SUS440C是JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最硬的不銹鋼。馬氏體不銹鋼的一種，假定在經(jīng)過(guò)熱處理硬化的狀態(tài)下使用。

不銹鋼常用于要求強(qiáng)度和耐磨性的軸承、軸等機(jī)器零件，也因其高強(qiáng)度和耐腐蝕性而用于餐具。

然而，SUS440C最重要的硬度和不銹鋼的重要特性耐腐蝕性也會(huì)根據(jù)熱處理?xiàng)l件而變化，因此需要足夠的知識(shí)來(lái)處理它們。

在本文中，我們將解釋SUS440C的性能和標(biāo)準(zhǔn)，以及根據(jù)熱處理?xiàng)l件而變化的物理性能、耐腐蝕性和機(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%，淬透性特別高（見(jiàn)上圖）。通過(guò)淬火和回火，可以達(dá)到HRC58或更高的硬度，這是不銹鋼中的最高水平。由于其硬度高，是一種具有高耐磨性和疲勞強(qiáng)度、良好的拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異的機(jī)械性能的不銹鋼。價(jià)格與SUS304大致相同或略高于SUS304。

SUS440C的耐腐蝕性高于S45C等碳鋼和SK、SKS等工具鋼，因?yàn)樗?6.0-18.0%的鉻，在不銹鋼中含量較高。但由于其含碳量較高，其性能不如奧氏體不銹鋼（如SUS304）、鐵素體不銹鋼（如SUS430）和其他馬氏體不銹鋼（如SUS410、SUS420）。

SUS440C淬火前（退火后）的切削加工性與普通鋼和鐵素體不銹鋼相當(dāng)，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，常在淬火前成形為最終形狀。然而，如果要在淬火和回火后進(jìn)行機(jī)械加工，則需要采用不受硬度影響的放電加工，或者使用用于難切削材料的刀具。另外，JIS標(biāo)準(zhǔn)中還包括SUS440F，它通過(guò)在SUS440C的基礎(chǔ)上添加硫，提高了切削加工性（見(jiàn)上圖）。

SUS440C的淬透性特別好，是一種以應(yīng)用淬火、回火為前提的不銹鋼。

?緩冷：停爐后，鋼留在爐內(nèi)，隨著爐的冷卻，鋼被冷卻。

?油冷卻：停爐后，將鋼材從爐中取出，放入油中冷卻。

?空冷：停爐后，將鋼材從爐內(nèi)取出，在室溫空氣中冷卻。

SUS440C的應(yīng)用

如下圖所示，SUS440C憑借其優(yōu)異的硬度、耐磨性以及相對(duì)較好的耐腐蝕性而被用于許多應(yīng)用。

?軸承：支撐旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的部件。有時(shí)使用 SUS440C，因?yàn)樗枰?fù)載下的形狀穩(wěn)定性和耐摩擦性。

?刀具：菜刀、剪刀、剃須刀、醫(yī)用手術(shù)刀等刀片。經(jīng)常使用SUS440C，因?yàn)樗蟾哂捕群头冷P性能。

?量具：在產(chǎn)品檢查中用于驗(yàn)證形狀和精度的測(cè)量/檢查量具。有時(shí)使用SUS440C，因?yàn)樗笮螤詈愣ㄐ院头冷P性。

?模具：要求耐磨性。SUS440C有時(shí)用于塑料注射成型的模具中。

此外，還用于需要強(qiáng)度的機(jī)器零件，如噴嘴、軸、泵零件等。

SUS440C的機(jī)械性能

SUS440C的硬度在“JIS G 4303:2021”中規(guī)定，如上表所示。但這些硬度值并不一定能達(dá)到，根據(jù)熱處理?xiàng)l件的不同，淬火、回火后的硬度變化很大。

例如，對(duì)于不同淬火溫度的淬火后（回火前）的硬度，報(bào)告了以下值。


當(dāng)在1020℃淬火，冷卻方式采用油冷時(shí)，回火后的硬度如下圖所示。

SUS440C物理性能

SUS440C的物性與鐵素體相似，但與奧氏體在很多方面不同，馬氏體也是如此。SUS440C與普通鋼一樣具有鐵磁性，在這方面它與SUS304等奧氏體材料不同。比熱、電阻率、熱膨脹系數(shù)均低于奧氏體系，而密度、導(dǎo)熱系數(shù)、楊氏模量則高于奧氏體系。
 

SUS440C是一種碳含量較高的不銹鋼，對(duì)不銹鋼的硬度、強(qiáng)度和淬透性有效，鉻含量相對(duì)較高，可提高淬透性、耐腐蝕性和耐熱性。鉻形成氧化膜，是防銹的來(lái)源，淬火后與碳結(jié)合形成碳化鉻，有助于SUS440C的硬度和強(qiáng)度。

SUS440C的耐腐蝕性

如上所述，SUS440C表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性，因?yàn)樗写罅康你t，鉻是氧化膜的基礎(chǔ)。但淬火回火會(huì)析出碳化鉻，使周?chē)鷧^(qū)域的鉻含量降低，耐腐蝕性能降低。

但其耐蝕性因回火熱處理?xiàng)l件而異，回火溫度越高，碳化鉻析出量越多，導(dǎo)致耐蝕性降低。另一方面，淬火后的耐腐蝕性最高，回火溫度越低，耐腐蝕性的劣化越少。

SUS440C的耐腐蝕性能與典型不銹鋼的比較如下表所示。

SUS440C與典型不銹鋼的耐局部腐蝕性能如下表所示。點(diǎn)蝕以點(diǎn)狀形式發(fā)生，是侵蝕內(nèi)部深處的腐蝕，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。


SUS440A和SUS440B的區(qū)別

首先，SUS440C是在SUS440B中添加碳來(lái)提高淬透性而制成的，SUS440B是在SUS440A中添加碳來(lái)提高淬透性而制成的，它們之間唯一的區(qū)別是碳含量。

因此，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