1.4021 - W SKRÓCIE
Jakim rodzajem stali jest 1.4021?
Stal nierdzewna 1.4021 (X20Cr13) charakteryzuje się średnią odpornością na korozję, którą można poprawić poprzez szlifowanie lub polerowanie powierzchni.
Drobno szlifowany lub polerowany materiał nadaje się na sztućce, ostrza, przybory kuchenne lub do celów dekoracyjnych, ale może być również stosowany w umiarkowanie agresywnych środowiskach, parze lub słodkiej wodzie. Stal 1.4021 traci plastyczność w temperaturach poniżej zera i wytrzymałość, jeśli materiał jest zbyt mocno odpuszczany w podwyższonych temperaturach.
Właściwości
Stal 1.4021 doskonale nadaje się do zastosowań wymagających dobrej równowagi między odpornością na zużycie a umiarkowaną odpornością na korozję. Może być stosowany w łagodnych środowiskach i może być używany do produkcji narzędzi chirurgicznych lub sztućców ze względu na swoją trwałość i odporność na zużycie. Podsumowując, jest to bardzo wszechstronna stal nierdzewna o szerokim zakresie zastosowań.
- Odporna na korozję stal nierdzewna (tutaj pokazano wersję hartowaną i odpuszczaną)
- Martenzytyczna stal chromowa
- Dobre właściwości mechaniczne
- Może być polerowana do lustrzanego wykończenia
- Odpowiednia jako stal nożowa
- Dobra kowalność
- Średnia spawalność
- Ograniczona odporność na kwasy
- Możliwość namagnesowania
- Formowalna na zimno (niski stopień odkształcenia)
- Nieodporna na wodę morską
Możliwości zastosowania
Stal 1.4021 może być stosowana tam, gdzie wymagana jest wysoka twardość, wytrzymałość i umiarkowana odporność na korozję:
- Przybory kuchenne
- Sztućce
- Pompy
- Wały
- Zawory
- Elementy maszyn, takie jak koła zębate, śruby i nakrętki
- Przemysł motoryzacyjny
- Energetyka
- Budowa turbin i elektrowni
- Technologia medyczna
- Inżynieria mechaniczna
- Przemysł petrochemiczny
- Przemysł sztućców
- Noże
- Elementy złączne
- Architektura
- Dekoracja
1.4021 Wartości orientacyjne
Analiza chemiczna:
| C | Si | Mn | P | S | Cr |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,16 - 0,25 | 0,0 - 1,0 | 0,0 - 1,5 | 0,0 - 0,04 | 0,0 - 0,015 | 12,0 - 14,0 |
Nazwa wg składu chemicznego:
X20Cr13
Twardość robocza:
ok. 25 HRC (stan dostawy) do 47 HRC
Dostarczalna twardość:
max. 252 HB
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE 1.4021
Do której grupy stali należy stal 1.4021?
- Stal szlachetna martenzytyczna
- Stal szlachetna odporna na korozję
- Stal szlachetna kwasoodporna
- Stal nierdzewna
- Stal do pracy na gorąco
- Stal chromowa
Czy 1.4021 to stal szlachetna?
Tak, 1.4021 to stal szlachetna. Aby zaklasyfikować ją jako stal szlachetną, wymagana jest minimalna zawartość chromu 10,5% masy. 1.4021 ma zawartość chromu 12–14% masy.
Czy stal 1.4021 jest odporna na korozję?
Tak, przy zawartości chromu wynoszącej 12–14% masy, stal 1.4021 jest stalą odporną na korozję.
1.4021 Ogólna odporność na korozję
Ta stal szlachetna wykazuje dobrą odporność na korozję w środowiskach o łagodnym natężeniu korozji, wolnych od chlorków, takich jak detergenty, kwasy organiczne czy mydła. Stal 1.4021 jest odporna na korozję do temperatury 600°C. Materiał ten nie nadaje się do stosowania w wodzie morskiej, ponieważ w takim środowisku może wystąpić korozja wżerowa. Zasadniczo odporność na korozję tej stali szlachetnej jest niższa niż w przypadku konwencjonalnych gatunków austenitycznych. Aby poprawić odporność na korozję tej stali, elementy obrabiane mogą być wykończone powierzchnią drobno szlifowaną lub polerowaną.
Czy stal szlachetna 1.4021 jest magnetyzowalna?
Stal szlachetna 1.4021 jest magnetyzowalna, co jest korzystne w zastosowaniach wymagających właściwości magnetycznych, dzięki czemu nadaje się do technologii mocowania magnetycznego.
1.4021 Obróbka na gorąco
Nagrzewać materiał równomiernie do temperatury w zakresie 1150–1230°C. Należy unikać obróbki na gorąco tej stali w temperaturach poniżej 925°C, ponieważ może to prowadzić do pęknięć.
Odporność na korozję pogarszają przebarwienia, formowanie na gorąco, spawanie lub zgorzelina. Należy je usunąć poprzez trawienie, szlifowanie lub piaskowanie. Do tego procesu należy używać wyłącznie narzędzi ze stali nieżelaznych.
