Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile 420 e l'acciaio inossidabile 304?

L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato in tutti i settori della vita. Tra i numerosi tipi di acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile 420 e l'acciaio inossidabile 304 sono i due tipi più comuni. Sebbene facciano entrambi parte della famiglia dell'acciaio inossidabile, ci sono anche alcune differenze. Questo articolo descriverà le differenze tra acciaio inossidabile 420 e acciaio inossidabile 304 in dettaglio da diversi punti di vista per aiutare tutti a comprendere meglio questi due materiali in acciaio inossidabile.

Classificazione Base dell'Acciaio Inossidabile

L'acciaio inossidabile può essere diviso in cinque categorie in base alla sua struttura metallografica: austenitico, ferritico, martensitico, duplex e indurimento per precipitazione. Tra essi:

• l'acciaio inossidabile 304 è un acciaio inossidabile austenitico con buona resistenza alla corrosione, lavorabilità e saldabilità;
• l'acciaio inossidabile 420 è un acciaio inossidabile martensitico con ottime proprietà meccaniche e capacità di indurimento per raffreddamento, ma scarsa resistenza alla corrosione.

Cos'è l'acciaio inossidabile 420?

l'acciaio inossidabile 420 è un acciaio inossidabile martensitico con alta durezza, buona resistenza alla corrosione ed eccellenti prestazioni di lavorazione. Appartiene alla serie degli acciai inossidabili ad alto carbonio. Dopo un trattamento termico appropriato, può ottenere una grande forza e durezza. Pertanto, viene spesso utilizzato in settori con requisiti di alta durezza, come coltelli, forbici, strumenti chirurgici e componenti di macchinari industriali.

Cos'è l'acciaio inossidabile 304?

l'acciaio inossidabile 304 è il più comunemente utilizzato acciaio inossidabile austenitico. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione e prestazioni di lavorazione e non può essere rinforzato mediante trattamento termico. L'acciaio inossidabile 304 è adatto per posate, utensili da cucina, finiture architettoniche, attrezzature mediche e altre occasioni con alti requisiti per igiene e resistenza alla corrosione.

Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile 420 e l'acciaio inossidabile 304?

1.Composizione chimica:

Grado	C	Mn	P	S	Sì	Cr	Ni	Mo
420	≤0.15	1.00	0.04	0.03	1.0	12.00-14.00	≤ 0.75	≤ 0,50
304	≤0 .08	≤ 2,0	≤0,045	≤ 0,03	≤1.0	18,0-20,0	8,0-10,5	-

• Contenuto di Cromo (Cr): Il cromo è l'elemento chiave che conferisce alla acciaio inossidabile la resistenza alla corrosione. Più alto è il contenuto, più stabile è il film di passivazione.
• Contenuto di Nichel (Ni): Il nichel può stabilizzare la struttura austenitica e migliorare significativamente la resistenza alla corrosione.
• Contenuto di Carbonio (C): Il 420 ha un contenuto di carbonio più elevato, il che aumenta durezza e resistenza; il 304 ha un contenuto di carbonio molto basso, il che migliora la saldabilità e riduce la fragilità.

2.Struttura Metallografica:

struttura martensitica del 420:

l'acciaio inossidabile 420 ha una struttura di ferrite e perlite nello stato annealed, e può ottenere una struttura martensitica attraverso trattamento termico. La martensite è una struttura dura e fragile che può raggiungere un'alta durezza (fino a 50HRC o più) attraverso tempra.

struttura austenitica del 304:

il 304 ha una struttura austenitica stabile e non subirà trasformazione martensitica nemmeno in ambienti a bassa temperatura, quindi presenta una buona tenuta e duttilità. La sua stabilità strutturale è anche la base della sua eccellente resistenza alla corrosione.

3.Proprietà meccaniche:

Proprietà	acciaio inossidabile 420	acciaio inossidabile 304
Resistenza alla trazione (MPa)	700–1000	520–750
Resistenza di snervamento (MPa)	500–800	≥205
Allungamento (%)	10–20	≥40
Durezza (HRC)	48–56 (dopo il trattamento termico)	≤20 (temprato)
Tenacità all'impatto	Basso	Alto
Proprietà magnetiche	Magnetico (in tutti gli stati)	Non magnetico (normalizzato), potrebbe diventare leggermente magnetico dopo lavorazioni a freddo

Si può vedere che il 420 ha alta durezza e resistenza nello stato temprato, ed è adatto per l'uso come materiale strumentale; mentre il 304 è più adatto per lavorazioni a freddo, trazione, saldatura e altri processi grazie alla sua alta duttilità e buona tenuta meccanica.

