으로 적합한 주요 적용 분야가 아닙니다.

고강도 부품이 해수에서도 작동해야 하는 경우 경도에만 의존하기보다는 부식 방지 대안을 고려해야 합니다.

내화학성

420은 선택된 순한 화학물질에 대한 내성을 제공하지만 화학 처리 스테인리스강으로 포지셔닝해서는 안 됩니다.

공격적인 화학 물질 노출의 경우 다음을 고려하십시오.

316L / 904L / 고합금 스테인레스 스틸

실제 환경에 따라.

내식성에 대한 열처리의 영향

열처리는 부식 성능에 영향을 미칩니다.

부적절한 열처리는 주변 매트릭스에서 이용 가능한 크롬을 감소시키는 방식으로 크롬이 풍부한 탄화물을 형성할 수 있습니다.

따라서 적절한 경화 및 템퍼링은 기계적 특성뿐만 아니라 유용한 내식성을 유지하는 데에도 중요합니다.

환경 적합성

주요 엔지니어링 특성

높은 경도

경도는 420의 정의 특성 중 하나입니다.

적절한 경화 및 템퍼링 후에 420은 다음보다 훨씬 더 높은 경도를 얻을 수 있습니다.

304 / 304L / 316 / 316L

이는 다음과 같은 경우에 적합합니다.

마모 표면 / 핀 / 부싱 / 밸브 부품 / 절단 부품 / 정밀 기계 하드웨어

좋은 내마모성

경도가 높을수록 일반적으로 다음에 대한 내성이 향상됩니다.

• 연마 마모

• 슬라이딩 마모

• 표면 변형

• 기계적 접촉 손상

실제 마모 ​​성능은 여전히 ​​다음에 따라 달라집니다.

표면조도 / 윤활 / 접촉압력 / 상대재질 / 열처리

열처리 가능한 기계적 성질

420은 전통적인 마르텐사이트 열처리를 통해 강화될 수 있습니다.

이는 304 및 316L과 같은 오스테나이트 등급과 구별됩니다.

최종 재산 잔액은 다음을 통해 조정될 수 있습니다.

오스테나이트화 온도 / 담금질 / 템퍼링 온도

자기 행동

420은 어닐링 및 경화 조건 모두에서 자성을 띠고 있습니다.

이는 마텐자이트계 스테인리스강의 경우 일반적인 현상입니다.

보통의 내식성

420은 많은 기계적 용도에 유용한 내식성을 제공하지만 내식성이 등급을 선택하는 주된 이유는 아닙니다.

부식 성능이 설계 요구 사항을 좌우한다면 다른 스테인리스강 제품군이 더 적합할 수 있습니다.

낮은 성형성

420은 304 또는 316L의 연성을 제공하지 않습니다.

일반적으로 최종 경화 전 어닐링 상태에서 성형이 완료되어야 합니다.

용접성이 좋지 않음

마르텐사이트 변태와 상대적으로 높은 탄소 함량으로 인해 다음과 같은 위험이 증가합니다.

• 용접 균열

• 높은 HAZ 경도

• 잔류응력

• 인성 감소

따라서 용접성이 더 높은 스테인리스강이 설계 요구사항을 충족할 수 있는 경우에는 용접을 피해야 합니다.

420 스테인리스강의 제조 호환성

420은 열처리를 중심으로 제조 순서를 계획할 때 기계 가공 및 연삭에 매우 적합합니다.

CNC 가공

호환성: ✅ 단련된 상태에서 좋음

420은 다음과 같습니다.

선삭 / 밀링 / 드릴링 / 나사산 / 지루함

최종 경화 전.

어닐링된 조건은 일반적으로 광범위한 기계 가공에 선호됩니다.

경화 후 가공

경화 후에 가공 난이도가 크게 증가합니다.

높은 경도 증가:

• 절삭력

• 공구 마모

• 발열

• 공구 수명 저하 위험

최종 열처리 후 중요한 치수에 대해서는 광범위한 기존 가공보다 연삭이 선호되는 경우가 많습니다.

권장 제조 순서

정밀 부품의 일반적인 경로는 다음과 같습니다.

단련된 재료

↓

거친 가공

↓

반제품 가공

↓

경화 + 템퍼링

↓

마무리 연삭

↓

필요한 경우 연마/패시베이션

이 경로를 사용하면 합금이 여전히 가공 가능한 동안 대부분의 재료 제거가 발생할 수 있습니다.

드릴링 및 태핑

호환성: ✅ 경화 전 좋음

드릴링과 태핑은 가능하면 최종 경화 전에 완료하는 것이 좋습니다.

경화 420은 다음을 만들 수 있습니다.

작은 구멍 / 깊은 구멍 / 암나사

생산하기가 훨씬 더 어렵습니다.

연마

호환성: ✅ 우수

연삭은 경화된 420의 경우 특히 중요합니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 샤프트 직경

• 베어링 표면

• 밸브 부품

• 표면 마모

• 정밀 핀

• 툴링 구성 요소

열처리 전에 연삭 여유를 계획해야 합니다.

