Stal nierdzewna 4H13 wysokostopowa martenzytyczna chromowa PN-71/H-86020 , stal 1.4034, X46Cr13 PN-EN 10088-1:2005 AISI 420, X39Cr13 1.4031
Porównanie składu chemicznego stali 4H13 z zamiennikami 1.4034, X46Cr13, AISI 420, X39Cr13, 1.4031, 40X13
| Gatunek stali | Norma | Skład chemiczny (%) | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | inne | ||
| 4H13 | PN | 0,36 0,45 | max 0,80 | max 0,80 | max 0,040 | max 0,030 | max 0,30 | 12,00 14,00 | max 0,60 | – | – |
| 40H13 40Ch13 40KH13 40X13 4Х13 40Х13 | GOST | 0,36 0,45 | max 0,80 | max 0,80 | max 0,030 | max 0,025 | max 0,30 | 12,00 14,00 | max 0,60 | max 0,30 | V max 0,20 W max 0,20 Ti max 0,20 |
| X39Cr13 1.4031 | DIN- EN PN – EN | 0,36 0,42 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,015 | – | 12,50 14,50 | – | – | – |
| X 46 Cr 13 X46Cr13 1.4034 | DIN-EN PN-EN | 0,43 0,50 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,030 | – | 12,50 14,50 | – | – | – |
| X40Cr13 X41Cr13 1.2083 X42Cr13 | EN ISO 4957 DIN | 0,36 0,42 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,030 | max 0,030 | – | 12,50 14,50 | – | – | – |
| Z44C14 | AFNOR | 0,40 0,48 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | 0,015 0,030 | – | 12,50 14,50 | – | – | – |
| X39Cr13 | ISO | 0,36 0,42 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,030 | – | 12,50 14,50 | – | – | – |
| X45CrS 13 1.4035 | DIN W.Nr | 0,40 0,48 | max 2,00 | max 1,00 | max 0,040 | 0,016 0,026 | – | 12,00 14,00 | – | – | – |
| S42080 SF A5.9 (ER420) | UNS ASME | 0,25 0,40 | max 0,60 | max 0,50 | max 0,030 | max 0,030 | max 0,75 | 12,00 14,00 | max 0,60 | max 0,75 | – |
Stal nierdzewna 4H13 – właściwości i zastosowanie
(odpowiedniki: 1.4034, X46Cr13, AISI 420C)
Zastosowanie
Stal nierdzewna 4H13 to stal martenzytyczna, stosowana w wielu branżach ze względu na swoje właściwości mechaniczne, odporność na zużycie oraz umiarkowaną odporność korozyjną. Znajduje zastosowanie m.in. w:
- medycynie – narzędzia chirurgiczne, skalpele, nożyczki, pincety, sondy, elementy urządzeń diagnostycznych,
- przemyśle łożyskowym – kulki i wałki łożyskowe pracujące w umiarkowanych warunkach korozyjnych,
- mechanice precyzyjnej – narzędzia pomiarowe, narzędzia skrawające i tnące,
- przemyśle narzędziowym – noże przemysłowe, ostrza tnące, noże kuchenne, nożyczki,
- przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym – elementy pracujące przy podwyższonym tarciu i temperaturze,
- energetyce i przemyśle chemicznym – sprężyny i elementy narażone na korozję oraz temperaturę,
- przemyśle spożywczym – komponenty maszyn w środowisku bez agresywnych dodatków (sól, konserwanty).
Właściwości mechaniczne i fizyczne
- twardość po hartowaniu i odpuszczaniu: 48–54 HRC,
- wytrzymałość na rozciąganie: 800–1200 MPa,
- dobra odporność na ścieranie,
- umiarkowana plastyczność,
- dobra obrabialność w stanie wyżarzonym.
Odporność na korozję
- dobra odporność atmosferyczna,
- odporność na wodę słodką,
- ograniczona odporność w wodzie morskiej i kopalnianej,
- ograniczona odporność na rozcieńczone kwasy,
- odporność na paliwa, oleje i smary,
- dobra odporność w środowisku spożywczym bez soli i agresywnych dodatków.
Spawanie
Stal 4H13 jest gatunkiem trudnospawalnym ze względu na skłonność do hartowania się w strefie wpływu ciepła.
Zalecane metody spawania:
- TIG,
- MIG/MAG,
- MMA (elektrody typu E410).
Zalecenia technologiczne:
- podgrzewanie przed spawaniem: 200–300°C,
- wyżarzanie odprężające po spawaniu: 650–750°C,
- możliwość poprawy własności przez hartowanie i odpuszczanie po spawaniu.