4.Resistenza alla corrosione:

lo acciaio inossidabile 304 forma un film di passivazione di ossido di cromo denso e stabile a causa del suo alto contenuto di Cr e Ni. Può fornire una eccellente resistenza alla corrosione in gran parte degli ambienti con acidi deboli, basi deboli, acqua salata e ambienti caldi e umidi. È particolarmente adatto per l'elaborazione alimentare, trattamento medico, ambienti marini, ecc.

la resistenza alla corrosione del 420 è molto inferiore a quella del 304 e si comporta bene solo in ambienti asciutti e debolmente corrosivi. Se utilizzato in un ambiente umido o acido o alcalino, è molto facile che arrugginisca. Anche se la resistenza alla corrosione può essere migliorata con il lucidamento o il rivestimento superficiale, la resistenza intrinseca alla corrosione resta comunque limitata.

5.Trattamento Termico:

il 420 ha una buona rispondenza al trattamento termico. Di solito, la durezza e la resistenza vengono migliorate attraverso il processo di tempra + affiancatura. Dopo aver temperato a 1050~1100℃, si ottiene una struttura martensitica, quindi si affina a 200~400℃ per regolare la durezza e la tenacia.

lo acciaio inossidabile 304 ha una struttura austenitica. La sua durezza non può essere aumentata con il trattamento termico. Può essere aumentata solo leggermente con il lavorazione a freddo (come la laminazione a freddo e lo stiramento). Pertanto, quando viene utilizzato su componenti strutturali, è spesso necessario ispessirlo o lavorarlo a freddo per rafforzarlo.

6.Prestazioni di Lavorazione:

acciaio inox 420: buona lavorabilità prima del trattamento termico, difficile da lavorare dopo l'indurimento, adatto per lavorazioni secondarie come la sbalzatura;

acciaio inox 304: buona lavorabilità, può resistere a varie operazioni di piegatura fredda, stampaggio, saldatura e altre, utilizzato ampiamente nella produzione di componenti strutturali e contenitori.

7.Prestazioni di saldatura:

il 420 ha una bassa saldabilità e richiede preriscaldamento e trattamento termico successivo per evitare crepe;

il 304 ha un'eccellente saldabilità e non richiede preriscaldamento. È adatto per saldatura TIG, MIG, puntiforme e altri metodi. Viene utilizzato ampiamente nelle connessioni di tubi in acciaio inox, telai e lastre.

8.Costo:

In condizioni di mercato simili, il prezzo dell'acciaio inossidabile 420 è generalmente inferiore a quello del 304. Le principali ragioni sono le seguenti:

• Basso contenuto di nichel e basso costo dei materiali;
• Utilizzo più concentrato dei materiali;
• Richieste di lavorazione e post-lavorazione inferiori (ad esempio solo tempra e lucidatura).

il 304 è relativamente costoso a causa della scarsità di risorse di nichel, processo di fusione complesso e alta domanda, ma il suo campo di applicazione è più ampio e comunque offre un ottimo rapporto qualità-prezzo.

9.Confronto magnetico:

• il 420 ha una forte magnetizzazione nello stato quenato;
• il 304 non è magnetico nello stato annealed, ma potrebbe avere una debole magnetizzazione dopo lavorazioni a freddo, il che non significa che la sua qualità sia diminuita.

Questo è particolarmente importante in luoghi sensibili alla magnetizzazione (come alcuni strumenti, energia nucleare ed equipaggiamenti elettronici).

10.Sicurezza del Contatto con gli Alimenti

il 304 è un acciaio inossidabile di grado alimentare che rispetta gli standard internazionali (come ASTM A240, GB 4806) ed è ampiamente utilizzato in pentole e padelle, contenitori alimentari, dispositivi medici, ecc. A causa delle caratteristiche di alto carbonio e struttura martensitica, sebbene alcuni modelli del 420 possano essere usati per l'argenteria, la sicurezza complessiva del contatto con gli alimenti non è così buona come quella del 304.

Come Scegliere: 420 Vs 304?

Quale acciaio inossidabile scegliere può essere determinato in base ai seguenti fattori:

• Hai bisogno di alta durezza o capacità di taglio? Scegli il 420.
• Cercate una alta resistenza alla corrosione e sicurezza igienica? Scegliete il 304.
• Budget limitato, utilizzo in un ambiente asciutto? Scegliete il 420.
• Usato in cucine, igiene e costruzione? Si consiglia il 304.

Nelle applicazioni reali, è necessario considerare complessivamente l'ambiente di utilizzo, le prestazioni richieste, il costo del budget e altri fattori, scegliendo ragionevolmente il tipo appropriato di acciaio inossidabile per garantire l'effetto di utilizzo e ottenere la migliore prestazione economica.

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