단조

호환성: ✅

420은 적절한 온도 제어를 사용하여 열간 단조할 수 있습니다.

단조 부품은 일반적으로 최종 사용 전에 제어된 냉각 및 후속 어닐링 또는 열처리가 필요합니다.

형성

호환성: ⚠ 제한됨

어닐링 상태에서 단순 성형이 가능합니다.

420은 다음과 같은 경우에는 권장되지 않습니다.

가혹한 딥 드로잉 / 복합 시트 성형 / 고연성 가공

용접

호환성: ⚠ 나쁨/선호되지 않음

용접은 기술적으로 가능하지만 신중한 절차 제어가 필요합니다.

용접을 피할 수 없는 경우 다음 사항을 고려할 수 있습니다.

• 예열

• 제어된 열 입력

• 적합한 필러 선택

• 느린 냉각

• 용접 후 열처리

용접 집약적인 조립품의 경우 일반적으로 304L 또는 316L이 더 적합한 재료입니다.

재료 상태 및 열처리

열처리는 420 스테인리스강 선택에서 가장 중요한 부분 중 하나입니다.

가열 냉각

어닐링은 경도를 낮추고 가공성을 향상시키는 데 사용됩니다.

일반적인 어닐링 작업에는 대략 다음과 같은 가열이 포함될 수 있습니다.

840~900°C

그 다음 제어된 느린 냉각이 이어집니다.

정확한 처리는 제품 크기, 탄소 수준 및 해당 사양에 따라 다릅니다.

오스테나이트화/경화

일반적인 경화 주기에는 대략 다음 범위 내에서 가열이 포함됩니다.

980~1050°C

오스테나이트를 형성하고 충분한 탄소와 크롬을 용액에 용해시킵니다.

그런 다음 적절한 냉각 매체를 사용하여 부품을 급냉시킵니다.

가능한 방법은 다음과 같습니다.

• 오일 담금질

• 적합한 단면 크기를 위한 공기 냉각

• 진공 열처리에서 제어된 가스 담금질

정확한 공정 매개변수는 적용 가능한 열처리 사양을 따라야 합니다.

담금질

담금질은 오스테나이트 조직을 마르텐사이트로 변형시킵니다.

이는 높은 경도를 생성하지만 다음도 증가합니다.

• 잔류응력

• 취성

• 왜곡 위험

따라서 경화 후에 템퍼링이 필요합니다.

템퍼링

템퍼링은 다음의 최종 균형을 조정합니다.

경도 / 강도 / 인성 / 잔류응력

낮은 뜨임 온도는 일반적으로 더 높은 경도를 유지합니다.

뜨임 처리 온도가 높을수록 일반적으로 경도는 감소하는 반면 인성은 증가합니다.

고경도 템퍼링

최대 경도와 내마모성이 요구되는 경우 일반적으로 낮은 뜨임 온도가 사용됩니다.

정확한 범위는 다음에 따라 선택되어야 합니다.

요구되는 경도 / 인성 / 단면크기 / 사용조건

중간 템퍼링 범위

특정 중간 뜨임 온도는 다음과 같은 불리한 조합을 생성할 수 있습니다.

• 인성 감소

• 내식성 감소

• 성미 취성 민감도

이러한 이유로, 해당 합금 사양 및 최종 특성 요구 사항을 참조하지 않고 일반적인 열처리 온도를 선택해서는 안 됩니다.

고온 템퍼링

고온 템퍼링은 경도를 감소시키지만 인성을 향상시킬 수 있습니다.

이는 다음과 같은 경우에 유용할 수 있습니다.

• 기계적 충격

• 더 높은 인성 요구 사항

• 최대 경도가 불필요한 부품

열처리 변형

기존의 마르텐사이트 경화에는 상변태와 담금질이 포함됩니다.

이로 인해 다음이 발생할 수 있습니다.

• 차원 변화

• 뒤틀림

• 잔류응력

따라서 정밀 부품에는 다음이 포함되어야 합니다.

열처리 여유분 / 연삭 여유분 / 변형 조절 / 최종 검사

420 대 17-4 PH 열처리

420과 17-4 PH는 모두 열처리 가능한 스테인리스강이지만 강화 메커니즘이 다릅니다.

420

오스테나이트화 → 담금질 → 템퍼

주요 목표:

높은 경도 + 내마모성

17-4 PH

솔루션 치료 → 나이

주요 목표:

고강도 + 제어된 인성 + 향상된 치수 안정성

이 구별은 두 등급 중 하나를 선택할 때 중요합니다.

표면 마감 호환성

매끄러운 표면은 다음 두 가지를 모두 향상시킬 수 있기 때문에 표면 상태는 420에 특히 중요합니다.

