Stal nierdzewna serii 400: Porównanie 410, 420 i 430

Napisał: Emma, ​​techniczny inżynier sprzedaży | Recenzent: Ethan, inżynier materiałowy | Aktualizacja: lipiec 2026 r

Seria 400 to rodzina gatunków stali nierdzewnej charakteryzujących się niską lub zerową zawartością niklu. W przeciwieństwie do powszechnie znanej serii 300 (304/316), w której nikiel stabilizuje ich strukturę austenityczną, seria 400 osiąga swoje właściwości dzięki połączeniu zawartości chromu i kontrolowanej zawartości węgla. Rodzina ta obejmuje dwie zasadniczo różne kategorie metalurgiczne:gatunki martenzytyczne(takie jak 410 i 420) orazgatunki ferrytyczne(np. 430). Zrozumienie tego rozróżnienia jest niezbędne do podejmowania świadomych decyzji dotyczących zamówień.

Podstawowe różnice między stalami nierdzewnymi serii 400 i 300 można podsumować w pięciu wymiarach:

• Zawartość niklu:Gatunki serii 400 zawierają niewiele niklu lub nie zawierają go wcale, co czyni je znacznie mniej wrażliwymi na zmienność cen niklu, co stanowi kluczową zaletę w zakresie zakupów, gdy rynki niklu są niestabilne.
• Mikrostruktura:Gatunki serii 300 są austenityczne (FCC); Gatunki serii 400 są albo martenzytyczne (BCC/BCT, 410/420), albo ferrytyczne (BCC, 430).
• Magnetyzm:Wszystkie gatunki serii 400 są magnetyczne w każdych warunkach. Wyżarzone gatunki serii 300 są niemagnetyczne.
• Hartowanie poprzez obróbkę cieplną:Martenzyt 410 i 420 można utwardzać poprzez obróbkę cieplną przez hartowanie i odpuszczanie. Nie nadają się do tego gatunki ferrytyczne 430 i austenityczne z serii 300.
• Struktura kosztów:Ponieważ w serii 400 unika się niklu, koszt surowca jest na ogół niższy i bardziej stabilny niż w przypadku odpowiedników serii 300 – chociaż należy to rozważyć pod kątem różnic w odporności na korozję i odkształcalności.

1. Co to jest stal nierdzewna serii 400?

Serię 400 definiuje raczej struktura metalurgiczna niż pojedynczy zestaw właściwości. Wszystkie gatunki z tej serii zawierają chrom jako główny pierwiastek stopowy — zazwyczaj 11–18% w zależności od gatunku — ale zawierają niewiele niklu lub nie zawierają go wcale. Ta niezawierająca niklu kompozycja tworzy dwie odrębne rodziny mikrostruktur:

• Martenzytyczne stale nierdzewne (410, 420):Sześcienny centrowany na ciele (BCC) w podwyższonej temperaturze przekształcający się w tetragonalny centrowany na ciele (BCT) po hartowaniu. Gatunki te można utwardzać poprzez obróbkę cieplną i oferują połączenie umiarkowanej odporności na korozję z wysoką wytrzymałością i odpornością na zużycie.
• Ferrytyczne stale nierdzewne (430):Struktura sześcienna skupiona na ciele (BCC), która pozostaje stabilna we wszystkich temperaturach. Gatunki te nie mogą być utwardzane poprzez obróbkę cieplną, ale zapewniają dobrą odporność na korozję, doskonałą odkształcalność i odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe.

Wszystkie stale nierdzewne serii 400 sąmagnetyczny, co jest normalną cechą ich struktury ferrytycznej lub martenzytycznej i nie oznacza złej jakości ani niskiej odporności na korozję.

