440c是什么材质硬度多少(什么是SUS440C？特性、规格、成分、用途)

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。

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SUS440C

SUS440C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

SUS440C的机械性能

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

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