SUS440C是JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不銹鋼中硬度最高的不銹鋼。是馬氏體不銹鋼的一種，推測在進(jìn)行了熱處理以提高硬度的狀態(tài)下使用。現(xiàn)貨：圓棒、板材、鍛件、特殊尺寸可訂貨！
不銹鋼常用于要求強(qiáng)度和耐磨性的軸承和軸等機(jī)械零件，由于強(qiáng)度高、耐腐蝕，也用于切削工具。
但是，SUS440C最重要的硬度和不銹鋼的重要特性即耐腐蝕性也會因熱處理?xiàng)l件而變化，因此需要充分的知識來處理。
在本文中，我們將解釋SUS440C的性能和標(biāo)準(zhǔn)、物理性能、耐腐蝕性和根據(jù)熱處理?xiàng)l件而變化的機(jī)械性能。
什么是SUS440C？
SUS440C是一種馬氏體不銹鋼，含碳量高達(dá)0.95～1.20%，淬火固化性特別高（見上圖）。通過淬火和回火，可以獲得HRC58或更高的硬度，這是不銹鋼中的最高水平。由于其硬度高，它是一種具有高耐磨性和疲勞強(qiáng)度、良好的抗拉強(qiáng)度和優(yōu)良的機(jī)械性能的不銹鋼。價(jià)格與SUS304差不多或比SUS304高一點(diǎn)。
SUS440C的耐蝕性為16.0～18.0%，在不銹鋼中是比較大的量，因此高于S45C等碳鋼和SK、SKS材料等工具鋼。但由于其含碳量高，不如奧氏體不銹鋼（SUS304等）、鐵素體不銹鋼（SUS430等）和其他馬氏體不銹鋼（SUS410、SUS420等）。
SUS440C的切削加工性能與普通鋼和鐵素體不銹鋼淬火前（退火后）大致相同，優(yōu)于奧氏體不銹鋼。但由于調(diào)質(zhì)后的切削加工性較差，常在淬火前成型為最終形狀。但是，如果要在淬火和回火后進(jìn)行加工，則必須使用放電加工，這種加工與硬度無關(guān)，或者使用用于難切削材料的工具。JIS 標(biāo)準(zhǔn)包括 SUS440F，它通過在 SUS440C 中添加硫改進(jìn)了切削性（見上圖）。
SUS440C的淬透性特別好，是以應(yīng)用淬火回火為前提的不銹鋼。下表是 JIS 標(biāo)準(zhǔn)（JIS G 4303:2021）中描述的退火、淬火和回火的熱處理?xiàng)l件的示例，但通常使用這些條件以外的熱處理?xiàng)l件。
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熱處理方式
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退火
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淬火
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回火
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溫度（℃）
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800-920
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1010-1070
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100-180
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冷卻方式
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緩慢冷卻
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油冷
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風(fēng)冷
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? 緩冷：停爐后將鋼留在爐內(nèi)，隨爐冷卻使鋼冷卻的方法。
?油冷：停爐后，將鋼材從爐中取出，放入油中冷卻。
?空冷：將鋼從爐中取出，停爐后在常溫空氣中冷卻的方法。
SUS440C的應(yīng)用
SUS440C的許多應(yīng)用都利用了優(yōu)異的硬度、耐磨性和相對較好的耐腐蝕性，如下圖所示。
-軸承：支撐旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動的零件。SUS440C 有時(shí)會被使用，因?yàn)樗枰獙ω?fù)載保持形狀不變且耐摩擦。
?刀片：菜刀、剪刀、剃須刀、手術(shù)刀等刀片。SUS440C因其高硬度和防銹性而常被使用。
?量規(guī)：用于在產(chǎn)品檢查中驗(yàn)證形狀和精度的測量/檢查量規(guī)。可以使用SUS440C，因?yàn)樗枰螤畈蛔冃院头冷P性。
?模具：需要耐磨性。SUS440C可用于塑料注塑模具。
此外，它還用于需要強(qiáng)度的機(jī)械零件，例如噴嘴、軸和泵零件。
SUS440C標(biāo)準(zhǔn)
SUS440C 在以下 JIS 標(biāo)準(zhǔn)中定義。
? JIS G 4303：2021“不銹鋼棒”
? JIS G 4308：2013“不銹鋼絲”
? JIS G 4309：2013“不銹鋼線”
? JIS G 4318：2016“冷加工不銹鋼棒”
SUS440C板材材質(zhì)沒有標(biāo)準(zhǔn)，但市面上有。SUS440A的板材與SUS440C的區(qū)別僅在于碳含量，在以下JIS標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述。
? JIS G 4304：2021“熱軋不銹鋼板帶”
? JIS G 4305：2021“冷軋不銹鋼板帶”
另外，與SUS440C的JIS標(biāo)準(zhǔn)以外的標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)如下。
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標(biāo)準(zhǔn)代碼
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日標(biāo)
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國際標(biāo)準(zhǔn)化組織
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CN
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ASTM
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標(biāo)準(zhǔn)名稱