1.4021 Obróbka na zimno
Obróbka plastyczna na zimno stali 1.4021 nie jest zalecana, ponieważ materiał ten można modyfikować jedynie w niewielkim stopniu. Intensywna obróbka skrawaniem może prowadzić do pękania. Ten gatunek stali jest najczęściej poddawany obróbce skrawaniem w celu nadania mu odpowiedniego kształtu.
1.4021 Odporność na zużycie
Ta stal szlachetna uzyskała ocenę 3 za odporność na zużycie w skali, gdzie 1 oznacza niską, a 6 wysoką odporność na zużycie.
WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE 1.4021
Czy stal szlachetna 1.4021 nadaje się do produkcji noży?
Stal szlachetna 1.4021 może być stosowana do produkcji ostrzy noży, narzędzi chirurgicznych i narzędzi skrawających, ponieważ charakteryzuje się doskonałą twardością po obróbce cieplnej. Dlatego stal 1.4021 może być stosowana jako stal na noże.
Twardość robocza 1.4021
Twardość robocza stali szlachetnej 1.4021 wynosi maksymalnie 47 HRC.
Gęstość stali 1.4021
Typowa gęstość stali szlachetnej 1.4021 wynosi 7,7 g/cm³ w temperaturze pokojowej.
Wytrzymałość na rozciąganie 1.4021
Wytrzymałość na rozciąganie materiału 1.4021 wynosi około 850 N/mm². Wartość ta jest wynikiem próby rozciągania, która wskazuje, jaka siła jest potrzebna, aby materiał zaczął się rozciągać, odkształcać lub pękać.
Granica plastyczności 1.4021
Granica plastyczności wskazuje, jakie naprężenie można przyłożyć do materiału, zanim ulegnie on odkształceniu plastycznemu. Po przekroczeniu tego punktu materiał nie powróci do pierwotnego kształtu, nawet po usunięciu naprężeń. Po przekroczeniu tego punktu materiał ulegnie trwałemu odkształceniu lub pęknięciu.
Zakres granicy plastyczności dla stali nierdzewnej 1.4021 wynosi od 500 do 600 N/mm².
1.4021 Skrawalność
W skali, gdzie 1 oznacza niską, a 6 wysoką skrawalność, DIN 1.4021 otrzymuje ocenę 4 za skrawalność.
1.4021 Przewodność cieplna
Przewodność cieplna stali 1.4021 wynosi 30 W/(m*K) w temperaturze pokojowej.
1.4021 Współczynnik rozszerzalności cieplnej
Poniższa tabela przedstawia rozszerzalność i kurczenie w różnych temperaturach, co może być bardzo istotne w przypadku pracy w wysokich temperaturach lub przy dużych wahaniach temperatury.
Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej
10-6m/(m*K)
Przy temperaturze
10,5
20 – 100 °C
11,0
20 – 200 °C
11,5
20 – 300 °C
12,0
20 – 400 °C
1.4021 Ciepło właściwe
Ciepło właściwe stali szlachetnej 1.4021 wynosi 0,46 J/g-°C w temperaturze pokojowej. Wartość ta wskazuje, ile ciepła jest potrzebne do podniesienia temperatury określonej ilości materiału o 1 kelwin.
1.4021 Opór elektryczny właściwy
Poniższa tabela przedstawia opór elektryczny stali szlachetnej 1.4021.
Opór elektryczny właściwy
Wartość (Ohm*mm2)/m
Przy temperaturze
0,6
20 °C
1.4021 Elastizitätsmodul (e- Modul)
Das Spannungs- und Dehnungsmodul, oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul), für 1.4021 liegt bei 215 kN/mm2.
ABRAMS® PREMIUM STAL – JAKOŚĆ GODNA PODZIWU!
PROCES 1.4021
Obróbka cieplna 1.4021
Konkretne temperatury i czasy dla każdego z poniższych etapów mogą się różnić w zależności od rozmiaru i kształtu obrabianych elementów oraz ich pożądanych właściwości końcowych. Kontrolowane nagrzewanie i chłodzenie ma kluczowe znaczenie dla uzyskania idealnej struktury i właściwości tego gatunku stali.
Wyżarzanie 1.4021
Nagrzać materiał równomiernie do temperatury 745–825°C, utrzymywać w tym zakresie, a następnie pozwolić 1.4021 na powolne schłodzenie na powietrzu lub w piecu.
1.4021 Wyżarzanie odprężające
Wyżarzanie odprężające przeprowadza się w celu zapewnienia stabilności wymiarowej i zapobiegania pęknięciom. Materiał należy podgrzać do temperatury w zakresie od 150 do 200°C i utrzymywać ją przez 2 godziny na każde 25 mm grubości. Aby zakończyć proces, należy schłodzić materiał do temperatury pokojowej w nieruchomym powietrzu. Na koniec należy sprawdzić materiał, aby upewnić się, że osiągnięto redukcję naprężeń szczątkowych oraz że właściwości mechaniczne i wymiary nie uległy zmianie.