Obróbka cieplna stali 4H13
Stal nierdzewna 4H13 wymaga odpowiedniego hartowania i odpuszczania, aby uzyskać optymalne właściwości.
Hartowanie:
Nagrzewanie do 980–1050°C, wygrzewanie i chłodzenie w oleju lub powietrzu. Powoduje powstanie struktury martenzytycznej o wysokiej twardości.
Odpuszczanie:
Temperatura odpuszczania 200–400°C pozwala uzyskać twardość 48–54 HRC. Wyższe temperatury odpuszczania (450–650°C) poprawiają udarność kosztem twardości.
Wyżarzanie:
W celu poprawy obrabialności przed hartowaniem stosuje się wyżarzanie zmiękczające w temperaturze 750–800°C, z powolnym chłodzeniem.
Cięcie i obróbka mechaniczna
Podczas cięcia termicznego (laser, plazma, palnik) występuje lokalne utwardzenie krawędzi, dlatego zaleca się:
- odprężanie cieplne po cięciu,
- szlifowanie krawędzi,
- kontrolę temperatury przy grubych przekrojach.
W stanie wyżarzonym stal 4H13 dobrze poddaje się cięciu mechanicznemu. Po hartowaniu wymaga stosowania narzędzi z węglików spiekanych.
Stal nierdzewna 4H13 to wszechstronny gatunek martenzytyczny o wysokiej odporności mechanicznej i umiarkowanej odporności korozyjnej. Może być hartowana do wysokiej twardości, dlatego znajduje zastosowanie w narzędziach, elementach maszyn, częściach medycznych, sprężynach i łożyskach. W stanie wyżarzonym dobrze poddaje się obróbce, natomiast po hartowaniu wymaga narzędzi o wysokiej twardości.
Stal 1.4034, X46Cr13 – własności stali według PN-ENXX
Własności stali 4H13 według normy PN-EN (1.4034 / X46Cr13)
Własności w podwyższonych temperaturach
- 100°C – współczynnik rozszerzalności liniowej α: 10,5 × 10-6 K-1, moduł sprężystości E: 212 GPa
- 200°C – współczynnik rozszerzalności liniowej α: 11,0 × 10-6 K-1, moduł sprężystości E: 205 GPa
- 300°C – współczynnik rozszerzalności liniowej α: 11,5 × 10-6 K-1, moduł sprężystości E: 200 GPa
- 400°C – współczynnik rozszerzalności liniowej α: 12,0 × 10-6 K-1, moduł sprężystości E: 190 GPa
Własności mechaniczne
- twardość po obróbce cieplnej: 52–54 HRC
- moduł sprężystości: E = 215 GPa
Warunki procesów technologicznych (obróbka plastyczna i cieplna)
- kucie: 1100–800°C
- walcowanie: 1100–800°C
- wyżarzanie: 750–850°C
- hartowanie: 900–1030°C
- odpuszczanie: 100–200°C
Własności fizyczne
- gęstość: 7,70 g/cm³
- pojemność cieplna (20°C): 460 J/kg·K
- przewodność cieplna: 30 W/m·K
Odpowiedniki AISI 420
Stal 1.4034 (X46Cr13, 4H13) jest najczęściej odpowiednikiem wariantu AISI 420C. Oznaczenie AISI 420 ma charakter grupowy i może odnosić się również do wariantów o niższej zawartości węgla.
| Oznaczenie AISI | Zawartość C | Odpowiednik EN |
|---|---|---|
| 420A | 0,15–0,25% | 1.4021 (X20Cr13) |
| 420B | 0,26–0,35% | 1.4028 (X30Cr13) |
| 420C | 0,40–0,46% | 1.4034 (X46Cr13) |
W praktyce handlowej, gdy oznaczenie AISI 420 dotyczy stali nożowej lub narzędziowej o wysokiej twardości po hartowaniu, najczęściej chodzi o wariant odpowiadający 1.4034 / X46Cr13.
Stal nierdzewna 4H13, w odpowiedniku (46Cr13, 40X13, 39Cr13, 1.4034, X46Cr13, 1.4031, AISI 420), dostępna jest jako pręty walcowane, pręty kute, blachy, płyty i odkuwki. Blachy 1.4034 oferowane są również w postaci formatek ciętych plazmą, wodą lub laserem z dużych arkuszy.