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日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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國際標(biāo)準(zhǔn)化組織
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歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會
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美國測試材料協(xié)會
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鋼種名稱
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SUS440C
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X110Cr17
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1.4023
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S44004
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SUS440C的機(jī)械性能
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退火狀態(tài)下的硬度
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調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的硬度
|
|
高帶寬
|
人權(quán)委員會
|
高壓
|
高帶寬
|
人權(quán)委員會
|
高壓
|
|
269以下
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28 或更少
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284 或更少
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-
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58 或更多
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653及以上
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SUS440C的硬度如上表所示在“JIS G 4303:2021”中規(guī)定。然而，這些硬度并不總是如此，調(diào)質(zhì)后的硬度因熱處理?xiàng)l件而異。
例如，在各種淬火溫度下，淬火后（回火前）的硬度已經(jīng)報(bào)道了以下數(shù)值。
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淬火溫度
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900℃
|
950℃
|
1000℃
|
1050℃
|
1150℃
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|
硬度 (HRC)
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47 47
|
53
|
59
|
61
|
42
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至于淬火/回火狀態(tài)，如下表所示，有各種回火溫度下各種力學(xué)性能的數(shù)據(jù)。
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回火溫度
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抗拉強(qiáng)度
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0.2% 屈服強(qiáng)度
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拉緊
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硬度
|
|
兆帕
|
兆帕
|
%
|
人權(quán)委員會
|
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退火狀態(tài)
|
758
|
448
|
14
|
27.71 (269HB)
|
|
204℃
|
2030
|
1900
|
四
|
59
|
|
260℃
|
1960
|
1830
|
四
|
57 57
|
|
316℃
|
1860
|
1740
|
四
|
56
|
|
371℃
|
1790
|
1660
|
四
|
56
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如果在1020℃進(jìn)行淬火并采用油冷作為冷卻方式，回火后的硬度將如下圖所示。
SUS440C的物性
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密度
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導(dǎo)熱系數(shù)
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比熱
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比電阻率
× 10-8
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磁的
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克/立方厘米
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W / (m?K)
|
J / (g?℃)
|
Ω·m
|
|
7.78
|
24.3
|
0.46
|
60
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鐵磁性
