1. 化学成分

420鋼球

主成分: 炭素含有量は約0.15%-0.40%、クロム含有量は12%-14%。

特徴: 炭素含有量が低く、クロム含有量が適度で、腐食耐性を備えた低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼に分類されます。

420C鋼球

主成分: 炭素含有量は約0.26%-0.40%、クロム含有量は13%-15%。さらに、性能を最適化するために少量のニッケルやシリコンなどの合金元素を含む場合があります。

特徴: 炭素含有量が高く、クロム含有量もわずかに高い。高い炭素含有量により硬度と耐摩耗性が向上し、優れた耐腐食性を維持します。

2. 機械的特性

硬度

420鋼球: 焼き入れおよび焼き戻し処理後の硬度は通常HRC 50程度。

420C鋼球: 熱処理後の硬度はHRC 56-58に達し、420鋼球よりも大幅に高い。

耐摩耗性

420鋼球: 一般的な鋼球より耐摩耗性は高いが、420Cと比較すると劣る。

420C鋼球: 硬度が高いため耐摩耗性が優れており、高負荷や高摩耗環境に適しています。

耐腐食性

420鋼球: 中程度の耐腐食性を持ち、一般的な環境での使用に適しています。

420C鋼球: 耐腐食性がより高く、特に湿潤環境や弱酸性環境で優れた性能を発揮します。

3. 熱処理と微細組織

420鋼球: 焼き入れおよび焼き戻し処理後、比較的均一なマルテンサイト組織を形成。結晶粒が比較的大きく、硬度と靭性のバランスを取るが、420C鋼球にはやや劣ります。

420C鋼球: 高い炭素含有量により、焼き入れ後により密なマルテンサイト組織を形成し、結晶粒が細かいため硬度が高く、耐摩耗性が優れています。

4. 加工性

420鋼球: 硬度が低いため冷間加工や熱間加工が容易で、切削性が良く、大量生産に適しています。

420C鋼球: 硬度が高いため加工が難しく、より高度な加工技術と設備が必要となり、生産コストが高くなります。

5. 応用分野

420鋼球

硬度の要件が低い機械装置で主に使用されます。例:

一般的なベアリング

自動車部品

家庭用品

バルブなど、一般的な耐腐食性と耐摩耗性が求められる場面

420C鋼球

高い硬度と耐腐食性が必要な応用分野で使用されます。例:

高精度ベアリング

航空宇宙分野

医療機器（外科用器具など）

化学装置やポンプバルブなど、より厳しい環境

6. 製造コストと経済性

420鋼球: 製造コストが低く、性能要件が高くない用途に適しており、コストパフォーマンスが優れています。

420C鋼球: 製造コストは高いものの、優れた性能を持つため、高性能を求める高級用途では長期的な経済性を提供します。

まとめ

420と420C鋼球の違いは、主に硬度、耐摩耗性、耐腐食性、および加工の難易度に現れます。420鋼球は一般的な要件を満たす用途に適しており、420C鋼球は高い硬度と耐腐食性が必要な高級用途に適しています。

適切な材料を選択するには、特定の用途環境、性能要件、および予算制約を総合的に考慮する必要があります。