UNS S42000 · W.Nr. 1.4028 · X30Cr13 · ASTM F899 gösterimi 420B · MARTENZİTİK paslanmaz. KARBON BANDI %0,26-0,35’TIR ve bu dosya setinin ayırıcı sayısı budur. Cr %12,0-14,0 · Si en çok %1,00 · P en çok %0,040 · kalan Fe. Mangan tavanı kaynaga göre değişir: EN 10088-2 renderinde en çok %1,00, EN 10088-3 tarafında ve Lucefin, Rodacciai ile Notz belgelerinde en çok %1,50. Kükürt tavanı da değişir: Lucefin ve Notz en çok %0,015, Rodacciai ve Stainless Fruechtl en çok %0,030. ‘420B’ BİR ASTM A276 KALİTE ADI DEĞİLDİR: A276’da yalnızca ‘Type 420’ satırı vardır. 420B adı ASTM F899’un (cerrahi alet) ve Avrupa pratiğinin adlandırmasıdır. ÇÖKELME SERTLEŞMEZ; su verme + temperleme ile sertleşir.
420’den daha yüksek sertlik ve aşınma direnci gerektiği, ama 420C’nin gevrekliğine girilmek istenmediği yerde alınır: kesici ağız ve bıçak, cerrahi ve dental alet, valf ve pompa parçası, yatak, mil, kalıp ve mastar parçası, plastik enjeksiyon kalıbı, ölçü aleti.
Formlar
Yuvarlak çubuk · lama · levha · sac · boru · dövme. Tüm formlar sipariş bazında temin edilmektedir.
Standartlar
EN: 1.4028 · 10088-2 (yassı ürün; +A ve +QT800) · 10088-3 (çubuk; +A ve +QT850) · 10250-4 (açık kalıp dövme) · EN ISO 7153-1:2016 (cerrahi alet, 1.4028 / X30Cr13). ASTM: F899 (cerrahi alet; 420B = C %0,26-0,35, Cr %12,00-14,00, Ni en çok %1,00, UNS S42000) · A276 / SA-276 (çubuk ve profil; standartta ‘Type 420’ olarak, yalnızca Koşul A ve sertlik tavanıyla) · A314 / SA-314 (dövme kütüğü ve çubuğu) · A484 / SA-484 (genel şartlar) · A580 / SA-580 (tel). Ayrıca Stainless Fruechtl belgesinde NF S 94-090 listelenir. Kaynak teli: AWS A5.9 / SFA-5.9 ER420. AMS: 1.4028’e ÖZEL bir AMS numarası yoktur; AMS 5506 ve 5621’in %0,30-0,40 bandı bu kalitenin bandıyla KISMEN örtüşür — standart notuna bakınız. AMS ÖRTÜŞMESİ — 420B’YE ÖZGÜ DURUM BUDUR. SAE başlık kayıtlarından doğrulandı: AMS 5506 ve AMS 5621 ’13Cr (0.30 – 0.40C)’ bandını taşır. 1.4028’in bandı %0,26-0,35’tir. İKİ BANT YALNIZCA %0,30-0,35 ARALIĞINDA ÖRTÜŞÜR.
Artısı
Karbon merdiveninin ortasında durur ve bunun sayısal karşılığı Notz’un aynı belgede verdiği tabloda görülür: 200-350 °C temperlemede 1.4021 için 44-50 HRC ve 1400-1700 N/mm², 1.4028 için 45-51 HRC ve 1430-1730 N/mm². Aynı belge, aynı temperleme bandı, tek değişken karbon.
Kaynak
420B kaynak için seçilen bir malzeme DEĞİLDİR. Kaynak zorunluysa martenzitik paslanmaz çevrimi uygulanir: ÖN TAV en az 200 °C, Hobart’in martenzitik paslanmazlar için verdiği yaygın bant 204-316 °C’dir (400-600 °F); pasolar arasında ön tav sıcaklığının altına soğutulmaz.
Sınırları
1) TEMPERLEME YASAK BANDI: 400-600 °C. Stainless Fruechtl 1.4028 için bunu doğrudan yazar: 980 °C’den sertleştirilir, 200 °C’den temperlenir, 400-600 °C bölgesinden KAÇINILIR. Aynı aile için Swiss Steel (1.4021) 400-600 °C, Abrams (1.4034) 425-600 °C, AZoM ve Atlas (420) 425-600 °C verir.
Veriler üretici veri sayfalarından derlenmiştir · sipariş öncesi güncel şartnameden teyit ediniz
Bu sayfada · tıklayın, ilgili bölüme gider
AISI 420B NedirÜrün Formuna Göre StandartlarStandardı OLMAYAN Ürün FormlarıKimyasal BileşimMekanik DeğerlerFiziksel ÖzelliklerIsıl İşlem ve Isıl KararlılıkKaynakTalaşlı İmalatKorozyonSık Sorulan SorularYaygın Veri Sayfası Hataları ve Sipariş Tuzakları
KOROZYON DAYANIMI: AISI 420B 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 420B, martenzitik paslanmaz çelikler arasında yer alır ve yüksek sertlik, aşınma direnci ve orta seviyede korozyon direnci gerektiren uygulamalar için uygun bir martenzitik malzemedir. Bununla birlikte, AISI 420B’nin korozyon direnci sınırlıdır .
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme Tüm formlar sipariş bazlı temin edilmektedir.
AISI 420B Nedir — ve “B” Harfi Gerçekte Nereden Geliyor
KARŞILAŞTIRMA
Aynı kaynak ve standart seti: karbon bandı EN 10088-2 / EN 10088-3 ve ASTM F899 Tablo 7’den; ulaşılabilir azami sertlik üreticilerin kendi veri sayfalarından.
DEFENCE METAL
Kalite
UNS
W.-Nr.
EN adı
Karbon (EN)
Karbon (ASTM F899)
Krom
Azami sertlik
Kaynağı
AISI 410
S41000
1.4006
X12Cr13
%0,08-0,15
%0,09-0,15
%11,5-13,5
Temperlenmiş 38-47 HRC (düşük bant); su verilmiş temperlenmemiş 45-50 HRC. Pratik çalışma tavanı yaklaşık 43-45 HRC.
The World Material, Huaxiao, Jacquet (204 °C’de 43 HRC)
AISI 420 (420A)
S42000
1.4021
X20Cr13
%0,16-0,25
%0,16-0,25 (420A)
%12,0-14,0
Su verilmiş yaklaşık 46 HRC (Lucefin); 200-350 °C temperlenmiş 44-50 HRC (Notz). Carpenter, ASTM 420 için 149-204 °C temperlemede yaklaşık 52 HRC verir — ancak Carpenter’in 420’si C tabanı %0,15 ve tavanı açık olan S42000’dir, 1.4021’in dar bandı değildir.
Su verilmiş yaklaşık 50 HRC (Lucefin); 200-350 °C temperlenmiş 45-51 HRC (Notz); Stainless Fruechtl yaklaşık 48 HRC verir.
Lucefin, Notz, Stainless Fruechtl
AISI 420C
S42000
1.4034
X46Cr13
%0,43-0,50
%0,42-0,50 (420C)
%12,5-14,5
150-250 °C temperlenmiş 52-55 HRC (Notz); Swiss Steel 200 °C gerilme giderme sonrası 55 HRC (570 HB) aşılmamalıdır der; Doerrenberg ve STM Stahl yaklaşık 50-54 HRC, 54 HRC’ye kadar verir; Abrams 50-55 HRC verir.
1.4021 (%0,25 tavan) ile 1.4034 (%0,43 taban) arasında iki EN kalitesi daha vardır: 1.4028 (X30Cr13, %0,26-0,35) ve 1.4031 (X39Cr13, %0,36-0,42). Karbon merdiveninin bu dördüncü basamağı 1.4031’dir ve bu dosya setinde yoktur.
UNS tuzağı
420, 420B ve 420C’nin ÜÇÜ DE UNS S42000’dir. UNS numarası bu üç kaliteyi AYIRMAZ. Ayrım yalnızca W.Nr. / EN adı ile ya da ASTM F899’un 420A / 420B / 420C harfleriyle yapılır. Sipariş yalnızca ‘UNS S42000’ yazılarak verilirse hangi karbon bandının geleceği belirsizdir.
Ters ilişki
Karbon arttıkça ulaşılabilir sertlik artar, korozyon direnci ve tokluğu düşer. Sebep: karbon, krom ile krom karbürü oluşturur ve pasif tabakayı besleyen serbest kromu azaltır. Bu yüzden 420C en sert, 410 en korozyona dayanıklı ve en tok kalitedir.
Dört kalitenin sertlik sırası karbon sırasıyla aynıdır: 410 < 420 < 420B < 420C. Korozyon direnci sırası TERSTİR. Karşılaştırma, dört kalite için AYNI standart setinden (EN 10088-2/-3 ve ASTM F899) okunmuştur. Farklı üreticilerin tipik sertlik değerleri ayrı satırda ve kaynak adıyla verilmiştir. Ulaşılabilir azami sertlik, üzerinde uzlaşma OLMAYAN bir sayıdır; her kalite için tek sayı değil bant yazılmıştır. 410 dışındaki üç kalite aynı UNS numarasını paylaşır. Bu, sipariş ve sertifika kontrolünde en sık hataya yol açan noktadır.
