420 스테인리스 스틸에 대해 알아야 할 사항

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2023년 8월 14일
오전 1시 41분
존슨

420 스테인리스 스틸과 그 특성은 무엇입니까?

420 스테인리스강은 최대 13% 크롬을 포함하는 마르텐사이트강의 일종으로 내식성이 뛰어납니다. 또한 소량의 탄소, 망간, 규소 및 인을 함유하고 있습니다. 우수한 기계적 특성과 내식성의 조합이 필요한 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다.

420 스테인레스 스틸의 기계적 성질

420 스테인레스 스틸은 기계적 성질이 우수하여 다양한 용도에 이상적입니다. 약 650MPa(93,000psi)의 높은 인장 강도를 가지고 있어 많은 양의 응력을 처리할 수 있습니다. 또한 적당한 충격 인성과 좋은 유연성을 가지고 있습니다.

420 스테인레스 스틸의 경도

420 스테인레스 스틸의 경도는 탄소 함량이 높기 때문에 상대적으로 높습니다. 약 50 HRC의 로크웰 경도를 가지며 이는 매우 복잡하지만 너무 부서지기 쉽지 않음을 나타냅니다. 이 경도는 절삭 공구, 칼 및 날카로운 모서리와 우수한 내마모성이 요구되는 기타 응용 분야에 이상적인 소재입니다.

420 스테인리스 스틸의 내식성

420 스테인레스 스틸은 크롬의 존재로 인해 부식에 매우 강합니다. 약산, 오일 및 알칼리를 포함한 많은 화학 물질을 견딜 수 있습니다. 그러나 오스테나이트계 스테인리스강만큼 부식에 강하지 않으며 시간이 지남에 따라 녹이 슬거나 얼룩이 생길 수 있습니다.

420 스테인레스 스틸의 물리적 특성

420 스테인리스강의 밀도는 약 7,750kg/m3(0.28lbs/in3)입니다. 녹는점은 약 1,450°C(2,642°F)로 금속에 비해 상대적으로 높습니다. 열전도율은 낮고 전기전도율은 보통입니다. 또한 자성이 있어 자성 응용 분야에 유용합니다.

420 스테인레스 스틸의 응용

420 스테인리스강은 일반적으로 우수한 기계적 특성과 내식성의 조합이 필요한 용도에 사용됩니다. 몇 가지 일반적인 응용 분야에는 수술 기구, 수저 및 산업용 칼이 포함됩니다. 또한 밸브 부품, 펌프 샤프트 및 베어링을 제조합니다. 경도로 인해 절단, 스탬핑 및 성형 도구에 이상적입니다.

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420 스테인리스 스틸은 어떤 용도로 일반적으로 사용됩니까?

다른 유형의 스테인리스강에 비해 420은 탄소 함량이 낮아 성형 및 용접이 더 쉽고 인성과 유연성이 낮습니다. 또한 316 또는 304와 같은 스테인리스강보다 내식성이 떨어지지만 경도와 강도가 특정 산업 응용 분야에 적합합니다.

칼 만들기:

420 스테인리스 스틸의 주요 용도 중 하나는 나이프 산업에 있으며, 높은 경도, 우수한 내식성 및 날카롭게 하기 쉽기 때문에 블레이드 및 기타 구성 요소에 일반적으로 사용됩니다. 또한 나이프 제작에 일반적으로 사용되는 다른 스테인리스 스틸보다 저렴하므로 보다 경제적인 옵션입니다. 그러나 다른 스테인리스강만큼 부식에 강하지 않아 녹이나 열화를 방지하기 위해 더 많은 유지 관리가 필요합니다.

금속 가공:

금속 산업에서 420 스테인리스 스틸은 높은 경도와 내마모성으로 인해 툴링, 다이 및 몰드와 같은 응용 분야에 사용됩니다. 또한 펌프 및 밸브 부품에도 사용되며 내부식성이 높아 염분이나 화학물질 농도가 높은 가혹한 환경에서 효과적입니다. 그러나 인성과 유연성이 낮기 때문에 성형 또는 굽힘과 같은 다른 유형의 금속 가공 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

기계 부품:

기계 구성 요소, 특히 절단 작업 또는 고응력 응용 분야용 구성 요소는 420 스테인리스강의 경도와 내마모성으로 인해 이점을 얻습니다. 배, 베어링 및 샤프트는 종종 420 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 이 유형의 강철은 내식성과 강도의 조합이 필요한 응용 분야에도 매우 적합합니다. 그러나 420 스테인리스강은 다른 강철 합금보다 덜 까다롭기 때문에 이 재료로 만든 부품은 높은 응력 조건에서 균열이나 파손에 더 취약할 수 있습니다.

