420 Warmtebehandeling van roestvrij staal: hardheid, tempering en toepassingen

Geschreven door: Emma, Technical Sales Engineer Reviewed by: Ethan, Materials Engineer Updated: August 2026

De warmtebehandeling van roestvrij staal is het proces dat de definitieve eigenschap van deze kwaliteit ontsluit: het vermogen om een hoge hardheid te bereiken.420 is een martensitisch roestvrij staal met voldoende koolstof om sterk te reageren op verhardingDaarom komt het voor in bestek, slijtcomponenten, kleppen en bewerkte mechanische onderdelen waar hardheid belangrijker is dan corrosiebestendigheid.

In dit artikel wordt uitgelegd waarom 420 kan worden gehard, hoe verharding en tempering zijn eigenschappen beïnvloeden en hoe de warmtebehandeling de kwaliteitskeuze beïnvloedt.Het is geschreven voor warmtebehandeling ingenieurs, bewerkings- en fabricage-ingenieurs, materiaalingenieurs en B2B-kopers.

1Een rechtstreeks antwoord.

420 is een martensitisch roestvrij staal. Door austenitisatie, afzuigen en tempering kan de hardheid, sterkte en taaiheid worden aangepast over een breed scala.Het koolstofgehalte geeft 420 een uitgesproken verhardingsrespons, meer dan koolstofgehalten met een lager koolstofgehalte zoals 410.

De afweging is reëel: een hogere hardheid gaat over het algemeen gepaard met een lagere taaiheid en een zekere corrosiestraf.de productvorm, en de toepasselijke specificatie.

2Een snelle vergelijking van de warmtebehandeling

Deze tabel beschrijft het doel en het algemene effect, maar vermijdt opzettelijk absolute hardheidswaarden, die afhankelijk zijn van de standaard, productvorm en sectieomvang.

3Waarom 420 verhard kan worden

De hardheid van 420 komt door de metallurgie, die fundamenteel verschilt van austenitische roestvrij staal.

• Martensitische structuur:420 is ontworpen om martensite te vormen, een harde fase, wanneer het snel wordt afgekoeld van hoge temperatuur.
• Koolstof:Koolstof is het element dat verharding mogelijk maakt, en 420 draagt genoeg koolstof om een sterke verhardingsreactie te produceren.
• Chroom:Ongeveer 12·14% chroom biedt corrosiebestendigheid en beïnvloedt het transformatiegedrag.
• Austenitisatie:Verwarming in het austenite bereik lost koolstof op in de structuur.
• Verdoofing:Een snelle afkoeling transformeert austenite in martensite.
• Martensitvorming:Het resultaat is een harde, sterke, maar betrekkelijk broze structuur.

Dit is het belangrijkste verschil met austenitische soorten zoals 304 en 316, die bij afkoeling austenitisch blijven en niet op dezelfde manier kunnen worden gehard door warmtebehandeling.Het begrijpen van dit onderscheid voorkomt een veel voorkomende fout bij de aanbesteding: het specificeren van een martensitische kwaliteit zoals 420 wanneer de bedoeling eigenlijk een austenitisch, vormbaar, niet-hardbaar roestvrij staal was, of omgekeerd.

4Het 420-warmtebehandelingsproces

De belangrijkste thermische verwerkingsstappen zijn gloeien, austenitiserend, afdoend en temperend, elk met een aparte rol.

• Verzilvering:een vermogen van meer dan 10 W; en
• Austenitisatie:Verwarming tot het austenite-bereik om koolstof op te lossen;
• Verdoofing:een snel afkoelen tot martensiet;
• Tempering:Herverhitting om de breekbaarheid te verminderen en de eindhardheid in te stellen;
• Koeling:De koeling na austenitisatie beheert de vorming van martensite.
• De dikte van de sectie:Dikkere delen koelen langzamer af en kunnen minder diep hard worden.

Indien specifieke temperatuurbereiken worden vermeld, moeten de bron, de toestand en het toepassingsbereik daarvan worden vermeld.Een parameter die is ingesteld op basis van één productvorm of afmeting mag niet worden behandeld als een universele procedure voor alle 420 producten.In de praktijk werken de warmtebehandler en de ontwerper samen om te controleren of de gekozen cyclus de vereiste hardheid oplevert en het onderdeel in een bruikbare, dimensioneel stabiele toestand laat.

5Hardheid en tempering

Verharding en tempering werken samen om het beoogde vastgoedbalans te bereiken.