Odpuszczanie 1.4021
Temperaturę odpuszczania dobiera się w zależności od wymagań dotyczących twardości, aby zmniejszyć kruchość po hartowaniu lub osiągnąć równowagę między twardością a udarnością. Temperatury odpuszczania dla stali 1.4021 wahają się od 600 do 700°C; należy unikać zakresu temperatur od 400 do 600°C ze względu na niepożądane wytrącanie się osadów i tworzenie się faz.
Hartowanie 1.4021
Równomiernie nagrzać materiał do temperatury 950–1050°C, wygrzać w tej temperaturze, a następnie schłodzić w oleju lub powietrzu. Wraz ze wzrostem twardości stali 1.4021 wzrasta również jej wytrzymałość na rozciąganie.
Studzenie 1.4021
Studzenie przeprowadza się szybko, aby przekształcić austenit z powrotem w martenzyt.
- Olej
- Powietrze
- Polimer
1.2099 OBRÓBKA POWIERZCHNI
1.2099 OBRÓBKA POWIERZCHNI
Obróbka powierzchni może poprawić właściwości, odporność na korozję, odporność na zużycie i estetykę stali. Oto kilka przykładów obróbki powierzchni dla stali 1.4021.
1.4021 Polerowanie
Odporność stali 1.4021 na korozję można poprawić dzięki polerowanej na wysoki połysk powierzchni, która usuwa zanieczyszczenia i poprawia estetykę, dzięki czemu ten gatunek stali idealnie nadaje się do produkcji noży.
1.4021 Czernienie
Jest to obróbka powierzchni, która może poprawić odporność na korozję, ale często jest stosowana ze względów estetycznych, ponieważ zapewnia czarno-niebieskie wykończenie, które zmniejsza odbicie światła od powierzchni.
Procesy PVD i CVD 1.4021
Zarówno powłoki PVD (Fizyczne osadzanie z fazy gazowej), jak i CVD (Osadzanie chemiczne z fazy gazowej) osadzają cienką warstwę na powierzchni materiału, co może zwiększyć odporność na zużycie lub zmniejszyć tarcie.
- PVD – Fizyczne osadzanie z fazy gazowej
- CVD – Chemiczne osadzanie z fazy gazowej
1.4021 Pasywacja
Proces ten polega na usunięciu wolnego żelaza z powierzchni za pomocą kwasu azotowego lub cytrynowego i nałożeniu na materiał ochronnej warstwy tlenku.
1.4021 Kulkowanie
W tym procesie na powierzchnię materiału natryskuje się wiele strumieni śrutu o dużej prędkości, pozostawiając niewielkie zagłębienia w celu wyeliminowania koncentracji naprężeń. Dzięki temu powierzchnia staje się bardziej odporna i może zapobiec uszkodzeniom zmęczeniowym i korozyjnym naprężeniowym.
1.4021 Śrutowanie
Cząsteczki ścierne, takie jak szklane lub ceramiczne kulki, są śrutowane w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak rdza, farba lub zgorzelina, i uzyskania jednolitego, matowego wykończenia.
1.4021 Topienie powierzchni laserem
W tym procesie laser o dużej mocy topi cienką warstwę. Materiał następnie szybko schładza się i ponownie krzepnie. Poprawia to twardość powierzchni i odporność na korozję.
OBRÓBKA STALI 1.4021
Obróbka stali 1.4021 zasadniczo nie różni się od obróbki stali węglowych niestopowych o podobnej lub identycznej wytrzymałości.
1.4021 Zmiany wymiarowe
Zmiany wymiarowe mogą wystąpić podczas obróbki cieplnej, chłodzenia i produkcji. Ogrzewanie i chłodzenie może powodować rozszerzanie się lub kurczenie dowolnego gatunku stali, a zmiany fazowe i odprężanie również mogą przyczyniać się do zmian wymiarowych. Czynniki te należy uwzględnić, gdy wymagane są ścisłe tolerancje. Kontrolowana obróbka cieplna i dobre praktyki obróbki skrawaniem mogą pomóc w utrzymaniu stabilności wymiarowej.
1.4021 Kucie
Najpierw materiał należy powoli i równomiernie nagrzać do temperatury 850°C, a następnie szybciej do zakresu temperatur 1150–1180°C. Elementy kute należy kuć w temperaturze od 1100 do 900°C, a następnie zakończyć proces powolnym schładzaniem w piecu lub przy użyciu suchego popiołu lub podobnych materiałów sprzyjających powolnemu schładzaniu.
Spawanie stali 1.4021
Chociaż stal 1.4021 charakteryzuje się słabą spawalnością, można ją spawać wszystkimi rodzajami procesów spawalniczych. Podczas spawania gazowego należy unikać zanieczyszczeń, takich jak azot lub wodór, ponieważ mogą one pogorszyć właściwości mechaniczne spawanych elementów.
Podgrzej elementy obrabiane do temperatury 200–300°C. Jeśli wymagane jest zastosowanie spoiwa, powinno być ono kompatybilne z materiałem bazowym. Przed odpuszczaniem pozwól elementom obrabianym ostygnąć do temperatury 120°C. Aby przywrócić im plastyczność w strefie spoiny, należy je odpuszczać w temperaturze 650°C.
