Стальные листы AISI 420S в Минске


Стальные листы AISI 420S: мартенситная нержавеющая сталь для режущего и коррозионностойкого инструмента

Стальные листы AISI 420S — это прокат из мартенситной нержавеющей стали с повышенным содержанием серы (S — свободнообрабатываемая модификация). В отличие от базовой стали AISI 420, модификация 420S содержит 0,15–0,35 % серы, что улучшает обрабатываемость резанием, но снижает коррозионную стойкость и пластичность. Листы поставляются в горячекатаном или холоднокатаном состоянии, чаще всего в отожжённом виде с твёрдостью не более 235 HB, что обеспечивает возможность механической обработки перед финишной термообработкой.

Химический состав и структура

Сталь AISI 420S относится к хромистым мартенситным нержавеющим сталям. Содержание хрома — 12–14 %, углерода — 0,15–0,40 % в зависимости от конкретной плавки и стандарта. Сульфидные включения (MnS) формируют стружколомающие барьеры, что критично при токарной обработке и сверлении. Структура в состоянии поставки — отпущенный мартенсит с ферритной составляющей. После закалки от 980–1050 C и отпуска при 200–400 C достигается твёрдость 48–55 HRC.

Технические характеристики листов AISI 420S

ПараметрЗначениеУсловиеСтандартПримечание
Предел текучести 345 МПаотожжённое состояниеASTM A240при 20 C
Временное сопротивление 655 МПаотожжённое состояниеASTM A240продольное направление
Твёрдость 235 HBпосле отжигаASTM A240максимум для обработки
Твёрдость после закалки48–55 HRCзакалка + отпуск 200 C—зависит от содержания C
Толщина листа0,5–6,0 ммхолоднокатаныйASTM A240горячекатаный — до 50 мм
Содержание хрома12,0–14,0 %плавкаASTM A276основной легирующий элемент

Области применения

  • Режущий инструмент: ножи для пищевой промышленности, лезвия промышленных измельчителей, режущие кромки гильотинных ножниц.
  • Арматуростроение: шпиндели, золотники и седла запорной арматуры, работающей в слабоагрессивных средах.
  • Насосное оборудование: валы и рабочие колёса центробежных насосов для перекачки технической воды и слабых растворов солей.
  • Крепёж: винты, болты и шпильки, эксплуатируемые при умеренной влажности без прямого контакта с хлоридами.
  • Медицинский инструмент: стоматологические и хирургические инструменты, не требующие стерилизации в агрессивных средах.
  • Пищевое машиностроение: детали оборудования для резки и дозирования, контактирующие с продуктами при кратковременном цикле.

Обрабатываемость и термообработка

Модификация 420S обеспечивает скорость резания на 20–30 % выше, чем у стандартной AISI 420, за счёт сульфидных включений. Однако сера снижает стойкость к питтинговой коррозии, поэтому листы AISI 420S не рекомендуются для работы в морской воде, хлоридсодержащих растворах и средах с pH ниже 4. Закалка проводится от 980–1050 C с охлаждением в масле или на воздухе (для тонких листов), отпуск — при 150–370 C в зависимости от требуемого сочетания твёрдости и ударной вязкости. Сварка возможна, но требует предварительного и сопутствующего подогрева до 200–300 C и последующей термообработки для восстановления структуры.

Формы поставки и стандарты

  • ASTM A240 — листы и плиты из нержавеющих и жаростойких сталей.
  • ASTM A276 — сортовой и фасонный прокат.
  • EN 10088-2 — листы и полосы из коррозионностойких сталей.
  • ГОСТ 5582 — тонколистовая нержавеющая сталь (аналог по свойствам).
  • Поставка: горячекатаные травленые, холоднокатаные матовые, шлифованные или полированные листы.

Вопросы и ответы

Чем AISI 420S отличается от AISI 420?

Основное отличие — повышенное содержание серы (0,15–0,35 %), что улучшает обрабатываемость резанием, но снижает коррозионную стойкость и пластичность. AISI 420S не применяется в хлоридсодержащих средах.

Какая максимальная твёрдость достигается после термообработки?

После закалки от 980–1050 C и отпуска при 200 C твёрдость составляет 48–55 HRC в зависимости от содержания углерода в конкретной плавке.

Можно ли сваривать листы AISI 420S?

Сварка возможна, но требует подогрева до 200–300 C и последующей термообработки. Без подогрева высок риск образования холодных трещин в зоне термического влияния.

В каких средах не рекомендуется эксплуатация?

Морская вода, растворы хлоридов, кислоты с pH ниже 4 — из-за сульфидных включений, которые являются центрами питтинговой коррозии.