• 마모 거동

• 부식 성능

정밀연삭

호환성: ✅ 우수

정밀 연삭은 경화된 420 부품의 가장 중요한 마무리 방법 중 하나입니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

샤프트 / 핀 / 밸브 부품 / 마모 표면 / 정밀 기계적 특징

기계적 연마

호환성: ✅ 우수

420은 연마에 잘 반응합니다.

광택이 있는 표면은 다음을 수행할 수 있습니다.

• 표면 거칠기 감소

• 외관 개선

• 부식 시작 부위 감소

• 접촉 행동 개선

패시베이션

호환성: ✅ 좋음

420은 적절한 세척 후에 부동태화될 수 있습니다.

패시베이션은 유리 철을 제거하는 데 도움이 되며 스테인리스 스틸 패시브 표면을 지원합니다.

공격적인 환경에서는 420이 304 또는 316L과 동일하지 않습니다.

산세

호환성: ✅ / 평가

산세척을 사용하여 산화물 및 열처리 스케일을 제거할 수 있습니다.

과도한 공격을 피하기 위해 공정 화학 및 노출 시간을 제어해야 합니다.

비드 블라스팅

호환성: ✅ 좋음

비드 블라스팅은 균일한 무광 마감을 제공할 수 있습니다.

부식에 민감한 부품의 경우, 철 오염을 방지하기 위해 폭파 매체를 제어해야 합니다.

레이저 마킹

호환성: ✅ 우수

적합 대상:

부품 번호 / 일련 번호 / 재료 식별 / 추적성

전해연마

호환성: ⚠ 평가

420은 전해연마가 가능하지만 이는 일반적으로 고경도 마텐자이트 부품의 주요 마무리 경로가 아닙니다.

위생적이거나 부식에 매우 민감한 전해연마 용도의 경우 일반적으로 316L이 더 적합한 기본 재료입니다.

공통 마감 옵션

정밀 연삭 ✅ / 기계 연마 ✅ / 패시베이션 ✅ / 산세 ✅ / 비드 블라스팅 ✅ / 레이저 마킹 ✅ / 전해 연마 ⚠

표면 마감 선택 참고 사항

경화된 420 부품의 경우 최종 마감 처리를 열처리 순서와 함께 고려해야 합니다.

일반적인 정밀 제조 경로는 다음과 같습니다.

기계 → 강화 → 템퍼 → 마무리 연삭 → 광택 → 세척 / 부동 태화

이를 통해 열처리 변형이 발생한 후 최종 치수와 기능 표면을 제어할 수 있습니다.

420 스테인레스 강의 일반적인 응용 분야

420 스테인리스강은 일반적으로 표준 오스테나이트계 스테인리스강보다 더 높은 경도, 내마모성 및 열처리 강도가 요구되는 부품에 사용됩니다.

이는 어닐링된 상태에서 기계 가공하고 경화 및 템퍼링한 다음 마무리 연삭 또는 광택 처리할 수 있는 정밀 기계 부품에 특히 적합합니다.

샤프트 및 핀

일반적인 응용 분야:

구동축 / 가이드핀 / 피벗핀 / 정밀샤프트 / 위치결정핀

420은 다음의 유용한 조합을 제공할 수 있습니다.

경도 / 강도 / 내마모성 / 보통 내식성

샤프트 직경이 엄격하게 제어되는 경우 열처리 후 마무리 연삭이 적합한 경우가 많습니다.

밸브 및 펌프 구성 요소

일반적인 응용 분야:

밸브 스템 / 밸브 부품 / 펌프 샤프트 / 펌프 하드웨어 / 마모 접촉 부품

420은 움직이는 부품이 304 또는 316L보다 더 높은 경도를 요구하는 경우에 유용합니다.

공격적인 염화물 또는 화학물질 서비스의 경우 내식성을 별도로 검토해야 합니다.

부싱 및 마모 부품

일반적인 응용 분야:

부싱 / 슬리브 / 웨어 플레이트 / 가이드 / 접점 부품 / 고정 요소

경화 420은 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강보다 표면 변형 및 미끄럼 마모에 대한 더 나은 저항성을 제공할 수 있습니다.

실제 마모 ​​성능은 여전히 ​​다음에 따라 달라집니다.

상대재질 / 윤활 / 표면조도 / 접촉압력 / 열처리

정밀 기계 부품

일반적인 응용 분야:

핀 / 커플링 / 기계 하드웨어 / 정밀 하우징 / 리테이너 / 소형 내하중 부품

420은 부품에 다음이 필요한 실용적인 옵션입니다.

• 경화 전 CNC 가공

• 제어된 열처리

• 정밀연삭

• 높은 경도

• 적당한 내식성

절삭 및 툴링 관련 부품

일반적인 응용 분야:

산업용 블레이드 / 절단 부품 / 스크레이퍼 / 툴링 인서트 / 금형 관련 부품

420은 스테인리스 재료가 범용 내식성 등급보다 더 높은 경도를 요구하는 경우 자주 고려됩니다.

모서리 유지력을 최대화하거나 매우 높은 경도를 얻으려면 440C가 더 적합할 수 있습니다.

