1.4021 不锈钢具有良好的耐磨性,原因如下:
高硬度:1.4021 不锈钢属于马氏体不锈钢,经过适当的热处理,比如淬火回火处理后,其硬度能够达到 HRC50 以上。材料的硬度是影响耐磨性的重要因素之一,高硬度使得其能够抵抗磨损和划伤,在高负荷和摩擦条件下仍能保持其表面完整性。
马氏体组织特性:马氏体是碳在 α 相中的过饱和固溶体,1.4021 不锈钢的马氏体组织中含有较多的碳元素。这些碳元素可以提高材料的硬度和强度,进而提升耐磨性。马氏体不锈钢通常具有比其他不锈钢材料更高的耐磨性,适合用于制造需要高耐磨性的零部件,如轴承、齿轮、刀具等。
由于 1.4021 不锈钢具有良好的耐磨性,常被广泛应用于各种磨损环境中,能在严酷的机械载荷和摩擦条件下,保持较长的使用寿命。
1.4021 不锈钢是一种马氏体不锈钢,以下是关于它的一些介绍:
化学成分:碳(C)含量在 0.16%-0.25%,铬(Cr)含量在 12.00%-14.00%,硅(Si)含量不超过 1.00%,锰(Mn)含量不超过 1.50%,磷(P)含量不超过 0.04%,硫(S)含量不超过 0.03%,其余为铁(Fe)。
物理性质:密度为 7.75g/cm³,热膨胀系数为 10.3×10⁻⁶/K,弹性模量为 200GPa,热导率为 24.9W/(m・K),电阻率为 0.55×10⁻⁶Ω・m。
机械性能:退火状态下,抗拉强度小于 760MPa,硬度小于 HB230;经不同的热处理后,如淬火和回火处理(QT),其性能有所不同,例如 QT700 状态下,抗拉强度为 700-850MPa,屈服强度大于 500MPa,伸长率大于 13%,冲击韧性大于 25J。
耐腐蚀性:耐腐蚀性低于普通奥氏体不锈钢,能抵抗淡水、干燥空气、温和的碱和酸,但抵抗能力低于同等的非易切削等级。在硬化状态且表面光洁度高时,耐腐蚀性佳。
加工性能:可加工性良好,是常用不锈钢中可加工性较高的一种,但焊接性较差,焊接时需预热到 150-320°C,焊后需在 610-760°C 进行热处理。
应用领域:广泛应用于各类精密机械、轴承、电气设备、仪器仪表、交通工具、家用电器等。还用于制造在大气、水蒸气、水以及氧化性酸环境下使用的零部件,如螺栓、涡轮叶片、刀具、装饰件、手术器械、衬套、阀座等。
1.4021 不锈钢的价格会因地区、市场、规格、厂家以及采购量等因素而有所不同,很难简单地确定哪里的价格便宜。以下是一些常见的购买渠道及价格情况分析:
阿里巴巴等电商平台:上面有众多国内外的供应商,价格范围较广。如井腾井天集团在阿里巴巴上销售的德国 1.4021 不锈钢棒,价格低至 8.6 元 / 千克。还有其他商家销售的 1.4021 不锈钢钢带,价格在 6-29.8 元 / 千克不等。
实体钢材市场:在无锡、佛山等国内主要的钢材交易市场,由于竞争充分,货源丰富,可能会找到价格相对较低的 1.4021 不锈钢。这些市场集中了众多的经销商和厂家,采购量较大时,有更多的议价空间。
生产厂家:直接从生产厂家采购,理论上可以省去中间环节的费用,价格可能更有优势。例如上海嘉椋特殊钢有限公司报价 22 元 / 千克。不过,厂家一般对采购量有一定要求,而且不同厂家的价格也会有所差异。
国际市场:根据国际钢铁协会发布的数据,国际不锈钢价格大约在每吨 1200-3000 美元之间。但进口 1.4021 不锈钢可能涉及关税、运输等费用,综合成本不一定低。
如果需要购买 1.4021 不锈钢,建议多比较不同渠道的价格和服务,结合自身的采购需求和预算,选择的购买渠道。同时,关注市场行情的变化,在价格合适的时候进行采购
1.4021 不锈钢的加工性能具有以下特点:
切削加工
可切削性较好:该不锈钢的硬度和强度相对适中,在切削加工过程中,刀具的磨损相对较慢,能够保持较好的切削刃锋利度,从而获得较好的加工表面质量。一般来说,使用硬质合金刀具进行切削加工时,切削速度可以根据具体的加工条件选择在 100 - 200m/min 左右,进给量在 0.1 - 0.3mm/r 之间。
需注意断屑:在切削过程中,由于 1.4021 不锈钢的韧性较好,切屑容易形成带状,不利于加工过程的顺利进行。因此,需要选择合适的刀具几何参数和切削参数,以促进切屑的折断,例如采用带有断屑槽的刀具,适当增加切削进给量等。
冲压加工
良好的成型性:1.4021 不锈钢具有较好的延展性和韧性,能够在冲压过程中承受较大的变形而不破裂。这使得它适合用于制造各种形状复杂的冲压件,如汽车零部件、厨房用具等。在冲压加工时,需要根据具体的零件形状和尺寸,合理设计冲压模具,选择合适的冲压设备吨位,以确保冲压件的质量和精度。
注意加工硬化:虽然其成型性良好,但在冲压过程中,材料容易发生加工硬化现象。随着冲压变形量的增加,材料的硬度和强度会逐渐提高,而韧性和延展性则会下降。这就需要在冲压过程中,根据材料的加工硬化程度,适时进行中间退火处理,以恢复材料的塑性,便于后续的冲压加工。
锻造加工
