آلیاژ ۴۲۰
۴۲۰
X20CR13
۱.۴۰۲۱
تعریف عمومی
۱.۴۰۲۱
آلیاژ ۱.۴۰۲۱ با قابلیت سخت‌کاری، انتخابی مناسب برای شفت و پوسته پمپ‌ها، شیرآلات صنعتی، چرخ‌دنده‌ها و تیغه‌های برش در محیط‌های مرطوب است با پرداخت‌کاری و پولیش مناسب در مقابل خوردگی سطحی دارای مقاومت مطلوبی است.
نام ها
EN 10088-3 ۱.۴۰۲۱
AISI ۴۲۰
BS ۴۲۰S۲۹/۴۲۰S۳۷
JIS ۴۲۰J۱
AFNOR Z۲۰C۱۳
DIN 17440 ۱.۴۰۲۱
SIS ۲۳۰۳
X۲۰Cr۱۳
در مواردی که بیشتر از آن‌ها استفاده می‌شود برای: درست کردن قاشق، چنگال و تیغه‌های برش دهنده
خواص عمومی این آلیاژها در برابر
مقاومت خوردگی متوسط
خواص مکانیکی بسیار خوب
چغرمگی خوب
جوش پذیری خوب
ماشینکاری خوب
از ویژگی‌های خاص این آلیاژ در کلاس فرومغناطیس می‌توان به استفاده دز محدوده دمایی ۵۵۰ درجه سانتیگراد اشاره کرد.
ویژگی‌های مکانیکی
density (kg/dm3) ۷.۷۰
electrical resistivity at 20 °C (½ mm2/m) ۰.۶۰
دارد magnetizability
thermal conductivity at 20 °C (W/m K) ۳۰
specific heat capacity at 20 °C (J/kg K) ۴۶۰
thermal expansion (K-1) ۲۰ – ۱۰۰ °C: 10.5 x 10-6
۲۰ – ۲۰۰ °C: 11.0 x 10-6
۲۰ – ۳۰۰ °C: 11.5 x 10-6
۲۰ – ۴۰۰ °C: 12.0 x 10-6
بیشترین کاربرد این آلیاژ در صنعت خودرو، برنامه‌های تزئینی، تجهیزات هیدرولیکی، صنعت پتروشیمی، صنایع غذایی و آشامیدنی، مهندسی مکانیک، کارد و چنگال و تیغه‌های برشی است.
ویژگی‌های ساخت:
ماشینکاری خودکار بله
ماشینکاری بله
چکش کاری و فورج بله
آنیل کردن بله
سخت کاری بله
پلیش پذیری بله
شرایط Anneald , tempered در میلگرد استیل ۴۲۰
میلگرد x20cR13 معادل با ۱.۴۰۲۱ ساخت کشور هند است.
مقاومت به خوردگی این آلیاژ برابر با (PRE = 12.0 – ۱۴٫۰) است.
مقاومت خوب به خوردگی در محیط‌های عاری از کلرید آزاد تا دمای حدود ۶۰۰ درجه مقاومت می‌کند به عنوان مثال: مجاورت با صابون مواد شوینده و اسیدهای ارگانیک ۱.۴۰۲۱ در برابر خوردگی بین دانه‌ای در محل جوشکاری است.
تاثیر حرارت بر رفتار مکانیکی آلیاژ ۱.۴۰۲۱ را می‌توان در محدوده ۷۴۵ تا ۸۲۵ درجه سانتیگراد آنیل نمود. سپس در مجاورت هوا به آرامی سرد نمود در این شرایط، خواص مکانیکی زیر انتظار می‌رود:
فولاد ضدزنگ کروم مارتنزیتی
|
دمایی (° C) |
استحکام کششی (MPa) |
قدرت استقراض |
طول عمر |
سختی برینل |
|
Annealed * |
۶۵۵ |
۳۴۵ |
۲۵ |
حداکثر ۲۴۱ |
|
۳۹۹ درجه فارنهایت (۲۰۴ درجه سانتیگراد) |
۱۶۰۰ |
۱۳۶۰ |
۱۲ |
۴۴۴ |
|
۶۰۰ درجه فارنهایت (۳۱۶ درجه سانتیگراد) |
۱۵۸۰ |
۱۳۶۵ |
۱۴ |
۴۴۴ |
|
۸۰۰ درجه فارنهایت (۴۲۷ درجه سانتیگراد) |
۱۶۲۰ |
۱۴۲۰ |
۱۰ |
۴۶۱ |
|
۱۰۰۰ درجه فارنهایت (۵۳۸ درجه سانتیگراد) |
۱۳۰۵ |
۱۰۹۶ |
۱۵ |
۳۷۵ |
|
درجه حرارت ۱۰۹۹ درجه فارنهایت (۵۹۳ درجه سانتیگراد) |
۱۰۳۵ |
۸۱۰ |
۱۸ |
۳۰۲ |
|
۱۲۰۲ درجه فارنهایت (۶۵۰ درجه سانتیگراد) |
۸۹۵ |
۶۸۰ |
۲۰ |
۲۶۲ |
|
