17-4ph ruostumattoman teräksen ominaisuudet ja hinta

Mikä on 17-4ph ruostumaton teräs?

​

17-4PH (UNS S17400)on martensiittista ruostumatonta terästä, joka tunnetaan lujuudestaan, erinomaisesta korroosionkestävyydestään ja monipuolisista lämpökäsittelyominaisuuksistaan. 17-4PH-seosta käytetään laajalti ilmailu-, laivanrakennus-, kemian- ja lääkinnällisten laitteiden teollisuudessa.

Sen vastine on UNS S17400, ASTM A693 grade 630 tai DIN 1.4542.

17-4 ruostumaton teräsKemiallinen koostumus

17-4PH:n kemiallinen koostumus sisältää:

Kromi (15,0–17,5 %): Antaa peruskorroosionkestävyyden muodostamalla suojaavan passiivisen oksidikerroksen.

Nikkeli (3,0–5,0 %): Stabiloi austeniittista faasia lämpökäsittelyn aikana ja lisää sitkeyttä.

Kupari (3,0–5,0 %): Muodostaa epsilon-saostumia (ε) vanhenemisen aikana, mikä lisää merkittävästi lujuutta.

Niobium + tantaali (0,15–0,45 %): Tarkoittaa raerakennetta ja estää herkistymistä vähentäen rakeiden välisen korroosion riskiä.

Vähähiilinen (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,07 %): Minimoi kovametallin saostumisen, säilyttää hitsattavuuden ja korroosionkestävyyden.

Tämä koostumus mahdollistaa sen, että 17-4PH saavuttaa pistekorvausvastuksen ekvivalenttiluvun (PREn) > 40, mikä tekee siitä sopivan kohtalaisiin kloridipitoisiin ympäristöihin.

17-4 ruostumaton teräsMekaaniset ja fyysiset ominaisuudet

Vahvuus ja kovuus

17-4PH:n mekaaniset ominaisuudet ovat suoraan sidoksissa sen lämpökäsittelyyn. Alla on tyypillisiä arvoja eri ikääntymisolosuhteissa:

Tiheys: 7,80 g/cm³.

Käyttölämpötila-alue: -40 asteesta 300 asteeseen ; pitkäaikainen yli 300 asteen altistuminen vaarantaa yliikääntymisen ja voimanmenetyksen.

Korroosionkestävyys

17-4PH:n korroosionkestävyys on verrattavissa tyyppiin304 ruostumatonta terästämiedoissa ilmakehissä, laimeissa hapoissa ja suolavesiympäristöissä. Sitä ei kuitenkaan suositella voimakkaasti pelkistäville happoille ilman suojapinnoitteita. Sen kestävyys jännityskorroosiohalkeilua (SCC) vastaan ​​tekee siitä arvokkaan meri- ja kemiallisissa sovelluksissa.

17-4 ruostumaton teräsLämpökäsittely

17-4PH käy läpi kaksivaiheisen lämpökäsittelyprosessin optimaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi:

Liuoskäsittely: Kuumennus 1020–1060 asteeseen ja sen jälkeen nopea jäähdytys (vesi tai ilma) ylikyllästyneen martensiittisen rakenteen muodostamiseksi.

Vanhentaminen (sadekovettuminen): Kuumenna 480–620 asteeseen 1–4 tunniksi kuparirikkaiden faasien saostamiseksi (esim. H900 480 asteessa maksimaalisen lujuuden saavuttamiseksi).

Kriittisiä näkökohtia ovat mm.

Vältä 370–480 asteen lämpötiloja huollon aikana σ--vaiheen haurastumisen estämiseksi.

Jälki-hitsauksen vanheneminen palauttaa lujuuden-lämmön vaikutusalueille.

17-4 ruostumaton teräs Hinta

17-4 ruostumattoman teräksen hintaan vaikuttavat monet tekijät.

Raaka-ainekustannukset ovat perustavanlaatuisia, varsinkin kun seosaineiden, kuten nikkelin ja kromin, markkinahintojen vaihtelut vaikuttavat suoraan valmiin tuotteen hintaan.

Valmistusprosessin monimutkaisuus on myös ratkaisevaa; esimerkiksi saumattomat putket ovat yleensä kalliimpia kuin hitsatut putket, ja kylmäveto, tarkkuuskoneistus tai erityiset lämpökäsittelyt lisäävät kustannuksia.

Ostomäärä vaikuttaa merkittävästi yksikköhintaan; suuret{0}}volyymiostot antavat yleensä huomattavia alennuksia. Lisäksi laatusertifikaatit ja -standardit vaikuttavat myös hintoihin; materiaalit, joilla on täydelliset sertifioinnit ja vahva jäljitettävyys, vaativat korkeampia hintoja.

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto erityyppisten 17-4 ruostumattomien terästuotteiden viitehinnasta:

Ruostumaton teräs 17 4PHvs 316L

Kemiallinen koostumus

Perimmäinen ero 17-4PH:n ja 316L:n välillä on niiden kemiallinen koostumus ja mikrorakenne.

17-4PH on martensiittista ruostumatonta terästä, joka sisältää nimellisesti noin 17 % kromia (Cr) ja 4 % nikkeliä (Ni) ja siihen on lisätty alkuaineita, kuten kuparia (Cu) ja niobiumia (Nb).

316L on austeniittista ruostumatonta terästä, joka sisältää korkeamman nikkelipitoisuuden (noin 10-14 %) ja lisäksi 2-3 % molybdeeniä (Mo).