AISI 420B, %12–14 kromlu martenzitik paslanmaz çeliğin orta karbonlu kademesidir: Avrupa’da EN 1.4028 / X30Cr13, UNS numarası olarak S42000. Karbon bandı %0,26–0,35‘tir. 420 ailesinde onu tanımlayan tek büyüklük budur — krom bandı, üretim yolu, ısıl işlem mantığı ve korozyon davranışı kardeşleriyle aynıdır. 420, 420B ve 420C arasındaki fark karbondur; başka hiçbir şey değildir.
Önce adlandırmayı dürüstçe çözelim, çünkü alıcıların en çok yanıldığı nokta burasıdır. Yaygın kanı “420B bir AISI kalitesi değildir, Avrupalı stokçuların uydurduğu bir ticari addır” şeklindedir. Bu kanı yarı yanlıştır. Doğru cevap şudur:
“420B” Adının Kaynağı — Üç Ayrı Belge, Üç Ayrı Cevap
DEFENCE METAL
ASTM A276 / A314 / A484 (genel çubuk ve profil)
Burada “420B” YOKTUR. Bu şartnamelerde tek bir Tip 420 vardır ve karbonu yalnızca %0,15 asgari olarak tanımlanır — üst sınır yazılmaz. Yani tek bir A276 Tip 420 sertifikası, %0,16 karbonlu bir malzemeyi de %0,50 karbonlu bir malzemeyi de yasal olarak karşılayabilir. A276 dünyasında 420B diye bir kalite talep edemezsiniz
ASTM F899 (cerrahi alet paslanmazları)
“420B” BURADA GERÇEK VE STANDART BİR ASTM ADIDIR. F899’un Sınıf 4 (martenzitik) tablosu 420’yi karbona göre üç harfe böler: 420A (C %0,16–0,25), 420B (C %0,26–0,35), 420C (C %0,42–0,50). Harfler bir ASTM icadıdır, bir stokçu icadı değildir
EN ISO 7153-1 (cerrahi alet malzemeleri)
Aynı işi yapar ama harf sistemi farklıdır: kaliteleri A/B/C ile değil küçük referans harfleriyle anar. 1.4028 = “g”, 1.4034 = “C”, 1.4104 = “e”. ISO’nun harfi ile ASTM’in harfi aynı şey değildir — ikisini eşitlemek klasik bir hatadır
SAE J405 / klasik AISI listesi
420B yoktur. Klasik AISI/SAE listesi 420 ve 420F’yi tanır, harfli alt kademeleri tanımaz
EN 10088 / Avrupa ticareti
Avrupa harf kullanmaz, numara kullanır: 1.4021 · 1.4028 · 1.4031 · 1.4034. Avrupalı tedarikçi kataloglarında görülen “AISI 420B” ibaresi, 1.4028’in F899 karbon bandına denk düşmesinden doğan bir köprü etikettir
Ürün sayfasına yazılacak dürüst cümle: “420B” gerçek bir ASTM adıdır — ama yalnızca ASTM F899 kapsamında, yani cerrahi alet çeliği olarak. Genel mühendislik çubuğu satın alıyorsanız (ASTM A276, A314, A484, A580) 420B diye bir kalite kutusu yoktur; orada yalnızca “Tip 420” vardır ve bu ad karbon bandını size söylemez. Bu yüzden sipariş yazarken ya EN numarasını (1.4028 / X30Cr13) ya da açık karbon aralığını (%0,26–0,35) yazmanız gerekir. “AISI 420B” ibaresini tek başına yazmak, tedarikçinin hangi belgeye baktığına bağlı olarak size üç farklı çelik getirebilir.
Üç kalitenin de UNS numarası AYNIDIR — bu tek başına bir tuzaktır
ASTM F899, 420A, 420B ve 420C’nin üçüne de aynı UNS numarasını verir: S42000. UNS sistemi bu karbon kademelerini ayırt etmez. Sonuç şudur: elinizdeki muayene belgesinde “UNS S42000” yazması, malzemenin 420A mı, 420B mi, 420C mi olduğu konusunda size sıfır bilgi verir. Belgede karbon analizini okumadan hangi kademede olduğunuzu bilemezsiniz. Alım şartnamenizde UNS numarasına güvenmeyin; dökümün karbon değerine bakın.
420 Ailesi · Karbona Göre Tam Ayrışma (ayırt edici tek değişken)
DEFENCE METAL
AISI 420 (ASTM A276)
C %0,15 asgari, üst sınır YOK · Cr %12,00–14,00 · UNS S42000. Bkz. AISI 420 sayfamız. Bu bir kalite değil, bir kapsam bandıdır
420A (F899) ≈ 1.4021 / X20Cr13
C %0,16–0,25 · Cr %12,00–14,00. Ailenin en tok, en kolay işlenen, en düşük sertlikli ucu. Vana mili, pompa şaftı, genel mühendislik parçası
420B (F899) ≈ 1.4028 / X30Cr13
C %0,26–0,35 · Cr %12,00–14,00. Bu sayfanın konusu. Sertlik ile tokluk arasındaki en dengeli nokta: çalışma sertliği 49–55 HRC (EN ISO 7153-1), tokluk hâlâ kullanılabilir düzeyde
(ara kademe) 1.4031 / X39Cr13
C %0,36–0,42 · Cr %12,5–14,5. F899’da harf karşılığı yoktur — Avrupa’ya özgü bir ara kademedir. Kalıp çeliği 1.2083 (X40Cr14) bu bandın komşusudur
420C (F899) ≈ 1.4034 / X46Cr13
C %0,42–0,50 (F899) / %0,43–0,50 (EN) · Cr %12,50–14,50. Ailenin en sert, en gevrek, en zayıf korozyon dirençli ucu. Bkz. AISI 420C sayfamız
420F (F899 / ASTM A582) = S42020
C %0,30–0,40 · S %0,20–0,34 · Cr %12,50–14,00. Otomat türevi — kükürt ilavesi işlenebilirliği yükseltir, korozyon direncini düşürür. Farklı UNS numarası taşır
C %0,95–1,20 · Cr %16,00–18,00 · Mo ≤%0,75. Artık 420 ailesi değildir: krom bandı da karbon bandı da farklıdır, birincil karbür hacmi çok daha yüksektir
Bu tablodan çıkan tek cümlelik konumlandırma: 420B, 420 ailesinin “iş gören” ortasıdır. 420A gibi yumuşak kalmaz, 420C gibi cam gibi kırılgan olmaz. Bıçak ağzı tutması gereken ama aynı zamanda darbeye ve kaldıraç yüküne maruz kalan parçalarda — cerrahi makas, forseps, kemik keskisi, mutfak bıçağı, mil, kalıp elemanı — tercih edilen karbon kademesi budur.
Ürün Formuna Göre Standartlar
ÜRÜN FORMUNA GÖRE STANDARTLAR
DEFENCE METAL
Ürün formu
Standartlar
Yuvarlak çubuk · lama (profil)
EN 10088-3 (1.4028; +A ve +QT850) · ASTM A276 / SA-276 (‘Type 420’ olarak, Koşul A ve sertlik tavanıyla) · ASTM A484 (genel şartlar)
Levha · sac · şerit
EN 10088-2 (1.4028; +A ve +QT800). ASTM tarafında 1.4028’i kapsayan doğrulanmış bir yassı ürün şartnamesi bulunamamıştır.
Boru · tube
1.4028 için doğrulanmış bir boru veya tube ürün şartnamesi BULUNAMAMIŞTIR. Boru siparişi alıcı ile satıcı arasında anlaşılan bir şartnameye bağlanmalıdır.
Dövme · ring
EN 10250-4 (açık kalıp dövme) · ASTM A314 / SA-314 (dövme kütüğü ve çubuğu) · ASTM A473 (paslanmaz dövme)
Tel
ASTM A580 / SA-580 (tel)
Cerrahi ve dental alet
ASTM F899 (420B: C %0,26-0,35, Cr %12,00-14,00, Ni en çok %1,00, UNS S42000) · EN ISO 7153-1:2016 (1.4028 / X30Cr13) · Stainless Fruechtl belgesinde ayrıca NF S 94-090
Kaynak dolgu metali
AWS A5.9 / SFA-5.9 ER420 · ön tav ve kaynak sonrası işlem yapılamıyorsa östenitik 309 / 312
Kaynak prosedür grubu
ASME Bölüm IX P-No 6 (martenzitik paslanmaz)
AMS — KISMİ ÖRTÜŞME
1.4028’e ÖZEL AMS numarası YOKTUR. AMS 5506 (sac/şerit/levha) ve AMS 5621 (çubuk/tel/dövme) ’13Cr (0.30-0.40C)’ bandındadır; 1.4028’in %0,26-0,35 bandıyla yalnızca %0,30-0,35 aralığında örtüşür. AMS 5620 ise 420F / 420FSe, UNS S42020 otomat kalitedir ve bu kaliteye ait DEĞİLDİR.
