JIS G4303 SUS420J2: Мартенситная нержавеющая сталь повышенной твердости — свойства и применение
Общие сведения о стали JIS G4303 SUS420J2
Сталь SUS420J2 по стандарту JIS G4303 — это мартенситная нержавеющая сталь с более высоким содержанием углерода (0.26–0.40%) по сравнению с SUS420J1, что обеспечивает более высокую твердость и износостойкость после закалки и отпуска. Она сохраняет хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и слабых агрессивных средах. Применяется для деталей, требующих максимальной твердости и стойкости к абразивному износу: ножей, лезвий, инструментов, вентилей высокого давления.
Химический состав (типовый, масс.%)
| Элемент | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|
| Содержание | 0.26–0.40 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | 12.00–14.00 | ≤0.60 |
Физические и механические свойства (при 23 °C, после закалки и отпуска)
Общие физические свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Плотность | 7.6–7.7 г/см³ | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Механические свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости (E) | 220 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Предел текучести (Rp0.2) | 540 МПа | |
| Предел прочности на разрыв (Rm) | 740 МПа | |
| Относительное удлинение (A5) | 12 % | |
| Сужение площади (Z) | 40 % | |
| Твердость Бринелля (HB) | 217 | |
| Коэффициент Пуассона | 0.3 | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) | 77 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Тепловые свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения (20–100 °C) | 10–15 × 10⁻⁶ 1/К | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Температура плавления | 1370–1530 °C | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость | 460 Дж/(кг·К) | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Теплопроводность | 14–31 Вт/(м·К) | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Электрические свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Электрическое сопротивление | 6 × 10⁻⁷ Ом·м | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Технологические свойства и термическая обработка
- Режим закалки: нагрев до 950–1050 °C, закалка в масле или на воздухе.
- Режим отпуска: 150–350 °C для достижения твердости 52–56 HRC; более высокие температуры отпуска снижают твердость, но повышают вязкость.
- Сварка: сложная, требует строгого соблюдения режимов (преднагрев 250–350 °C, послеварковое отпускание).
- Обработка резанием: в закаленном состоянии — только шлифованием; в отпущенном — допустима резка твердыми сплавами.
Сравнение с SUS420J1
SUS420J2 отличается более высоким содержанием углерода, что обеспечивает:
- Повышенную твердость (на 20–30 HB выше);
- Более высокую прочность (Rm 740 против 640 МПа);
- Меньшую пластичность (A5 12% против 20%);
- Лучшую износостойкость при абразивном износе.
Применение
- Высококачественные ножи, лезвия, скальпели;
- Инструменты для холодной штамповки и прессования;
- Вентильные шары, седла клапанов, работающие в абразивных средах;
- Штоки гидроцилиндров, поршневые стержни;
- Измерительные инструменты, калибры.
Аналоги по международным стандартам
| Стандарт | Марка |
|---|
| EN 10088 / DIN | 1.4028 / X30Cr13 |
| AISI / ASTM | 420 (high carbon) |
| ISO 683-13 | X30Cr13 |
| GB/T 1220 | 3Cr13 |