Poniższa tabela podsumowuje podstawowe cechy trzech najpopularniejszych gatunków serii 400:

2. Skład chemiczny stali nierdzewnej 410, 420 i 430

Skład chemiczny gatunków serii 400 jest zdefiniowany w normie ASTM A240 dla arkuszy i płyt oraz ASTM A276 dla prętów i kształtowników. Poniższa tabela przedstawia określone zakresy składu (procent wagowy, maksymalny, jeśli nie podano zakresu):

Kluczowe wnioski dotyczące zakupów:Wydajność stali nierdzewnej serii 400 zależy przede wszystkim od trzech zmiennych:zawartość węgla(kontroluje twardość i wytrzymałość),zawartość chromu(kontroluje odporność na korozję) orazmikrostruktura(martenzytyczny vs. ferrytyczny, co określa podatność na obróbkę cieplną). Przy określaniu dowolnego gatunku serii 400 należy jasno określić warunki obróbki cieplnej – ten sam skład chemiczny w różnych warunkach obróbki cieplnej może dać radykalnie różne właściwości.

3. Różnica metalurgiczna: stal nierdzewna martenzytyczna i ferrytyczna

Podstawowe rozróżnienie w serii 400 dotyczy stali nierdzewnych martenzytycznych i ferrytycznych. Chociaż oba są na bazie chromu i nie zawierają niklu, ich właściwości metalurgiczne – a zatem i zastosowania – są zupełnie inne.

Gatunki martenzytyczne (410 / 420)

Martenzytyczne stale nierdzewne zawierają wystarczającą ilość węgla, aby umożliwić utworzenie martenzytu podczas szybkiego chłodzenia (hartowania) od temperatury austenityzacji. Ta transformacja tworzy twardą, mocną, tetragonalną strukturę skupioną na ciele. Kluczowe cechy obejmują:

• Obróbka cieplna:Można utwardzać przez hartowanie i odpuszczanie, aby osiągnąć szeroki zakres poziomów twardości – od około 20 HRC w stanie wyżarzonym do ponad 50 HRC po hartowaniu (420).
• Wysoka wytrzymałość:Granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie znacznie przewyższają gatunki ferrytyczne i austenityczne w stanie hartowanym.
• Dobra odporność na zużycie:Twarda struktura martenzytyczna zapewnia doskonałą odporność na zużycie ścierne i adhezyjne, dzięki czemu gatunki te nadają się na gniazda zaworów, wały pomp i narzędzia skrawające.
• Niższa udarność niż gatunki austenityczne:Szczególnie w niskich temperaturach i w stanie po utwardzeniu. Odpuszczanie poprawia wytrzymałość kosztem pewnej twardości.
• Spawanie wymaga środków ostrożności:Często konieczne jest podgrzewanie wstępne i obróbka cieplna po spawaniu, aby uniknąć pęknięć i przywrócić właściwości mechaniczne w strefie wpływu ciepła.

Stopień ferrytyczny (430)

Ferrytyczne stale nierdzewne utrzymują strukturę sześcienną skupioną wokół korpusu we wszystkich temperaturach. Bez przemiany fazowej nie można ich utwardzić poprzez obróbkę cieplną. Kluczowe cechy obejmują:

• Nieutwardzalny poprzez obróbkę cieplną:Wytrzymałość można zwiększyć jedynie poprzez obróbkę na zimno.
• Dobra odporność na korozję:Przy zawartości chromu 16–18% 430 zapewnia lepszą ogólną odporność na korozję niż 410 lub 420, chociaż brakuje mu molibdenu w celu zapewnienia odporności na wżery chlorkowe.
• Doskonała odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe (SCC):Stanowi to znaczącą przewagę nad austenitycznym 304/316 w środowiskach, w których problemem jest SCC.
• Niska rozszerzalność cieplna i dobra przewodność cieplna:Przydatny w zastosowaniach wymagających cyklicznych zmian temperatury, takich jak elementy układu wydechowego w samochodach i wymienniki ciepła.
• Dobra odkształcalność:430 można głęboko tłoczyć, zginać i formować łatwiej niż gatunki martenzytyczne.

4. Właściwości stali nierdzewnej 410

UNS S41000to najczęściej stosowany gatunek martenzytycznej stali nierdzewnej z serii 400. Zawiera około 11,5–13,5% chromu i maksymalną zawartość węgla 0,15%, co plasuje go w kategorii martenzytycznej niskoemisyjnej.

