​‌​​‌​

AISI 420 / (1.4021) / UNS S42000 / AMS 5506 / AMS 5620

​‌​​‌​

KOROZYON DAYANIMI: AISI 420 korozyon dayanımı östenitik gruba göre düşüktür. Çok zor koşullu ortamlarda paslanma yapabilir. Daha zor koşullu ortamlarda 304, asitin bulunduğu ortamlarda ise 316L kalite paslanmaz kullanılması önerilir.

KAYNAK YAPILABİLİRLİK: Kaynak kabiliyeti zayıftır ve genellikle kaynak ertesi son olarak sertleştirme ve tavlama gerektirir. Kaynak yapılabilirlik özelliği ortalama düzeyde olan bu malzeme yoğun kaynak olan bir ortamda dahi kullanılabilir. Bu malzemenin kaynağı esnasında en dikkat edilmesi gereken nokta, kaynak yapılacak diğer yüzeyin nasıl bir malzeme olduğudur. Örneğin 420 ile 304 kalite paslanmaz kaynak yapılarak birleştirileceği zaman, daha dikkatli ve özenli olmak gerekmektedir.​‌​​‌​

İŞLENEBİLİRLİK: İşlenebilirlik açısından, Martenzitik paslanmaz çelikler yüksek sertlik için, en uygun gruptur. Malzemenin verimli olması, sıfıraltı derecelerde (yumuşaklığını yitirir) ve yüksek sıcaklıklarda (dayanıklılığı düşer) kullanılmaması gerekir. Tavlanmış haliyle işenebilirliği gayet iyidir. Ancak sertleştikten sonra (özellikle 30 HRC’nin üzerinde) işlenebilirliği zorlaşır.

ISIL İŞLEM: 1.4021 (420) kalite paslanmaz birçok yüksek karbonlu çelik gibi ısıl işlemle sertleştirilebilir. En az, %12 krom (Cr) içerir ve bu alaşım korozyon dayanımına yeterlidir. Tavlanmış durumda iyi yumuşaklığa sahiptir, ancak ısıl işlemle 50 Rockwell sertliğe çıkma kabiliyeti vardır. En iyi korozyon dayanımı için sertleştirilmesi ve yüzeyin temizlenmesi veya polisaj yapılması gerekir.​‌​​‌​

KULLANIM ALANLARI: Genellikle makine endüstrisinde, petrol ve petro kimya endüstrilerinde, gıda ve gıda üretim tesislerinde (Çatal, bıçak, kaşık, Bıçak ağzı), dekorasyonlarda, ulaşımda, saftlarda, pistonlarda ve valflerde sıklıkla kullanılır.

AISI 420, martenzitik paslanmaz çelikler arasında yer alır ve yüksek sertlik, aşınma direnci ve orta seviyede korozyon direnci gerektiren uygulamalar için uygun bir malzemedir. Ancak, austenitik çelikler kadar yüksek korozyon direnci sunmaz ve kaynak yapılabilirlik konusunda sınırlamalar vardır.​‌​​‌​

STANDARTLAR

• AISI 420​‌​​‌​
• WS 1.4021
• DIN X20Cr13​‌​​‌​
• UNS S42000
• ASTM A276 / ASME SA-276​‌​​‌​
• ASTM A314 / ASME SA-314
• ASTM A484 / ASME SA-484​‌​​‌​
• ASTM A580 / ASME SA-580
• AMS 5506 Sheet / strip / plate​‌​​‌​
• AMS 5620 Bars / forging (free mach)
• AMS 5621 Bars / wire / forgings​‌​​‌​

​‌​​‌​

Ürün Formuna Göre Standartlar

​‌​​‌​

​‌​​‌​

AISI 420, 410’un yüksek karbonlu türevidir ve martenzitik kaliteler içinde sertleşme kabiliyeti yüksek olanıdır. Bu sayfadaki en kritik bilgi şudur: “420” tek bir kimya değildir. ASTM A276 / A314 / A484 Tip 420’yi yalnızca %0,15 karbon minimumu ile, üst sınır koymadan tanımlar; bu yüzden tek bir ASTM “420” sertifikası, EN 1.4021 ile 1.4034 arasındaki herhangi bir karbon seviyesine karşılık gelebilir.