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SUS440C的主要物性如上表所示。
楊氏模量因溫度而異，如下表所示。
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溫度（℃）
|
20
|
100
|
200
|
300
|
400
|
|
楊氏模量 (GPa)
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215
|
212
|
205
|
200
|
190
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下表顯示了熱膨脹系數(shù)，其值根據(jù)溫度范圍而變化。
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溫度范圍（℃）
|
20-100
|
20-200
|
20-300
|
20-400
|
20-500
|
|
熱膨脹系數(shù) x 10-6 (℃)
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10.4
|
10.8
|
11.2
|
11.6
|
12.0
|
與馬氏體不銹鋼一樣，SUS440C的物理性能與鐵素體不銹鋼相似，與奧氏體不銹鋼有很多不同。SUS440C與普通鋼一樣具有鐵磁性，與SUS304等奧氏體不銹鋼不同。比熱、電阻率和熱膨脹系數(shù)低于奧氏體值，密度、熱導(dǎo)率和楊氏模量高于奧氏體值。
SUS440C的成分
（單元：％）
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碳
|
硅
|
錳
|
凜
|
硫
|
鎳
|
鉻
|
鉬
|
|
C
|
硅
|
錳
|
磷
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小號
|
你
|
鉻
|
莫
|
|
0.95 至 1.20
|
1.00
少于
|
1.00
少于
|
0.040
少于
|
0.030
少于
|
0.60
少于
|
16.0 到 18.0
|
0.75
少于
|
SUS440C的化學(xué)成分由JIS標(biāo)準(zhǔn)定義，如上表所示。
SUS440C是對不銹鋼的硬度、強(qiáng)度和淬透性有效的高碳含量的不銹鋼，以及提高耐腐蝕性和耐熱性以及淬透性的較高含量的鉻。鉻形成作為防銹源的氧化膜，淬火后與碳結(jié)合成為碳化鉻，對SUS440C的硬度和強(qiáng)度有貢獻(xiàn)。
SUS440C的耐腐蝕性
如上所述，SUS440C顯示出良好的耐腐蝕性，因?yàn)樗写罅康你t，鉻是氧化膜的來源。但是，由于淬火和回火，會沉積碳化鉻，從而降低環(huán)境鉻含量，降低耐腐蝕性。
但其耐蝕性取決于回火的熱處理?xiàng)l件，回火溫度越高，碳化鉻析出量越大，耐蝕性越低。另一方面，淬火后的耐蝕性越高，回火溫度越低，耐蝕性的劣化被抑制得越少。
SUS440C與一般不銹鋼的耐蝕性如下表所示。
|
腐蝕條件
|
典型不銹鋼的腐蝕度(g/(m2·hr))
|
|
SUS440C
|
SUS420J2
|
SUS304
|
SUS430
|
SUS630
|
|
水
|
0.18
|
-
|
0.08
|
-
|
0.08
|
|
鹽酸 (5%)
|
10.1059
|
34.1313
|
0.4390
|
12.2568
|
0.4772
|
|
硝酸 (5%)
|
18.8831
|
0.3100
|
0.0137
|
0.0058
|
0.0071
|
|
硫酸 (5%)
|
15.5991
|
22.1287
|
0.4062
|
8.7807
|
0.2707
|
|
鹽酸氯化鐵（6%）
|
17.1194
|
15.9090
|
4.1834
|
-
|
7.5868
|
|
鹽水 (5%)
|
0.0129
|
0.0067
|
0.0000
|
-
|
0.0000
|
SUS440C與典型不銹鋼相比，耐局部腐蝕性能如下表所示。點(diǎn)蝕以點(diǎn)狀發(fā)生，是向內(nèi)部深處腐蝕的腐蝕，點(diǎn)蝕電位是發(fā)生點(diǎn)蝕的下限電位，該值越小，越容易發(fā)生點(diǎn)蝕。
|
腐蝕條件
|
典型不銹鋼點(diǎn)蝕電位 (mV)
|
|
SUS440C
|
SUS420J2
|
SUS304
|
SUS430
|
SUS630
|
|
鹽水 (3.5%)
|
-300
|
20
|
-
|
120
|
100
|
與SUS440A和SUS440B的區(qū)別
（單元：％）
|
鋼級
|
碳
|
硅
|
錳
|
凜
|
硫
|
鎳
|
鉻
|
鉬
|
|
C
|
硅
|
錳
|
磷
|
小號
|
你
|
鉻
|
莫
|
|
SUS440A
|
0.60-0.75
|
1.00
少于
|
1.00
少于
|
0.040
少于
|
0.030
少于
|
0.60
少于
|
16.0 到 18.0
|
0.75
少于
|
|
SUS440B
|
0.75-0.95
|
1.00
少于
|
1.00
少于
|
0.040
少于
|
0.030
少于
|
0.60
少于
|
16.0 到 18.0
|
0.75
少于
|
|
SUS440C
|
0.95 至 1.20
|
1.00
少于
|
1.00
少于
|
0.040
少于
|
0.030
少于
|
0.60
少于
|
16.0 到 18.0
|
0.75
少于
|
首先，SUS440C是SUS440B是加碳提高淬火性的，SUS440B是SUS440A是加碳來提高淬火性的，它們的區(qū)別在于它們的含碳量只有多少（見上表）。
因此，這些硬度、韌性和耐腐蝕性之間的關(guān)系如下。
?硬度：SUS440C＞SUS440B＞SUS440A
?韌性：SUS440A＞SUS440B＞SUS440C
?耐腐蝕性：SUS440A＞SUS440B＞SUS440C
這些硬度的值在“JIS G 4303:2021”中有規(guī)定，如下表所示。
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鋼級
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退火狀態(tài)下的硬度
|
調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的硬度
|
|
高帶寬
|
人權(quán)委員會
|
高壓
|
高帶寬
|
人權(quán)委員會
|
高壓
|
|
SUS440A
|
255 或更少
|
25 或更少
|
269以下
|
-
|
54個(gè)或更多
|
577及以上
|
|
SUS440B
|
255 或更少
|
25 或更少
|
269以下
|
-
|
56個(gè)或更多
|
613以上
|
|
SUS440C
|
269以下
|
28 或更少
|
284 或更少
|
-
|
58 或更多
|
653及以上
|
|
