میلگرد استنلس استیل 420

میلگرد استنلس استیل 420 در استاندارد DIN آلمان با عنوان فولاد 1.4021 معرفی شده است و به آن فولاد زنگ نزن 420 نیز گفته میشود. به طور کلی استیل های گروه 300 ، نگیر و استیل های گروه 400 ، بگیر هستند. اصطلاح نگیر و بگیر به خاصیت مغناطیسی استیل ها اشاره دارد. در واقع گروه 300 آهنربا جذب نمی کنند ولی گروه 400 خاصیت مغناطیسی بیشتری داشته و درنتیجه آهنربا را جذب میکند. میلگرد استنلس استیل 420 خاصیت مغناطیسی دارد و در گروه بگیرها قرار می گیرد. از این رو در میان فروشندگان با نام میلگرد استیل بگیر 420 شناخته شده است. فولاد 1.4021 یک فولاد زنگ نزن مارتنزیتی است که کربن بالایی دارد و حداقل میزان کروم (یعنی 12 درصد) را شامل میشود. در حقیقت میلگرد استیل 420 نمونه ی اصلاح شده ی میلگرد استیل 410 است که در آن کربن بیشتری وجود دارد و همین افزایش میزان کربن سبب استحکام و سختی بیشتر میلگرد می شود. این نوع فولاد در صنایع کاربرد زیادی دارد و به اصطلاح به آن فولاد جراحی نیز می گویند. استیل 420 به منظور دستیابی به بالاترین سطح سختی نیاز به عملیات حرارتی دارد.

 

آنالیز شیمیایی میلگرد استنلس استیل 420

جدول زیر آنالیز شیمیایی استیل 420 را نشان می دهد.

ویژگی های میلگرد استنلس استیل 420

خواص مکانیکی در استیل 420 بیشتر از دیگر فولاد های ضد زنگ آستنیتی است اما مقاومت به خوردگی آن پایین تر است. یکی از مهمترین ویژگی های میلگرد استیل 420 قابلیت سختکاری از روش عملیات حرارتی است. در شرایطی که مقاومت به خوردگی، استحکام، مقاومت به سایش و چقرمگی بطور همزمان نیاز باشد، فولاد زنگ نزن 420 بکار گرفته میشود. ترکیبات استیل بگیر 420 به گونه ای است که این فولاد نسوز در برابر بخار آب، اکسید کربن، سایش، پوسته ای شدن، دما، گرما و … مقاومت دارد اما به دلیل کاهش خواص مکانیکی، جهت استفاده در دماهای بالاتر از دمای تمپر شدن آن، این فولاد پیشنهاد نمی شود. دمای پوسته شدن برای استیل 420 دمای 650 درجه سانتیگراد است. گفتنی است که ویژگی شکل پذیری در فولاد های ضد زنگ مارتنزیتی همچون استیل 420، در دماهای پایین محدود میشود و اصطلاحا شکننده میشوند و در دماهای بالا نیز استحکام آنها کاهش می یابد. استیل 420 در صورتی که دارای سطح صاف و پلیش خورده و در حالت سختکاری شده باشد، مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می دهد و در حالت آنیل شده نیز شکل پذیری خوبی دارد.

 

عملیات حرارتی میلگرد استنلس استیل 420

عملیات حرارتی استیل 420 نباید از دمای 700 درجه سانتیگراد بیشتر شود. در محدوده دمایی 800 تا 1100 درجه سانتیگراد شکل میگیرد و بعد به آرامی خنک میشود.

 

عملیات سختکاری میلگرد استنلس استیل 420

در عملیات سختکاری استیل 420، حرارت دهی در بازه ی دمایی 980 الی 1035 درجه سانتیگراد انجام می گردد، سپس سرد کردن در هوا یا کوئنچ کردن در روغن انجام میشود. نکته مهم این است که برای مقاطع بزرگ و قطعات سنگین باید سرعت سرد کردن بالا باشد. بنابراین کوئنچ در روغن روش مناسبی است.

 

عملیات تمپر میلگرد استنلس استیل 420

دمای تمپر برای میلگرد استیل 420 نباید از عدد 370 درجه سانتیگراد بیشتر شود. نکته مهم دیگر این است که این فولاد باید از پیش پخته شود و بعد از عملیات جوشکاری نیز باید آنیل شود.

 

ماشینکاری میلگرد استنلس استیل 420

عملیات ماشینکاری برای استیل 420 مشابه فولادهای دیگر با کربن بالا است. استیل 420 را به آسانی در حالت آنیل، میتوان ماشینکاری کرد.

 

جوشکاری میلگرد استنلس استیل 420

آلیاژ استیل 420 در هوا سخت میشود، از این رو نمیتوان آن را به روش های معمول جوش داد، جوشکاری با عملیات پیش گرم در محدوده دمایی 150 الی 320 درجه سانتیگراد و عملیات پس گرم نیز در محدوده 610 الی 710 درجه سانتیگراد انجام می گردد. استیل 420 دارای قابلیت جوشکاری است اما باید توجه کنیم که با مواد مشابه خود مانند الکترودهایی با پوشش استیل 420 عملیات جوشکاری انجام شود.

 

کاربرد های میلگرد استیل 420

میلگرد استیل 420 در مهندسی مکانیک و در صنایع گوناگون مانند پتروشیمی، صنعت خودروسازی و صنایع غذایی و آشامیدنی کاربردهای فراوانی دارد. این میلگرد در ساخت تجهیزات هیدرولیک، اتصالات شفت، بلت، قطعات پمپ، میله های پیستون، ماشین آلات و شیرآلات صنعتی، ظرف های حمل مواد شیمیایی، ابزارهای پزشکی و دندانپزشکی، وسایل و ابزار جراحی، ابزار و تیغ های برش، چرخ دنده، مخازن تحت فشار، دیگ بخار، مبدل های حرارتی، و … بسیار کاربرد دارد. کاربرد دیگر میلگرد استیل 420 در صنایع غذایی، برش مواد سخت است و برای ساخت بعضی وسایل، مانند کفگیر، کارد، چنگال و قاشق نیز استفاده میشود.

 

تفاوت میلگرد های استنلس استیل 420 و 430

استیل های 420 و 430 هر دو از فولاد زنگ نزن تولید میشوند، با این حال تفاوت هایی دارند که در ادامه به شرح آنها می پردازیم. به طور کلی تفاوت این دو استیل در میزان مقاومت شان در برابر خوردگی و سختی است، استیل 420 مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش دارد و مقاومت آن بیشتر از استیل 430 است. از این رو استیل 420 ، به نام 420 برشی نیز شناخته میشود چرا که در ساخت ابزارهای برشی کاربرد های بسیاری دارد. استیل 430 قیمت پایین تری دارد و ویژگی های دارد که از آن برای استفاده در صنایع خانگی و تجاری از قبیل تولید ظروف آشپزخانه و تجهیزات رستورانی استفاده میشود. تفاوت دیگر این دو استیل در شرایط گرما و دمای بالا است، استیل 420 برای استفاده در شرایطی که دما بالا است از استیل 430 مناسب تر و کاربردی تر است. میزان کروم در ترکیب شیمیایی استیل 430 بیشتر از استیل 420 است، از این رو میزان سختی در استیل 430 کمتر از 420 است. بنابراین استیل 420 و 430 در سه ویژگی مقاومت در برابر خوردگی، سختی و مقاومت در برابر حرارت با یکدیگر متفاوت هستند که همین دلیل تفاوت کاربردهای این دو استیل است.