Właściwości mechaniczne

Właściwości mechaniczne 410 w dużym stopniu zależą od warunków obróbki cieplnej (odniesienie: ASTM A240 / ASTM A276, typowe wartości):

Kluczowa charakterystyka

• Odporność na korozję:Zapewnia dobrą odporność na korozję atmosferyczną, słodką wodę, parę i łagodne środowisko chemiczne. Nie zaleca się stosowania w środowiskach bogatych w chlorki lub w środowisku morskim.
• Odporność na zużycie:Dobry w stanie hartowanym; umiarkowany w stanie wyżarzonym.
• Spawalność:Spawalny po odpowiednim podgrzaniu (200–300°C) i obróbce cieplnej po spawaniu. Zawartość chromu w metalu nieszlachetnym powinna być równa lub większa.
• Skrawalność:Dobry w stanie wyżarzonym; trudniejsze po stwardnieniu.

Typowe zastosowania

Zawory i elementy zaworów, wały pomp, elementy złączne i śruby, łopatki turbin, części turbin parowych, sztućce i ogólne części mechaniczne wymagające umiarkowanej odporności na korozję w połączeniu z wytrzymałością.

410 nie jest gatunkiem o wysokiej odporności na korozję. Jego propozycja wartości to w szczególności:umiarkowana odporność na korozję + wysoka wytrzymałość + możliwość obróbki cieplnej + niższy koszt niż gatunki austenityczne. Kupujący nie powinni podawać 410, oczekując, że będzie działał jak 304 w środowiskach korozyjnych.

5. Właściwości stali nierdzewnej 420

UNS S42000jest odmianą o wyższej zawartości węgla kompozycji martenzytycznej 410. Minimalna zawartość węgla wynosząca 0,15% (i zazwyczaj wyższa w praktyce) umożliwia 420 osiągnięcie znacznie wyższych poziomów twardości niż 410 po obróbce cieplnej – co czyni go gatunkiem z wyboru, gdy głównymi wymaganiami są twardość i odporność na zużycie.

Czym 420 różni się od 410

• Wyższy węgiel:Węgiel ≥ 0,15% w porównaniu z ≤ 0,15% dla 410. Umożliwia to uzyskanie twardszego martenzytu po hartowaniu.
• Wyższa osiągalna twardość:420 może osiągnąć około 48–55 HRC w stanie hartowanym, w porównaniu z 25–40 HRC dla 410 (wartości typowe).
• Lepsze trzymanie krawędzi:Wyższa twardość bezpośrednio przekłada się na lepsze trzymanie krawędzi skrawającej – kluczową właściwość ostrzy i narzędzi tnących.
• Niższa odporność na korozję po hartowaniu:Wraz ze wzrostem twardości maleje odporność na korozję. Ten kompromis jest nieodłącznym elementem martenzytycznych stali nierdzewnych i należy go dokładnie ocenić.

Właściwości mechaniczne (typowe, po obróbce cieplnej)

Typowe zastosowania

Narzędzia chirurgiczne i dentystyczne, profesjonalne noże i ostrza, ostrza nożyc, formy i matryce, narzędzia skrawające, gniazda zaworów i elementy łożysk. Wspólny gwint we wszystkich zastosowaniach: 420 wybiera się, gdy wydajność skrawania, zachowanie krawędzi i odporność na zużycie są ważniejsze niż maksymalna odporność na korozję.

6. 430 Właściwości stali nierdzewnej

UNS S43000to najpopularniejszy gatunek ferrytycznej stali nierdzewnej o zawartości chromu 16–18%. W przeciwieństwie do 410 i 420, 430 nie można utwardzać poprzez obróbkę cieplną – jego wytrzymałość wynika z zawartości chromu i obróbki na zimno. Spośród trzech gatunków omówionych w tym artykule, 430 oferuje najlepszą ogólną odporność na korozję.

