【强度高达700MPa!】X20Cr13(1.4021)QT700马氏体不锈钢全解析
当设备对强度提出更高要求、又不能wan全放弃耐腐蚀性时,材料选择往往变得棘手。此时,一种具有良好热处理性能、机械强度可达700MPa以上的马氏体不锈钢——X20Cr13(EN 1.4021 / AISI 420)QT700状态,正是机械工程与工业领域的优选之一。
一、材料概述
X20Cr13 / 1.4021 是一种典型的马氏体型不锈钢,碳含量高达0.20%,在淬火与高温回火(调质)处理后可获得优良的强度、硬度与韧性组合。QT700表示材料在调质状态下的zui低抗拉强度达到700 MPa,广泛应用于机械零部件和耐磨场合。
二、标准与国际对照
标准体系 | 牌号 |
---|---|
EN | X20Cr13 |
W.-Nr | 1.4021 |
AISI | 420(近似) |
GB | 2Cr13 |
ISO | X20Cr13 |
三、化学成分范围(典型 %)
元素 | C | Cr | Mn | Si | P | S |
---|---|---|---|---|---|---|
含量 | 0.16–0.25 | 12.0–14.0 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.03 |
较高的碳含量确保材料具备热处理硬化能力;铬元素则提供基础的不锈能力。
四、QT700状态下的力学性能
项目 | 数值(典型) |
---|---|
抗拉强度 Rm | ≥700 MPa |
屈服强度 Rp0.2 | ≥500 MPa |
延伸率 A | ≥15% |
布氏硬度 | 220–270 HBW |
洛氏硬度 HRC | 20–35(根据热处理状态) |
材料在QT700状态下具有良好的力学稳定性,适合长期承受载荷的工况。
五、核心性能特点
高强度可调控:适合承压、高载荷零件;
良好耐磨性:经过调质后表现出色;
中等耐腐蚀性:适用于清洁空气、水蒸气、弱腐蚀性介质环境;
热处理性能优异:适用于调质、表面淬火等工艺;
加工性能适中:在退火态下具有良好的可加工性。
六、典型应用领域
水泵行业:泵轴、叶轮、阀门、密封圈;
汽车与工程机械:轴类、齿轮、传动部件;
食品与轻化工设备:中性介质下的刀具、工装件;
通用制造业:高强螺栓、螺母、销子、模具基础件。
七、选材建议与场景优势
与较低碳的1.4006、1.4024相比,1.4021拥有更高的调质强度和表面硬化能力,适用于承力结构件;相比420F、1.4005等硫改性易切削钢,1.4021在耐磨性与强度方面优势更明显,适合对使用寿命要求较高的工况。
小结
X20Cr13(1.4021)QT700状态 是一种性能均衡、经济适用的马氏体不锈钢材料。在高强度+适度耐蚀性的双重需求下,它常被视为“结构用不锈钢”的稳定之选,广泛服务于机械制造、能源、水处理等行业。
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