패스너 및 고경도 하드웨어

일반적인 응용 분야:

핀/나사/고정 하드웨어/기계식 패스너/조정 부품

420은 하드웨어가 기계적 변형이나 마모에 저항해야 하는 경우에 사용할 수 있습니다.

내식성이 경도보다 더 중요한 경우에는 304 또는 316이 더 나은 전체적인 균형을 제공할 수 있습니다.

금형 및 다이 부품

일반적인 응용 분야:

금형 인서트 / 툴링 부품 / 정밀 서포트 부품 / 웨어 인서트

420은 다음과 같은 경우에 유용할 수 있습니다.

• 광택성

• 경도

• 내식성

• 정밀연삭

함께 필요합니다.

요구되는 경도는 열처리 조건과 함께 명시되어야 합니다.

언제 420 스테인레스 스틸을 선택해야 합니까?

420은 최대 내식성, 용접 성능 또는 시트 형성 능력보다 높은 경도와 내마모성이 더 중요할 때 강력한 재료 선택입니다.

필요할 때 420을 선택하세요

• 높은 경도

• 좋은 내마모성

• 열처리 가능한 기계적 성질

• 경화 전 CNC 가공

• 경화 후 정밀 연삭

• 자석 스테인리스

• 적당한 내식성

• 304 또는 316보다 마모 성능이 우수함

• 일부 비스테인레스 경화강을 대체하는 스테인리스강

420은 특히 다음과 같은 경우에 적합합니다.

부품에 마모 표면이 있음

420은 다음에 노출되는 구성 요소에 유용합니다.

슬라이딩 접촉 / 반복적인 기계적 접촉 / 표면 하중 / 마모 마모

가공 후 부품을 경화시켜야 합니다.

일반적인 경로는 다음과 같습니다.

소둔 재료 → CNC 가공 → 경화 → 템퍼링 → 마무리 연삭

304 또는 316이 너무 부드럽습니다.

오스테나이트계 스테인리스강이 적절한 내식성을 제공하지만 경도가 부족한 경우 420이 더 나은 기계적 솔루션을 제공할 수 있습니다.

정밀 연삭은 제조 경로의 일부입니다.

420은 열처리 후 최종 연삭이 필요한 샤프트, 핀 및 마모 표면에 특히 적합합니다.

올바른 420 열처리 조건 선택

최종 경도가 중요한 경우에는 등급명만 사용하여 420을 선택하면 안 됩니다.

요구되는 열처리 조건은 용도에 맞춰야 합니다.

단련된 상태

선택 의도:
가공 / 최종 경화 전 제한된 성형

상당한 재료 제거가 필요한 경우 어닐링 조건을 선택하십시오.

고경도 조건

선택 의도:
내마모성 + 표면 경도

낮은 뜨임 온도는 일반적으로 담금질 후에도 더 높은 경도를 유지합니다.

다음과 같은 경우에 적합합니다.

• 착용감이 중요해요

• 표면 변형을 최소화해야 합니다.

• 인성 요구 사항은 보통입니다.

화를 잘 내는 조건

선택 의도:
인성 향상 + 경도 감소

뜨임 온도가 높을수록 경도는 감소하지만 인성은 더 높아지고 잔류 응력은 낮아질 수 있습니다.

이는 다음에 노출된 구성요소에 적합할 수 있습니다.

• 기계적 충격

• 영향

• 순환 로딩

• 더 큰 섹션 크기

열처리 선택 비고

올바른 조건은 다음과 같이 정의되어야 합니다.

요구 경도 / 인성 / 단면 크기 / 마모 메커니즘 / 부식 환경 / 변형 허용량

다른 등급을 고려하는 경우...

420 스테인리스강과 유사 등급

420 대 410 스테인레스 스틸

420과 410은 모두 열처리로 경화될 수 있는 마르텐사이트계 스테인리스강입니다.

420은 일반적으로 더 많은 탄소를 함유하고 있으며 더 높은 경도와 내마모성을 달성할 수 있습니다.

410은 일반적으로 인성, 가공성 및 일반적인 기계적 성능의 균형이 더 잘 맞습니다.

다음과 같은 경우에 420을 선택하십시오.
더 높은 경도와 내마모성이 더 중요합니다.

다음과 같은 경우에 410을 선택하십시오.
보다 범용적인 열처리 가능한 스테인리스강이 필요한 경우.

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410과 420 스테인리스강 비교

420 대 440C 스테인레스 스틸

두 등급 모두 열처리 가능한 마르텐사이트계 스테인리스강입니다.

440C는 훨씬 더 많은 탄소를 함유하고 있으며 훨씬 더 높은 경도를 달성할 수 있습니다.

420은 일반적으로 다음을 제공합니다.

• 더 나은 인성

• 경화 전 가공이 더 쉬워짐

• 보다 온건한 열처리 반응

440C는 다음과 같은 경우에 더 적합합니다.

