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AISI 420（1.4021）：多领域应用的高性能材料
材料信息
不锈钢AISI 420，也被称为1.4021、BS 420S37和X20Cr13，是一种马氏体铬钢。由于其高铬含量，该材料具有良好的耐腐蚀性（PREN值12.0-14.0）。该材料可在高达400°C的温度下使用。其硬度≤230 HB，密度为7.7 kg/dm³（在室温下），抗拉强度为750至850 N/mm²。这种不锈钢等级的特点是具有良好抛光性能，也可抛光至高光泽。该材料可使用所有常见的焊接方法（电弧焊除外）进行加工，也适合锻造。其他加工选项包括冷成型和机械加工。这种钢材通常不用于冷镦。它常用于制造切割工具，如刀具，或用于建筑和设计中的装饰目的。
材料规格
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EN材料编号：1.4021
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EN简称：X20Cr13
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EN标准：10088-3
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微观结构类别：马氏体
相当标准和名称
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AFNOR Z20C13
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AISI 420
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B.S. 420S37
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CSN 17022
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JIS SUS420J1
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PN 2H13
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SS 2303
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UNE F.3402
性能和化学成分
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Cu | Mo | Ni | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 含量（%） | 0.16-0.25 | ≤1.00 | ≤1.50 | ≤0.04 | ≤0.03 | - | 12.0-14.0 | - | - | - | - |
物理性能
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磁性：有
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密度（kg/dm³）：7.7
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热导率（20°C）：30
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电阻率（Ω mm²/m，20°C）：0.6
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比热容（20°C）：460
机械性能
| Ø (mm) | 热处理状态 | 硬度 (HB) | 屈服强度 Rp0.2 (MPa) | 抗拉强度 Rm (MPa) | 断后伸长率 A5 (%) | 冲击吸收能量 AV (J) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤160 | QT800 | - | ≥600 | 800-950 | ≥12 | ≥20 |
| ≤160 | QT700 | - | ≥500 | 700-850 | ≥13 | ≥25 |
高温下的屈服强度
| 温度（°C） | 100°C | 150°C | 200°C | 250°C | 300°C | 350°C | 400°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| +QT800 | ≥515 | ≥495 | ≥475 | ≥460 | ≥440 | ≥405 | ≥355 |
| +QT700 | ≥460 | ≥445 | ≥430 | ≥415 | ≥395 | ≥365 | ≥330 |
焊接性能
不锈钢AISI 420 / 1.4021易于焊接。该材料可使用所有常见的焊接方法，如钨极惰性气体焊、熔化极气体保护焊和点焊，但不适合电弧焊。应注意不要使用含氮或含氢的气体，因为这些气体会对材料的机械性能产生负面影响。焊接前，材料必须预热至100°C-300°C。焊接后，材料应冷却至低于120°C的温度，然后在约650°C下进行回火处理。材料1.4302（X5CrNi19-9）、1.4502（X8CrTi18）和1.4551（X5CrNiNb19-9）可用作焊接添加剂。
锻造性能
材料AISI 420 / BS 420S37易于锻造。应先缓慢加热至超过850°C，然后快速加热至1150°C至1180°C。锻造可以在1100°C至950°C的温度范围内进行。材料应随后在炉中缓慢冷却。如果出现变色或氧化皮，必须将其去除，因为它会对耐腐蚀性产生负面影响。这种材料可用于自由锻造和模锻。
热处理和热成型
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退火（+A）（在炉中或空气中缓慢冷却）：745-825°C
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热加工（在炉中缓慢冷却）：1100-800°C
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淬火（+QT）（在空气中、油中或聚合物中冷却）：950-1050°C
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回火（+QT700）（在空气中、油中或聚合物中冷却）：650-750°C
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回火（+QT800）（在空气中、油中或聚合物中冷却）：600-700°C
加工性能
材料AISI 420的加工性能一般，这取决于其硬度和强度。其加工值与类似钢级相当。
耐腐蚀性
马氏体不锈钢1.4021（AISI 420, X20Cr13）由于其12-14%的高铬含量而具有良好的耐腐蚀性。这尤其适用于不含氯的介质，如有机酸、肥皂或溶剂。该材料在高达600°C的温度下具有抗缩放性。请注意，该材料不耐晶间腐蚀。
应用领域
不锈钢AISI 420（1.4021, X20Cr13）在多个行业中广泛应用。在餐具行业，这种钢材常用于制造刀具、剪刀和其他切割工具。在石油行业，由于其对腐蚀环境的良好抵抗力，常用于泵零件、阀门和管道。这种钢材也用于机械工程，例如制造零部件。在液压行业，由于其强度和硬度，该材料用于液压缸和零部件。汽车行业由于其耐磨性和硬度，使用不锈钢AISI 420制造轴、曲轴和变速箱零部件。在化学和石化行业，该材料用于储罐建造。这种不锈钢也用于建筑和设计中的装饰目的，因为它可以被抛光和精加工。它在食品工业中也发挥着重要作用，特别是在厨房设备和食品加工机械的生产中。