Alt kalite / EN numarası eşlemesi — bu kalitedeki en çok karıştırılan nokta budur:

ASTM A276 Tip 420 bileşimi: C %0,15 min (ASTM üst sınır koymaz) · Cr %12,00–14,00 · Mn ≤%1,00 · Si ≤%1,00 · P ≤%0,040 · S ≤%0,030. Tavlı tipik değerler: çekme ~655 MPa, akma ~345 MPa, uzama ~%25, sertlik 192–241 HB. Sertleştirilip düşük temperlenmiş durumda: 48–52 HRC sınıfı, çekme 1600–1760 MPa mertebesi. Avrupa ve İngiliz tedarikçilerinin ASTM’in tek başlık altında topladığı kaliteyi dar karbon bantlarına bölmesinin sebebi tam olarak budur.

Kaynak, Isıl İşlem ve Talaşlı İmalat​‌​​‌​

​‌​​‌​

Kaynak

420 kaynak için tercih edilen bir kalite değildir — havada sertleşen yapısı nedeniyle kaynak kabiliyeti zayıf sayılır. Zorunlu hâllerde TIG ve MIG ile, eşleşen ER420 dolgu kullanılarak kaynak ve dolgu (surfacing) yapılır. Ön tav ve pasolar arası sıcaklık 150–320 °C bandındadır; ER420 tel üreticisi asgari 204 °C (400 °F) ön tav ve yavaş soğutma şart koşar. Kaynak sonrası yüksek sıcaklıkta temperleme/tavlama zorunludur — kaynaklar 600–790 °C bandında farklı değerler verir, kesin rakam imalatçının kaynak prosedürüne göre belirlenmelidir. Ön tav veya kaynak sonrası işlem uygulanamıyorsa ostenitik AWS 309 / 312 dolgu ile sünek bir dikiş elde edilir; bedeli renk ve korozyon uyumunun kaybıdır. Asıl risk, ITAB’daki sert ve temperlenmemiş martenzitte soğuk (hidrojen) çatlamasıdır.​‌​​‌​

Isıl işlem

Klasik martenzitik sertleşme: östenitleme, su verme, temperleme. Östenitleme: 1010–1066 °C. Su verme: ılık yağ; ince kesitlerde hava veya basınçlı gaz da kabul edilir. Temperleme: 149–204 °C’de maksimum sertlik (48–54 HRC); sıcaklık 649 °C’ye doğru yükseldikçe sertlik 30’lu, ardından 20’li HRC değerlerine iner. 427–552 °C (800–1025 °F) aralığında temperlemek yasaktır — iki bağımsız özel çelik üreticisi bu bantta hem tokluğun hem korozyon direncinin düştüğünü bildirir. Tam tavlama: 843–900 °C, fırında soğutma (~179 HB). Kritik altı tavlama: 732–788 °C, fırında veya havada soğutma (~196 HB) — en iyi işlenebilirlik bu durumda alınır. Standart teslim durumu tavlıdır. Korozyon direnci düşük temperde (149–204 °C) en iyidir ve temper sıcaklığı yükseldikçe düşer.​‌​​‌​

Talaşlı imalat

İşlenebilirlik iki farklı ölçekle verilir ve karıştırılmamalıdır: B1112 referansına göre ~%30, Tip 416 referansına göre ~%50. Her ikisi de 420’nin otomat kalitelerine göre belirgin biçimde zor işlendiğini gösterir. İşleme tavlı durumda yapılır, sertleştirme işlemeden sonra gelir; kritik altı tavlı malzeme en iyi işlenebilirliği verir. Yüksek karbonlu takım çeliği gibi davranır ve sert, uzun talaş üretir. Karbür takımla HSS’e göre 2–3 kat kesme hızı ve %50–100 daha yüksek ilerleme mümkündür. Soğutma: HSS için kükürtlü-klorlu madeni yağ, karbür için ağır hizmet emülsiyon yağı. 420F (S42020) otomat türevidir; kükürt ilavesiyle işlenebilirliği artar, en iyi korozyon direnci için sertleştirilmiş durumda kullanılması gerekir.​‌​​‌​

