Ocele · vysokouhlíková nožiarska martenzitická nerez
X39Cr13 (1.4031)
Nožiarska nerez s vyšším uhlíkom, ktorá po kalení dosahuje vysokú tvrdosť a dobrú ostrosť rezu.
Popis materiálu
X39Cr13 (1.4031) je vysokouhlíková nožiarska martenzitická nerez. Nožiarska nerez s vyšším uhlíkom, ktorá po kalení dosahuje vysokú tvrdosť a dobrú ostrosť rezu. Materiál sa dodáva žíhaný na mäkko a finálne vlastnosti získava kalením a popúšťaním; v tomto stave je magnetický a odolný proti opotrebeniu.
Mechanické a fyzikálne vlastnosti
Hustota
približne 7,7 g/cm³
Teplota tavenia
približne 1420–1510 °C
Pevnosť v ťahu (Rm)
približne 850–1050 MPa v zušľachtenom stave
Medza klzu (Rp0,2)
min. 650 MPa
Ťažnosť (A)
min. 8 %
Tvrdosť
52–55 HRC po kalení
Tepelná vodivosť
približne 24–30 W/(m·K)
Max. prevádzková T
približne 300–400 °C (nad teplotu popúšťania klesá tvrdosť)
Modul pružnosti (E)
približne 200–220 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické zloženie
C 0,36–0,42 %, Cr 12,5–14,5 %, Mn ≤ 1,0 %
Označenia
- EN / DIN
- X39Cr13 (1.4031)
- ASTM / AISI / UNS
- AISI 420 / UNS S42000 (vyšší C)
- ČSN
- orientačne podľa EN
Typické použitie
- kuchynské nože
- chirurgické nástroje
- škrabky a čepele
- diely potravinárskych strojov
Hlavné vlastnosti
- kaliteľná na 52–55 HRC
- dobrá leštiteľnosť
- korózna odolnosť len v kalenom a popustenom stave
Spracovanie
Obrábateľnosť
stredná
Zvariteľnosť
nevhodná
Povrchové úpravy
Dostupnosť a cena
Dostupnosť
tyče, plechy a výkovky bežne dostupné u distribútorov nerezu; nožiarske a PH triedy podľa hrúbky na objednávku
Cena
stredná
Výhody a nevýhody
Výhody
- kaliteľná na 52–55 HRC
- dobrá leštiteľnosť
- korózna odolnosť len v kalenom a popustenom stave
Nevýhody
- nižšia korózna odolnosť než austenitické a duplexné nerezi
- obmedzená zvariteľnosť — riziko trhlín bez predohrevu a popúšťania
- krehnutie pri popúšťaní v pásme približne 400–550 °C
Typické spracovanie
Aplikácie a použitie
Strojárstvo a výroba
- kuchynské nože
- chirurgické nástroje
- škrabky a čepele
- diely potravinárskych strojov
Energetika a čerpadlá
- hriadele
- obežné kolesá
- ventilové sedlá
Obrábanie (CNC parametre)
Obrobiteľnosť
stredná
Rezná rýchlosť
orientačne 60–150 m/min povlakovaným karbidom v žíhanom stave; v kalenom stave len brúsenie alebo tvrdé sústruženie CBN
Nástroj
povlakovaný karbid (TiAlN), pre kalený stav CBN alebo keramika
Chladenie
emulzia s vysokou mazivosťou, dostatočný prietok kvôli tepelnej záťaži
Obrábajte pred kalením a nechajte prídavok 0,2–0,5 mm na brúsenie po tepelnom spracovaní kvôli deformáciám.
Zváranie
Zvárateľnosť
nevhodná
Vhodné metódy
Nutný predohrev 200–300 °C (pri nízkouhlíkových supermartenzitických triedach 100–150 °C) a popúšťanie ihneď po zvarení. Vysokouhlíkové nožiarske triedy sa nezvárajú.
Povrchové úpravy
Morenie a pasivácia
nutné po kalení a brúsení na obnovenie pasívnej vrstvy
Nitridácia (plazmová)
zvyšuje povrchovú tvrdosť nad 1000 HV, mierne znižuje koróznu odolnosť
PVD povlaky (TiN, CrN, DLC)
vhodné pre formy, nože a diely s vysokým oterom
Pokovovanie zinkom
riziko vodíkovej krehkosti pri vysokopevnostných stavoch
Tepelné spracovanie
Žíhanie
žíhanie na mäkko 750–850 °C s pomalým ochladzovaním v peci na obrobiteľnú tvrdosť
Kalenie
1000–1050 °C, olej
Popúšťanie
150–250 °C
Vyhýbajte sa popúšťaniu v pásme 400–550 °C (pokles húževnatosti a koróznej odolnosti). Pri vysokouhlíkových triedach zaraďte hlboké schladenie na −70 °C pre rozklad zvyškového austenitu.
Porovnateľné triedy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| EN / DIN | X39Cr13 (1.4031) |
| ASTM / AISI / UNS | AISI 420 / UNS S42000 (vyšší C) |
| ČSN | orientačne podľa EN |
Dostupnosť a formy
Cenová trieda: €€
Bežné triedy (1.4006, 1.4021, 1.4057) sú skladom; PH triedy a dusíkom legované ocele majú dlhšie dodacie lehoty.
Environmentálne a bezpečnostné poznámky
- plne recyklovateľná
- nižší obsah niklu než austenitické nerezi
- dlhá životnosť dielov znižuje spotrebu materiálu
Upozornenia pri spracovaní
- pri brúsení vzniká prach s obsahom chrómu — používajte odsávanie a respirátor
- kalené diely sú krehké, pri manipulácii hrozí odštiepenie
- pri kalení a popúšťaní dodržiavajte bezpečnostné pokyny pre soľné a olejové kúpele