420B ESAS OLARAK BİR EN / ISO KALİTESİDİR. ASTM tarafında adı yalnızca F899’da (cerrahi alet) geçer; A276 bu kaliteyi ‘Type 420’ şemsiyesi altında taşır. Yassı üründe ASTM karşılığı yoktur; levha, sac ve şerit yalnızca EN 10088-2’ye bağlanabilir. Boru ve tube için şartname yoktur. Sipariş yazarken en sık atlanan nokta budur. AMS satırındaki kısmi örtüşme, 420 ve 420C’deki ‘hiç örtüşme yok’ durumundan farklıdır ve karıştırılmamalıdır.
Bu bölümdeki en önemli uyarı: aynı malzemeyi ASTM yoluyla mı yoksa EN yoluyla mı satın aldığınıza göre kalitenin adı da, tanımlı karbon bandı da değişir. İki yolu karıştırmayın.
Ürün Formuna Göre Standartlar · AISI 420B / 1.4028 / X30Cr13 (UNS S42000)
DEFENCE METAL
Çubuk · bar · profil (genel)
ASTM A276 / A276M (Tip 420 olarak, 420B olarak değil) · ASTM A484 / A484M (genel gereklilikler) · EN 10088-3 (1.4028 adıyla, doğrudan ve açıkça)
Dövme için kütük ve bar
ASTM A314 (Tip 420) · EN 10088-3 yarı mamul bölümü
Cerrahi ve dental alet malzemesi
ASTM F899 — 420B adıyla, tanımlı karbon bandıyla. 420B’yi adıyla sipariş edebileceğiniz tek ASTM belgesi budur · EN ISO 7153-1 (1.4028, referans harfi “g”, çalışma sertliği 49–55 HRC)
Sac · levha · şerit
EN 10088-2 — 1.4028 bu standartta yer alır (martenzitik tabloda, +QT750 durumu ile). ASTM tarafında doğrudan karşılık yoktur: ASTM A176 bu formu tarihsel olarak kapsıyordu ancak 2015’te geri çekildi ve doğrudan yerine geçen bir şartname yayımlanmadı
Yay şeridi
EN 10151 — 1.4028 bu standartta listelenir
Açık kalıp dövme
EN 10250-4 (paslanmaz dövmeler) — 1.4028 doğrudan listelenir · ASTM tarafında A473 (paslanmaz dövmeler) Tip 420’yi kapsar
Tel
ASTM A580 / A580M (Tip 420) · EN 10088-3 tel bölümü. Dikkat: A580’de de karbon üst sınırı yoktur
Dikişsiz veya dikişli boru · tüp
— YOKTUR. 1.4028 / Tip 420 için doğrulanmış bir ASTM veya EN boru/tüp ürün şartnamesi bulunamamıştır. Bu kalite boru formunda standart bir ürün değildir
Flanş · fitting · basınçlı kap parçası
— YOKTUR. Martenzitik 420 ailesi basınçlı kap malzemesi olarak kullanılmaz
Kaynak teli (eşleşen)
AWS A5.9 / SFA-5.9 ER420 (UNS S42080). 420B için ayrı bir dolgu sınıfı yoktur; ER420 bütün 420 karbon kademelerinde kullanılan tek eşleşen teldir
Örtülü elektrot (eşleşen)
Doğrulanmış bir “E420” örtülü elektrot sınıfı YOKTUR. Uygulamada E410-16 veya E410NiMo-16 kullanılır; ostenitik alternatif E309 / E309L
Avrupa malzeme numarası
1.4028 · EN adı X30Cr13 · eski DIN 17440 X 30 Cr 13 · NF A 35-574 X30Cr13 · NF S 94-090 (cerrahi) · BS 1554 / BS 970 420S45(bu BS numarasını bazı kaynaklar 1.4028’e, bazıları 1.4034’e eşliyor — çelişkilidir, tek başına kullanmayın)
AISI 420B / 1.4028’in ASME basınçlı kap veya boru kodu kabulü YOKTUR. Bu kalite ASME Bölüm II Kısım A’da bir SA numarasıyla listelenmez, ASME Bölüm VIII Div. 1 veya Div. 2 tasarımında basınç sınırı malzemesi olarak kullanılamaz, ASME B31.1 ve B31.3 borulama kodlarında gerilme değeri yoktur. Bunun sebebi kaza eseri değildir: sert martenzitik yapı, düşük tokluk ve kaynak sonrası soğuk çatlama eğilimi bu kaliteyi basınçlı kapatma sınırı olmaktan çıkarır. Bir müşteri size “ASME onaylı 420B” isterse, doğru cevap böyle bir yol olmadığını söylemektir. 420B basınç sınırı olmayan iç parçalarda (vana iç takımı, mil, yatak yüzeyi, aşınma plakası) kullanılır ve bu parçalar kodun gerilme hesabına girmez.
Sıcaklık tavanı da bir kod tavanı değil, metalurjik tavandır: 420B’nin sınırı temperleme sıcaklığının altında kalma zorunluluğudur. Servis sıcaklığı temper sıcaklığına yaklaşırsa parça serviste temperlenmeye devam eder ve sertliğini kaybeder. Düşük temperlenmiş (150–200 °C) bir parça için gerçekçi sürekli servis tavanı yaklaşık 200 °C‘dir. Veri sayfalarındaki sürekli 650 °C / kesikli 750 °C değerleri ile bir veri tabanının verdiği mekanik 760 °C değeri tufallenme (oksidasyon) sınırlarıdır, taşıyıcı sınır değildir ve tasarım tavanı olarak kullanılmamalıdır.
Standardı OLMAYAN Ürün Formları — Satış Ekibinin Ezberlemesi Gereken Bölüm
420B’nin ticari olarak en sık sorun çıkaran tarafı burasıdır: talep edilen ürün formlarının birçoğunun bu kalite için bir ürün şartnamesi yoktur. Bunu bilmek, müşteriye yanlış söz vermenin önüne geçer.
1.4028 / 420B için Şartname Boşlukları
DEFENCE METAL
Boru ve tüp
Ürün şartnamesi yoktur. Ne ASTM ne EN, 1.4028’i dikişsiz veya dikişli boru olarak listeler. Piyasada bulacağınız “420 boru”, ya delinmiş barın işlenmesiyle ya da firma şartnamesiyle üretilmiş olur. Bir müşteri “ASTM’ye göre 420B boru” isterse dürüst cevap: kimya A276/EN 10088-3’e, boyut ve mekanik değerler anlaşmaya göre
Döküm
1.4028’in doğrudan döküm eşdeğeri yoktur. ASTM A743 / A744 CA-15 ve CA-40 döküm martenzitik kalitelerdir; CA-40’ın karbonu %0,20–0,40 ile 420B bandına en yakın döküm kalitesidir ama aynı çelik değildir — döküm yapısı, silisyum seviyesi ve karbür morfolojisi farklıdır. “Döküm 420B” diye bir ürün standart olarak mevcut değildir
Kaynaklı boru fitting ve flanş
Yoktur ve olmamalıdır. Bu kalite kaynak edilen basınçlı bağlantı elemanı olarak kullanılmaz
Soğuk çekilmiş yay teli
ASTM A580 Tip 420’yi kapsar ama 420B karbon bandını ayırmaz. EN tarafında EN 10151 yay şeridi 1.4028’i listeler — şerit, tel değil. Yay teli isteniyorsa pratik çözüm kimyayı EN 10088-3’e, mekanik değerleri anlaşmaya bağlamaktır
Kaplama / dolgu (hardfacing) teli
ER420 bir kaynak sarf malzemesi şartnamesidir (AWS A5.9) ve yapısal tel şartnamesi değildir. ER420 kimyası, 420B ana metalinin kimyasına yaklaşıktır, özdeş değildir
Cıvata · somun
ASTM A193 / A194 bu kaliteyi listelemez. ISO 3506 paslanmaz bağlantı elemanı standardı martenzitik sınıf olarak C1/C3/C4 verir ve bunlar 410 ve 431 temellidir, 420 temelli değildir
Kalıp çeliği olarak
420B karbon bandı kalıp çeliği 1.2083 (X40Cr14) bandının ALTINDADIR. Plastik enjeksiyon kalıbı alıyorsanız 1.2083 veya 1.4031 isteyin. “420 kalıp çeliği” etiketi altında satılan malzemenin hangi karbon bandında olduğunu mutlaka sorun
Kimyasal Bileşim
Aşağıdaki tablo, aynı kaliteyi tanımlayan üç ayrı belgenin nasıl ayrıştığını gösterir. Sertifika kontrolünde asıl bakılacak yer budur.