Właściwości mechaniczne (wyżarzane, zgodnie z ASTM A240)

Kluczowa charakterystyka

• Odporność na korozję:Zawierając 16–18% chromu, 430 zapewnia najlepszą ogólną odporność na korozję spośród popularnych gatunków serii 400. Jest odporny na korozję atmosferyczną, słodką wodę, wiele kwasów spożywczych i łagodne środowisko chemiczne. Brakuje mu jednak molibdenu i niklu, więc nie dorównuje 304 w agresywnym środowisku chlorkowym.
• Magnetyczny:Zawsze magnetyczny ze względu na swoją ferrytyczną strukturę.
• Formowalność:Dobra odkształcalność na zimno; można głęboko tłoczyć i giąć. Lepsza odkształcalność niż martenzytyczny 410 i 420.
• Możliwość polerowania:Doskonała — umożliwia uzyskanie jasnego, wysokiej jakości wykończenia powierzchni, dzięki czemu jest popularna w zastosowaniach dekoracyjnych i architektonicznych.
• Właściwości termiczne:Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (podobny do stali węglowej) i dobra przewodność cieplna – korzystne w zastosowaniach wymagających cyklicznych zmian temperatur.
• Nieutwardzalny poprzez obróbkę cieplną:Wytrzymałość i twardość można zwiększyć jedynie poprzez obróbkę na zimno.

Typowe zastosowania

Sprzęt kuchenny (zlewozmywaki, wnętrza zmywarek, wykładziny piekarników), elementy wykończeniowe i wydechowe samochodów, panele dekoracyjne i okładziny architektoniczne, sprzęt gospodarstwa domowego, wnętrza wind w pomieszczeniach i sprzęt do przetwarzania żywności (środowiska niekorozyjne). Gatunek 430 jest najpowszechniej stosowanym gatunkiem ferrytycznym i stanowi znaczący udział w produkcji serii 400 na całym świecie.

7. Zrozumienie różnicy między stalą nierdzewną 410, 420 i 430

Wybór gatunku w ramach serii 400 nie polega na tym, który gatunek jest „lepszy” – lecz na tym, który gatunek odpowiada konkretnym wymaganiom użytkowym danego zastosowania. W poniższej tabeli przedstawiono ramy wyboru oparte na typowych scenariuszach zamówień:

8. Odporność na korozję stali nierdzewnej serii 400

Seria 400 nie reprezentuje jednolitego poziomu odporności na korozję. Każdy stopień należy oceniać indywidualnie w odniesieniu do konkretnego środowiska świadczenia usług. Ogólna hierarchia odporności na korozję w ramach trzech powszechnych klas jest następująca:430 > 410 > 420 (stan hartowany).

410 Odporność na korozję

410 zapewnia dobrą odporność na korozję atmosferyczną, słodką wodę, parę i wiele łagodnych środowisk chemicznych. Jest odporny na utlenianie do około 650°C w pracy przerywanej. Nie nadaje się do środowisk zawierających chlorki, wodę morską lub kwasy redukujące. Odporność na korozję jest najlepsza w stanie hartowanym i odpuszczanym, a nie w stanie wyżarzonym.

420 Odporność na korozję

420 w stanie hartowanym ma najniższą odporność na korozję spośród trzech omawianych tutaj gatunków. Wyższa zawartość węgla, choć niezbędna do osiągnięcia wysokiej twardości, zmniejsza ilość chromu dostępnego w roztworze stałym, tworząc warstwę pasywną. Kupujący powinni spodziewać się, że utwardzony 420 będzie wykazywać korozję przed 410 lub 430 w tym samym środowisku – jest to nieodłączny kompromis w zakresie twardości.

430 Odporność na korozję

Zawierający 16–18% chromu, 430 zapewnia najlepszą ogólną odporność na korozję spośród trzech gatunków. Jest skutecznie odporny na korozję atmosferyczną, słodką wodę, wiele kwasów spożywczych i środowiska utleniające. Jest odporny na pękanie korozyjne pod wpływem chlorków – co w niektórych zastosowaniach stanowi kluczową przewagę nad 304. Jednakże jest podatny na wżery w środowiskach zawierających chlorki i nie zastępuje gatunków 316L lub duplex w zastosowaniach morskich.

