X20Cr13和X30Cr13钢均属于欧洲标准EN10088。作为高铬不锈钢的代表钢,它们都属于马氏体不锈钢,具有良好的机械加工性能。
经热处理(调质)后,均具有优良的耐蚀性、抛光性、高强度和耐磨性。但相比之下,在铬含量相同的基础上,X20Cr13的含量较低,这意味着耐腐蚀性比较高,强度比较低。X30Cr13的硬度比较高,比较适合制造承受高负荷、高耐磨和腐蚀性介质的塑料模具。
要解决这个问题,首先要了解德国不锈钢的命名规则,然后我们就简单的说一下。
根据DIN 17006体系钢号表示方法,钢中5%以上的元素称为高合金钢,钢号以字母X开头,后跟代表钢的平均碳含量和化学成分的数字。合金元素符号,按含量排序,最后为各主要合金元素含量的百分比平均值(四舍五入)。
例如:X10CrNi18-8表示w(C)为0.10%、w(Cr)为18%、w(Ni)为8%的不锈钢
这里X20Cr13和X30Cr13,根据上面的规律,我们知道X20Cr13和X30Cr13的平均碳含量分别为0.2%和0.3%,Cr含量在13%左右。
另一种表示方法是DIN17007体系的数字钢号表示方法。它用7位数字表示,其一般形式如下图所示
X XXXX XX
第一个数字 X 表示材料类别,第 2-5 个 XXXX 表示钢种组,第 6 和第 7 个数字 XX 是附加数字,表示钢的制造方法和热处理状态。
在表示钢种等级的数字中,最重要的是第2位和第3位。第4位和第5位没有一定的规则,或者以碳含量或合金含量来区分。
40~45代表不锈钢组别,具体含义如下
40——Ni<2.5%,不含Mo、Nb、Ti
41——Ni<2.5%,含Mo,不含Nb和Ti
43——Ni≥2.5%,不含Mo、Nb、Ti
44——Ni≥2.5%,含Mo,不含Nb和Ti
45——包含特殊添加元素
在本文中,X20Cr13 的数字代码为 1.4021,而 X30Cr13 的数字代码为 1.4028。
年级 | C | 硅 | 锰 | 磷 | 小号 | 铬 |
X20Cr13/1.4021 | 0.16-0.25 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤ 0.04 | ≤ 0.015 | 12-14 |
X30Cr13/1.4028 | 0.26-0.35 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤ 0.04 | ≤ 0.015 | 12-14 |
X20Cr13 | X30Cr13 | |
中国 | 20Cr13/2Cr13 | 30Cr13/3Cr13 |
美国 | 420/S42000 | 420/S42000 |
日本 | SUS420J1 | SUS420J2 |
X20Cr13/1.4021 | X30Cr13/1.4028 | |||
密度,g/cm3 | 7.75 | 7.76 | ||
Ac1,℃ | 820 | 780 | ||
Ar1,℃ | 820 | 780 | ||
女士,℃ | 300-350 | 240 | ||
熔点,℃ | 1470-1510 | 1365 | ||
比热容,(0~100℃),kj/(kg.k) | 0.46 | 0.47 | ||
导热系数 W/(mK) | 100℃ | 500℃ | 100℃ | 500℃ |
22.2 | 26.4 | 25.1 | 25.5 | |
线膨胀系数,10^-6/k | 0~100℃ | 0~500℃ | 0~100℃ | 0~500℃ |
10.3 | 12.2 | 10.5 | 12.0 | |
电阻率(20℃),Ω.mm2/m | 0.55 | 0.52 | ||
纵向弹性模量(20℃),kN/mm2 | 200 | 219 | ||
磁的 | 磁的 | 磁的 |
X20Cr13 | X30Cr13 | |
初锻温度 | 1100℃-1150℃ | 1100℃ |
终锻温度 | 850-900℃ | 低 850℃ |
锻造比 | ≥4:1 | ≥4:1 |
锻后处理 | 缓慢冷却 | 缓慢冷却 |
X20Cr13 | X30Cr13 退火
X20Cr13 | X30Cr13 | |
退火温度 | 730-790℃ | 730-790℃ |
冷却方式 | 炉冷 | 炉冷 |
硬度 | 160-187HB | <207HB |
X20Cr13 | X30Cr13钢退火状态力学性能
年级 | 抗拉强度 | 伸长 | 硬度 |
X20Cr13 | 最大700Mpa | 低 15% | ≤225HBW |
X30Cr13 | 最大740Mpa | 低 15% | ≤235HBW |
X20Cr13 | X30Cr13 调质(QT)
X20Cr13+QT | X30Cr13+QT | |
淬火温度 | 950-1050℃ | 950-1050℃ |
冷却方式 | 油,空气 | 油,空气 |
回火温度 | 200-350℃ | 200-350℃ |
X20Cr13+QT650和X20Cr13+QT750是什么?
其实QT650表示热处理状态,QT是调质热处理,650表示调质后抗拉强度达到650Mpa以上。
同理,QT750是指调质热处理后的抗拉强度达到750Mpa以上。
X20Cr13+QT650 | X20Cr13+QT750 | |
淬火温度 | 950-1010℃ | 950-1010℃ |
冷却方式 | 油,空气 | 油,空气 |
回火温度 | 700-780℃ | 620-700℃ |
QT650 &QT750的机械性能
年级 | 抗拉强度 | 0.2% 证明强度 | 伸长 |
+QT650 | 650-850Mpa | 低 450 | 低 12% |
+QT750 | 750-950Mpa | 低 550 | 低 10% |
X30Cr13+QT800是什么?
X30Cr13钢经调质热处理后抗拉强度达到800Mpa以上,即QT800
X30Cr13+QT800 | |
淬火温度 | 950-1010℃ |
冷却方式 | 油,空气 |
回火温度 | 650-730℃ |
QT800的机械性能
年级 | 抗拉强度 | 0.2% 证明强度 | 伸长 |
+QT800 | 800-1000Mpa | 低 600 | 低 10% |
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