Kimyasal Bileşim · EN 1.4028 ile ASTM F899 420B Karşılaştırması (%)
DEFENCE METAL
Karbon (C)
EN 1.4028: %0,26–0,35 · ASTM F899 420B: %0,26–0,35 — iki belge burada tam örtüşür. Buna karşılık ASTM A276 Tip 420: %0,15 asgari, üst sınır yok
Krom (Cr)
EN 1.4028: %12,0–14,0 · ASTM F899 420B: %12,00–14,00 — örtüşür
Silisyum (Si)
Her iki belgede ≤%1,00
Manganez (Mn)
EN 1.4028: ≤%1,50 · ASTM F899 420B: ≤%1,00. [ÇELİŞKİ] Bazı üretici kartları EN yoluna rağmen ≤%1,00 yazar. Cerrahi alet sertifikası istiyorsanız %1,00 tavanını açıkça şartnameye yazın
Fosfor (P)
Her iki belgede ≤%0,040
Kükürt (S)
EN 10088: ≤%0,015, ancak işlenebilirlik için %0,015–0,030 bandı ayrıca izinlidir (kontrollü kükürt). ASTM F899 420B: ≤%0,030. [ÇELİŞKİ] Bazı üretici kartları doğrudan ≤%0,030 yazar. Parlatılabilirlik ve korozyon önemliyse ≤%0,015 isteyin — kükürt, MnS kalıntıları demektir ve bunlar hem parlak yüzeyde nokta olarak görünür hem de çukurcuk başlangıç noktasıdır
Nikel (Ni)
EN 1.4028: belirtilmez (kontrollü element değildir) · ASTM F899 420B: ≤%1,00. Bazı üretici kartları bilgi amaçlı ≤%1,00 verir
Molibden (Mo)
1.4028’de YOKTUR ve şart koşulmaz. Bu önemlidir, çünkü piyasada “1.4028 molibdenli” söylentisi dolaşır. Molibdenli olan 1.4028 değil, 1.4029 (X29CrS13)‘tür: kükürtlü otomat türevi olup Mo ≤%0,6 içerir (tek kaynaklı bilgi). 1.4028 sipariş edip Mo beklemeyin
Demir (Fe)
Kalan
Karbonun yaptığı iş — neden bu kadar önemli
%12–14 kromlu bir çelikte karbonun iki ayrı görevi vardır ve bu iki görev birbiriyle çekişir. Birincisi: karbon, östenitleme sıcaklığında martenzite çözünür ve su verildiğinde kafesi çarpıtarak sertliği üretir. Ulaşılabilir azami sertlik neredeyse tamamen çözünmüş karbon miktarına bağlıdır — 420A’nın %0,20’si ile 420B’nin %0,30’u arasındaki fark, doğrudan birkaç HRC puanıdır. İkincisi: karbonun çözünmeyen kısmı krom karbürü (M₂₃C₆) olarak kalır ve bu karbürler kromu matristen çeker. Kroma bağlanan her karbon atomu, pasif filmden çalınmış kromdur. 420B, 420A’dan daha serttir ama aynı ısıl işlemde korozyona daha az dayanır; 420C ise 420B’den daha sert ama daha da az dayanıklıdır. 420 ailesinde sertlik ile korozyon direnci arasında doğrudan ve kaçınılmaz bir takas vardır ve bu takasın para birimi karbondur.
Mekanik Değerler
MUKAVEMET DEĞERLERİ
DEFENCE METAL
Koşul
Sertlik
Akma MPa
Çekme MPa
Uzama
ASTM A276 ‘Type 420’ · Koşul A · sicak işlenmiş
EN ÇOK 241 HBW — TAVAN
YOK (‘—‘)
YOK (‘—‘)
YOK (‘—‘)
ASTM A276 ‘Type 420’ · Koşul A · soğuk işlenmiş
Sertleştirilmiş + 200 °C temperlenmiş — TİPİK
—
1400
1700
%9
Sertleştirilmiş + 500 °C temperlenmiş — YASAK BANT
—
1300
1600
%10
Sertleştirilmiş + 700 °C temperlenmiş — TİPİK
—
600
800
%18
Su verilmiş, TEMPERLENMEMİŞ
yaklaşık 50 HRC
—
—
—
Şartname sınırları ile tipik / üretici değerleri AYRI satırlardadır. ASTM A276’da ‘420B’ satırı YOKTUR; A276’nin Type 420 satırı yalnızca sertlik tavanı verir. 500 °C satırı bir hedef değil, yasak bandın uyarısıdır. Grafikte aralık olarak verilen değerler alt sınırdan çizilmiştir; tam aralık tablodadır. EN 10088-3’un +QT850 durumu, bu kalite için şartnameyle alınabilen TEK mukavemet tabanıdır: Rp0,2 en az 650 N/mm², Rm 850-1000 N/mm², uzama en az %10. Darbe enerjisi tabanında kaynaklar ayrışır: Lucefin EN 10088-3 için en az 15 J, Rodacciai en az 12 J verir. Tek sayı yazılmamıştır. Sertlik 45-51 HRC bandında iken ASTM A276’nin tavlı 241/255 HBW tavanı ilgisizdir: o tavan TESLİM (tavlı) durumu içindir, servis durumu için değil. Bu tabloda HRC ile HB aynı satırda karıştırılmamıştır; üretici hangi ölçeği verdiyse o ölçek yazılmıştır.
Bu bölümde iki ayrı sayı ailesini karıştırmamak kritiktir: (1) EN 10088-3’ün teslim durumu asgarileri — bunlar sertifikaya yazılır ve garanti edilir; (2) üretici kartlarının temperleme eğrisi — bunlar tipik, standart çaplı deney çubuğu değerleridir ve garanti değildir.
EN 10088-3 Teslim Durumu Asgarileri · 1.4028 (garanti edilen değerler)
DEFENCE METAL
+A (yumuşak tavlı)
Sertlik ≤245 HB · çekme dayanımı ≤800 MPa. Bu bir tavan değeridir, taban değil — tavlı malzemede istenen şey yumuşaklıktır
+QT750 (su verilmiş + temperlenmiş)
EN 10088-2 sac/şerit tablosunda 1.4028 için verilen tek QT kademesidir
+QT850 (çubuk, ≤100 mm)
Akma Rp0,2 ≥650 MPa · çekme Rm 850–1000 MPa · uzama A ≥%10 · çentik darbe KV ≥12 J
Sertlik bandı (+QT)
Bir tedarikçi 45–51 HRC (450–550 HV) verir · bir başka üretici kartı ~48 HRC · EN ISO 7153-1 cerrahi alet çalışma sertliği: 49–55 HRC (510–620 HV). [ÇELİŞKİ] Bu bantlar örtüşmüyor: sebebi östenitleme sıcaklığı ve temper kademesinin farklı olmasıdır. Sertliği siparişe yazın, tahmin etmeyin
Aşağıdaki tablo bu sayfadaki en değerli mühendislik verisidir. Ø10 mm yuvarlak numune, 1000 °C’den yağda su verilmiş, ardından tabloda yazan sıcaklıkta temperlenmiş. Tipik değerlerdir, garanti değildir ve kalın kesitte aynen alınamaz.
1.4028 Temperleme Eğrisi · Ø10 mm, 1000 °C’den yağ (tipik, garanti DEĞİL)
Rm 1350 · Rp0,2 1100 · A %11 · KV 16 J — mukavemet çöküyor, tokluk geri geliyor
600 °C
Rm 1000 · Rp0,2 790 · A %12 · KV 22 J
650 °C
Rm 850 · Rp0,2 650 · A %15 · KV 32 J — EN +QT850 bandı buradadır
700 °C
Rm 800 · Rp0,2 600 · A %18 · KV 40 J
Tabloyu bir kez daha okuyun — anlattığı hikâye şudur: 200 °C ile 500 °C arasında çekme dayanımı neredeyse hiç düşmez (1700 → 1600 N/mm²). Yani 450 °C’de temperlemekle 200 °C’de temperlemek arasında mukavemet açısından kazanacağınız hiçbir şey yoktur. Buna karşılık çentik darbe enerjisi 20 J’den 12 J’ye düşer, yani %40 tokluk kaybedersiniz. 400–550 °C bandında temperlemek, hiçbir şey kazanmadan tokluğun üçte birini atmak demektir. Bu bandın niçin yasak olduğunu anlatan en açık tablo budur ve bunu müşterinize gösterebilirsiniz.
Diğer Tipik Değerler (bağımsız kaynaklar · garanti DEĞİL)
DEFENCE METAL
Çekme dayanımı (tipik bant)
660–930 MPa(tavlı/QT karışık veri tabanı değeri)
Akma dayanımı (tipik bant)
390–730 MPa
Uzama (tipik bant)
%11–17
Yorulma dayanımı
230–400 MPa(tek kaynaklı veri tabanı değeri — tasarımda kullanmadan önce kendi test verinizi arayın)
Elastisite modülü
190–215 GPa[ÇELİŞKİ] — bir veri tabanı 190 GPa, üretici kartları 200–215 GPa verir
Kayma modülü
76 GPa(tek kaynaklı)
Yumuşak tavlı sertlik
≤245 HB (EN) · bir üretici kartı tavlı için 245–300 HB verir (çelişkili — üst değer kritik-altı tavlamaya işaret ediyor olabilir)
Su verilmiş (temperlenmemiş) sertlik
~50 HRC — 1000 °C’den yağda
Fiziksel Özellikler
Fiziksel değerler üretici kartları arasında büyük ölçüde tutarlıdır; ayrışma yalnızca elastisite modülü ve Poisson oranında görülür.
