Wykres danych twardości stali nierdzewnej 440C
Zostaw wiadomość
Jeśli wybierasz pręty ze stali nierdzewnej AISI 440C na noże, łożyska precyzyjne, komponenty odporne na zużycie lub oprzyrządowanie przemysłowe, twardość jest jedną z najważniejszych specyfikacji zakupowych. Wpływa na odporność na zużycie, zachowanie krawędzi, skrawalność i odporność na odkształcenia.
AISI 440C to martenzytyczna stal nierdzewna o wysokiej zawartości węgla, zawierająca około 0,95–1,20% węgla i 16–18% chromu. W stanie wyżarzonym jego twardość jest powszechnie określana na maksymalnie około 269 HBW zgodnie z obowiązującymi normami produktowymi. Po odpowiednim hartowaniu i odpuszczaniu temperatura 440°C może zazwyczaj osiągnąć około 58–60 HRC, a w niektórych kwalifikowanych warunkach obróbki cieplnej osiąga się około 60–62 HRC.
Jaka jest maksymalna twardość wyżarzanej stali nierdzewnej 440C?
Powszechnie przywoływany limit wynosi około 269 HBW dla materiału wyżarzonego zgodnie z obowiązującymi specyfikacjami produktu. Przed użyciem tej wartości jako umownego limitu akceptacji sprawdź obowiązującą normę i wydanie.
Stan dostawy (przed obróbką cieplną)
| Stan | Twardość (HBW) | Twardość (w przybliżeniu HRC) | Skrawalność |
| Wyżarzone miękkie (standardowe) | Mniejsze lub równe 269 HBW | Mniejsza lub równa 28 HRC | Standardowe warunki obróbki (frezowanie, toczenie, wiercenie) |
| Ciągnione na zimno / hartowane | ~ 280 – 320 HBW | ~ 29 – 34 HRC | Ulepszone wykończenie powierzchni, nieco sztywniejsze |
Arkusz danych dotyczący twardości AISI 440C i temperatury odpuszczania
Warunki testu: Pręt okrągły Φ25,4 mm (1"), austenityzowany w temperaturze 1038 stopni (1900 stopni F), hartowany w oleju i odpuszczany przez 1 godzinę. Źródło danych: arkusz danych Carpenter Technology 440C, Taylor Special Steels, West Yorkshire Steel.
| Temperatura odpuszczania (stopień) | Temperatura odpuszczania (stopień F) | Twardość (HRC) | Twardość (HV) | Twardość (HBW) | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Wydłużenie (%) | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jako ugaszone | - | 60 – 62 | 697 – 756 | 695 – 750 | - | - | Tylko do użytku wewnętrznego, nie do bezpośredniego doręczenia |
| 150 | 300 | 60 | 697 | 695 | ~2000 | <2 | Łożyska precyzyjne, krawędzie tnące |
| 165 | 329 | 60 | 697 | 695 | ~2000 | <2 | Namiar |
| 180 | 356 | 57 – 59 | 578 – 631 | 575 – 630 | ~1950 | 2 – 3 | Narzędzia chirurgiczne, wałki precyzyjne |
| 200 | 392 | 58 – 59 | 631 – 650 | 630 – 650 | ~1950 | 2 – 3 | Narzędzia chirurgiczne, powierzchnie uszczelniające zastawki |
| 250 | 482 | 57 | 631 | 630 | ~1900 | 3 – 4 | Osłona zaworów, wirniki pompy |
| 300 | 572 | 56 | 587 | 585 | ~1850 | 4 – 5 | Rolki robocze, noś wkładki |
| 315 | 599 | 56 – 57 | 587 – 631 | 585 – 630 | 1970 | 2 | Standardowe warunki testowe ASTM A276 |
| 350 | 662 | 52 – 56 | 516 – 587 | 515 – 585 | ~1700 | 5 – 7 | Usługa o wysokiej wytrzymałości, wałowanie |
| 425 | 800 | 56 ⚠️ | 587 | 585 | ~1600 | 6 – 8 | ⚠️ Strefa utwardzania wtórnego (niezalecana) |
| 500 | 932 | 52 – 54 | 516 – 555 | 515 – 555 | ~1400 | 8 – 10 | Części konstrukcyjne odporne na uderzenia |
| 565 | 1049 | 48 – 52 | 458 – 516 | 455 – 515 | ~1200 | 10 – 12 | ⚠️ Jednocześnie spada odporność na korozję i wytrzymałość |
| 600 | 1112 | 44 – 48 | 412 – 458 | 410 – 455 | ~1000 | 12 – 15 | Stan nadający się do obróbki mechanicznej (prawie wyżarzany) |
Krzywa twardości w funkcji temperatury odpuszczania
Wpływ temperatury hartowania na twardość
| Temperatura austenityzowania (stopień / stopień F) | Czas namaczania | Ugaszenie średnie | Twardość po hartowaniu | Poziom austenitu zachowanego |
| 1010 stopni (1850 stopni F) | 30–45 minut | Olej/Powietrze próżniowe | 59 – 61 HRC | Niski (~5%) |
| 1040 stopni (1900 stopni F) [standardowo] | 30–45 minut | Olej/Powietrze próżniowe | 60 – 62 HRC | Umiarkowany (~10–15%) |