9. Zagadnienia spawalnicze i produkcyjne

Zachowanie spawalnicze i produkcyjne gatunków serii 400 różni się znacznie pomiędzy typami martenzytycznymi i ferrytycznymi. Specyfikacje zamówień powinny obejmować wymagania dotyczące spawania i formowania, aby zapewnić dostawę odpowiedniego gatunku i stanu.

410 Spawanie

• Możliwość spawania przy zachowaniu odpowiednich środków ostrożności
• Zaleca się podgrzanie do 200–300°C, aby zmniejszyć ryzyko pękania wywołanego wodorem
• Aby przywrócić wytrzymałość i zmniejszyć naprężenia szczątkowe, zwykle wymagana jest obróbka cieplna po spawaniu (PWHT) w temperaturze 650–750°C
• Należy zastosować pasujący lub lekko nadstopowy metal wypełniający (np. ER410).

420 Spawanie

• Trudniejszy do spawania niż 410 ze względu na wyższą zawartość węgla, co zwiększa hartowność i ryzyko pękania
• W większości zastosowań obowiązkowe jest podgrzewanie wstępne i PWHT
• Niezalecany do krytycznych konstrukcji spawanych; rozważ gatunek 410 lub PH, jeśli spawanie jest niezbędne

430 Spawanie

• Spawalny, ale z ograniczeniami ze względu na wzrost ziaren ferrytycznych w strefie wpływu ciepła, co może zmniejszyć wytrzymałość
• Niezbędne jest niskie doprowadzenie ciepła i kontrolowana temperatura międzyściegowa
• Warianty stabilizowane (np. 439, 441) są preferowane, gdy wymagane jest intensywne spawanie
• 430 ma lepszą odkształcalność niż 410 i 420 w przypadku produkcji niespawanej

Rekomendacja zakupowa:Zamawiając materiał serii 400 do produkcji spawanej, należy przekazać dostawcy następujące informacje: (1) planowany proces spawania, (2) czy zostanie wykonana PWHT, (3) wymagane właściwości mechaniczne w stanie po spawaniu lub po spawaniu oraz (4) wszelkie wymagania dotyczące testów korozyjnych po spawaniu.

10. Zastosowania stali nierdzewnej 410, 420 i 430

11. Ograniczenia i typowe błędy selekcji

Błąd 1 — Zakładając, że seria 400 jest tańszą wersją 304:Gatunkom serii 400 brakuje niklu i molibdenu, co zasadniczo ogranicza ich odporność na korozję w porównaniu ze gatunkiem 304. Chociaż gatunek 430 może wyglądać podobnie do gatunku 304 w pomieszczeniach zamkniętych, będzie zachowywał się inaczej w środowisku zawierającym chlorki lub agresywnym. Traktowanie serii 400 jako bezpośredniego, oszczędnego zamiennika 304 bez sprawdzania środowiska korozyjnego jest częstym i kosztownym błędem.

Błąd 2 — wybór 420 wyłącznie na podstawie twardości, bez uwzględnienia korozji:420 osiąga wysoką twardość dzięki zawartości węgla, który zmniejsza ilość chromu dostępnego do pasywacji. Określenie hartowanego 420 dla zastosowania, które wymaga również znacznej odporności na korozję, spowoduje przedwczesną awarię. Zawsze oceniaj łącznie wymagania dotyczące twardości i korozji.

Błąd 3 — Używanie 430 do części mechanicznych o dużej wytrzymałości:430 to ferrytyczna stal nierdzewna, której nie można utwardzać poprzez obróbkę cieplną. Ma granicę plastyczności porównywalną z wyżarzonym 410 (minimum ~ 205 MPa według ASTM A240), ale nie może osiągnąć podwyższonego poziomu wytrzymałości, jaki może zapewnić utwardzany 410 lub 420. W przypadku nośnych elementów mechanicznych właściwym wyborem w ramach serii 400 są gatunki martenzytyczne.