• als uitgestort hardheid:Onmiddellijk na afzuigen kan 420 een hoge hardheid bereiken, maar de structuur is broos;
• Tempering:Het opnieuw verwarmen vermindert de interne spanning en vervangt een gecontroleerde hoeveelheid hardheid voor een verbeterde taaiheid;
• Hardheid/sterkte verhouding:De temperingsstap is waar dit evenwicht wordt ingesteld;
• Temperatuur van de tempering:Hoger tempertemperatuur vermindert over het algemeen de hardheid, maar verbetert de taaiheid;
• Tempertijd:De tijdsduur bij temperatuur heeft ook invloed op de uiteindelijke eigenschappen.
• Dimensionele stabiliteit:Een goede tempering en stressverlichting dragen bij aan de dimensionale stabiliteit in gebruik.

Verschillende temperatuursomstandigheden produceren verschillende mechanische eigenschappen, dus het is niet correct om te zeggen "hogere hardheid is altijd beter." De hardheid moet overeenkomen met de werkelijke service vereisten., inclusief taaiheid en dimensionaal gedrag.

Een nuttige manier om na te denken over de volgorde is als een opzettelijke eigenschapscompensatie.en tempering herstelt de hardheid tegen een gecontroleerde hardheidskostenDe keuze van het temperament is vaak de belangrijkste beslissing in een 420-component, omdat het bepaalt of het onderdeel is geoptimaliseerd voor snijprestaties, slijtvastheid,of een evenwichtige combinatie van beide.

6. Mechanische eigenschappen

De mechanische eigenschappen van 420 zijn onlosmakelijk verbonden met de warmtebehandeling:

• Hardheid:Het bereik varieert breed van gegalveerd tot gehard;
• Treksterkte:Verhoogt met verharding, daalt met tempering naar de geglote toestand;
• Kracht van de opbrengstDat hangt ook af van de toestand.
• Verlenging:In het algemeen hoger bij verhitting en lager na verharding;
• Toughness:Hoger na tempering dan in de uitgestoken toestand;
• slijtvastheid:Over het algemeen verbeterd door een hogere hardheid.

7. Corrosie en service limieten

420 heeft een matige corrosiebestendigheid en wordt door warmtebehandeling niet omgevormd tot een hoog legeringschloridebestendige kwaliteit.

• Atmosferische blootstelling:Geschikt voor veel milde, droge omgevingen;
• Vocht:Geschikt voor gebieden waar blootstelling aan vocht beperkt of gecontroleerd is;
• Chloride:Beperkte weerstand; chloriden kunnen putten veroorzaken;
• Pitting:kan optreden wanneer chloriden geconcentreerd zijn;
• Corrosie door spleten:Strakke gapen blijven een risico.

De corrosieprestaties worden beïnvloed door de oppervlakteafwerking, de warmtebehandeling, de passivatie en het milieu.en 420 mogen niet worden omschreven als een 316L-niveau chloridebestendige roestvrij staal.

Voor een martensitische kwaliteit is de praktische aanwijzing om de serviceverwachting in lijn te houden met waarvoor de kwaliteit is gebouwd.420 wordt gebruikt in mechanische en slijtage toepassingen waar hardheid de prioriteit heeft en corrosie blootstelling mild of gecontroleerd is. Waar het milieu de belangrijkste bedreiging vormt ∙ chloridebeladen, marien of chemisch agressief ∙ een legering met een hogere kwaliteit is over het algemeen het betere beginpunt,ongeacht hoe zorgvuldig de 420 is behandeld..

8Aanvragen en selectie

420 wordt gebruikt wanneer hardheid en slijtvastheid de rijvereisten zijn:

• bestek;
• waar van toepassing, chirurgische componenten en instrumenten;
• kleppen;
• schachten;
• Schimmels;
• slijtagebestendige onderdelen;
• Bewerkte en geharde mechanische onderdelen.

Beschouw 420 als:

• Een hoge hardheid of slijtvastheid is belangrijk;
• warmtebehandeling is onderdeel van het ontwerp;
• Een matige corrosiebestendigheid is voldoende.

Gebruik 420 niet rechtstreeks voor:

• b. met een vermogen van meer dan 50 W;
• blootstelling aan zee;
• zeer agressieve chemische dienst;
• Toepassingen waarbij corrosiebestendigheid de primaire ontwerpvereiste is.

9. Normen en RFQ-vereisten

Bij aankoop van 420 moet de warmtebehandeling worden aangegeven.

• UNS S42000:de UNS-benaming voor 420;
• ASTM A240 / A276, indien van toepassing:De norm moet overeenkomen met de productvorm;
• Productvorm:met een vermogen van meer dan 50 W
• Warmtebehandelingsconditie:een vermogen van meer dan 50 W; en
• Hardheid/mechanische eisen:de beoogde hardheid of sterkte;
• Oppervlak:de vereiste oppervlakteconditie;
• MTC:een materiaalonderzoekcertificaat;
• PMI:Positieve materiaalidentificatie indien vereist;
• Testing:Alle specifieke mechanische of inspectievoorschriften.