热加工性能良好:在锻造温度范围内,1.4021 不锈钢具有较好的流动性和可塑性,能够较好地填充模具型腔,获得形状复杂、尺寸精度较高的锻件。其始锻温度一般在 1050 - 1100°C 左右,终锻温度不低于 850°C。在锻造过程中,要注意控制加热速度和锻造比,以锻件的内部组织均匀,力学性能良好。
冷却方式有要求:锻造后的冷却方式对 1.4021 不锈钢的组织和性能有重要影响。一般来说,对于小型锻件,可以采用空冷的方式;而对于大型锻件或对组织性能要求较高的锻件,可能需要采用缓冷或等温淬火等冷却方式,以避免产生过大的内应力和组织缺陷。
焊接加工
可焊性尚可:1.4021 不锈钢可以采用多种焊接方法进行焊接,如手工电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等。在焊接时,需要选择合适的焊接材料,一般选用与母材成分相近的焊条或焊丝,以焊接接头的力学性能和耐腐蚀性。例如,对于 1.4021 不锈钢的焊接,常用的焊条型号有 E410 - 16 等。
需注意焊接工艺:焊接过程中,由于 1.4021 不锈钢的导热性较差,焊接热影响区容易出现晶粒长大和硬化现象,从而降低焊接接头的韧性和耐腐蚀性。因此,需要严格控制焊接工艺参数,采用较小的焊接电流和较快的焊接速度,减少焊接热输入。同时,在焊接前需要对焊件进行预热,预热温度一般在 150 - 300°C 左右,焊接后还需要进行适当的热处理,如回火处理,以消除焊接应力,改善焊接接头的组织和性能。
1.4021 不锈钢的焊接性一般,在焊接时需要采取一些特殊措施来焊接质量,具体如下:
化学成分影响:1.4021 不锈钢碳含量在 0.16%-0.25% 之间。碳含量较高会使焊接性变差,焊接时容易产生热裂纹和冷裂纹,同时会降低焊接接头的韧性和塑性。
焊接工艺要点
焊接方法:可采用常规的焊接方法,如手工电弧焊、TIG 焊、MIG/MAG 焊等。
焊接材料:应选择与母材成分相似的焊接材料,以焊缝的性能与母材相近。
预热:由于碳含量较高,焊接前通常需要进行预热,预热温度一般在 200-300℃左右。预热可以降低焊接接头的冷却速度,减少淬硬倾向,防止冷裂纹的产生。
焊接参数控制:焊接时要合理控制焊接电流、电压和焊接速度等参数,避免过大的焊接热输入,以防止焊接接头过热,降低接头的力学性能。
保护气氛:采用气体保护焊时,要确保保护气体的纯度和流量,以避免焊接过程中发生氧化和氮化反应,影响焊接质量。
焊后热处理:焊后应及时进行热处理,如回火处理,以消除焊接残余应力,改善焊接接头的组织和性能,提高接头的韧性和耐腐蚀性。
如果焊接工艺不当,1.4021 不锈钢在焊接过程中可能会出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷,并且焊接接头的性能可能会低于母材,如强度、韧性和耐腐蚀性等方面。因此,在焊接 1.4021 不锈钢时,建议由经验丰富的焊工进行操作,并严格按照焊接工艺规范进行。
1.4021 不锈钢的轧制过程通常包括以下步骤:
坯料准备:选择符合要求的 1.4021 不锈钢钢坯,其化学成分应满足相关标准,碳含量一般在 0.16%-0.25%,铬含量在 12.00%-14.00% 等。钢坯需经过检验,确保无明显缺陷,如裂纹、气孔等。
加热:将坯料加热至合适的轧制温度范围。一般来说,1.4021 不锈钢的轧制加热温度在 1100-800℃左右。加热设备通常采用加热炉,如步进式加热炉等,以坯料加热均匀,避免局部过热或过冷,影响轧制质量。
粗轧:加热后的坯料首入粗轧机组进行轧制。粗轧的目的是将坯料逐步轧制成所需的厚度和宽度,同时改善钢材的内部组织,使其更加致密均匀。粗轧过程中,通常采用较大的压下量和较低的轧制速度,以钢材能够充分变形。
精轧:经过粗轧后的中间坯料进入精轧机组进行进一步轧制。精轧的主要任务是控制产品的尺寸精度和表面质量,使其达到终的产品规格要求。在精轧过程中,需要控制轧制速度、压下量、张力等参数,以产品的厚度公差、板形和平直度等指标符合标准。
冷却:精轧后的钢材需要进行冷却,以获得所需的组织和性能。冷却方式通常有两种,一种是自然冷却,即将钢材在空气中自然冷却至室温;另一种是快速冷却,如采用水冷或风冷等方式,快速降低钢材的温度,以提高钢材的强度和硬度等性能。对于 1.4021 不锈钢,有时为了获得更好的耐腐蚀性和韧性,会采用适当的冷却速度,避免冷却过快导致钢材出现裂纹等缺陷。
表面处理:根据产品的用途和要求,对轧制后的不锈钢板材或卷材进行表面处理。常见的表面处理方式有酸洗、钝化、抛光等。酸洗可以去除钢材表面的氧化皮和杂质,提高表面光洁度;钝化可以在钢材表面形成一层钝化膜,提高其耐腐蚀性;抛光则可以获得更高的表面光洁度和亮度,满足一些特殊用途的要求。
检验与包装:对轧制后的 1.4021 不锈钢产品进行全面的检验,包括尺寸精度、表面质量、力学性能、化学成分等方面的检验。检验合格后的产品根据客户的要求进行包装,以便运输和储存。包装方式通常有捆扎、覆膜、装箱等,以保护产品在运输和储存过程中不受损坏。