Błąd 4 – Ignorowanie wymagań magnetycznych:Wszystkie gatunki serii 400 są magnetyczne. Jeśli zastosowanie wymaga materiału niemagnetycznego – na przykład niektórych urządzeń do obrazowania medycznego lub obudów elektronicznych – seria 400 jest nieodpowiednia niezależnie od innych właściwości. Przed określeniem rodziny gatunków sprawdź wymagania magnetyczne.

Błąd 5 — Ignorowanie warunku obróbki cieplnej w zamówieniu:Ten sam materiał chemiczny 410 może być dostarczony w wersji wyżarzonej (~90 HRB) lub hartowanej i odpuszczanej (~30 HRC). Bez określenia warunków obróbki cieplnej dostawca nie może zagwarantować, że dostarczony materiał spełni założone wymagania mechaniczne. Zawsze podawaj wymagany stan (wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie) na PO.

12. Jak wybrać odpowiedni gatunek stali nierdzewnej serii 400

Skorzystaj z poniższych ram decyzyjnych, aby zawęzić wybór gatunków w ramach serii 400:

Pytanie 1: Czy potrzebujesz wysokiej twardości (>45 HRC)?
→ Wybierz420. Jest to jedyny gatunek spośród trzech, który po obróbce cieplnej niezawodnie osiąga twardość powyżej 45 HRC.

Pytanie 2: Czy potrzebujesz wytrzymałości mechanicznej, odporności na zużycie i umiarkowanej odporności na korozję?
→ Wybierz410. Oferuje najlepszą równowagę wytrzymałości i odporności na korozję spośród martenzytycznych gatunków serii 400.

Pytanie 3: Czy potrzebujesz ogólnej odporności na korozję i dekoracyjnego wykończenia przy niższych kosztach?
→ Wybierz430. Zawierający 16–18% chromu i doskonałą polerowalność, jest to gatunek najczęściej wybierany do zastosowań, w których zależy na wyglądzie.

Pytanie 4: Czy element będzie spawany?
→ Spośród tych trzech gatunek martenzytyczny 410 jest najbardziej spawalnym gatunkiem martenzytycznym (z podgrzewaniem wstępnym i PWHT). 420 stwarza więcej wyzwań spawalniczych ze względu na zawartość węgla. W przypadku zastosowań ferrytycznych wymagających spawania należy rozważyć warianty stabilizowane (439, 441) zamiast standardowego 430.

Pytanie 5: Czy potrzebujesz odporności na chlorki?
→ Żaden z trzech omawianych tutaj gatunków z serii 400 nie zapewnia niezawodnej odporności na wżery chlorkowe. Jeśli środowisko usługowe zawiera chlorki, dokonaj oceny316L,dupleks 2205, Lubsuperdupleks 2507Zamiast.

13. Wytyczne dotyczące zamówień stali nierdzewnej serii 400

Kompletna specyfikacja zakupu eliminuje niejasności i zmniejsza ryzyko otrzymania materiału niespełniającego wymagań. Każde zamówienie serii 400 powinno obejmować następujące elementy:

Przykładowa specyfikacja zakupu:

Unikaj ogólnych specyfikacji, takich jak „blacha ze stali nierdzewnej serii 400”. Kompletna specyfikacja umożliwia dostawcy dostarczenie prawidłowego materiału i dokumentacji — bez niej dostawca musi przyjąć założenia dotyczące gatunku, standardu i stanu, które mogą nie odpowiadać Twoim wymaganiom.