Fiziksel Özellikler · 1.4028 / X30Cr13 (20 °C, aksi belirtilmedikçe)
DEFENCE METAL
Yoğunluk
7,70 kg/dm³ (7,7 g/cm³)
Elastisite modülü (20 °C)
215 GPa · 200 °C’ye doğru 200 GPa‘a iner (üretici kartı bandı: 200–215 GPa)
Poisson oranı
0,210–0,235
Isıl iletkenlik (20 °C)
30 W/(m·K) — ostenitik paslanmazın yaklaşık iki katı (304 ≈ 15 W/(m·K)); martenzitik ailenin belirgin avantajıdır
Isıl genleşme katsayısı
10,5–12,6 ×10⁻⁶ K⁻¹ (sıcaklık bandına göre) · 20–200 °C için tipik 11 ×10⁻⁶ K⁻¹
Özgül ısı (20 °C)
460 J/(kg·K) · bir veri tabanı 480 J/(kg·K) verir (küçük çelişki)
Elektriksel özdirenç (20 °C)
0,65 Ω·mm²/m (= 65 µΩ·cm)
Bağıl manyetik geçirgenlik
μr ≈ 700–1000 — malzeme ferromanyetiktir ve tavlı, su verilmiş, temperlenmiş bütün durumlarda manyetiktir. Manyetik olmayan bir parça gerekiyorsa bu kalite kullanılamaz
Ergime aralığı
1480–1490 °C (üretici kartı) · bir veri tabanı solidus için 1400 °C verir (çelişkili)
Oksidasyon (tufallenme) sınırı
Sürekli 650 °C · kesikli 750 °C. Bu bir tufallenme sınırıdır, mekanik servis sınırı DEĞİLDİR
Korozyon açısından azami servis sıcaklığı
~390 °C(tek kaynaklı veri tabanı değeri) — gerçekçi tasarım tavanı bundan da düşüktür, çünkü esas sınır temperleme sıcaklığıdır
Alt sıcaklık sınırı
Sıfır altı servis için önerilmez. Martenzitik yapı düşük sıcaklıkta gevrektir ve geçiş sıcaklığı oda sıcaklığının üstünde olabilir
Isıl İşlem ve Isıl Kararlılık
ISIL İŞLEM — ŞEMATİK
DEFENCE METAL
1 · YUMUŞATMA (soft annealing)
Adım
1 · YUMUŞATMA (soft annealing)
Özet
İşlenebilirlik için yumuşatma. Kritik sıcaklığın altında kalır.
Sıcaklık
745-825 °C (Rodacciai ve Lucefin) · 750-850 °C (Notz). İki bant büyük ölçüde örtüşür.
Süre
Dört bağımsız kaynakta sayısal süre doğrulanamadığı için yazılmamıştır.
Soğutma
Fırında veya havada yavaş soğutma (Rodacciai ‘havada’; Notz ‘yavaş fırın soğutması’; Lucefin havada).
Sonuç sertlik
EN 10088-3 +A tavanı en çok 245 HB · Stainless Fruechtl tavlı 245-300 HB · Notz yaklaşık 225-245 HV.
DEFENCE METAL
2 · ÖSTENİTLEME + SU VERME (sertleştirme)
Adım
2 · ÖSTENİTLEME + SU VERME (sertleştirme)
Özet
Sertliği veren kademe.
Sıcaklık
950-1050 °C (Rodacciai ve Notz) · 980-1080 °C (Lucefin) · 980 °C (Stainless Fruechtl, tek sayı). ORTALAMA ALINMAMIŞTIR. Pratik zarf yaklaşık 950-1080 °C.
Süre
Sayısal süre dört kaynakla doğrulanamadı.
Soğutma
YAĞ, HAVA veya POLİMER (Rodacciai ‘hava veya yağ’; Lucefin ‘yağ/hava’; Notz ‘havada, polimerde veya yağda hızlı soğutma’). Suya verme hiçbir kaynakta önerilmemiştir.
Sonuç sertlik
Lucefin: su verilmiş sertlik yaklaşık 50 HRC · Stainless Fruechtl: sertleştirilmiş durumda yaklaşık 48 HRC.
DEFENCE METAL
3 · TEMPERLEME — DÜŞÜK BANT (kullanım durumu)
Adım
3 · TEMPERLEME — DÜŞÜK BANT (kullanım durumu)
Özet
Sertliği ve korozyon direncini koruyan bant. 420B için normal kullanım durumu budur.
Sıcaklık
200-350 °C (Notz) · 200 °C’den başlayarak (Stainless Fruechtl) · Lucefin tablosunda 200-350 °C aralığı ölçülmüştür.
Süre
Sayısal süre dört kaynakla doğrulanamadı.
Soğutma
Havada.
Sonuç sertlik
45-51 HRC ve 1430-1730 N/mm² çekme (Notz).
DEFENCE METAL
4 · TEMPERLEME — YÜKSEK BANT (+QT850)
Adım
4 · TEMPERLEME — YÜKSEK BANT (+QT850)
Özet
Tokluk için. Sertlik ve korozyon direnci bırakılır.
Sıcaklık
625-675 °C (Rodacciai, +QT850) · 650-700 °C (Lucefin). Bu bant YASAK BANDIN ÜSTÜNDEDİR ve bu yüzden kullanılabilir.
Süre
Sayısal süre dört kaynakla doğrulanamadı.
Soğutma
Havada hızlı soğutma (Rodacciai).
Sonuç sertlik
245-305 HB (Rodacciai, +QT850, kesite bağlı).
DEFENCE METAL
TEMPERLEME YASAK BANDI — 400-600 °C
Adım
TEMPERLEME YASAK BANDI — 400-600 °C
Ne olur
Darbe tokluğu düşer ve korozyon direnci azalır. Özellikler kararsızlaşır.
Kaynağın adlandırmasıyla
Swiss Steel 1.4021 için 400-600 °C: bu aralıkta istenmeyen fazların çökelmesi yüzünden banttan kaçınılmalıdır · Stainless Fruechtl 1.4028 için: 200 °C’den temperlenir, 400-600 °C bölgesinden kaçınılır · Abrams 1.4034 için 425-600 °C: en iyi korozyon direnci ve mekanik özellikler için bu aralıkta temperlenmez; 427-593 °C aralığında temperleme gevrekliği nedeniyle darbe tokluğu düşer · AZoM 420 için 425-600 °C · Atlas 420 için 425-600 °C · Carpenter 420 için: azami korozyon direnci istendiğinde 427 °C (800 °F) üzerinde TEMPERLENMEZ · Latrobe 420 HC için 427-552 °C (800-1025 °F): hem korozyon direncini hem tokluğu düşürür · SB Specialty Metals 420 ESR için 427 °C (800 °F) üzeri önerilmez. 410 tarafında aynı aile için Carpenter 399-566 °C, Rolled Alloys 750-1050 °F ve West Yorkshire Steel 400-580 °C verir.
Mekanizma uyarısı
Bu, ferritik paslanmazlardaki 475 °C GEVREKLİĞİ DEĞİLDİR. Martenzitik 12-14Cr çeliklerde mekanizma temperleme gevrekliği ve tane sınırında krom karbürü çökelmesidir. Hakemli kaynak (Advanced Materials Research 794, s.757, martenzitik paslanmaz çelik 420 üzerine) 450-600 °C bandında tane sınırlarının hem gevrekliğe hem korozyona açık hale geldiğini, kırılmanın taneler arası ilerlediğini ve %5 nitrik asitte çok yüksek korozyon hızı ölçüldüğünü bildirir. SAYISAL KANIT: Lucefin’in temperleme tablolarında darbe enerjisi bu bantta çukura düşer — 1.4021’de 350 °C’de 18 J iken 400 °C’de 12 J ve 500 °C’de 12 J, 600 °C’de 32 J’a çıkar; 1.4028’de 300 °C’de 20 J iken 400 °C’de 14 J ve 500 °C’de 12 J, 700 °C’de 40 J’a çıkar.
DEFENCE METAL
Lucefin ölçümü — 1.4028, Ø10 mm yuvarlak, 1000 °C’den yağa su verilmiş, sonra temperlenmiş
Başlık
Lucefin ölçümü — 1.4028, Ø10 mm yuvarlak, 1000 °C’den yağa su verilmiş, sonra temperlenmiş
Okuma
Çekme dayanımı 500 °C’ye kadar neredeyse hiç düşmez (1700’den 1600’e) ama darbe enerjisi 300 °C’de 20 J iken 400 °C’de 14 J, 500 °C’de 12 J’a iner. Yani bu bantta mukavemet kaybı görünmez, TOKLUK KAYBI görünür. Yasak bandın tehlikesi tam olarak budur: ölçmeden fark edilmez.