수술 도구:

420 스테인리스 스틸은 내식성이 우수하고 멸균이 용이하기 때문에 메스, 집게, 가위와 같은 수술 기구의 일반적인 소재입니다. 외과 기구는 불임과 안전을 보장하기 위해 규제 기관에서 부과하는 특정 표준에 따라 제작되어야 합니다. 따라서 제조업체는 ISO 13485, ASTM F899 및 FDA 요구 사항과 같은 규정을 따라야 합니다.

니들 밸브:

니들 밸브 응용 분야에서 420 스테인리스강은 고온에서도 우수한 부식 및 내마모성을 위해 사용됩니다. 니들 밸브는 오일 및 가스, 화학 및 항공 우주와 같은 다양한 산업에서 유체의 유량을 제어합니다. 정밀한 제어가 필요하며 420 스테인리스 스틸의 경도와 내마모성은 니들 밸브에 이상적인 선택입니다.

420 스테인레스 스틸의 사양과 용접성은 무엇입니까?

420 스테인리스강에 대한 ASTM 사양:

420SS는 주로 크롬(12-14%)과 낮은 니켈 함량(1% 미만)으로 구성된 마르텐사이트계 스테인리스강입니다. 미국 재료 시험 협회(ASTM)는 420SS를 ASTM A276 및 ASTM A314 등급으로 지정했습니다. 이 사양은 420SS를 생산하는 데 필요한 화학적 조성, 기계적 특성 및 열처리 공정을 설명합니다.

420 스테인리스강의 용접성:

420SS는 주로 용접 중에 균열이 발생하는 경향이 있기 때문에 적당한 용접성을 가지고 있습니다. 따라서 용접 균열을 방지하기 위해 적절한 용접 기술과 예방 조치를 취해야 합니다. 균열을 최소화하기 위해 용접 전에 420SS를 150-200°C로 예열하는 것이 좋습니다. 1차 또는 금홍석 코팅이 있는 낮은 수소 전극을 사용하는 것도 바람직합니다. 또한 잔류 응력을 완화하고 용접 조인트의 기계적 특성을 개선하기 위해 용접 후 열처리를 권장합니다.

420 스테인리스 스틸의 내열성:

420SS는 내열성이 우수하여 고온 응용 분야에 유리한 소재 선택입니다. 상당한 기계적 특성 저하 없이 최대 800°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 또한 420SS는 낮은 열팽창 특성을 나타내므로 온도 변화가 있는 응용 분야에 적합한 소재 선택입니다.

420 스테인리스 스틸의 코일 및 열처리:

420SS의 열처리 공정은 오스테나이트화, 담금질 및 템퍼링의 세 단계로 이루어집니다. 최적의 결과를 얻으려면 강철 코일을 840-900°C에서 30분 동안 어닐링한 다음 용광로 냉각해야 합니다. 담금질은 95-105°C의 오일 또는 공기 중에서 수행해야 합니다. 템퍼링 온도는 원하는 기계적 특성에 따라 2-4시간 동안 150°C에서 370°C 사이에서 변할 수 있습니다.

420 스테인리스강의 내식성 특성:

420SS는 다양한 환경에서 보통에서 우수한 내식성을 나타냅니다. 담수, 증기 및 순한 화학 물질에서 우수한 내식성을 제공합니다. 그러나 산성 및 알칼리성 용액, 염수 및 염화물 환경에서 부식에 취약합니다. 따라서 420SS는 다양한 부식제에 대한 예상 노출을 기반으로 특정 응용 분야에 대해 신중하게 선택해야 합니다.

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420 스테인리스 스틸의 고유한 기능과 용도는 무엇입니까?

420 스테인리스 스틸의 구성:

420 스테인리스강은 약 0.15-0.40% 탄소, 1.00% 망간, 1.00% 실리콘, 0.03% 황 및 0.04% 인을 포함합니다. 또한 약 12-14% 크롬을 함유하여 내식성과 인장 강도를 부여합니다.

탄소 함량 및 마르텐사이트 구조:

420 스테인리스 스틸의 탄소 함량은 경도와 강도를 결정합니다. 탄소 함량이 높을수록 강철이 더 복잡하고 견고해집니다. 또한 420 스테인리스강은 마르텐사이트 구조를 가지고 있어 원하는 경도 수준에 도달하기 위해 담금질 및 템퍼링이 가능합니다.

경화 상태 및 내마모성:

경화된 상태에서 420 스테인리스강은 높은 내마모성을 나타내므로 높은 수준의 마모를 견디는 절삭 공구, 블레이드 및 기타 응용 분야를 제조하는 데 이상적인 소재입니다. 또한 어닐링 또는 템퍼링 상태에서 인성과 유연성이 우수하여 다양한 다른 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.