Een RFQ moet ten minste bevestigen: kwaliteit, UNS-benaming, productvorm, standaard, afmetingen, warmtebehandelingstoestand, hardheid of mechanische eisen, oppervlakteconditie,en inspectievereisten.

Veel voorkomende aankoopfouten

• met een breedte van meer dan 50 mm,
• Het nastreven van maximale hardheid zonder rekening te houden met de taaiheid;
• Verwaarlozen tempering en verwachten een hard als-uitgestoken deel;
• Het gelijkstellen van hardheid met corrosiebestendigheid;
• Mechanische gegevens uit verschillende productvormen mengen;
• Het niet bevestigen van de warmtebehandeling;
• Gebruik van 420 rechtstreeks in zware chloridefuncties;
• niet-verificatie van het UNS, de norm en de MTC;
• De parameters van een warmtebehandelingsplatform worden als een universele standaard behandeld.

Veelgestelde vragen

V1: Kan 420 roestvrij staal warmtebehandeld worden?
Ja. 420 is een martensitisch roestvrij staal, dus het kan worden gehard en gehard door middel van warmtebehandeling, in tegenstelling tot austenitische soorten zoals 304 en 316.

V2: Hoe hard kan 420 roestvrij staal worden?
420 kan vanwege het koolstofgehalte een hoge hardheid bereiken, maar de bereikbare waarde is afhankelijk van koolstof, sectiegrootte, afkoeling en tempering.

V3: Welke warmtebehandeling wordt voor 420 roestvrij staal gebruikt?
De typische volgorde is austenitiseren, afzuigen om martensite te vormen en vervolgens tempereren om de uiteindelijke hardheid en taaiheid te bepalen.

Vraag 4: Waarom is een tempering nodig na het verharden van 420?
Het is hard, maar broos. Het temperen vermindert de broosheid en brengt de hardheid in evenwicht met de taaiheid, waardoor het onderdeel geschikt is voor service.

V5: Verminder tempering de hardheid van 420 roestvrij staal?
In het algemeen ja. Met temperen wordt een gecontroleerde hoeveelheid hardheid verwisseld voor een verbeterde taaiheid, en de tempertemperatuur bepaalt hoeveel hardheid wordt opgegeven.

V6: Is 420 roestvrij staal corrosiebestendig?
Het heeft een matige corrosiebestendigheid, geschikt voor veel milde omgevingen, maar het is geen hoog legeringschloridebestendige kwaliteit en mag niet worden gebruikt in ernstige chloride- of maritieme dienst.

V7: Is 420 beter dan 410 voor hardheid?
Over het algemeen ja. 420 heeft een hoger koolstofgehalte dan 410, waardoor het een hogere hardheid bereikt.

V8: Is 420 geschikt voor chloride-omgevingen?
Het heeft een beperkte chloridebestandheid en wordt niet aanbevolen voor ernstige chloride- of maritieme dienstverlening, waar putten kunnen optreden.

V9: Wat is UNS S42000?
UNS S42000 is de UNS-benaming voor 420 roestvrij staal. De toepasselijke productnorm (zoals ASTM A240 of A276) is afhankelijk van de productvorm.

V10: Welke informatie over warmtebehandeling moet worden opgenomen in een RFQ van 420 roestvrij staal?
Vermeld de kwaliteit, UNS-benaming, productvorm, standaard, afmetingen, vereiste warmtebehandelingstoestand, beoogde hardheid of mechanische eisen, oppervlakteconditie,en eventuele inspectievereisten.

Gerelateerd lezen

• 420 Blad van roestvrij staal: kwaliteiten, toestand en dikte
• 420 Roestvrijstalen platen: warmtebehandeling en hardheid
• 420 Roestvrijstalen spoel: afwerking en tolerantie
• 410 Warmtebehandeling van roestvrij staal: verharding, tempering en eigenschappen
• 416 Bewerkbaarheid van roestvrij staal: warmtebehandeling en corrosiegrenzen
• Martensitische roestvrij staalsoorten: verharding en selectie

Bronnen en verdere lezing

Voor gezaghebbende normen, kwaliteitsgegevens en warmtebehandelingsprincipes leveren de volgende organisaties technisch materiaal over roestvrij staal:

• ASTM International https://www.astm.org/
• Worldstainless https://worldstainless.org/
• De Britse Vereniging voor roestvrij staal (BSSA)
• Het Nickel Institute https://nickelinstitute.org/
• Outokumpu ?? https://www.outokumpu.com/
• Alleima ?? https://www.alleima.com/
• ISO ?? https://www.iso.org/