Şema şematiktir; zaman ekseni ölçekli DEĞİLDİR. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi kullanılmadığı için eğri çizilmemiştir. BU ALAŞIM MARTENZİTİKTİR: su verme + temperleme ile sertleşir, ÇÖKELME SERTLEŞMEZ. H900 / H1025 benzeri bir YAŞLANDIRMA KADEMESİ YOKTUR. 420B’nin ısıl işlem çevrimi 420’ninkiyle aynı şekle sahiptir; değişen sıcaklıklar değil, aynı çevrimin verdiği SERTLİKTİR. Östenitleme bandının üst üçü (Lucefin 1080 °C) diger kaynaklardan yüksektir. Yüksek östenitleme daha çok karbürü çözer ama tane büyütür ve kalıntı östenit bırakır; tek sayı yazılmamıştır. Su verme ortamı yağ, hava veya polimerdir. Hiçbir kaynak su önermemiştir. Düşük temperleme bandı (200-350 °C) bu kalitenin NORMAL kullanım durumudur; yüksek bant (+QT850) yalnızca tokluk gerektiğinde seçilir. Temperleme tablosunun en önemli satırı 500 °C satırıdır: çekme dayanımı hala 1600 N/mm² görünürken darbe enerjisi 12 J’a inmiştir. Yasak bant kendini mukavemet ölçümünde GÖSTERMEZ.
420B’nin bütün mühendisliği bu bölümdedir. Bu kaliteyi satın almak, bir ısıl işlem reçetesi satın almaktır; aynı çubuktan 700 MPa’lık yumuşak bir mil de, 1700 MPa’lık cam gibi bir bıçak da çıkar.
Isıl İşlem Sıcaklıkları · 1.4028
DEFENCE METAL
Sıcak şekillendirme
1100 → 900 °C · dövme bitirme sıcaklığının altına inmeyin, ardından yavaş soğutun (havada soğutma çatlatabilir)
Yumuşak tavlama (+A)
745–825 °C, ardından havada veya fırında soğutma → ≤245 HB. Bazı kaynaklar 843–900 °C tam tavlama verir; bu 420 ailesinin genel bandıdır
Östenitleme (sertleştirme)
980–1080 °C · tipik uygulama 1000–1050 °C. Sıcaklık seçimi kritiktir: düşük tutarsanız karbürler çözünmez ve sertlik düşük kalır; yüksek tutarsanız kalıntı östenit artar ve tane kabalaşır
Su verme ortamı
Ilık yağ (tercih edilen) · ince kesitlerde hava veya basınçlı gaz. Suya verilmez — su verme çatlağı riski çok yüksektir. Su verme sonrası sertlik ~50 HRC
Düşük temperleme
150–200 °C — azami sertlik ve azami korozyon direnci burada alınır. Cerrahi alet, bıçak, kalıp için standart yol budur
Yüksek temperleme
650–700 °C — mekanik parça (mil, pim, dişli) için. Sertlik 30 HRC altına iner, tokluk üç katına çıkar. EN +QT850 durumu buradan gelir
YASAK TEMPER BANDI
400–550 °C — GİRMEYİN. Bazı kaynaklar bandı 400–600 °C, bazıları 450–600 °C, bir üretici kartı 300–500 °C olarak verir. Güvenli kural: 350 °C ile 600 °C arasına hiç girmeyin
Gerilim giderme
200–300 °C, havada — sertleştirilmiş parça için. Temper sıcaklığının üstüne çıkmayın, yoksa sertliği kaybedersiniz
Kritik altı tavlama
732–788 °C, havada veya fırında — en iyi işlenebilirlik bu durumda alınır
Yasak temper bandı — neden ve hangi mekanizma
Bu bandın yasak olmasının iki ayrı sebebi vardır ve ikisini karıştırmayın.
(1) Temperleme gevrekleşmesi (temper embrittlement). Alaşımlı çeliklerde 400–600 °C bandında temperleme, tane sınırlarını gevrekleştirir. Martenzitik paslanmazlarda aynı olay 450–600 °C bandında gözlenir. Yayımlanmış bir hasar incelemesi, yanlış temperlenmiş 420 parçalarında hem gevrek kırılma hem taneler arası korozyon bulmuştur: aynı parçalar 25 °C’de %5 nitrik asitte çok yüksek korozyon hızı göstermiş ve atak taneler arası olmuştur. Yani bu bant yalnızca tokluğu değil, korozyon direncini de bozar — ve ikisi aynı anda bozulur, çünkü ikisinin de sebebi tane sınırlarındaki krom karbür çökelmesi ve komşu bölgedeki krom tükenmesidir.
(2) 475 °C kırılganlığı. Bu ayrı ve daha yavaş bir olaydır: kromu %12’nin üzerinde olan ferritik matrislerde görülür, 250–550 °C bandında ortaya çıkar, en şiddetli hâli ~475 °C‘dedir ve mekanizması ferritin spinodal ayrışmayla demirce zengin ve kromca zengin nanofazlara bölünmesidir. Sertlik yükselir, süneklik ve korozyon direnci düşer. 550 °C’de ısıl işlemle kısmen geri çevrilebilir. 420B tamamen martenzitiktir, yani klasik 475 °C kırılganlığının ana hedefi değildir; buna rağmen aynı sıcaklık bandında yer aldığı için üretici kartları “475 °C bölgesinden kaçının” uyarısını 420 ailesine de taşır. Pratik sonuç ikisinde de aynıdır: bu banda girmeyin.
Dönüşüm sıcaklıkları ve kalıntı östenit
420 ailesinde Ms (martenzit başlangıç) ve Mf (martenzit bitiş) sıcaklıkları karbonla birlikte düşer. Karbon ne kadar yüksekse, su verme sonunda o kadar çok kalıntı östenit kalır. 420B’nin karbonu 420C’den düşük olduğu için kalıntı östenit sorunu 420C’ye göre belirgin şekilde daha küçüktür — 420B için sıfır altı (derin dondurma) işlemi çoğu uygulamada gerekmez. Ancak boyut kararlılığı kritik olan parçalarda (ölçü mastarı, hassas kalıp, yatak yüzeyi) kalıntı östenit zamanla martenzite dönüşerek parçayı büyütür. Böyle parçalarda su verme ile temperleme arasına sıfır altı adım koymak ve çift temperleme yapmak doğru uygulamadır. 1.4028 için yayımlanmış Ms/Mf değerleri bağımsız olarak doğrulanamamıştır; komşu kalite 1.4034 için üretici kartı Ms ≈ 280 °C, Mf ≈ 130 °C verir ve 420B’nin daha düşük karbonu nedeniyle bu sıcaklıkların daha yüksek olması beklenir.
Kaynak
Kısa cevap: 420B kaynak edilmek için yapılmış bir çelik değildir. Üretici kartları bunu açıkça söyler — bir Avrupalı üretici “örtülü elektrot kaynağına uygun değildir”, bir diğeri “kaynak önerilmez” yazar. Kaynak zorunluysa, aşağıdaki disiplin tamamen uygulanmalıdır; yarısını uygulamak, hiç uygulamamaktan daha iyi değildir.
Kaynak Disiplini · 1.4028 / 420B
DEFENCE METAL
Temel sorun
Havada sertleşen çeliktir. Isıdan etkilenen bölge (ITAB) kaynak sonrası soğumada temperlenmemiş, sert ve gevrek martenzite dönüşür. Bu bölge çatlamaya hazır bekler
Asıl hasar mekanizması
Soğuk çatlama (hidrojen kaynaklı gecikmeli çatlama). Çatlak kaynak sırasında değil, saatler sonra oluşur. Üçlü koşulu vardır: sert martenzit + hidrojen + çekme gerilmesi. Kaynak disiplininin tamamı bu üçünden en az birini ortadan kaldırmaya yöneliktir
Ön tav
Zorunludur. Genel 420 ailesi için bir üretici 150–200 °C verir; ER420 tel üreticileri asgari 204 °C şart koşar. 420B’nin karbonu genel 420’den yüksektir; bandın üst ucunu kullanın. Kaynak boyunca ön tav sıcaklığı düşmemelidir
Pasolar arası sıcaklık
Ön tav sıcaklığının altına düşürmeyin. Parçayı pasolar arasında soğutmak, ITAB’ı martenzite çevirip çatlatmanın en hızlı yoludur
Kaynak sonrası işlem (PWHT)
Zorunludur ve parça ASLA soğumadan yapılmalıdır. Bir üretici genel 420 için 732–788 °C’de 6–8 saat, ardından havada soğutma verir. Uyarı: bu bir tavlamadır, sertliği tamamen giderir. Parçanın sert kalması gerekiyorsa kaynak sonrası tam ısıl işlem döngüsünü (östenitleme + su verme + temperleme) baştan uygulamanız gerekir
AWS E309 / ER309 / E309L veya ER312. Kaynak metali sünek kalır ve çatlamaz. Bedeli: dikiş renk uyuşmaz, sertleştirilemez, ısıl genleşme farkı çevrimli yükte gerilme üretir ve ITAB hâlâ sert martenzit olduğu için ön tav yine de gerekir
Örtülü elektrot
Doğrulanmış bir E420 sınıfı yoktur. Pratikte E410-16 veya E410NiMo-16 kullanılır. Bir üretici kartı kozmetik kaynak için E309–E420 aralığını anar
Yapılmaması gerekenler
Oksi-asetilen kaynağı yapmayın (karbon kapma riski). Nemli elektrot kullanmayın (hidrojen kaynağı). Kaynağı soğumaya bırakıp ertesi gün PWHT yapmayın — çatlak o gece oluşur
Lazer işaretleme uyarısı
Bir üretici kartı, lazer işaretlemenin korozyon direncini düşürebileceğini açıkça belirtir. Cerrahi alet ve bıçak üzerine lazerle marka basıyorsanız, işaretlenen bölgenin yeniden pasifleştirilmesi gerekir
Talaşlı İmalat
Temel kural tek cümledir: 420B tavlı hâlde işlenir, sertleştirme işlemeden SONRA gelir. Sertleştirilmiş 420B’yi (49–55 HRC) konvansiyonel kesici takımla işlemeye çalışmak ekonomik değildir; o aşamada yalnızca taşlama, honlama ve EDM kalır.