14. Jak Shangyou wspiera dostawy stali nierdzewnej serii 400

Shaanxi Shangyou ze stali nierdzewnej Co., Ltd. dostarcza stal nierdzewną 410, 420 i 430 w postaci płyt, arkuszy, kręgów, prętów i taśm, przy wsparciu następujących środków zapewnienia jakości:

• Weryfikacja zgodności ASTM— materiał zweryfikowany zgodnie z ASTM A240, ASTM A276 i obowiązującymi normami
• Przegląd składu chemicznego— Cr, C, Mn, Si, P, S potwierdzone zgodnie z wymaganiami specyfikacji
• Możliwość śledzenia liczby cieplnej— pełna identyfikowalność od ciepła walcowniczego do dostarczonego produktu
• Dokumentacja MTC 3.1— certyfikaty testów certyfikowane przez fabrykę dostarczane w standardzie
• Koordynacja testów PMI— pozytywna identyfikacja materiału dostępna na żądanie
• Kontrola powierzchni— zakończyć weryfikację (2B, BA, nr 4 itd.) zgodnie z wymaganiami zamówienia
• Kontrola wymiarowa— grubość, szerokość, długość, płaskość sprawdzone przed wysyłką

15. Często zadawane pytania

P1: Co to jest stal nierdzewna serii 400?
Seria 400 to rodzina stali nierdzewnych na bazie chromu zawierających niewielką ilość niklu lub nie zawierających go wcale. Obejmuje zarówno gatunki martenzytyczne (takie jak 410 i 420), które można utwardzać poprzez obróbkę cieplną, jak i gatunki ferrytyczne (takie jak 430), których nie można. Wszystkie gatunki z serii 400 są magnetyczne i generalnie oferują niższe koszty i stabilniejsze ceny niż gatunki z serii 300 zawierające nikiel.

P2: Czy stal nierdzewna serii 400 jest magnetyczna?
Tak, wszystkie stale nierdzewne serii 400 są magnetyczne. Wynika to z ich ferrytycznej lub martenzytycznej struktury krystalicznej i jest całkowicie normalne. Magnetyzm stali nierdzewnej nie jest wskaźnikiem jakości — po prostu odzwierciedla strukturę metalurgiczną. Gatunki austenityczne, takie jak 304 i 316, są niemagnetyczne w stanie wyżarzonym ze względu na różną strukturę krystaliczną.

P3: Jaka jest różnica między stalą nierdzewną 410 a 420?
Podstawową różnicą jest zawartość węgla: 410 zawiera maksymalnie 0,15% węgla, podczas gdy 420 zawiera co najmniej 0,15% węgla (i zazwyczaj jest wyższa). Ta wyższa zawartość węgla pozwala 420 osiągnąć znacznie większą twardość po obróbce cieplnej (do ~55 HRC w porównaniu do ~40 HRC dla 410, typowe wartości). Kompromis jest taki, że utwardzany 420 ma niższą odporność na korozję niż 410. Wybierz 410, aby uzyskać zrównoważoną wytrzymałość i odporność na korozję; wybierz 420, gdy priorytetem jest twardość i odporność na zużycie.

P4: Czy stal nierdzewna 430 jest odporna na korozję?
Tak, 430 zapewnia najlepszą ogólną odporność na korozję spośród popularnych gatunków serii 400, z zawartością chromu 16–18%. Jest odporny na korozję atmosferyczną, słodką wodę, wiele kwasów spożywczych i łagodne środowisko chemiczne. Jest odporny na pękanie korozyjne pod wpływem chlorków. Jednakże nie pasuje do 304 w środowiskach agresywnych i nie nadaje się do pracy w wodzie morskiej lub w środowisku bogatym w chlorki, gdzie wymagana jest odporność na wżery.

P5: Czy stal nierdzewną 410 można hartować?
Tak. 410 to martenzytyczna stal nierdzewna, którą można utwardzać przez podgrzanie do temperatury około 950–1050°C (austenityzowanie), następnie hartowanie w oleju lub powietrzu, a następnie odpuszczanie w temperaturze 200–700°C w celu uzyskania pożądanej równowagi twardości i wytrzymałości. Typowa twardość po hartowaniu wynosi od 25 do 40 HRC w zależności od temperatury odpuszczania.