| 1070 stopni (1955 stopni F) | 20–30 minut | Olej/Powietrze próżniowe | 58 – 60 HRC (spada z powodu nadmiaru austenitu) | High (>20%) |
| 1040 stopni + Sub-Zero (-78 stopni / -108 stopni F) | +2 godz. poniżej zera | Olej + suchy lód | 62 – 63 HRC | Bardzo niski (<3%) |
| 1040 stopni + Cryo (-196 stopni / -320 stopni F) | +2 godz. ciekły N₂ | Olej + ciekły N₂ | 63 – 64 HRC | Znikome (<1%) |
Wpływ rozmiaru przekroju na twardość
| Rozmiar sekcji | Osiągalna twardość (HRC) przy temperaturze 150 stopni | Powód |
|---|---|---|
| Φ10 – Φ25 mm | 60 – 62 | Całkowicie hartowane, martenzyt w całym przekroju |
| Φ25 – Φ50 mm | 58 – 60 | Rdzeń zaczyna niedostatecznie twardnieć |
| Φ50 – Φ75 mm | 55 – 58 | Znaczący spadek twardości rdzenia |
| Φ75 – Φ100 mm | 52 – 56 | Bainit/ferryt utworzony w rdzeniu |
| >Φ100 mm | < 52 (Core) | wymagane jest hartowanie lub hartowanie |
Tabela konwersji twardości AISI 440C
Podczas kontroli kupujący mogą napotkać różne jednostki twardości (HRC / HV / HBW / HRB). Poniżej znajduje się odniesienie do konwersji dla typowych wartości twardości 440C.
| HRC | HV (Vickersa) | HBW (Brinell) | HRB | Stan |
|---|---|---|---|---|
| 40 | 412 | 410 | 92 | Górna granica stanu wyżarzonego |
| 45 | 470 | 468 | 97 | Typowy stan wyżarzony |
| 50 | 527 | 525 | - | Hartowane średniotemperaturowo |
| 52 | 555 | 553 | - | Hartowane w temperaturze 350 stopni |
| 54 | 587 | 585 | - | Hartowane w temperaturze 400 stopni |
| 56 | 614 | 612 | - | Hartowane w temperaturze 300–315 stopni |
| 57 | 631 | 630 | - | Hartowane w temperaturze 250 stopni |
| 58 | 650 | 648 | - | Hartowane w temperaturze 200 stopni |
| 59 | 668 | 666 | - | Hartowane w temperaturze 180 stopni |
| 60 | 697 | 695 | - | Hartowane w temperaturze 150 stopni (standardowo) |
| 61 | 720 | 718 | - | Hartowane w temperaturze 150 stopni (zakres wysokowęglowy) |
| 62 | 756 | 754 | - | Hartowany / austenityzowany w temperaturze 1038 stopni |
Porównanie twardości międzygatunkowej 440C i innych gatunków
| Stopień | Typ stali | Zawartość węgla (%) | Maksymalna twardość (HRC) | Typowa twardość eksploatacyjna (HRC) | Odporność na korozję | Wytrzymałość | Typowe zastosowania |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 440C | Martenzytyczna stal nierdzewna | 0.95 – 1.20 | 60 – 62 | 58 – 60 | ★★★☆ | ★★☆ | Łożyska, narzędzia skrawające, narzędzia chirurgiczne |
| 440B | Martenzytyczna stal nierdzewna | 0.75 – 0.95 | 58 – 60 | 56 – 58 | ★★★★ | ★★★ | Zawory, pompy, sztućce średniej klasy |
| 440A | Martenzytyczna stal nierdzewna | 0.60 – 0.75 | 56 – 58 | 54 – 56 | ★★★★ | ★★★★ | Elementy złączne, elementy morskie |
| 420 | Martenzytyczna stal nierdzewna | 0.15 – 0.35 | 52 – 54 | 48 – 52 | ★★★★ | ★★★ | Zastawa stołowa, sztućce z niższej półki |
| 410 | Martenzytyczna stal nierdzewna | 0.15 – 0.30 | 50 – 52 | 46 – 50 | ★★★★ | ★★★★ | Łopatki turbin, korpusy zaworów |
| D2 | Stal narzędziowa do pracy na zimno | 0.90 – 1.00 | 60 – 62 | 58 – 61 | ★☆☆☆ | ★★★ | Matryce, części do tłoczenia (usługa sucha) |
| A2 | Stal narzędziowa do pracy na zimno | 0.50 – 0.60 | 60 – 62 | 58 – 61 | ★☆☆☆ | ★★★ | Matryce do tłoczenia na zimno, sprawdziany |
| 316L | Austenityczna stal nierdzewna | 0.03 – 0.08 | 25 – 30 (HRB) | 20 – 25 (HRC) | ★★★★★ | ★★★★★ | Usługi chemiczne i morskie |
| 17-4 godz | Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo | 0.03 – 0.09 | 44 – 46 | 36 – 44 | ★★★★ | ★★★★ | Przemysł lotniczy, ropa i gaz |
Poproś o wycenę prętów ze stali nierdzewnej 440C
Potrzebujesz prętów ze stali nierdzewnej 440C do noży, komponentów precyzyjnych lub części zużywających się w przemyśle? Wyślij GNEE wymagane wymiary, stan dostawy, docelową twardość i ilość. Zespół może potwierdzić dostępne opcje, dokumentację, ustalenia dotyczące kontroli, opakowanie i szacunkową dostawę przed złożeniem zamówienia.
