Z50C15中碳马氏体不锈钢凭借15%铬含量和精准的碳配比,淬火后硬度可达HRC 50-58,平衡耐磨性与适度耐腐蚀性,成为刀具、机械零件的理想选择。
Z50C15(法国牌号,对应中国牌号未直接标注)是一种中碳马氏体不锈钢,以高铬(Cr)含量为核心特征,专为兼顾硬度、耐磨性与适度耐腐蚀性设计。其命名遵循法国标准NF A 35-573-1990(后由EN 10088-2取代),其中“Z50"表示碳含量约0.50%,“C15"指铬含量约15%。该材料通过淬火-回火热处理可获得高硬度和良好综合性能,广泛应用于刀具、机械零件及耐磨部件。
2. 化学成分与合金设计
关键元素配比:
碳(C, 0.45–0.55%):形成碳化物(如Cr₇C₃),提升硬度和耐磨性,但需控制含量以平衡韧性。
铬(Cr, 14.5–15.5%):提供基础耐蚀性,形成钝化膜抵抗氧化与弱腐蚀介质。
钼(Mo, 0.1–0.2%)与钒(V, 0.1–0.2%):细化晶粒,增强高温强度及抗回火软化能力。
杂质控制:
硅(Si)≤0.75%、锰(Mn)≤1.0%,磷(P)≤0.040%、硫(S)≤0.015%——减少偏析与热脆性风险,确保加工稳定性。
3. 核心性能特点
高硬度与耐磨性:
淬火后硬度可达HRC 50–58,抗拉强度≥750 MPa,显著优于普通奥氏体不锈钢(如304)。
高碳铬碳化物骨架有效抵抗磨粒磨损,适用于高应力摩擦场景(如刀具刃口)。
适度耐腐蚀性:
在常温大气、水蒸气及弱酸环境中表现稳定,但逊于高铬镍奥氏体钢(如316L),不适用于强酸或海洋环境。
热处理响应性:
淬透性优异,油冷或空冷即可实现全截面硬化;回火温度灵活(200–300℃),可调整硬度与韧性平衡。
物理特性:
密度7.85 g/cm³,导热系数15 W/m·K(20℃),热膨胀系数11.5×10⁻⁶/K(20–100℃),适合热循环工况。
4. 典型应用领域
刀具与刃具制造:
厨房刀具、外科手术刀——利用高硬度保持锋利刃口,抛光后表面光洁度高。
工业切割工具(如裁纸刀、木工刀)——耐磨性延长使用寿命。
机械与汽车零部件:
轴承、齿轮、轴套——承受中高载荷摩擦,热处理后疲劳强度提升。
泵阀零件、紧固件——适应轻度腐蚀与磨损并存的工况。
特种工业部件:
模具镶块、纺织机械导轮——兼顾尺寸稳定性与表面耐磨需求。