420 Nerede Kullanılır, Nerede Kullanılmaz?

​‌​​‌​

420’nin satış argümanı sertliktir: %12–14 krom ile bıçak ağzı tutan tek “gerçek paslanmaz” sınıf. Buna karşılık korozyon direnci temel seviyededir — molibden ve nikel içermez.​‌​​‌​

Kullanım sınırı: mekanik ve korozyon açısından belirleyici tavan, temperleme sınırıdır: sürekli servis ~427 °C üzerinde önerilmez. Tufallenme (oksidasyon) sınırı ise daha yüksektir — kaynaklar kesikli servis için 650–760 °C bandında değerler verir. Manyetiktir.​‌​​‌​

Sık Sorulan Sorular

Bıçak için ~55 HRC istiyorum; hangi alt kaliteyi sipariş etmeliyim?​‌​​‌​

Genel “ASTM 420” yerine karbonu kontrollü bir kalite isteyin: EN 1.4034 (X46Cr13, C %0,43–0,50), en azından 1.4031 (X39Cr13, C %0,36–0,42). Sebep şu: ASTM A276 / A314 Tip 420’yi yalnızca %0,15 karbon minimumu ile tanımlar, üst sınır koymaz; yani fabrika size %0,16 C (EN 1.4021 bandı, pratikte 48–52 HRC tavanı) ile %0,5 C arası herhangi bir malzemeyi yasal olarak gönderebilir. Karbon ne kadar yüksekse östenitlemede martenzite çözünecek karbür o kadar çoktur ve ulaşılabilir sertlik o kadar yükselir. Karbon aralığını veya EN numarasını belirtmeden “ASTM A276 Tip 420” yazarsanız, 40’lı HRC değerlerinin üzerine çıkamayan malzeme alma riskiniz vardır — bu, alıcıların sık yaşadığı ve pahalıya mal olan bir sürprizdir.

420 tavlı hâldeyken de paslanmaz mı, yoksa önce sertleştirmem mi gerekir?​‌​​‌​

Tavlı hâlde de paslanmazdır: %12–14 krom pasif krom-oksit filmini oluşturur ve malzeme karbon çeliği gibi paslanmaz. İncelenen bütün üretici veri sayfaları tavlı durum için de korozyon direnci (tatlı su, buhar, hafif atmosfer, gıda asitleri) listeler. Ancak bu direnç, sertleştirilmiş ve parlatılmış duruma göre belirgin biçimde düşüktür: tavlı 420’de karbürler kaba ve çözünmemiş hâldedir, yüzey de genellikle daha mat ve pürüzlüdür. Parçanız nemli, ıslak veya hafif asidik bir ortamda çalışacaksa malzemeyi sertleştirilmiş, 149–204 °C’de düşük temperlenmiş ve taşlanmış/parlatılmış olarak sipariş edin. Tavlı 420 stok, işleme ve kuru iç mekân parçaları için uygundur; korozyonun kritik olduğu bir uygulamada teslim durumu olarak yazılmamalıdır.

1.2083 ile AISI 420 aynı çelik mi? Kalıp için hangisini almalıyım?​‌​​‌​

1.2083 (X40Cr14) piyasada yaygın olarak “AISI 420 eşdeğeri” diye satılır ve karbon bandı bakımından EN 1.4031 (X39Cr13) ile aynı yerde durur — yani 420 ailesinin alt ucunda değil, üst tarafındadır. Plastik enjeksiyon kalıbı alıyorsanız 1.2083 doğru tercihtir: iyi parlatılabilirlik, PVC ve alev geciktiricili plastiklerin yarattığı nemli/korozif kalıp ortamına dayanım ve ısıl işlem sonrası 48–52 HRC sınıfı sertlik verir; genellikle temizlik için ESR ile yeniden ergitilmiş hâlde üretilir. Ancak bunu genel, düşük karbonlu bir ASTM “420” çubuk siparişiyle aynı şey saymayın — kalıp yüzeyi ve tutarlı sertleşme davranışı sizin için önemliyse siparişe 1.2083 / DIN adını veya ESR kalıp kalitesini açıkça yazın.

​‌​​‌​

​‌​​‌​

​‌​​‌​

​‌​​‌​