Zobacz także inne stale nierdzewne
2H13 – stal nierdzewna chromowa X20Cr13, 1.4021, AISI 420
4H13 – stal nierdzewna chromowa X46Cr13, 1.4034
H17 – stal nierdzewna wysokochromowa X6Cr17, 1.4016, AISI 430
2H17N2 – stal nierdzewna chromowo-niklowa 1.4057, 1.4044
3H17M – stal chromowo-molibdenowa X39CrMo17-1, 1.4122
H18 – stal wysokochromowa 1.4112, 1.4125, AISI 440C
Stale nierdzewne według PN – EN, DIN, ASTM, AISI, GB/T, AFNOR, ISO i inne, nieposiadające odpowiednika w starszych normach PN
1.4418 – chromowo-niklowo-molibdenowa X4CrNiMo16-5-1
1.4313 – chromowo-niklowo-molibdenowa X3CrNiMo13-4
1.4542 – chromowo-niklowo-miedziowa X5CrNiCuNb16-4
Zobacz opisy pozostałych stali specjalnych wysokostopowych
stale wysokostopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal nierdzewna
stal żaroodporna i żarowytrzymała
stale kwasoodporne
FAQ – stal 4H13 (1.4034 / X46Cr13 / AISI 420)
4H13 (1.4034 / X46Cr13 / AISI 420) – co to za stal?
Stal nierdzewna martenzytyczna o podwyższonej zawartości węgla i chromu. Polski symbol: 4H13, odpowiedniki: 1.4034, X46Cr13, AISI 420.
Jakie ma właściwości?
- Twardość po hartowaniu: 48–54 HRC
- Dobra odporność na ścieranie
- Umiarkowana odporność na korozję
- Możliwość obróbki cieplnej i mechanicznej
Gdzie się ją stosuje?
- Noże, ostrza, narzędzia skrawające
- Narzędzia chirurgiczne i elementy medyczne
- Części maszyn: wałki, sprężyny, łożyska
- Przemysł chemiczny i spożywczy (w umiarkowanych warunkach korozyjnych)
Jak wygląda odporność na korozję?
Lepsza niż w stalach węglowych, ale słabsza niż w stalach austenitycznych (np. 304, 316). Sprawdza się w warunkach atmosferycznych i słodkiej wodzie, gorzej w środowisku morskim i kwasowym.
Czy nadaje się do spawania?
Możliwe, ale trudne – wymaga podgrzewania, specjalnych elektrod i obróbki cieplnej po spawaniu, aby uniknąć pęknięć.
Jakie są podstawowe zabiegi cieplne?
- Hartowanie: 980–1050°C + chłodzenie w oleju lub powietrzu
- Odpuszczanie: 200–400°C
- Wyżarzanie: 750–800°C dla poprawy obrabialności
Czym różni się stal 1.4034 od 4H13?
W praktyce niczym – to ten sam gatunek opisany w różnych systemach norm. 4H13 to oznaczenie wg dawnej polskiej normy PN, a 1.4034 to numer materiału w systemie EN. Odpowiednikami są X46Cr13 (EN/ISO) i AISI 420 (USA).
Czy 4H13 i X46Cr13 to dokładnie to samo?
Tak – X46Cr13 to oznaczenie opisowe (ok. 0,46% C i 13% Cr), a 4H13 to symbol z polskiej normy. Właściwości i zastosowania są identyczne.
Czym różni się 1.4034 od 1.4031?
1.4034 zawiera więcej węgla (ok. 0,40–0,45% wobec 0,30–0,35% w 1.4031). Można ją zahartować do wyższej twardości (48–54 HRC), podczas gdy 1.4031 daje nieco niższe wartości, ale ma lepszą odporność korozyjną.
Jaka jest różnica między AISI 420 a AISI 420F?
AISI 420F zawiera dodatek siarki, który poprawia skrawalność, ale obniża odporność na korozję i udarność. Stosuje się ją tam, gdzie ważniejsza jest łatwość obróbki niż odporność na środowisko.
Czym różni się 1.4034 od 1.4021?
1.4021 (X20Cr13) ma ok. 0,2% C, więc jest bardziej plastyczna i osiąga twardość do 45 HRC. 1.4034 (4H13) zawiera ok. 0,4% C, dzięki czemu daje 48–54 HRC, ale ma nieco mniejszą odporność na korozję.
Jak wygląda hartowanie i odpuszczanie stali 1.4034 / 4H13?
- Hartowanie: 980–1050°C, szybkie chłodzenie w oleju lub powietrzu
- Odpuszczanie: 200–400°C (zależnie od wymaganej twardości)
- Twardość po hartowaniu: 48–54 HRC
- Wyżarzanie zmiękczające: ok. 750–800°C z powolnym chłodzeniem – stosowane przed obróbką mechaniczną
Do czego stosuje się stal 1.4034 / 4H13?
- Noże i ostrza techniczne
- Narzędzia chirurgiczne i medyczne
- Elementy maszyn (wałki, łożyska, sprężyny)
- Części wymagające połączenia odporności korozyjnej z możliwością hartowania