SUS440C是JIS标准规定的不锈钢中硬度最高的不锈钢。它是马氏体不锈钢的一种，假设将在经过热处理以增加其硬度的状态下使用。特种钢-双相不锈钢厂家-耐热不锈钢价格-镍基合金-高温铜合金-GH2132-GH4169-上海隆继
不锈钢常用于对强度和耐磨性有要求的轴承、轴等机械零件，由于强度高、耐腐蚀性强，也用于切削工具。
但是，SUS440C最重要的硬度和不锈钢的重要特性耐腐蚀性也因热处理条件而变化，因此需要足够的知识来处理。
在本文中，我们将对SUS440C的特性和标准、物理特性、耐腐蚀性和随热处理条件而变化的机械特性进行说明。
什么是SUS440CSUS440C是一种含碳量高达0.95%～1.20%、淬火固化性特别高的马氏体不锈钢（见上图）。通过淬火和回火，可以获得HRC58或更高的硬度，这是不锈钢中的最高水平。由于其硬度高，是一种耐磨性和疲劳强度高、抗拉强度好、机械性能优良的不锈钢。价格和SUS304差不多，或者比SUS304高一点。
SUS440C的耐蚀性为16.0～18.0%，在不锈钢中相对较大，因此高于S45C等碳钢和SK料、SKS料等工具钢。但由于含碳量高，不及奥氏体不锈钢（SUS304等）、铁素体不锈钢（SUS430等）和其他马氏体不锈钢（SUS410、SUS420等）。
参考：SUS304和SUS430是什么意思？简单易懂的用法和功能说明！
SUS440C的切削加工性在退火前（退火后）与普通钢和铁素体不锈钢大致相同，优于奥氏体不锈钢。但是，由于淬火和回火后的可加工性较差，因此往往在淬火前成型为最终形状。但是，如果要在淬火和回火后进行机械加工，则必须使用放电加工，它可以不受硬度影响进行加工，或者使用刀具来加工难切削材料。JIS 标准包括 SUS440F，它通过在 SUS440C 中添加硫来改善可加工性（参见上图）。
SUS440C的淬透性特别好，是一种以应用调质为前提的不锈钢。下表是JIS标准（JIS G 4303：2021）中描述的用于退火、淬火和回火的热处理条件的示例，但通常使用这些条件以外的热处理条件。
|
热处理方法 |
退火 |
淬火 |
回火 |
|
温度（℃） |
800-920 |
1010-1070 |
100-180 |
|
冷却方式 |
缓慢冷却 |
油冷 |
风冷 |
・ 缓冷：停炉后将钢留在炉内，随炉冷却而冷却的方法。
・油冷：停炉后，将钢材从炉内取出，放入油中冷却。
・ 空冷：停炉后，将钢材从炉内取出，在常温下进行空气冷却。
参考：专家介绍不锈钢淬火！
SUS440C的应用SUS440C的很多应用都利用了其优异的硬度、耐磨性和较好的耐腐蚀性，如下图所示。
-轴承：支撑旋转和往复运动部件的部件。有时使用 SUS440C，因为它需要对负载和摩擦阻力的形状不变性。
・刀片：菜刀、剪刀、剃须刀、医用手术刀等刀片。SUS440C因其高硬度和防锈性而经常使用。
・ 量规：用于验证产品形状和精度的测量/检查量规。可以使用 SUS440C，因为它需要形状不变性和防锈。
・ 模具：需要耐磨性。SUS440C 可用于塑料注射成型模具。
此外，用于需要强度的机械零件，如喷嘴、轴和泵零件。
SUS440C标准SUS440C 在以下 JIS 标准中定义。
・ JIS G 4303：2021“不锈钢棒”
・ JIS G 4308: 2013“不锈钢线材”
・ JIS G 4309：2013“不锈钢线”
・ JIS G 4318：2016“冷加工不锈钢棒”
SUS440C板材没有标准，但市面上有。SUS440A板材与SUS440C板材的区别仅在于碳含量，在以下JIS标准中进行了描述。
・ JIS G 4304：2021《热轧不锈钢板及钢带》
・ JIS G 4305：2021《冷轧不锈钢板及钢带》
另外，与 SUS440C 的 JIS 标准以外的标准的对应关系如下。
|
标准符号 |
日本工业标准 |
国际标准化组织 |
CN |
ASTM |
|
标准名称 |
日本工业标准 |
国际标准化组织 |
欧洲标准化委员会 |
美国测试与材料协会 |
|
钢种名称 |
SUS440C |
X110Cr17 |
1.4023 |
S44004 |
|
退火态硬度 |
淬火/回火状态下的硬度 | ||||
|
HBW |
人权委员会 |
高压 |
HBW |
人权委员会 |
高压 |
|
269以下 |
28 或更少 |
284 或更少 |
- |
58个或更多 |
653 或更多 |
SUS440C的硬度在“JIS G 4303：2021”中规定，如上表所示。然而，这些硬度并不总是如此，淬火和回火后的硬度因热处理条件的不同而有很大差异。
例如，对于各种淬火温度的淬火后（回火前）的硬度，已经报道了以下值。
|
淬火温度 |
900℃ |
950℃ |
1000℃ |
1050℃ |
1150℃ |
|
硬度 (HRC) |
47 |
53 |
59 |
61 |
42 |
参考来源：Silicon Roy Lab "SUS440C" Silicon Roy Lab Co., Ltd.