칼 붙이 및 칼날에 420 스테인리스 스틸 적용:

탁월한 내마모성과 인성으로 인해 420 스테인리스 스틸은 일반적으로 고품질 칼 붙이 및 칼날 제조에 사용됩니다. 높은 내식성과 날카로움 유지가 필요한 칼 및 기타 도구를 생산하기 위해 식품 산업에서 널리 사용되는 선택입니다. 420 스테인리스 스틸의 탄소 함량이 높기 때문에 뛰어난 내구성과 날카로움이 요구되는 사냥용 칼, 전술 칼, 서바이벌 칼 생산에 선호되는 선택입니다.

420 스테인리스강의 어닐링 및 템퍼링:

어닐링 공정은 420 스테인리스 스틸을 고온으로 가열하고 천천히 냉각하여 재료를 원래 상태로 되돌리고 기계나 가공을 더 쉽게 만듭니다. 반면 템퍼링은 재료를 특정 온도로 재가열한 다음 원하는 경도와 강도를 얻기 위해 급속히 냉각시키는 공정입니다. 이러한 공정은 420 스테인리스강의 특성에 상당한 영향을 미치며 다양한 산업 응용 분야에 맞게 조정할 수 있습니다.

다양한 산업 분야에서 420 스테인리스강의 잠재적 용도:

420 스테인리스강은 수저 및 칼날 분야 외에도 뛰어난 내식성, 내마모성 및 강도로 인해 다양한 산업 분야에 적용됩니다. 항공 우주 부품, 터빈 블레이드, 수술 기구 및 의료용 임플란트를 제조하는 데 일반적으로 사용됩니다. 또한 석유 및 가스 산업에서 드릴 칼라 및 고강도 및 내식성이 필요한 기타 건강한 부품을 만드는 데 사용됩니다.

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420 스테인리스강은 다른 스테인리스강과 어떻게 다릅니까?

420 스테인리스강과 다른 스테인리스강의 비교:

420 스테인리스강은 마르텐사이트계 스테인리스강 계열에 속하는 고탄소강입니다. 우수한 내식성, 고강도 및 적당한 용접성으로 유명합니다. 다른 유형의 표준 스테인리스강에 비해 420 스테인리스강은 더 높은 경도와 내마모성을 제공합니다.

410 스테인리스강에 비해 420 스테인리스강은 탄소 함량이 높아 경도와 강도가 더 높습니다. 그러나 410 스테인리스강은 420 스테인리스강보다 내식성이 우수하여 특정 용도에 더 적합합니다.

420 스테인리스강의 강도, 경도 및 가공성:

420 스테인리스 스틸은 높은 항복 강도와 궁극적인 인장 강도를 가지고 있습니다. 열처리에 따라 경도는 Rockwell C 44에서 Rockwell C 58까지 다양합니다. 따라서 절삭 공구, 칼 및 수술 기구와 같은 고강도 및 내마모성 응용 분야에 적합합니다.

420 스테인리스강의 가공성은 비교적 양호합니다. 그러나 오스테나이트 스테인리스강에 비해 가공이 어려울 수 있습니다. 가공 경화 및 조기 공구 마모를 방지하기 위해 420 스테인리스강을 가공할 때 고속도강 또는 초경 툴링을 사용하는 것이 필수적입니다.

420 스테인리스 스틸로 작업하기 위한 모범 사례:

420 스테인리스강으로 작업할 때는 낮은 표면 절단 속도와 안정적인 이송 속도를 사용하는 것이 좋습니다. 가공 경화를 방지하기 위해 가공 중에 재료가 과열되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

용접 전에 재료를 150-200°C로 예열하면 균열을 방지하고 용접성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 용접 후 열처리는 재료의 특성을 복원하고 잔류 응력을 제거하는 데에도 권장됩니다.

420 스테인리스강의 표면 마감 기법:

420 스테인리스 스틸의 표면 마감은 미적 매력과 내식성을 향상시키는 데 필수적입니다. 420 스테인리스강의 접합 표면 마감 기술에는 전해 연마, 패시베이션 및 기계적 연마가 포함됩니다.

전해 연마는 재료를 전해질 수조에 담그고 전류를 통과시켜 표면 결함과 불순물을 제거하는 표면 처리 공정입니다. 패시베이션은 강력한 산화제로 직물을 처리하여 철 입자 및 기타 오염 물질을 제거하는 것입니다. 반면에 기계적 연마는 사포 및 연마 휠과 같은 연마 재료를 사용하여 표면 결함 및 스크래치를 제거하는 것입니다.