베어링 / 고마모 정밀 부품 / 초고경도 용도

다음과 같은 경우 420을 선택하십시오.
높은 경도가 필요하지만 최대 경도는 필요하지 않습니다.

다음과 같은 경우에 440C를 선택하십시오.
매우 높은 경도와 내마모성이 디자인을 좌우합니다.

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420과 440C 스테인리스강 비교

420 대 17-4 PH 스테인리스 스틸

420과 17-4 PH는 모두 열처리 가능한 스테인리스강이지만 강화 메커니즘과 선택 우선순위가 다릅니다.

420 용도:

오스테나이트화 → 담금질 → 템퍼

17-4 PH는 다음을 사용합니다.

솔루션 치료 → 나이

420은 주로 경도와 내마모성을 위해 선택됩니다.

17-4 PH는 주로 높은 구조적 강도, 인성 및 치수 제어를 위해 선택됩니다.

다음과 같은 경우 420을 선택하십시오.
경도와 내마모성이 주요 요구 사항입니다.

다음과 같은 경우에 17-4 PH를 선택하십시오.
높은 항복 강도와 인성이 더 중요합니다.

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420과 17-4 PH 스테인리스 스틸 비교

420 대 304 스테인레스 스틸

420은 훨씬 더 높은 강도와 ​​경도로 경화될 수 있습니다.

304는 더 나은 내식성, 성형성 및 용접성을 제공합니다.

다음과 같은 경우 420을 선택하십시오.
내마모성과 열처리 가능한 경도가 필요합니다.

다음과 같은 경우 304를 선택하십시오.
일반적인 내식성과 제조 능력이 더 중요합니다.

420 대 316L 스테인레스 스틸

420은 더 높은 경도와 내마모성을 제공합니다.

316L은 훨씬 더 나은 염화물 내식성과 용접 성능을 제공합니다.

다음과 같은 경우에 420을 선택하십시오.
구성 요소가 주로 기계적 마모 부품인 경우.

다음과 같은 경우 316L을 선택하십시오.
구성 요소가 염화물 함유, 화학 또는 용접 부식에 민감한 서비스에 노출됩니다.

420 대 416 스테인레스 스틸

두 재종 모두 마르텐사이트계 스테인리스강이며 경화가 가능합니다.

416은 가공성이 향상되도록 수정되었습니다.

420은 일반적으로 더 높은 경도와 마모 성능을 위해 선택됩니다.

다음과 같은 경우 420을 선택하십시오.
경도와 내마모성이 더 중요합니다.

다음과 같은 경우에 416을 선택하십시오.
가공 생산성이 더 중요합니다.

420 스테인레스 스틸의 표준, 사양 및 재료 형태

420은 재료를 바, 플레이트, 시트 또는 다른 형태로 구매하는지 여부에 따라 다양한 제품 표준에 따라 공급됩니다.

공통 재료 명칭

중요한 동등성 참고 사항:
420은 광범위한 마르텐사이트 스테인리스 제품군이며 국제 명칭이 항상 일대일로 동등하지는 않습니다.

탄소 범위는 상당히 다를 수 있습니다.

제어된 엔지니어링 작업의 경우 등급을 상호 교환 가능한 것으로 취급하기 전에 실제 사양과 화학적 성질을 확인해야 합니다.

일반적인 ASTM 사양

ASTM A276 / A276M

일반적으로 적용되는 대상:

바 / 모양

가공된 샤프트, 핀 및 기타 스톡 바 구성 요소에 적합합니다.

ASTM A479 / A479M

다음에 적용될 수 있습니다:

보일러 및 압력 용기 응용 분야용 막대 및 모양

여기서 유형 420은 해당 사양에 포함됩니다.

ASTM A240 / A240M

제품 및 사양 범위에 따라 420은 다음과 같은 평면 제품 형태로 제공될 수 있습니다.

플레이트 / 시트 / 스트립

요구되는 제품 형태에 대해 정확한 등급 및 기계적 요구사항을 검증해야 합니다.

일반적인 유럽 제품 형태

정확한 EN 등급 및 사양에 따라 관련 마르텐사이트 스테인리스강이 EN 10088 제품 표준에 따라 공급될 수 있습니다.

420형 스테인리스강의 경우 탄소 함량과 열처리 요구 사항이 상당히 중요하기 때문에 EN 등급은 '420'에서 단순히 변환하는 것이 아니라 명시적으로 지정되어야 합니다.

공통 자료 형태

420은 일반적으로 다음과 같이 사용 가능합니다.

라운드 바 / 플랫 바 / 플레이트 / 시트 / 스트립 / 단조 스톡 / 빌렛 / 정밀 접지 바

라운드 바

일반적으로 다음 용도로 사용됩니다.

샤프트 / 핀 / 부싱 / 밸브 부품 / 정밀 선삭 부품

플랫바&플레이트

일반적으로 다음 용도로 사용됩니다.

마모 부품 / 공구 부품 / 금형 부품 / 가공 기계 부품

시트 및 스트립

얇은 마텐자이트계 스테인리스 제품이 필요한 일부 응용 분야에 사용됩니다.

