SUS440C是JIS标准规定的不锈钢中硬度最高的不锈钢。是马氏体不锈钢的一种，推测在进行了热处理以提高硬度的状态下使用。现货：圆棒、板材、锻件、特殊尺寸可订货！
不锈钢常用于要求强度和耐磨性的轴承和轴等机械零件，由于强度高、耐腐蚀，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即耐腐蚀性也会因热处理条件而变化，因此需要充分的知识来处理。
在本文中，我们将解释SUS440C的性能和标准、物理性能、耐腐蚀性和根据热处理条件而变化的机械性能。
什么是SUS440C？
SUS440C是一种马氏体不锈钢，含碳量高达0.95～1.20%，淬火固化性特别高（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，它是一种具有高耐磨性和疲劳强度、良好的抗拉强度和优良的机械性能的不锈钢。价格与SUS304差不多或比SUS304高一点。
SUS440C的耐蚀性为16.0～18.0%，在不锈钢中是比较大的量，因此高于S45C等碳钢和SK、SKS材料等工具钢。但由于其含碳量高，不如奥氏体不锈钢（SUS304等）、铁素体不锈钢（SUS430等）和其他马氏体不锈钢（SUS410、SUS420等）。
SUS440C的切削加工性能与普通钢和铁素体不锈钢淬火前（退火后）大致相同，优于奥氏体不锈钢。但由于调质后的切削加工性较差，常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加工，则必须使用放电加工，这种加工与硬度无关，或者使用用于难切削材料的工具。JIS 标准包括 SUS440F，它通过在 SUS440C 中添加硫改进了切削性（见上图）。
SUS440C的淬透性特别好，是以应用淬火回火为前提的不锈钢。下表是 JIS 标准（JIS G 4303:2021）中描述的退火、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。
|
热处理方式
|
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，随炉冷却使钢冷却的方法。
・油冷：停炉后，将钢材从炉中取出，放入油中冷却。
・空冷：将钢从炉中取出，停炉后在常温空气中冷却的方法。
SUS440C的应用
SUS440C的许多应用都利用了优异的硬度、耐磨性和相对较好的耐腐蚀性，如下图所示。
-轴承：支撑旋转或往复运动的零件。SUS440C 有时会被使用，因为它需要对负载保持形状不变且耐摩擦。
・刀片：菜刀、剪刀、剃须刀、手术刀等刀片。SUS440C因其高硬度和防锈性而常被使用。
・量规：用于在产品检查中验证形状和精度的测量/检查量规。可以使用SUS440C，因为它需要形状不变性和防锈性。
・模具：需要耐磨性。SUS440C可用于塑料注塑模具。
此外，它还用于需要强度的机械零件，例如喷嘴、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“不锈钢丝”
・ JIS G 4309：2013“不锈钢线”
・ JIS G 4318：2016“冷加工不锈钢棒”
SUS440C板材材质没有标准，但市面上有。SUS440A的板材与SUS440C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“热轧不锈钢板带”
・ JIS G 4305：2021“冷轧不锈钢板带”
另外，与SUS440C的JIS标准以外的标准的对应如下。
|
标准代码
|
日标
|
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
|
美国测试材料协会
|
|
钢种名称
|
SUS440C
|
X110Cr17
|
1.4023
|
S44004
|
SUS440C的机械性能
|
退火状态下的硬度
|
调质状态下的硬度
|
|
高带宽
|
人权委员会
|
高压
|
高带宽
|
人权委员会
|
高压
|
|
269以下
|
28 或更少
|
284 或更少
|
-
|
58 或更多
|
653及以上
|
SUS440C的硬度如上表所示在“JIS G 4303:2021”中规定。然而，这些硬度并不总是如此，调质后的硬度因热处理条件而异。
例如，在各种淬火温度下，淬火后（回火前）的硬度已经报道了以下数值。
|
淬火温度
|
900℃
|
950℃
|
1000℃
|
1050℃
|
1150℃
|
|
硬度 (HRC)
|
47 47
|
53
|
59
|
61
|
42
|
至于淬火/回火状态，如下表所示，有各种回火温度下各种力学性能的数据。
|