Talaşlı İmalat · 420B
DEFENCE METAL
Hangi durumda işlenir
Kritik altı tavlı (732–788 °C) durum en iyi işlenebilirliği verir · yumuşak tavlı (+A, ≤245 HB) standart teslim durumudur ve kabul edilebilir
Nasıl davranır
Yüksek karbonlu takım çeliği gibi — bir üretici “SAE 3150 veya 6150 gibi işlenir” der. Talaş sert ve uzundur (“tough and stringy”); talaş kırıcılı takım ve yeterli ilerleme şarttır
İşlenebilirlik oranı
[ÇELİŞKİ] Genel 420 için iki farklı ölçek dolaşır: B1112 referansına göre ~%30, Tip 416 referansına göre ~%50. 420B’nin karbonu daha yüksek olduğu için genel 420’den daha zor işlenir. Bir üretici kartı 1.4028 için “tavlandıktan sonra işlenebilirliği çok iyidir” yazar — bu bir pazarlama ifadesidir, sayı değildir
Karbür ve HSS farkı
Karbür takımla HSS’e göre 2–3 kat kesme hızı ve %50–100 daha yüksek ilerleme mümkündür. Yüzey hızı değil, ilerleme pasifleşmiş yüzeyi kırmakta belirleyicidir
Soğutma ve yağlama
HSS için kükürtlü-klorlu madeni yağ; karbür için ağır hizmet emülsiyonu. Paslanmaz işlemede kesme enerjisinin büyük kısmı ısıya dönüştüğü için yüksek basınçlı, bol debili soğutma önerilir
Otomat alternatifi
Çok sayıda küçük dönel parça işleniyorsa 420F (S42020) düşünülmelidir: karbon %0,30–0,40, kükürt %0,20–0,34. İşlenebilirlik belirgin yükselir, korozyon direnci belirgin düşer ve en iyi direnç için mutlaka sertleştirilmiş durumda kullanılmalıdır
Korozyon — 420B’nin En Yanlış Anlaşılan Tarafı
Bu bölüm bu sayfanın en önemli bölümüdür ve müşteriye olduğu gibi anlatılmalıdır. 420B “paslanmaz” ailesindedir, ama korozyon direnci alım anındaki duruma değil, teslim edilen parçanın nihai durumuna bağlıdır. Aynı çelik, iki farklı işlem geçmişiyle iki farklı malzeme gibi davranır.
420B Korozyon Direnci · Duruma Göre (aynı çelik, farklı sonuç)
DEFENCE METAL
Sertleştirilmiş + düşük temperlenmiş (150–200 °C) + parlatılmış
EN İYİ DURUM. Karbon büyük ölçüde matriste çözünmüştür, krom pasif film için serbesttir, yüzey pürüzsüzdür ve tutunacak kirlilik yoktur. Cerrahi alet, bıçak, kalıp bu durumda teslim edilir
Sertleştirilmiş + yüksek temperlenmiş (650–700 °C)
BELİRGİN ŞEKİLDE DAHA ZAYIF. Temperleme sırasında krom karbürler çökelir ve komşu matriste krom tükenmesi oluşur. Mekanik parça için kabul edilebilir, korozif ortam için değildir
Yumuşak tavlı (+A)
ZAYIF. Karbürler kaba ve çözünmemiştir, yüzey genellikle mat ve pürüzlüdür. Bir üretici kartı bunu açıkça yazar: “tavlanmış durumda korozyon direnci belirgin şekilde düşer”. Tavlı 420B stok ve işleme durumudur, servis durumu değildir
400–550 °C bandında temperlenmiş
EN KÖTÜ DURUM — HEM GEVREK HEM KOROZYONA AÇIK. Yayımlanmış hasar incelemesi bu banda girmiş parçalarda %5 nitrik asitte taneler arası atak bulmuştur
Kaynaklı ve PWHT uygulanmamış
ÇOK ZAYIF. Bir üretici kartı korozyon direncinin “tavlandıktan sonra veya kaynaktan sonra belirgin şekilde bozulduğunu” belirtir
Taşlanmış ama pasifleştirilmemiş
ZAYIF. Serbest demir bulaşması ve taşlama ısısı yüzeyi bozar. İmalat sonrası pasifleştirme önerilir
420B Nerede Dayanır
DEFENCE METAL
Atmosferik ortam
Tatlı su, sanayi atmosferi, kıyı atmosferi (sertleştirilmiş ve parlatılmış durumda)
Su ve buhar
Tatlı su ve buhar — klorürsüz olmak şartıyla
Seyreltik nitrik asit
Pasif durumdadır — oksitleyici ortam pasif filmi besler
Zayıf organik asitler
Gıda ortamında karşılaşılan zayıf organik asitler
Kan ve vücut sıvısı
Cerrahi ve dental alet servisi için kabul edilir — sertleştirilmiş ve parlatılmış durumda ve her kullanımdan sonra derhal temizlenmek şartıyla
NEREDE BAŞARISIZ — Bunu En Az İyi Haber Kadar Belirgin Yayımlayın
DEFENCE METAL
Klorürler ve deniz suyu
UYGUN DEĞİLDİR. Molibden içermez; %13 krom klorür çukurcuklanmasına karşı yetersizdir. Deniz suyu, klorürlü proses suyu, tuz püskürtme ortamı 420B için değildir. Klorürlü servis için 316L veya dubleks kalitelere geçin
İndirgeyici asitler
SINIRLI. Sülfürik asit, fosforik asit, asetik asit — bir üretici kartı bu üçünü de “kısıtlı” olarak işaretler. İndirgeyici ortamda pasif film beslenmez
Ekşi (sour) petrol ve gaz servisi
UYGUN DEĞİLDİR. Sertleştirilmiş martenzitik yapı sülfür gerilmeli çatlamasına açıktır. NACE MR0175 / ISO 15156 sert martenzitik malzemeleri sert biçimde sınırlar; 49–55 HRC sertlikteki 420B bu kapsamın çok dışındadır
Tavlı durumda korozif servis
YAPMAYIN. Tavlı 420B bir işleme ara durumudur. Korozyon direnci gerekiyorsa parça sertleştirilip düşük temperlenmeli ve parlatılmalıdır
Yüksek sıcaklıkta sürekli servis
UYGUN DEĞİLDİR. Sınır tufallenme değil, temperlemedir: servis sıcaklığı temper sıcaklığına yaklaştıkça parça serviste yumuşar. Düşük temperlenmiş parça için gerçekçi tavan ~200 °C
Sıfır altı servis
ÖNERİLMEZ. Sünek-gevrek geçiş sıcaklığı oda sıcaklığının üstünde olabilir
Basınçlı kapatma sınırı
UYGUN DEĞİLDİR. ASME kod kabulü yoktur; bir üretici genel olarak yüksek basınçlı gaz veya sıvı içeren kaplar için martenzitik otomat/yüksek karbon kalitelerini önermez
Galvanik çift
DİKKAT. 420B, ostenitik paslanmazlara ve nikel alaşımlarına göre anodiktir. Elektrolit varlığında 316 veya nikel alaşımıyla temas eden 420B parçası hızlanmış korozyona uğrar — vana iç takımı tasarımlarında sık yapılan hatadır
Yüksek kükürtlü döküm (%0,030 üst bant)
ZAYIF. Kükürt MnS kalıntısı demektir ve her MnS kalıntısı bir çukurcuk başlangıç noktasıdır. Parlatılabilirlik de düşer. Cerrahi alet için S ≤%0,015 şart koşun
Sık Sorulan Sorular
Müşterim “AISI 420B” yazıyor ama tedarikçim “ASTM A276 Tip 420” sertifikası gönderiyor. Bu kabul edilebilir mi?
