"高硫易切削的SUS420F不銹鋼，淬火后硬度可達58HRC，是制造手術刀和精密零件的刃具級材料，兼具高效加工與耐磨性。"

SUS420F是一種馬氏體型不銹鋼，屬于易切削型不銹鋼（Free-cutting stainless steel）。該材料是在420J2（3Cr13） 不銹鋼的基礎上，通過顯著提高硫（S）元素含量（≥0.15%）而開發出的改進型鋼種，旨在優化其切削加工性能，使其特別適用于自動車床進行大批量、高效率的零件加工。因其含碳量較高，經適當熱處理后可獲得的硬度，故常被稱為“刃具級"馬氏體鋼，廣泛應用于對硬度、耐磨性有要求的領域，如刀具、機械零件和醫療器械。

一、 化學成分

SUS420F的化學成分是其獲得特殊性能的基礎，各元素含量范圍如下（%）：

• 碳（C）：0.26 ~ 0.40。較高的碳含量是保證其淬火后獲得高硬度的關鍵。

• 鉻（Cr）：12.00 ~ 14.00。提供基本的耐腐蝕性，使其能夠抵抗大氣、水蒸氣及弱酸的腐蝕。

• 硫（S）：≥ 0.15。這是其作為易切削鋼的核心元素，硫的加入形成硫化物，在切削過程中起到斷屑和潤滑作用，大幅改善切削性能，減少刀具磨損。

• 硅（Si）：≤ 1.00。

• 錳（Mn）：≤ 1.25。

• 磷（P）：≤ 0.060。

• 鎳（Ni）：允許添加 ≤ 0.60。

• 鉬（Mo）：允許添加 ≤ 0.60。

• 二、 物理與力學性能

物理性能

• 密度：約7.78 g/cm3 (20℃)。

• 熔點：1454 ~ 1510℃。

• 熱導率 (100℃)：25.1 W/(m·K)。

• 線脹系數 (0~100℃)：10.3 × 10??/K。

• 電阻率 (20℃)：0.57 Ω·mm2/m。

• 縱向彈性模量 (20℃)：219 GPa。

• 磁性：有磁性（馬氏體不銹鋼的典型特征）。

• 力學性能 (淬火回火狀態)

• 抗拉強度 (σb)：≥ 735 MPa。

• 屈服強度 (σ0.2)：≥ 540 MPa。

• 伸長率 (δ5)：≥ 12%。

• 斷面收縮率 (ψ)：≥ 40%。

• 硬度：退火狀態 ≤ 235 HB；淬火回火后硬度可達 45-58 HRC（高硬度），具體數值取決于熱處理工藝。

• 三、 熱處理規范與金相組織

為了獲得性能，SUS420F需經過嚴格的熱處理：

1. 退火：加熱至800~900℃，然后緩冷；或約750℃快冷。目的是降低硬度，改善切削加工性。

2. 淬火：加熱至920~980℃，然后在油中冷卻。這是獲得馬氏體組織和高硬度的關鍵步驟。

3. 回火：加熱至600~750℃，然后快速冷卻（快冷）。回火可以消除淬火應力，調整并穩定材料的硬度和韌性。

4. 其金相組織特征為馬氏體型。這種組織賦予了材料高強度和硬度，但同時也帶來了一定的脆性。

四、 核心特性

1. 優異的易切削性：高硫含量是其的特點，使其在自動車床加工中表現，加工效率高，刀具壽命長。

2. 高硬度與耐磨性：通過淬火和低溫回火，可獲得的表面硬度（HRC 52以上），耐磨性能出色，適合制造刀具和耐磨零件。

3. 一定的耐腐蝕性：在干燥環境、大氣或凈水中具有良好的耐蝕性，也能耐受弱有機酸。但其耐腐蝕性普遍弱于奧氏體不銹鋼（如304），不適用于酸性、海洋或高濕度腐蝕環境。

4. 較差的焊接性：由于高碳和高硫含量，其焊接性能很差，焊接時極易產生熱裂紋。若必須焊接，需采取嚴格的預熱（200~300℃）和焊后熱處理措施。

5. 五、 應用領域

憑借其易切削和高硬度的特性，SUS420F被廣泛應用于以下領域：

• 精密切削部件：螺栓、螺母、螺絲、軸類、連接件等需大批量車削的零件。

• 刀具與刃具：手術器械、牙科工具、工業刀片、剪切刀、磨料刀等。

• 耐磨機械零件：閥門零件、閥座、軸承、模具鑲件、噴嘴、汽輪機葉片等。

• 一般耐蝕結構件：汽車燃油系統部件、普通五金工具、儀器儀表零件等。

• 六、 國際牌號對應

SUS420F在不同國家的標準中有對應的牌號：

• 中國（GB）：數字牌號 S42037，新牌號 Y30Cr13，舊牌號 Y3Cr13。

• 美國（ASTM/UNS）：420F，UNS編號 S42020。

• 德國（DIN）：1.4029。

• 歐洲（EN）：X29CrS13。

• 日本（JIS）：SUS420F（原標準牌號）。

• 七、 供應形式

SUS420F材料在市場上的供應形式多樣，以滿足不同加工需求：

1. 交貨狀態：

2. 通常以熱處理狀態交貨，具體的熱處理種類（如退火、淬火回火）需在訂貨合同中注明。

• 若未注明，則可能按不熱處理（如熱軋態）狀態交貨。

• 常見的交貨狀態包括：棒材經固溶處理，板材經固溶酸洗。

• 產品規格：

• 冷軋薄板：0.05mm ~ 4.0mm，常見規格0.8mm ~ 3.0mm。

• 熱軋中厚板：3.0mm ~ 200mm，甚至更厚。

• 磨光圓棒（研磨精圓）：Φ2.0mm ~ 130mm。

• 熱軋圓棒：Φ16mm ~ 300mm，甚至可達350mm。

• 黑皮毛圓、拉拔料、光亮棒等。

• 圓棒材：

• 板材/鋼板：

• 其他形式：也可供應鋼帶、線材、鍛件、無縫管、焊管等。