Acier inoxydable SUS420J1 : nuance martensitique polyvalente pour les outils

SUS420J1 est un acier inoxydable martensitique normalisé JIS G4303, avec 0,16-0,25 % de carbone et 12,00-14,00 % de chrome. Il appartient à la famille des martensitiques à 13 % de chrome et est conçu dans un seul but : une dureté et une résistance à l'usure élevées après traitement thermique de trempe et de revenu, combinées à une résistance utile à la corrosion dans des environnements doux. C'est un matériau standard pour les couteaux, les instruments chirurgicaux, les ressorts, les arbres et les pièces d'usure.

Composition chimique (JIS G4303)

Élément (% en poids)	SUS420J1
C	0.16-0.25
Si	Inférieur ou égal à 1,00
Mn	Inférieur ou égal à 1,00
P	Inférieur ou égal à 0,040
S	Inférieur ou égal à 0,030
Cr	12.00-14.00
Ni	Inférieur ou égal à 0,60

Propriétés mécaniques (JIS G4303, trempé et revenu)

Propriété	Valeur
Résistance à la traction (MPa)	Supérieur ou égal à 686
Limite d'élasticité (MPa)	Supérieur ou égal à 490
Allongement (%)	Supérieur ou égal à 15
Réduction de superficie (%)	Supérieur ou égal à 40

À l'état recuit, la dureté est suffisamment faible pour l'usinage ; après durcissement et revenu, la dureté augmente considérablement. La dureté finale est définie par la température de revenu : le revenu à basse température-autour de 150 à 350 C préserve une dureté élevée et une rétention des bords pour les outils de coupe, tandis que des températures de revenu plus élevées de 600 à 750 C échangent la dureté contre la ténacité et sont utilisées pour les ressorts et les pièces structurelles.

Pratique du traitement thermique

Pratique typique : recuit à 750-850 C avec refroidissement lent pour ramollir pour l'usinage. Durcir par austénitisation à environ 980-1050 C, tremper dans de l'huile ou de l'air, puis tempérer immédiatement. Étant donné que la nuance durcit à l'air en sections minces, le revenu doit suivre la trempe sans délai pour éviter les fissures.

Résistance à la corrosion et limites

Le SUS420J1 résiste à la corrosion atmosphérique, à l'eau douce, à la vapeur et aux produits chimiques doux, et il fonctionne mieux que l'acier au carbone dans ces environnements. Sa résistance à la corrosion est inférieure aux qualités austénitiques : la teneur élevée en carbone et la structure martensitique le rendent sensible aux piqûres dans les chlorures, et il n'est pas destiné à un service marin ou acide sans revêtement ou placage protecteur.

Applications

Lames de couteaux et couverts, instruments chirurgicaux et dentaires, ressorts, sièges de soupapes, arbres de pompes, broches, moules et jauges, ainsi que tout composant nécessitant une surface dure,-résistante à l'usure avec une résistance modérée à la corrosion.

Références croisées-et équivalents

SUS420J1 correspond étroitement à l'AISI 420 (UNS S42000) et à l'EN 10088-3 1.4021 (X20Cr13), qui spécifie la même plage de 0,16 à 0,25 % de carbone et de 12,0 à 14,0 % de chrome. La désignation chinoise GB/T 1220 est 20Cr13. La nuance JIS diffère du SUS420J2 uniquement par sa teneur en carbone : J2 contient 0,26 à 0,40 % de carbone pour une dureté encore plus élevée.

FAQ

1. Que signifie le suffixe J1 dans SUS420J1 ?

Il s'agit de la désignation de la série martensitique JIS. SUS420J1 contient 0,16-0,25 % de carbone ; SUS420J2, le membre à plus forte teneur en carbone, contient 0,26 à 0,40 % de carbone et atteint une dureté plus élevée.

2. Dans quelle mesure le SUS420J1 peut-il être rendu dur ?

Par durcissement et revenu à basse température-, il développe une dureté bien supérieure à son niveau de recuit, adapté aux arêtes de coupe et aux surfaces d'usure. La valeur exacte dépend de la taille de la section et de la température de revenu, qui sont sélectionnées pour équilibrer la dureté et la ténacité.

3. Le SUS420J1 est-il résistant à la corrosion ?

Il résiste aux environnements doux tels que l’air intérieur, l’eau douce et la vapeur. Il ne convient pas au service chlorure ou acide sans protection.

4. Le SUS420J1 peut-il être soudé ?

Seulement avec précaution. La zone affectée par la chaleur-durcit lors du refroidissement et est sensible aux fissures-, un traitement thermique de préchauffage et de post-soudage est donc nécessaire. Pour les structures soudées, l’acier inoxydable austénitique constitue généralement un meilleur choix.

5. SUS420J1 ou SUS420J2 ?

Choisissez J1 lorsqu'une ténacité et une dureté modérée sont nécessaires avec une fabrication plus facile. Choisissez J2 lorsque la dureté et la résistance à l’usure maximales sont la priorité.