P6: Czy stal nierdzewna 420 nadaje się na noże?
Tak, 420 jest powszechnie stosowany do noży, ostrzy i narzędzi tnących. Wyższa zawartość węgla umożliwia uzyskanie twardości na poziomie 48–55 HRC po obróbce cieplnej, zapewniając doskonałe zachowanie krawędzi. W przypadku noży premium można zastosować warianty o wyższej zawartości węgla (420HC) lub inne gatunki (440C), ale standard 420 zapewnia dobrą równowagę między twardością, odpornością na korozję i kosztem w przypadku sztućców i narzędzi ogólnego przeznaczenia.

P7: Czy stal nierdzewna 430 jest lepsza niż 304?
„Lepiej” zależy od zastosowania. 430 jest bardziej opłacalny, ma bardziej stabilną cenę (nie zawiera niklu) i jest odporny na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe. Jednak 304 zapewnia doskonałą ogólną odporność na korozję, lepszą wytrzymałość, doskonałą spawalność i jest niemagnetyczny. 430 nie jest bezpośrednim zamiennikiem 304 — jest to inny materiał do różnych zastosowań. Przed wymianą oceń konkretne warunki usługi.

P8: Czy można spawać stal nierdzewną serii 400?
To zależy od stopnia. 410 można spawać po odpowiednim podgrzaniu (200–300°C) i obróbce cieplnej po spawaniu. 420 jest trudniejszy do spawania ze względu na wyższą zawartość węgla i wymaga ścisłej kontroli procedury. 430 można spawać, ale jest podatny na wzrost ziaren w strefie wpływu ciepła, co zmniejsza wytrzymałość; Do produkcji spawanej preferowane są stabilizowane warianty ferrytyczne (np. 439, 441). Zamawiając materiał do produkcji, należy zawsze określić wymagania dotyczące spawania.

P9: Jaka jest różnica między ferrytyczną i martenzytyczną stalą nierdzewną?
Ferrytyczne stale nierdzewne (np. 430) mają strukturę sześcienną skupioną wokół korpusu, która jest stabilna we wszystkich temperaturach; nie można ich utwardzać poprzez obróbkę cieplną i zapewniają dobrą odkształcalność i odporność na korozję. Martenzytyczne stale nierdzewne (np. 410, 420) można utwardzać poprzez hartowanie w podwyższonej temperaturze, co przekształca strukturę w twardy martenzyt. Ta zasadnicza różnica określa sposób wykorzystania każdego typu: ferrytyczny ze względu na odporność na korozję i wygląd, martenzytyczny ze względu na wytrzymałość i odporność na zużycie.

P10: Jak wybrać stal nierdzewną 410, 420 i 430?
Zacznij od podstawowego wymagania dotyczącego wydajności. Jeśli potrzebujeszwysoka twardość(>45 HRC), wybierz 420. Jeśli potrzebujeszwytrzymałość mechaniczna plus umiarkowana odporność na korozję, wybierz 410. Jeśli potrzebujeszogólna odporność na korozję i dekoracyjne wykończenie przy niższych kosztach, wybierz 430. Następnie sprawdź: wymagania spawalnicze, wymagania magnetyczne, warunki obróbki cieplnej i czy środowisko korozyjne mieści się w zakresie możliwości wybranego gatunku. Jeśli wymagana jest odporność na chlorki, rozważ całkowite wycofanie się z serii 400.

Referencje techniczne

• ASTM A240 — Standardowa specyfikacja dla płyt, arkuszy i taśm ze stali nierdzewnej chromowej i chromowo-niklowej
• ASTM A276 — Standardowa specyfikacja dla prętów i kształtowników ze stali nierdzewnej
• ASTM A479 — Standardowa specyfikacja dotycząca prętów i kształtowników ze stali nierdzewnej do stosowania w kotłach i innych zbiornikach ciśnieniowych
• Podręcznik ASM, tom 1 — Właściwości i wybór: żelazo, stal i stopy o wysokiej wytrzymałości
• Podręcznik Outokumpu ze stali nierdzewnej
• Brytyjskie Stowarzyszenie Stali Nierdzewnej — Arkusze danych technicznych dla stali 410, 420 i 430