420은 일반 판금 가공 등급으로 취급되어서는 안됩니다.

일반적인 재료 조건

420은 다음과 같은 조건에서 공급될 수 있습니다.

풀림 / 연화 풀림 / 경화 / 경화 및 템퍼링 / 연삭

CNC 가공 프로젝트의 경우 일반적으로 어닐링된 재료가 가장 실용적인 시작 조건입니다.

최종 부품의 경우 필요한 경도 또는 열처리 조건을 명시적으로 정의해야 합니다.

표면 상태

제품 형태에 따라 420은 다음과 같이 공급될 수 있습니다.

열간 압연 / 냉간 압연 / 껍질 벗기기 / 돌기 / 접지 / 광택 처리 / 표면 단련

정밀 접지 바는 샤프트 및 원통형 구성 요소에 특히 유용할 수 있습니다.

구매 사양 참고

'420 스테인리스 스틸'만으로는 제어된 엔지니어링 구매에 대한 충분한 정보를 제공하지 못할 수 있습니다.

탄소 함량과 최종 경도가 다를 수 있기 때문에 이는 특히 중요합니다.

기계적 특성이 중요한 경우 도면 또는 구매 사양에 다음 사항이 명시되어야 합니다.

• 등급

• UNS 지정

• 적용 가능한 ASTM / EN 사양

• 제품 형태

• 치수

• 시작 조건

• 필요한 경도

• 강화 요구 사항

• 템퍼링 요구 사항

• 표면상태

• 분쇄수당

• 소재 인증

• 열/로트 추적성

• 열처리 인증

더 명확한 사양은 다음과 같습니다.

420 / UNS S42000 / ASTM A276 / 어닐링 / 최종 경도 XX–XX HRC

여기서 경도 범위는 실제 적용에 따라 설계 엔지니어가 선택합니다.

420 스테인레스 스틸 선택 요약

420을 선택하세요.

내마모 샤프트 / 핀 / 부싱 / 밸브 부품 / 펌프 부품 / 정밀 기계 부품 / 산업용 블레이드 / 공구 부품 / 고경도 하드웨어

다음 경우에는 410을 선택하세요.

더 넓은 인성 중심의 기계적 균형을 갖춘 저탄소 마르텐사이트 등급이 선호됩니다.

440C를 선택하는 경우

최대 경도와 내마모성이 요구됩니다.

다음 경우에는 17-4 PH를 선택하세요.

높은 구조적 강도와 인성이 최대 경도보다 더 중요합니다.

다음 경우에는 304를 선택하세요.

내식성, 성형성 및 용접성이 더 중요합니다.

316L을 선택하는 경우

내염화물 및 용접 부식에 민감한 서비스가 주요 요구 사항입니다.

다음 경우에는 416을 선택하세요.

최대경도보다 쾌삭거동과 열처리 가능한 기계적 성질이 더 중요합니다.

재료 선택 및 엔지니어링 지원

420 스테인리스강을 선택하려면 합금 등급을 확인하는 것 이상이 필요합니다. 최종 경도, 열처리 조건, 가공 순서, 치수 공차 및 부식 환경을 모두 고려하여 생산해야 합니다.

420은 경도와 내마모성이 주요 요구 사항이고 적당한 내식성이 충분할 때 가장 적합합니다.

NAITE TECH에서는 생산 전 도면, 필요한 경도, 제조 경로와 함께 재료 사양을 검토할 수 있습니다.

재료 등급 검토

420은 다음과 같은 신청 요구 사항에 대해 검토될 수 있습니다.

• 필요한 최종 경도

• 내마모성

• 기계적 강도

• 인성

• 부식 환경

• CNC 가공 요구 사항

• 열처리 요구 사항

• 연삭 요구 사항

• 치수 공차

• 표면 마무리

• 제품형태

• 적용 가능한 ASTM / EN 사양

• 인증 및 추적성 요구 사항

다른 스테인레스 스틸 등급이 더 나은 적합성을 제공하는 경우 일반적인 대안은 다음과 같습니다.

일반 마르텐사이트 기계적 성능 → 410

더 높은 최대 경도 → 440C

높은 구조적 강도 + 향상된 인성 → 17-4 PH

가공 생산성 향상 → 416

일반 부식 저항성 향상 → 304

내염화물성 향상 → 316 / 316L

경도 요구 사항 검토

경도는 420 스테인리스강의 가장 중요한 사양 항목 중 하나입니다.

등급 지정만으로는 최종 경도를 정의할 수 없습니다.

최종 속성은 다음에 따라 달라집니다.

• 탄소 함량

• 출발 물질 조건

• 오스테나이트화 온도

• 개최시간

• 담금질 방법

• 템퍼링 온도

• 단면 크기

• 최종 연삭 또는 마무리

제어된 엔지니어링 부품의 경우 필요한 경도 범위가 도면 또는 구매 사양에 명시되어야 합니다.

