Charakterystyka ogólna
Gatunek stal AISI 420 w odmianie EN 1.4034 (X46Cr13, 4H13) to wysokowęglowa martenzytyczna stal nierdzewna, przeznaczona do zastosowań wymagających maksymalnej twardości, bardzo wysokiej odporności na zużycie oraz stabilności krawędzi roboczych. Jest to najbardziej „twarda” i najbardziej narzędziowa odmiana w rodzinie stali 420 wg EN.
Podwyższona zawartość węgla (do ok. 0,50% C) w połączeniu z chromem na poziomie 12–14% pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej hartowności, przewyższającej gatunki 1.4021, 1.4028 oraz 1.4031. Stal 1.4034 znajduje zastosowanie tam, gdzie odporność na ścieranie i trwałość mechaniczna mają wyższy priorytet niż maksymalna odporność korozyjna.
Oznaczenia i identyfikacja materiału (SEO)
- AISI 420
- EN 1.4034
- X46Cr13
- 4H13 (PN)
- Х46Cr13 (GOST)
- 420 stainless steel – extra high carbon
- Martensitic stainless steel X46Cr13
Skład chemiczny (wg EN 10088 – zakres typowy)
| Pierwiastek | Zawartość [%] |
|---|---|
| C (Węgiel) | 0,43 – 0,50 |
| Cr (Chrom) | 12,0 – 14,0 |
| Mn (Mangan) | ≤ 1,0 |
| Si (Krzem) | ≤ 1,0 |
| P (Fosfor) | ≤ 0,040 |
| S (Siarka) | ≤ 0,015 |
| Ni (Nikiel) | ≤ 0,75 |
| Mo (Molibden) | ≤ 0,75 |
| Fe (Żelazo) | reszta |
Właściwości mechaniczne (po hartowaniu i niskim odpuszczaniu)
| Właściwość | Wartość typowa |
|---|---|
| Twardość maksymalna | 56–60 HRC |
| Wytrzymałość na rozciąganie Rm | 900–1150 MPa |
| Granica plastyczności Rp0,2 | 650–850 MPa |
| Wydłużenie A5 | 6–10% |
| Moduł sprężystości E | ~200 GPa |
| Gęstość | 7,75 g/cm³ |
Gatunek 1.4034 oferuje najwyższą twardość i odporność na zużycie spośród wszystkich odmian stali AISI 420 wg EN.
Właściwości fizyczne
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Przewodność cieplna | ~23–24 W/m·K |
| Współczynnik rozszerzalności (20–100°C) | ~10,5 × 10⁻⁶ /K |
| Rezystywność elektryczna | ~0,55 Ω·mm²/m |
| Zakres topnienia | 1480–1530°C |
| Własności magnetyczne | materiał magnetyczny |
Odporność korozyjna
Stal EN 1.4034 / X46Cr13 zapewnia:
- odporność na korozję atmosferyczną w warunkach suchych i umiarkowanych,
- dobrą odporność na wodę i parę wodną,
- ograniczoną odporność w środowiskach chlorkowych i kwaśnych,
- najwyższą odporność korozyjną po hartowaniu, niskim odpuszczaniu i polerowaniu.
W porównaniu do niższych odmian 420 odporność na korozję jest nieco niższa, co jest naturalnym efektem bardzo wysokiej zawartości węgla.
Obróbka i właściwości technologiczne
Obróbka cieplna
- Austenityzowanie: 1000–1050°C
- Hartowanie: olej / powietrze
- Odpuszczanie: 150–350°C
Pozwala to precyzyjnie dobrać kompromis między twardością a udarnością.
Obróbka skrawaniem
- dobra w stanie wyżarzonym,
- po hartowaniu wymaga narzędzi z węglików spiekanych lub CBN.
Spawalność
- bardzo ograniczona,
- wymaga podgrzewania wstępnego i pełnej obróbki cieplnej po spawaniu,
- w praktyce spawanie stosowane wyjątkowo.
Wykończenie powierzchni
- doskonałe właściwości polerskie,
- możliwość uzyskania bardzo niskiej chropowatości powierzchni.
Zastosowania stali AISI 420 / EN 1.4034
Stal 1.4034 jest wybierana tam, gdzie kluczowa jest ekstremalna odporność na zużycie.
Przemysł narzędziowy
- noże techniczne i specjalistyczne,
- ostrza tnące o bardzo długiej żywotności,
- elementy narzędzi chirurgicznych i precyzyjnych.
Przemysł maszynowy
- tuleje, trzpienie, wały pracujące w tarciu,
- elementy pomp i zaworów,
- części narażone na intensywne ścieranie.
Zastosowania specjalne
- elementy precyzyjne wymagające wysokiej stabilności wymiarowej,
- komponenty polerowane o wysokiej twardości powierzchni.
Kluczowe zalety stali X46Cr13
- najwyższa twardość w rodzinie AISI 420,
- bardzo wysoka odporność na zużycie i ścieranie,
- doskonała stabilność krawędzi roboczej,
- możliwość precyzyjnej kontroli właściwości przez obróbkę cieplną,
- bardzo dobre właściwości polerskie,
- magnetyczność,
- materiał sprawdzony w zastosowaniach narzędziowych.
Dostępne postacie wyrobu
- pręty okrągłe i kwadratowe,
- płaskowniki,
- elementy kute,
- półfabrykaty do obróbki CNC.
Podsumowanie
Stal nierdzewna AISI 420 / EN 1.4034 / 4H13 / X46Cr13 to najbardziej zaawansowana pod względem twardości i odporności na zużycie odmiana stali 420 wg EN. Jest to materiał dedykowany do najbardziej wymagających aplikacji narzędziowych i precyzyjnych, gdzie odporność mechaniczna i trwałość powierzchni są ważniejsze niż maksymalna odporność korozyjna. Idealny wybór dla producentów noży, narzędzi, elementów maszyn oraz komponentów pracujących w warunkach intensywnego tarcia.