Molybdeeni on keskeinen elementti, joka antaa sille erinomaisen kestävyyden kloridipistekorroosiota vastaan. Sen alhainen hiilipitoisuus (C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,03 %) tekee siitä herkän rakeiden väliselle korroosiolle.

Mekaaniset ominaisuudet

Mekaanisten ominaisuuksien suhteen nämä kaksi eroavat toisistaan ​​merkittävästi. Oikealla lämpökäsittelyllä 17-4PH voi helposti saavuttaa yli 1310 MPa:n vetolujuuden, yli 1180 MPa:n myötörajan ja HRC 40-45 kovuuden, mikä tekee siitä tyypillisen lujan, kulutusta kestävän materiaalin.

Sitä vastoin 316L:n vetolujuus on tyypillisesti alueella 580-650 MPa ja pienempi myötöraja, mutta sillä on erittäin korkea sitkeys ja sitkeys, venymä 32-49 %. Se voi imeä suuren määrän energiaa murtumatta ja toimii poikkeuksellisen hyvin sovelluksissa, jotka vaativat iskun- ja väsymiskestävyyttä.

Korkeissa lämpötiloissa 17-4PH:n lujuusetu voidaan säilyttää noin 300 asteeseen asti, kun taas 316L säilyttää austeniittisen rakenteensa vakauden laajemmalla lämpötila-alueella.

Korroosionkestävyys

Korroosionkestävyyden suhteen 316L on parempi kuin 17-4PH.

17-4PH:n korroosionkestävyys on verrattavissa ruostumattomaan 304-teräkseen, joka kestää ilmakehän, laimennettujen happojen tai suolojen aiheuttamaa korroosiota, mutta se on altis piste- ja rakokorroosiolle ankarissa halogenideja sisältävissä ympäristöissä.

Toisaalta 316L:llä on huomattavasti parempi piste- ja rakokorroosionkestävyys, mikä tekee siitä erityisen sopivan ympäristöihin, jotka sisältävät klorideja, kuten merivettä ja kemiallisia aineita. Lisäksi 316L:n alhainen hiilipitoisuus tekee siitä vähemmän alttiita rakeiden väliselle korroosiolle, mikä säilyttää hyvän korroosionkestävyyden myös hitsauksen jälkeen.

Koneistus- ja hitsausominaisuudet

Nämä kaksi eroavat huomattavasti työstettävyydestään.

17-4PH:lla on hyvä työstettävyys liuoskäsitellyssä tilassa, mutta lämpökäsittelyn jälkeen sen korkea lujuus ja kovuus lisäävät työstön vaikeutta ja sen hitsattavuus on suhteellisen huono, mikä vaatii esilämmitystä.

316L puolestaan ​​on tunnettu erinomaisesta muovattavuudestaan ​​ja hitsattavuudestaan. Se on helppo kylmätyöstää, syvävetää ja hitsata, eikä vaadi monimutkaista lämpökäsittelyä hitsauksen jälkeen. Nämä ominaisuudet tekevät siitä erittäin suositun säiliöiden, putkien ja monimutkaisten rakenteiden valmistuksessa.

Fysikaalisten ominaisuuksien näkökulmasta 17-4PH lämpölaajenemiskerroin on noin 6,0 × 10-⁶/°F, kun taas 316L:n lämpölaajenemiskerroin on noin 9-11 × 10-⁶/°F.

17-4PH ruostumattoman teräksen sovellukset

Seuraavat ovat pääsovelluksia:

Ilmailu ja puolustus:Seosta käytetään laajalti lentokoneiden varusteissa, kiinnikkeissä, turbiinien siivissä, moottorin osissa ja rakenneosissa. Näissä sovelluksissa materiaalin korkea lujuus-/-painosuhde, väsymiskestävyys ja kyky säilyttää ominaisuuksia kohtalaisen korkeissa lämpötiloissa ovat erityisen arvokkaita.

Öljy- ja kaasuteollisuus:Komponentit, kuten venttiilit, pumput, akselit ja poraustyökalut, käyttävät 17-4PH:ta sen kestävyyden vuoksi hapankaasuympäristöissä, korkean lujuuden vuoksi syväkaivon sovelluksissa ja yleisen korroosionkestävyyden vuoksi offshore-ympäristöissä.

Lääketieteelliset ja kirurgiset instrumentit:Biologinen yhteensopivuus, korroosionkestävyys ja tarkkuus{0}}työstö tekevät 17-4PH:sta sopivan kirurgisiin instrumentteihin, ortopedisiin implantteihin ja hammaslääketieteellisiin komponentteihin.

Kemiallinen ja elintarvikkeiden jalostus:Laitteet, kuten sekoitusakselit, venttiilit, pumput ja prosessikomponentit, hyötyvät lejeeringin korroosionkestävyydestä erilaisia ​​kemikaaleja ja elintarvikkeita vastaan. Sen korroosionkestävyys on monissa ympäristöissä verrattavissa tyypin 304 ruostumattomaan teräkseen, mutta sen lujuus on huomattavasti suurempi.

Ydinvoimateollisuus:Säteilykestävyyden, mittastabiilisuuden ja korroosionkestävyyden yhdistelmä tekee 17-4PH:sta sopivan ydinjätesäiliöihin, ohjaustankomekanismeihin ja muihin ydinkomponentteihin.

Teolliset sovellukset:Materiaalia käytetään laajasti hammaspyörissä, laakereissa, muoteissa, muoteissa ja erilaisissa mekaanisissa komponenteissa, joissa vaaditaan kulutuskestävyyttä, suurta lujuutta ja kohtalaista korroosionkestävyyttä.