1.4031 不锈钢综合信息涵盖其分类、化学成分、性能特点及应用领域(1.4416不锈钢) #科技 #不锈钢 #加工性 #牌号 #元素 #核心

1.4031 不锈钢全面技术参数解析

1.4031 是德国 DIN 标准（EN 10088-1/EN 10088-3）规定的高碳马氏体不锈钢，核心定位是 “高硬度、高耐磨性 + 基础耐蚀性”，与你此前查询的 40Cr13、4Cr13、SUS420J2 同属 Cr13 系高碳马氏体钢，成分与性能高度一致，是欧洲市场中刃具、模具、高强度零部件的经典选材。以下是结构化专业信息：

一、多国牌号对照（精准对标）

标准 / 国家牌号核心关联说明德国 DIN/EN1.4031（X39Cr13）基础牌号（高碳 Cr13 系，非易切削型）中国 GB/T40Cr13 / 4Cr13成分完全匹配（碳 0.36%~0.45%），性能一致日本 JISSUS420J2（JIS G4303）碳含量（0.20%~0.30%）略低，硬度接近，可近似替代美国 ASTMA484 420S45 / A295 420碳含量（0.25%~0.40%）匹配，力学性能兼容法国 NFZ40C13法国高碳马氏体不锈钢，碳含量接近国际 ISO420S37通用国际牌号，成分与 1.4031 兼容

⚠️ 关键区分：1.4031 不含硫（非易切削型），切削加工性低于 SUS420F、Z30CF16 等含硫牌号；与 1.4021（X20Cr13，低碳 Cr13 系）相比，1.4031 碳含量更高，硬度和耐磨性更优，但韧性略低；与你之前查询的 1.4028（S42040）相比，两者成分几乎一致，仅标准体系标注不同（1.4031 为德标 EN 体系，1.4028 为旧 DIN 过渡牌号）。

二、核心化学成分（质量分数，%）

元素含量范围（EN 10088-1）作用与影响碳（C）0.36~0.44核心强化元素，决定淬火后硬度（上限可达 HRC 58）和耐磨性，含量越高强化效果越显著，但韧性和耐蚀性略有下降铬（Cr）12.50~14.50形成致密钝化膜，提供基础耐蚀性；促进马氏体组织形成，提升强度和耐磨性硅（Si）≤1.00脱氧剂，提升钢的抗氧化性和强度，过量会降低切削加工性锰（Mn）≤1.00改善淬透性，抑制硫的有害作用，少量提升韧性磷（P）≤0.045有害杂质，严格控制（过量导致冷脆，降低冲击韧性）硫（S）≤0.030有害杂质，非易切削设计，含量越低材质越纯净，韧性越好镍（Ni）≤0.60残余元素，少量提升韧性和耐蚀性（非必需成分）钼（Mo）≤0.30残余元素，对淬透性和耐蚀性影响极小

✅ 成分特点：碳含量精准控制在 0.36%~0.44%，是 Cr13 系中高碳等级的典型代表；铬含量高于普通 420 系（12.5%~14.5%），基础耐蚀性更稳定；低磷低硫设计保障材质纯净度，适合精细抛光和热处理强化。

三、关键性能参数（热处理状态为核心前提）

1. 力学性能（不同热处理状态对比）

热处理状态硬度（HB/HRC）抗拉强度（σb ≥ MPa）屈服强度（σs ≥ MPa）伸长率（δ5 ≥ %）冲击功（Akv ≥ J，20℃）退火态（800~900℃缓冷）≤241 HB630~8304401535淬火 + 低温回火（950~1050℃油冷 + 200~300℃空冷）50~55 HRC≥1170≥930822淬火 + 中温回火（950~1050℃油冷 + 400~500℃空冷）40~45 HRC980~11707801030淬火 + 高温回火（950~1050℃油冷 + 600~700℃空冷）30~35 HRC780~9805801245

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2. 物理性能（20℃）

性能指标数值备注密度（ρ）7.75 g/cm³与所有 Cr13 系马氏体不锈钢一致熔点范围1400~1450℃淬火温度需≥950℃，确保完全奥氏体化热导率（λ）24.2 W/(m·K)低于奥氏体不锈钢，热处理需均匀加热 / 冷却线膨胀系数（α）10.2×10⁻⁶ /℃（20~100℃）热变形小，适合热处理后高精度加工电阻率（ρ）0.59 Ω·mm²/m导电 / 导热性中等，无特殊导电需求场景适用弹性模量（E）200 GPa高强度场景下变形量小

3. 耐腐蚀性

优势场景：在大气、淡水、中性盐溶液、弱有机酸（醋酸、乳酸）环境中耐蚀性良好，表面经抛光或钝化处理后，可有效提升钝化膜稳定性，延长使用寿命；
局限场景：不耐强酸（盐酸、硝酸）、强碱、高氯离子浓度环境（海水、含氯消毒液），易发生点蚀和锈蚀；
对比差异：耐蚀性略优于高碳工具钢（如 T10），但低于奥氏体不锈钢（如 304、316L）；与低碳 Cr13 系（1.4021）相比，因碳含量更高，钝化膜连续性稍差，耐蚀性略低。