回火温度
|
抗拉强度
|
0.2% 屈服强度
|
拉紧
|
硬度
|
|
兆帕
|
兆帕
|
%
|
人权委员会
|
|
退火状态
|
758
|
448
|
14
|
27.71 (269HB)
|
|
204℃
|
2030
|
1900
|
四
|
59
|
|
260℃
|
1960
|
1830
|
四
|
57 57
|
|
316℃
|
1860
|
1740
|
四
|
56
|
|
371℃
|
1790
|
1660
|
四
|
56
|
如果在1020℃进行淬火并采用油冷作为冷却方式，回火后的硬度将如下图所示。
SUS440C的物性
|
密度
|
导热系数
|
比热
|
比电阻率
× 10-8
|
磁的
|
|
克/立方厘米
|
W / (m･K)
|
J / (g･℃)
|
Ω·m
|
|
7.78
|
24.3
|
0.46
|
60
|
铁磁性
|
SUS440C的主要物性如上表所示。
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
|
下表显示了热膨胀系数，其值根据温度范围而变化。
|
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
|
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。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、电阻率和热膨胀系数低于奥氏体值，密度、热导率和杨氏模量高于奥氏体值。
SUS440C的成分
（单元：％）
|
碳
|
硅
|
锰
|
凛
|
硫
|
镍
|
铬
|
钼
|
|
C
|
硅
|
锰
|
磷
|
小号
|
你
|
铬
|
莫
|
|
0.95 至 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，以及提高耐腐蚀性和耐热性以及淬透性的较高含量的铬。铬形成作为防锈源的氧化膜，淬火后与碳结合成为碳化铬，对SUS440C的硬度和强度有贡献。
SUS440C的耐腐蚀性
如上所述，SUS440C显示出良好的耐腐蚀性，因为它含有大量的铬，铬是氧化膜的来源。但是，由于淬火和回火，会沉积碳化铬，从而降低环境铬含量，降低耐腐蚀性。
但其耐蚀性取决于回火的热处理条件，回火温度越高，碳化铬析出量越大，耐蚀性越低。另一方面，淬火后的耐蚀性越高，回火温度越低，耐蚀性的劣化被抑制得越少。
SUS440C与一般不锈钢的耐蚀性如下表所示。
|
腐蚀条件
|
典型不锈钢的腐蚀度(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
|
|
盐酸氯化铁（6%）
|
17.1194
|
15.9090
|
4.1834
|
-
|
7.5868
|
|
盐水 (5%)
|
0.0129
|
0.0067
|
0.0000
|
-
|
0.0000
|
SUS440C与典型不锈钢相比，耐局部腐蚀性能如下表所示。点蚀以点状发生，是向内部深处腐蚀的腐蚀，点蚀电位是发生点蚀的下限电位，该值越小，越容易发生点蚀。
|
腐蚀条件
|
典型不锈钢点蚀电位 (mV)
|
|
SUS440C
|
SUS420J2
|
SUS304
|
SUS430
|
SUS630
|
|
盐水 (3.5%)
|
-300
|
20
|
-
|
120
|
100
|
与SUS440A和SUS440B的区别
（单元：％）
|
钢级
|
碳
|
硅
|
锰
|
凛
|
硫
|
镍
|
铬
|
钼
|
|
C
|
硅
|
锰
|
磷
|
小号
|
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 至 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是加碳提高淬火性的，SUS440B是SUS440A是加碳来提高淬火性的，它们的区别在于它们的含碳量只有多少（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
这些硬度的值在“JIS G 4303:2021”中有规定，如下表所示。
|
钢级
|
退火状态下的硬度
|
调质状态下的硬度
|
|
高带宽
|
人权委员会
|
高压
|
高带宽
|
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及以上
|
|
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 或更多
|
653及以上
|
|
