【強(qiáng)度高達(dá)700MPa!】X20Cr13(1.4021)QT700馬氏體不銹鋼全解析
當(dāng)設(shè)備對強(qiáng)度提出更高要求、又不能wan全放棄耐腐蝕性時(shí),材料選擇往往變得棘手。此時(shí),一種具有良好熱處理性能、機(jī)械強(qiáng)度可達(dá)700MPa以上的馬氏體不銹鋼——X20Cr13(EN 1.4021 / AISI 420)QT700狀態(tài),正是機(jī)械工程與工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)選之一。
一、材料概述
X20Cr13 / 1.4021 是一種典型的馬氏體型不銹鋼,碳含量高達(dá)0.20%,在淬火與高溫回火(調(diào)質(zhì))處理后可獲得優(yōu)良的強(qiáng)度、硬度與韌性組合。QT700表示材料在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的zui低抗拉強(qiáng)度達(dá)到700 MPa,廣泛應(yīng)用于機(jī)械零部件和耐磨場合。
二、標(biāo)準(zhǔn)與國際對照
標(biāo)準(zhǔn)體系 | 牌號 |
---|---|
EN | X20Cr13 |
W.-Nr | 1.4021 |
AISI | 420(近似) |
GB | 2Cr13 |
ISO | X20Cr13 |
三、化學(xué)成分范圍(典型 %)
元素 | C | Cr | Mn | Si | P | S |
---|---|---|---|---|---|---|
含量 | 0.16–0.25 | 12.0–14.0 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.03 |
較高的碳含量確保材料具備熱處理硬化能力;鉻元素則提供基礎(chǔ)的不銹能力。
四、QT700狀態(tài)下的力學(xué)性能
項(xiàng)目 | 數(shù)值(典型) |
---|---|
抗拉強(qiáng)度 Rm | ≥700 MPa |
屈服強(qiáng)度 Rp0.2 | ≥500 MPa |
延伸率 A | ≥15% |
布氏硬度 | 220–270 HBW |
洛氏硬度 HRC | 20–35(根據(jù)熱處理狀態(tài)) |
材料在QT700狀態(tài)下具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性,適合長期承受載荷的工況。
五、核心性能特點(diǎn)
高強(qiáng)度可調(diào)控:適合承壓、高載荷零件;
良好耐磨性:經(jīng)過調(diào)質(zhì)后表現(xiàn)出色;
中等耐腐蝕性:適用于清潔空氣、水蒸氣、弱腐蝕性介質(zhì)環(huán)境;
熱處理性能優(yōu)異:適用于調(diào)質(zhì)、表面淬火等工藝;
加工性能適中:在退火態(tài)下具有良好的可加工性。
六、典型應(yīng)用領(lǐng)域
水泵行業(yè):泵軸、葉輪、閥門、密封圈;
汽車與工程機(jī)械:軸類、齒輪、傳動部件;
食品與輕化工設(shè)備:中性介質(zhì)下的刀具、工裝件;
通用制造業(yè):高強(qiáng)螺栓、螺母、銷子、模具基礎(chǔ)件。
七、選材建議與場景優(yōu)勢
與較低碳的1.4006、1.4024相比,1.4021擁有更高的調(diào)質(zhì)強(qiáng)度和表面硬化能力,適用于承力結(jié)構(gòu)件;相比420F、1.4005等硫改性易切削鋼,1.4021在耐磨性與強(qiáng)度方面優(yōu)勢更明顯,適合對使用壽命要求較高的工況。
小結(jié)
X20Cr13(1.4021)QT700狀態(tài) 是一種性能均衡、經(jīng)濟(jì)適用的馬氏體不銹鋼材料。在高強(qiáng)度+適度耐蝕性的雙重需求下,它常被視為“結(jié)構(gòu)用不銹鋼”的穩(wěn)定之選,廣泛服務(wù)于機(jī)械制造、能源、水處理等行業(yè)。
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