4. 加工性能

加工类型性能评级关键说明切削加工性中等无易切削元素，切削阻力较大，需使用硬质合金刀具，切削速度建议 80~120m/min，需冷却润滑（避免过热导致硬度下降）焊接性能较差马氏体组织易产生冷裂纹，焊接前需预热至 200~300℃，使用低氢焊条（如 E410NiMo），焊后立即 650~700℃消氢回火热处理性能优良淬透性好（小截面可空冷淬火），回火温度灵活调控硬度（HRC 30~55），热处理变形小抛光性能良好低硫低磷，材质纯净，精细抛光后可达 Ra≤0.2μm，适合高表面光洁度要求的场景（如刃具、医疗器械）锻造性能中等锻造温度 1100~1250℃，避开 800~900℃脆化区，锻后需缓冷退火以消除应力

四、热处理规范（精准控制性能）

热处理工艺温度范围冷却方式目的与效果退火处理800~900℃随炉缓冷降低硬度（≤241HB），改善切削加工性，消除锻造 / 轧制应力淬火处理950~1050℃油冷（优先）/ 风冷（小截面≤10mm）获得均匀马氏体组织，大幅提升硬度和耐磨性回火处理200~300℃（低温）空冷保持高硬度（HRC 50~55），消除淬火内应力，提升耐磨性（适合刃具、模具）400~500℃（中温）空冷兼顾强度和韧性（HRC 40~45），适合高负荷机械零件600~700℃（高温）空冷韧性大幅提升（Akv≥45J），尺寸稳定性好，适合高精度部件

⚠️ 注意：淬火后需在 2 小时内回火，防止产生淬火裂纹；低温回火后需快速冷却，避免出现回火脆性；批量生产时，建议采用 “分段回火” 工艺（如 200℃×2h + 220℃×1h），确保硬度均匀性。

五、典型应用场景（基于性能优势的精准匹配）

1.4031 的核心竞争力是 “高硬度 + 高耐磨性 + 基础耐蚀性 + 优秀抛光性”，适合腐蚀环境温和、对硬度和表面质量有要求的场景，具体应用：

刃具领域：厨房刀具（菜刀、砍骨刀、剪刀）、工业刀具（低负荷切削刀、刮刀、钻头）、园林工具（锯片、剪枝刀）—— 依赖高硬度和耐磨性；
医疗器械领域：非植入式手术器械（手术刀、止血钳、镊子）、医疗消毒盒 —— 高抛光性便于清洁消毒，基础耐蚀性满足医疗环境需求；
模具与工装领域：塑料模具（注塑模型芯、型腔）、压铸模具配件、工装夹具（定位销、夹爪）—— 耐磨且热处理变形小，适合批量生产场景；
机械制造领域：高负荷零部件（齿轮、轴类、阀杆）、高强度紧固件（螺栓、螺母）、泵体叶轮（淡水环境）；
其他场景：五金工具（扳手、螺丝刀）、餐具（不锈钢勺叉）、装饰件（高硬度耐磨面板）。

❌ 不适用场景：

高腐蚀环境（海水、强酸强碱、高氯介质）；
高冲击载荷部件（如工程机械传动轴，需高韧性材料如 40CrNiMo）；
焊接结构件（焊接性能差，易开裂）；
植入式医疗器械（需生物相容性更优的钛合金或 316L 不锈钢）。

六、与相近牌号的核心差异（快速选型）

牌号关键区别性能侧重适用场景差异1.4031（X39Cr13）碳 0.36%~0.44%，无硫高硬度、高耐磨，抛光性好欧洲标准体系下的刃具、模具40Cr13/4Cr13碳 0.36%~0.45%，国标牌号性能与 1.4031 完全一致国内设备配套，替代 1.4031SUS420J2碳 0.20%~0.30%，日标牌号硬度略低，韧性略优出口日本体系的设备零部件1.4021（X20Cr13）碳 0.16%~0.25%，低碳型耐蚀性略优，硬度较低中等硬度需求的机械零件、刀具SUS420F碳 0.16%~0.25%，含硫易切削，加工效率高批量生产的通用零部件

七、关键选型建议

优先选 1.4031 的情况：需匹配欧洲 EN/DIN 标准，要求高硬度（HRC 40~55）、高耐磨性和良好抛光性，使用环境为大气、淡水或轻度腐蚀，无需批量切削加工；
选 40Cr13/4Cr13 的情况：国内生产或配套国标设备，性能与 1.4031 一致，采购成本更低；
选 SUS420F 的情况：需要批量切削加工，追求低加工成本，对硬度要求中等（HRC 30~40）；
选 1.4197（X20CrNiMoS13-1）的情况：对耐蚀性（尤其耐氯离子）有更高要求，且需要高精度切削；
加工与使用注意：