Olduğu gibi kabul etmeyin — sertifikadaki karbon değerini okuyun. ASTM A276 Tip 420’yi yalnızca %0,15 karbon asgarisi ile, üst sınır koymadan tanımlar. Yani A276’ya uygun bir malzeme %0,16 karbonlu (yani 420A / 1.4021 bandı) olabilir, %0,47 karbonlu (yani 420C / 1.4034 bandı) da olabilir; ikisi de A276’ya hukuken uygundur. Sizin ihtiyacınız 420B ise, gereken karbon bandı %0,26–0,35‘tir. Sertifikadaki döküm analizi bu bandın içindeyse, malzeme fiilen 420B’dir ve kabul edebilirsiniz — ancak sertifika bunu adıyla söylemediği için, izlenebilirlik dosyanıza “döküm analizi C %0,3X, ASTM F899 420B ve EN 1.4028 bandına uygundur” şeklinde bir not düşmeniz gerekir. Bandın dışındaysa reddedin. Bir daha aynı sorunu yaşamamak için sipariş metnini değiştirin: “AISI 420B” yerine “EN 1.4028 / X30Cr13, C %0,26–0,35” veya cerrahi alet alıyorsanız “ASTM F899 Tip 420B” yazın. Bu iki ifade de tedarikçiyi tanımlı bir karbon bandına bağlar; “AISI 420B” tek başına bağlamaz.
Bıçak yapıyorum. 420B mi 420C mi almalıyım? Aradaki fark gerçekten bu kadar önemli mi?
Fark önemlidir ve kullanım biçiminize göre yön değiştirir. 420C (1.4034, C %0,43–0,50) daha yüksek sertlik verir — EN ISO 7153-1 çalışma sertliği 50–58 HRC, bir üretici ideal koşullarda 57 HRC‘ye kadar çıkılabildiğini yazar — ve daha yüksek sertlik daha uzun ağız tutumu demektir. 420B (1.4028, C %0,26–0,35) daha düşük sertlik verir (49–55 HRC) ama belirgin şekilde daha toktur ve daha iyi korozyon direncine sahiptir, çünkü karbürlere bağlanan krom miktarı daha azdır. Karar kuralı şudur: ağız incelip kaldıraç yükü ve darbe alıyorsa 420B; ağız kalın, yük düşük ve tek istenen kesme ömrüyse 420C. Mutfak dilimleme bıçağı, jilet, maket bıçağı → 420C tarafı. Kemik keskisi, cerrahi makas, dış mekân bıçağı, ağır kullanım bıçağı → 420B tarafı. Asıl derdiniz yalnızca ağız tutumuysa 440C (C %0,95–1,20 + Mo) daha yüksek aşınma direnci verir; bedeli tokluğun ve bilenebilirliğin daha da düşmesidir.
Parçayı 480 °C’de temperledik çünkü 500 MPa’lık bir akma yeterliydi. Sorun var mı?
Evet, ciddi bir sorun var — ve iki koldan. Birincisi: 480 °C’de temperlemekle hiçbir şey kazanmadınız. Üretici temperleme eğrisi 450 °C’de çekme dayanımını 1620 N/mm², 200 °C’de 1700 N/mm² verir. Yani bu bant size daha düşük mukavemet verdi; 500 MPa hedefiniz için zaten 650–700 °C bandında temperlemeniz gerekirdi (650 °C’de Rp0,2 650 N/mm²). İkincisi ve asıl ciddi olan: 400–550 °C bandı tokluğun dibe vurduğu banttır — çentik darbe enerjisi 300 °C’deki 20 J‘den 450–500 °C’de 12 J‘ye, yani yaklaşık %40 daha aşağı iner. Üstüne, yayımlanmış bir hasar incelemesi bu banda giren 420 parçalarında taneler arası korozyon bulmuştur. Kısacası parçanız hem daha zayıf, hem daha gevrek, hem korozyona daha açık hâle geldi. Yapılacak iş: parçaları servise vermeyin. Doğru yol, malzemeyi yeniden östenitleyip (1000–1050 °C) yağda su verip 650–700 °C’de temperlemektir — böylece hedef akmayı alırsınız ve tokluk 32–40 J bandına çıkar. Alternatif olarak yüksek sertlik istiyorsanız 150–200 °C düşük temperine inin. Kural: 350 °C ile 600 °C arasında hiç durmayın.
420B ile 1.4028 kesinlikle aynı çelik mi? Sertifikada hangisini istemeliyim?
Pratikte aynı, hukuken özdeş değil. Karbon bandı örtüşür (her ikisi de %0,26–0,35), krom bandı örtüşür (%12–14). Ancak iki fark vardır ve sertifika kabulünde sorun çıkarabilir: (1) Manganez — EN 10088 1.4028 için ≤%1,50, ASTM F899 420B için ≤%1,00 tavanı verir. (2) Kükürt — EN 10088 temel tavanı ≤%0,015‘tir (işlenebilirlik için %0,015–0,030 ayrıca izinlidir), ASTM F899 420B ise doğrudan ≤%0,030 verir. Yani kükürdü %0,025 olan bir döküm F899 420B’ye uygundur, ancak EN 1.4028’in temel kükürt sınırını aşar. Ne isteyeceğinize şöyle karar verin: cerrahi/dental alet üretiyorsanız ASTM F899 420B (veya EN ISO 7153-1) isteyin — bu belgeler bu kullanım için yazılmıştır. Genel mühendislik parçası, mil, kalıp, bıçak üretiyorsanız EN 1.4028 / X30Cr13 isteyin ve S ≤%0,015 ile Mn ≤%1,00 şartını ayrıca yazın. Her iki durumda da “UNS S42000” ibaresine güvenmeyin: bu numara 420A, 420B ve 420C’nin üçünde de aynıdır ve size hiçbir şey söylemez.
Yaygın Veri Sayfası Hataları ve Sipariş Tuzakları
1) “420B bir AISI kalitesi değildir, uydurma bir addır.”Yarı yanlış. 420B, ASTM F899’da tanımlı ve karbon bandı yazılı gerçek bir ASTM adıdır. Yanlış olan kısım, ASTM A276/A314/A484 genel çubuk şartnamelerinde 420B diye bir kalite aramaktır — orada yoktur. 2) “UNS S42000 sertifikası 420B’yi doğrular.”Doğrulamaz. ASTM F899, 420A, 420B ve 420C’nin üçüne de aynı UNS numarasını verir. Karbon analizine bakın. 3) “1.4028’de molibden vardır.”Yoktur. Molibden içeren, kükürtlü otomat türevi olan 1.4029 (X29CrS13)‘tür. 1.4028’in kimyasında Mo şart koşulmaz. 4) “420B paslanmazdır, o yüzden deniz suyunda kullanılabilir.”Kullanılamaz. Molibden yoktur ve %13 krom klorür çukurcuklanmasına karşı yetersizdir. 5) “Tavlı 420B de paslanmazdır.”Teknik olarak evet, pratikte hayır. Tavlı durumda karbürler çözünmemiştir ve yüzey pürüzlüdür; direnç belirgin şekilde düşüktür. Korozyon gerekiyorsa parça sertleştirilmiş + düşük temperlenmiş + parlatılmış teslim alınmalıdır. 6) “Sürekli servis 650 °C.”Bu bir TUFALLENME sınırıdır, taşıyıcı sınır değildir. Gerçek tavan temperleme sıcaklığıdır; düşük temperlenmiş parça için pratik tavan ~200 °C. 7) “ASME onaylı 420B alabiliriz.”Alamazsınız. Bu kalitenin ASME basınçlı kap veya borulama kodu kabulü yoktur. 8) “420B boru sipariş ettik.”Standart bir ürün değildir. 1.4028 için doğrulanmış ASTM veya EN boru/tüp şartnamesi bulunamamıştır. 9) “1.4028 = BS 420S45.”Çelişkili. Bazı kaynaklar 420S45’i 1.4028’e, bazıları 1.4034’e eşliyor. Bu BS numarasını tek başına kimlik olarak kullanmayın. 10) “Kaynak sonrası gerilim giderme yaptık, tamam.”Yetmez. 200–300 °C gerilim giderme ITAB’daki temperlenmemiş martenziti düzeltmez. Ya parça soğumadan 732–788 °C tavlama uygulanmalı, ya da tam ısıl işlem döngüsü baştan yapılmalıdır. 11) “1.4028’in mekanik değerleri 420 ile aynıdır.”Değildir. “420” tanımlı bir üst karbon sınırı taşımadığı için tek bir mekanik değer kümesi yoktur; 1.4028’in değerleri %0,26–0,35 karbon bandına aittir. 12) “Elastisite modülü 190 GPa.”Çelişkili. Üretici kartları 200–215 GPa verir; 190 GPa değeri bir veri tabanı değeridir. Rijitlik hesabı yapıyorsanız 215 GPa‘ı esas alın ve tedarikçinizden teyit isteyin. 13) “Manyetik olmayan paslanmaz istiyoruz, 420B verin.”Veremezsiniz. 420B bütün durumlarda ferromanyetiktir (μr ≈ 700–1000). Manyetik olmayan paslanmaz için 304 veya 316 ailesine gidin.