S44004不锈钢加工的切削性能与寿命评估

　　S44004不锈钢 用途及特性

　　S44004（对应国内牌号4Cr13）是一种中碳马氏体不锈钢，属于440系列（440A/440B/440C）中的经济型材料，具有中等硬度、良好耐蚀性和可加工性，广泛应用于刀具、医疗器械、机械零件等领域。以下是详细技术分析：

　　美国S44004执行标准UNS ASTM AISI

　　材料号：S44004耐热钢中高的硬度。用于喷嘴、轴承。S44004不锈钢的易切性能的钢种。用于自动车床. 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到不同的力学性能。

　　S44004特性及应用：S44004不锈钢。

　　S44004化学成分：

　　碳 C：0.95~1.20

　　硅 Si：≤1.00

　　锰 Mn：≤1.00

　　磷 P：≤0.040

　　硫 S：≤0.030

　　铬 Cr：16.00~18.00

　　钼 Mo：≤0.75

　　镍 Ni：—

　　钒 V：—

　　（2）机械性能（热处理后）

　　参数数值范围

　　硬度（HRC）48-52（淬火+回火）

　　抗拉强度（MPa）1500-1800

　　屈服强度（MPa）1200-1500

　　延伸率（%）10-15

　　（3）物理参数

　　特性数值

　　密度（g/cm³）7.75

　　热导率（W/m·K）24.9

　　线膨胀系数（10⁻⁶/K）10.4（20-100°C）

　　2. 核心优势

　　（1）经济性与可加工性

　　碳含量较低（0.36-0.45%），比440C（0.95-1.20%C）更易加工，适合大批量生产。

　　切削性能优于高碳不锈钢，适合CNC加工。

　　（2）中等硬度与韧性平衡

　　硬度HRC48-52，适合需要一定耐磨性但不过分追求高硬度的场景（如普通刀具）。

　　延伸率10-15%，比440C（5-8%）更具韧性，抗冲击性更好。

　　（3）基础耐腐蚀性

　　Cr含量12-14%，在干燥环境或短期接触水汽时表现尚可，但不如304或316不锈钢。

　　3. 典型应用场景

　　（1）刀具类

　　中低端刀具：水果刀、剪刀、美工刀

　　工业刀具：切割机刀片、食品加工刀片

　　（2）医疗器械

　　手术器械：止血钳、镊子（需表面抛光）

　　牙科工具：非高精度器械

　　（3）机械零件

　　轴类：低载荷传动轴

　　紧固件：螺栓、螺母（需防锈处理）

　　4. 热处理工艺

　　（1）淬火规范

　　预热：800-850°C（防止开裂）

　　奥氏体化：980-1050°C（油淬）

　　冷却介质：油冷（推荐）

　　（2）回火工艺

　　回火温度（°C）硬度（HRC）适用场景

　　200-30048-52通用刀具/机械零件

　　400-50040-45高韧性需求部件

　　5. 加工建议

　　（1）切削加工

　　车削/铣削：硬质合金刀具（如YG8），中等切削速度

　　磨削：白刚玉砂轮（WA）

　　（2）焊接性能

　　较差，需预热至200-300°C，焊后需退火

　　6. 同类材料对比

　　特性S44004（4Cr13）440C（9Cr18Mo）420（3Cr13）304（06Cr19Ni10）

　　硬度（HRC）48-5258-6250-54≤20（退火态）

　　耐蚀性★★☆☆☆★★★☆☆★★☆☆☆★★★★★

　　耐磨性★★★☆☆★★★★★★★★☆☆★☆☆☆☆

　　成本低高中低中

　　7. 使用注意事项

　　防锈管理：

　　长期潮湿环境易生锈，需定期涂防锈油。

　　避免过载：

　　硬度较低，不适合高冲击或高磨损场景。

　　总结

　　S44004（4Cr13）是440系列中的经济型材料，适用于：

　　✅ 中等硬度+低成本需求的刀具（如水果刀、剪刀）

　　✅ 短期耐蚀要求的机械零件（如轴、螺栓）