Często zadawane pytania
P: Jaka jest maksymalna twardość 440C w HRC?
Odp.: Po hartowaniu w temperaturze 1038 stopni i odpuszczaniu w temperaturze 150 stopni, 440C może osiągnąć 60–62 HRC (około 697–756 HV). Jest to najwyższa twardość spośród standardowych martenzytycznych stali nierdzewnych, porównywalna ze stalami narzędziowymi D2 czy A2.
P: Jaka jest twardość 440C w stanie wyżarzonym?
Odp.: Po pełnym wyżarzaniu (schłodzenie pieca od 845–900 stopni) twardość wynosi około 223–255 HBW (około 20–25 HRC / 92–97 HRB). Stan ten jest przeznaczony do obróbki.
P: Dlaczego mój 440C ma tylko 55 HRC zamiast 60 HRC?
A: Possible reasons include: ① The cross-section is too large (>Φ50 mm), co prowadzi do niedostatecznego utwardzenia rdzenia; ② Temperatura hartowania jest zbyt niska (<1010 °C); ③ The tempering temperature is too high (>300 stopni); lub ④ Szybkość chłodzenia jest niewystarczająca (wymagane jest hartowanie w oleju; chłodzenie powietrzem nie jest wystarczające). Proszę podać wymiary przekroju poprzecznego i profil obróbki cieplnej w celu dalszego rozwiązywania problemów.
P: Czy 440C może przekroczyć 62 HRC?
Odp.: Nie w standardowych warunkach przetwarzania. 62 HRC to praktyczna granica dla temperatury 440C hartowanej w oleju. Jeśli wymagana jest wyższa twardość (63+ HRC), należy przejść na stal szybkotnącą D2 (62–64 HRC) lub M2 (64–66 HRC), chociaż materiały te nie są odporne na korozję.
P: Czy istnieje znacząca różnica w praktycznym zastosowaniu pomiędzy 440C o twardości 60 HRC a 58 HRC? Odp.: Ma znaczący wpływ na zachowanie krawędzi (w przypadku narzędzi skrawających 60 HRC zapewnia o około 15–20% lepszą retencję niż 58 HRC); umiarkowany wpływ na łożyska (różnica około 10% trwałości zmęczeniowej stykowej pomiędzy 60 HRC a 58 HRC); oraz znikomy wpływ na zawory/pompy (różnice są nieistotne powyżej 56 HRC).
P: Czy do badania twardości 440°C należy stosować HRC czy HV?
Odp.: HRC jest metodą standardową (ASTM E18) i jest odpowiednia dla komponentów o grubości większej niż 2 mm. W przypadku małych części (< 2 mm) or thin-walled components, use the HV 10 scale (Vickers, 10 kgf load) and then convert the result to HRC using a conversion table.
P: Czy twardość 440C zmniejsza się z czasem po odpuszczaniu (efekt starzenia)?
Odp.: Po hartowaniu w temperaturze 150–370 stopni twardość 440°C jest bardzo stabilna i wykazuje zmianę mniejszą niż 1 HRC w ciągu 10 lat w temperaturze pokojowej. Jednakże odpuszczanie w zakresie 425–565 stopni może prowadzić do „opóźnionego zmiękczenia” – stopniowego spadku twardości o 2–4 HRC w ciągu tygodni lub miesięcy – co jest jednym z powodów, dla których ten zakres temperatur nie jest zalecany.