다음과 같은 요구 사항:

420 / UNS S42000 / ASTM A276 / 최종 경도 XX–XX HRC

단순히 다음보다 생산에 더 유용합니다.

420 스테인레스 스틸

열처리 검토

420은 기존의 마르텐사이트 열처리를 통해 유용한 고경도 특성을 개발합니다.

일반적인 제조 순서에는 다음이 포함될 수 있습니다.

단련된 재료

↓

거친 가공

↓

반제품 가공

↓

오스테나이트화

↓

담금질

↓

템퍼링

↓

마무리 연삭

↓

필요한 경우 연마/패시베이션

열처리는 다음의 요구되는 균형에 따라 선택되어야 합니다.

경도 / 강도 / 인성 / 내마모성 / 변형률

달성 가능한 가장 높은 경도가 자동으로 모든 구성 요소에 대한 올바른 조건은 아닙니다.

가공 및 연삭 검토

420은 일반적으로 최종 경화 전에 가공하기가 더 쉽습니다.

중요한 제조 고려 사항은 다음과 같습니다.

어닐링 가공
대부분의 선삭, 밀링, 드릴링 및 나사 가공은 일반적으로 최종 경화 전에 완료되어야 합니다.

열처리 여유
정밀 기능에는 열처리 전에 추가 재료 여유가 필요할 수 있습니다.

왜곡 제어
담금질은 치수 변화나 변형을 일으킬 수 있습니다.

마감 연삭
중요한 샤프트 직경, 베어링 표면 및 마모 특성에는 열처리 후 연삭이 필요할 수 있습니다.

나사산 특징
나사산은 일반적으로 설계에 특정 후처리 공정이 필요한 경우를 제외하고는 경화되기 전에 완료되어야 합니다.

부식환경 검토

420은 적당한 내식성을 제공하지만 심각한 부식 서비스를 위해 주로 선택해서는 안됩니다.

중요한 요소는 다음과 같습니다:

• 염화물 농도

• 수분 노출

• 작동 온도

• 표면 마무리

• 틈새 기하학

• 매장

• 세척용 화학물질

• 열처리 조건

내식성이 중요한 적용 분야에서는 다른 등급이 더 적합할 수 있습니다.

일반적인 대안은 다음과 같습니다.

일반 부식 저항성 향상 → 304

높은 내염화물 → 316L

고강도 + 내염화물성 향상 → 2205 Duplex

중염화물 서비스 → 2507 슈퍼듀플렉스

사양 검토

통제된 프로젝트의 경우 자재 및 생산 요구 사항을 다음과 함께 검토할 수 있습니다.

• 420 / UNS S42000

• 적용 가능한 ASTM / EN 사양

• 제품형태

• 재료 치수

• 시작 조건

• 최종 경도 요구 사항

• 열처리 요구 사항

• 분쇄수당

• 표면 마무리

• 인증 요구 사항

• 열/로트 추적성

• 열처리 문서

엔지니어링 도면 및 구매 사양은 일반 웹사이트 참조 데이터보다 우선해야 합니다.

420 스테인리스강의 재질 품질 및 추적성

열처리된 420 부품의 경우 재료 특성과 최종 열처리 조건을 모두 제어해야 할 수 있습니다.

재료 등급 확인

지정된 재료는 생산 전에 도면 및 구매 요구 사항과 비교하여 확인할 수 있습니다.

일반적인 식별에는 다음이 포함될 수 있습니다.

420 / UNS S42000

EN 또는 기타 국제 지정이 지정된 경우 명목 등급 변환에만 의존하기보다는 실제 화학 및 제품 사양도 확인해야 합니다.

출발 물질 조건

들어오는 재료 상태는 가공 및 최종 열처리 반응 모두에 영향을 미칠 수 있습니다.

일반적인 시작 조건은 다음과 같습니다.

• 단련

• 연화 소둔

• 콜드 완성

• 지면

• 기타 명시된 공급 조건

가공 집약적인 부품의 경우 일반적으로 어닐링된 재료가 선호되는 시작 조건입니다.

밀 테스트 보고서

재료 인증이 필요한 해당 재료 및 프로젝트에 대해 밀 테스트 보고서가 제공될 수 있습니다.

자재 출처 및 사양에 따라 MTR에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 재료 등급

• 히트 수

• 화학 성분

• 기계적 성질

• 제품사양

• 재료 상태

• 제품 치수

열처리 인증

최종 경도가 통제된 열처리에 따라 달라지는 경우 열처리 기록이 필요할 수 있습니다.

프로젝트에 따라 문서에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 열처리 공정

• 오스테나이트화 온도

• 담금질 방법

• 템퍼링 온도

• 개최시간

• 용광로 또는 배치 식별

• 치료 날짜

• 최종 경도 결과

필수 문서는 생산 전에 합의되어야 합니다.

경도 검증

최종 열처리 상태를 확인하기 위해 경도 시험을 사용할 수 있습니다.

도면이나 검사 계획에 따라 검증에서는 다음을 지정할 수 있습니다.