* خواص کششی آلنده برای حالت A از ASTM A276 معمول است؛ سختی آنیل حداکثر مشخص شده است. |
||||
مشخصات فیزیکی:
|
تراکم |
هدایت حرارتی |
برق |
ماژول |
ضریب |
حرارت خاص |
|
۷۷۵۰ |
۲۴.۹ در ۲۱۲ درجه فارنهایت |
۵۵۰ (nΩ.m)در ۶۸ درجه فارنهایت |
۲۰۰ GPa |
۱۰.۳ در ۳۲ - ۲۱۲ درجه فارنهایت |
۴۶۰ در ۳۲ درجه فارنهایت تا ۲۱۲ درجه فارنهایت |
|
در ۹۳۲ درجه فارنهایت |
۱۰.۸ در ۳۲ - ۵۹۹درجه فارنهایت |
||||
|
۱۷.۷ در ۳۲ - ۱۰۰۰ درجه فارنهایت |
نکته: مقادیر HB می تواند ۶۰ واحد بالاتر باشد و مقاومت کششی ۱۵۰ N / mm2 بالاتر باشد
سرد گردن این پروفیل در طول ۳۵ میلی‌متر است.
۱.۴۰۲۱ می‌تواند در محدوده دمایی ۹۵۰ - ۱۰۵۰ درجه سانتی گراد نگه داشته شود.
خواص مکانیکی که برای QT (به اختصار کوالیتی) می‌توان در نظر گرفت:
مشخصات نوع QT700 است
قدرت عملکرد (N / mm2) Rp0.2 ³ ۵۰۰ ۶۸۰
استحکام کششی (N / mm2) Rm 700 – 850 830
کشش کشسانی (٪) A5 ³ ۱۳ ۱۶
انرژی ضربه (J) ۲۵ درجه سانتی گراد ISO-V ³ ۲۵
مشخصات نوع QT800 است
استحکام عملکرد (N / mm2) Rp0.2 ³ ۶۰۰ ۷۶۰
استحکام کششی (N / mm2) Rm 800 – 950 930
کشش کشسانی (٪) A5 ³ ۱۲ ۱۵
انرژی ضربه (J) ۲۵ درجه سانتی گراد ISO-V ³ ۲۰
خواص مکانیکی ( ۱۶۰ میلی‌متر) باید برای ابعاد ضخیم‌تر، یا با محصول‌های ارائه شده تحویل داده شود.
سخت کاری
نمودار-تمپر آلیاژ -۴۰۲۱
برای جوشکاری ۱.۴۰۲۱ می‌باید قطعه در محدوده دمای ۱۰۰ تا ۳۰۰ درجه پیش گرم شود و سپس با پر کننده منطبق جوش کاری شود . پس از جوشکاری در درجه ۶۵۰ درجه سانتیگراد توصیه می‌شود تا شکل پذیری صورت پذیرد. با استفاده از گاز محافظ در جوشکاری از آلودگی محل جوش با گاز نیتروژن و هیدروژن جلوگیری کنید . گازهای نیتروژن و هیدروژن در خواص مکانیکی تاثیر می‌گذارند .پس از جوش کاری قطعه باید تا دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد گرم باشد و سپس خنک شود.
آهنگری
برای آهنگری و فورج کردن ۱.۴۰۲۱ باید ابتدا به آرامی دما تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد بالا برده شود و سپس به دمای ۱۱۵۰ تا ۱۱۸۰ درجه سانتیگراد برسد . فورج کردن در ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد مناسب خواهد بود و پس از رسیدن به دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد آهسته در یک کوره یا خاکستر خشک یا مواد مشابه به آهستگی خنک شود.
ماشین کاری
ماشین کاری این استاندارد از فولاد به طور مستقیم به سختی آن بستگی دارد . فولاد ۱.۴۰۲۱ از درجه سختی مانند فولادها کربن استیل برخوردار است.
پارامتر های ماشین کاری زیر می‌تواند به عنوان یک راهنما در هنگام کار با ابزار هیدرولیکی مورد استفاده قرار گیرد
Depth of cut(mn) ۶ ۳ ۱
feed rate (mm/r) ۰٫۵ ۰٫۴ ۰٫۲
Annealde R 520 – 650 N/mm² Cutting speed (m/min) ۱۷۰ ۲۲۰ ۲۳۰
۲۶۰ ۲۲۰ ۱۷۰ (Tempered R 780 – 930 N/mm² Cutting speed (m/min)