至于淬火/回火状态，如下表所示，有各种回火温度下的各种力学性能数据。
|
回火温度 |
抗拉强度 |
0.2% 保证应力 |
拉紧 |
硬度 |
|
兆帕 |
兆帕 |
% |
人权委员会 | |
|
退火 |
758 |
448 |
14 |
27.71 (269HB) |
|
204℃ |
2030年 |
1900 |
四 |
59 |
|
260℃ |
1960年 |
1830 |
四 |
57 57 |
|
316℃ |
1860 |
1740 |
四 |
56 |
|
371℃ |
1790 |
1660 |
四 |
56 |
参考来源：宾夕法尼亚不锈钢“440C STAINLESS STEEL”宾夕法尼亚不锈钢制品公司
如果在1020°C下进行淬火并使用油冷作为冷却方法，则回火后的硬度如下图所示。
SUS440C的物理特性|
密度 |
导热系数 |
比热 |
比电阻 × 10-8 |
磁的 |
|
克/立方厘米 |
宽/（米·K） |
J/(g･℃) |
Ω･m | |
|
7.78 |
24.3 |
0.46 |
60 |
铁磁性 |
参考来源：Silicon Roy Lab“物理特性”Silicon Roy Lab Co. , Ltd.，产品目录/技术信息“不锈钢”爱知钢铁株式会社
SUS440C的主要物理性能如上表所示。
杨氏模量因温度而异，如下表所示。
|
温度（℃） |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
|
杨氏模量 (GPa) |
215 |
212 |
205 |
200 |
190 |
参考来源：Gruppo Lucefin "1.4125a440c62.pdf" LUCEFIN SPA
下表显示了热膨胀系数，其值随温度范围而变化。
|
温度范围（℃） |
20-100 |
20-200 |
20-300 |
20-400 |
20-500 |
|
热膨胀系数 x 10-6 (℃) |
10.4 |
10.8 |
11.2 |
11.6 |
12.0 |
参考来源：Gruppo Lucefin "1.4125a440c62.pdf" LUCEFIN SPA
与马氏体不锈钢一样，SUS440C的物理性能与铁素体不锈钢相似，与奥氏体不锈钢有很多不同之处。SUS440C与普通钢一样具有铁磁性，与SUS304等奥氏体不锈钢不同。比热、电阻和热膨胀系数低于奥氏体不锈钢，密度、导热系数和杨氏系数高于奥氏体不锈钢。
SUS440C成分（单元：％）
|
碳 |
硅 |
锰 |
凛 |
硫 |
镍 |
铬 |
钼 |
|
C |
硅 |
锰 |
磷 |
秒 |
你 |
铬 |
莫 |
|
0.95 到 1.20 |
1.00 少于 |
1.00 少于 |
0.040 少于 |
0.030 少于 |
0.60 少于 |
16.0 到 18.0 |
0.75 少于 |
SUS440C的化学成分由JIS标准定义，如上表所示。
SUS440C是一种对不锈钢的硬度、强度和淬透性有效的高碳含量的不锈钢，以及提高耐蚀性和耐热性以及淬透性的相对高含量的铬。铬形成作为防锈源的氧化膜，淬火后与碳结合成为碳化铬，有助于SUS440C的硬度和强度。
SUS440C耐腐蚀性如上所述，SUS440C 显示出良好的耐腐蚀性，因为它含有大量的铬，这是氧化膜的来源。但是，由于淬火和回火，会沉积碳化铬，降低了周围的铬含量，降低了耐腐蚀性。
但其耐蚀性取决于回火的热处理条件，回火温度越高，析出的碳化铬量越大，耐蚀性越低。另一方面，淬火后的耐腐蚀性越高，回火温度越低，耐腐蚀性的劣化受到的抑制越小。
SUS440C 与典型不锈钢相比的耐腐蚀性如下表所示。
|
腐蚀条件 |
典型不锈钢的腐蚀程度(g/(m2･hr)) | ||||