• 경도 척도

• 요구되는 경도 범위

• 테스트 위치

• 테스트 포인트 수

• 합격 기준

정밀 마모 부품의 경우 치수 및 표면 요구 사항과 함께 최종 경도를 평가해야 합니다.

열 및 로트 추적성

추적성 요구 사항이 적용되는 경우 열, 로트 또는 배치 정보를 유지할 수 있습니다.

이는 특히 다음과 관련이 있을 수 있습니다.

• 열처리된 정밀 부품

• 밸브 및 펌프 구성 요소

• 내마모성 부품

• 반복 생산

• 통제된 재료 사양

• 고객이 승인한 자재 출처

입고 자재 검사

들어오는 420 자료는 다음 항목에 대해 확인할 수 있습니다.

• 재료 식별

• 제품형태

• 치수

• 표면상태

• 눈에 보이는 결함

• 재료 문서화

• 지정된 시작 조건

정밀 열처리된 부품의 경우 제조 순서가 확정되기 전에 출발 물질 조건을 확인해야 합니다.

PMI 및 추가 자료 검증

추가 합금 검증이 필요한 경우, 확실한 재료 식별 또는 다른 합의된 재료 검증 방법을 고려할 수 있습니다.

방법, 허용 기준 및 문서화는 생산 전에 합의되어야 합니다.

중요:
PMI는 합금 화학을 확인하는 데 도움이 될 수 있지만 최종 경도, 템퍼링 조건 또는 완전한 기계적 성능을 확인하지는 않습니다.

최종 치수 검사

420은 일반적으로 담금질 및 템퍼링을 거치기 때문에 엄격한 공차 부품의 경우 열처리 변형을 고려해야 합니다.

최종 검사에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 중요 치수

• 샤프트 직경

• 평탄

• 직진도

• 진원도

• 동심도

• 스레드 기능

• 지표면

필요한 경우 치수 승인 전에 최종 연삭을 수행할 수 있습니다.

문서 지원

프로젝트 요구 사항에 따라 지원 문서에는 다음이 포함될 수 있습니다.

재료 인증서 / MTR / CoC / 열처리 인증서 / 경도 보고서 / 열 또는 로트 기록 / 입고 검사 기록 / 치수 검사 보고서 / 추가 합의된 품질 문서

품질 및 추적성 참고 사항

420 스테인리스강 부품의 경우 재료 인증 및 열처리 검증을 별도의 제어 장치로 처리해야 할 수도 있습니다.

재료 인증서는 제공된 합금을 식별합니다.

열처리 및 경도 기록은 최종 기계적 조건을 개발하는 데 사용된 공정을 검증합니다.

프로젝트에 특정 경도 범위, 열처리 인증서, 재료 표준 또는 열 번호 추적성이 필요한 경우 견적 중에 이러한 요구 사항을 식별해야 합니다.

기술 참고자료

이 페이지의 기술 정보는 엔지니어링 참조 및 예비 재료 선택을 위한 것입니다.

최종 재료, 열처리 및 기계적 특성 요구 사항은 해당 제품 사양과 비교하여 검증되어야 합니다.

ASTM 인터내셔널

ASTM A276 / A276M
스테인레스 스틸 막대 및 모양.

CNC 가공에 사용되는 많은 420 스톡 바 구성품과 관련됩니다.

ASTM A479/A479M
해당 등급 및 요구 사항이 지정된 보일러 및 압력 용기 응용 분야용 스테인리스강 막대 및 형상입니다.

ASTM A240/A240M
필수 유형 420 평판 제품이 해당 사양에 포함되는 스테인리스 강판, 시트 및 스트립.

유럽 ​​표준

관련 마르텐사이트계 스테인리스강은 해당 EN 10088 제품 표준에 따라 지정될 수 있습니다.

420 유형 등급은 탄소 함량이 다양할 수 있으므로 직접적인 일대일 변환으로 가정하기보다는 정확한 EN 지정을 확인해야 합니다.

재료 명칭

AISI/ASTM 유형: 420

UNS: S42000

공통 EN 비교 등급: 1.4021*

공통 EN 지정: X20Cr13*

JIS 제품군: SUS 420J1 / SUS 420J2*

*국제 지정은 탄소 범위 및 사양 요구 사항이 다를 수 있습니다. 통제 구매 전에 실제 동등성을 확인하십시오.

추가 기술 참조

재료 및 열처리 정보는 다음에 의해 게시된 기술 데이터와 비교하여 검토될 수도 있습니다.

• ASTM 인터내셔널

• 영국 스테인레스 스틸 협회

• 월드스테인리스

• 주요 스테인레스 스틸 생산업체

• 적용 열처리 사양

• 고객 또는 업계 표준

기술 노트

일반 웹사이트 데이터는 경도, 마모, 피로, 파손, 부식 또는 안전 요구 사항이 중요한 응용 분야별 엔지니어링 평가를 대체해서는 안 됩니다.