|
SUS440C |
SUS420J2 |
SUS304 |
SUS430 |
SUS630 | |
|
水 |
0.18 |
—— |
0.08 |
—— |
0.08 |
|
盐酸 (5%) |
10.1059 |
34.1313 |
0.4390 |
12.2568 |
0.4772 |
|
硝酸 (5%) |
18.8831 |
0.3100 |
0.0137 |
0.0058 |
0.0071 |
|
硫酸 (5%) |
15.5991 |
22.1287 |
0.4062 |
8.7807 |
0.2707 |
|
盐酸三氯化铁（6%） |
17.1194 |
15.9090 |
4.1834 |
—— |
7.5868 |
|
盐水 (5%) |
0.0129 |
0.0067 |
0.0000 |
—— |
0.0000 |
参考来源：Siliconloy Lab《耐腐蚀性对照表》Siliconloy Lab Co. , Ltd.、Siliconloy Lab《耐腐蚀性示例》Siliconloy Lab Co., Ltd.
SUS440C 与典型不锈钢相比的局部耐蚀性如下表所示。点腐蚀是点状腐蚀，是腐蚀到内部深处的腐蚀，点腐蚀电位是发生点腐蚀的下限电位，数值越小越容易发生点腐蚀。
|
腐蚀条件 |
典型不锈钢的点蚀电位 (mV) | ||||
|
SUS440C |
SUS420J2 |
SUS304 |
SUS430 |
SUS630 | |
|
盐水 (3.5%) |
-300 |
20 |
—— |
120 |
100 |
参考来源：Siliconloy Lab 《耐腐蚀性对照表》
与 SUS440A 和 SUS440B 的区别（单元：％）
|
钢种 |
碳 |
硅 |
锰 |
凛 |
硫 |
镍 |
铬 |
钼 |
|
C |
硅 |
锰 |
磷 |
秒 |
你 |
铬 |
莫 | |
|
SUS440A |
0.60-0.75 |
1.00 少于 |
1.00 少于 |
0.040 少于 |
0.030 少于 |
0.60 少于 |
16.0 到 18.0 |
0.75 少于 |
|
SUS440B |
0.75-0.95 |
1.00 少于 |
1.00 少于 |
0.040 少于 |
0.030 少于 |
0.60 少于 |
16.0 到 18.0 |
0.75 少于 |
|
SUS440C |
0.95 到 1.20 |
1.00 少于 |
1.00 少于 |
0.040 少于 |
0.030 少于 |
0.60 少于 |
16.0 到 18.0 |
0.75 少于 |
首先，SUS440C是SUS440B加碳提高淬火固化性，SUS440B是SUS440A加碳提高淬火固化性，两者的区别只是含碳量（见上表）。
因此，这些硬度、韧性和耐腐蚀性之间的关系如下。
・硬度：SUS440C ＞ SUS440B ＞ SUS440A
・ 韧性：SUS440A ＞ SUS440B ＞ SUS440C
・耐腐蚀性：SUS440A ＞ SUS440B ＞ SUS440C
这些硬度的数值在“JIS G 4303：2021”中有规定，如下表所示。
|
钢种 |
退火态硬度 |
淬火/回火状态下的硬度 | ||||
|
HBW |
人权委员会 |
高压 |
HBW |
人权委员会 |
高压 | |
|
SUS440A |
255 或更少 |
25 或更少 |
269以下 |
- |
54个或更多 |
577 或更多 |
|
SUS440B |
255 或更少 |
25 或更少 |
269以下 |
- |
56个或更多 |
613以上 |
|
SUS440C |
269以下 |
28 或更少 |
284 或更少 |
- |
58个或更多 |
653 或更多 |
