17-4PH ruostumatonta terästä(UNS S17400, joka tunnetaan myös nimellä AISI Type 630 tai EN 1.4542) on saostus-kovettuva martensiittista ruostumatonta terästä. Nimi "17-4PH" tulee sen koostumuksesta: noin 17% kromia ja 4% nikkeliä, "PH" tarkoittaa saostuskovettumista.
Tämä artikkeli tarjoaa täydellisen oppaan 17-4PH ruostumattomien teräslevyjen ominaisuuksista, ja se kattaa kaiken kemiallisesta koostumuksesta mekaaniseen käyttäytymiseen, fysikaalisiin ominaisuuksiin, lämpökäsittelyyn ja sovelluksiin.
Kemiallinen koostumus
Alla olevassa taulukossa on ASTM A693- ja AMS 5604 -standardien mukaiset standardirajat.
|
Elementti |
paino % |
Rooli metalliseoksessa |
|
Kromi (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Tarjoaa korroosionkestävyyden ja hapettumissuojan |
|
Nikkeli (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Stabiloi martensiittista rakennetta, parantaa sitkeyttä |
|
Kupari (Cu) |
3.0 – 5.0 |
Keskeinen vahvistava elementti-muodostaa hienoja hiukkasia ikääntymisen aikana |
|
Niobium (Nb) + tantaali (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Muodostaa karbideja, jotka säätelevät jyvien kasvua ja parantavat lujuutta |
|
Hiili (C) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,07 |
Edistää kovuutta, mutta pidetään alhaisena hitsattavuuden ylläpitämiseksi |
|
Mangaani (Mn) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00 |
Auttaa hapettumista teräksen valmistuksen aikana |
|
Pii (Si) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00 |
Parantaa hapettumiskestävyyttä korkeissa lämpötiloissa |
|
Fosfori (P) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04 |
Epäpuhtaudet, minimiin |
|
rikki (S) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,03 |
Epäpuhtaudet, minimiin |
|
rauta (Fe) |
Saldo (jäljellä %) |
Perusmetalli, joka pitää kaiken yhdessä |
Tietolähde: ASTM A693 / AMS 5604 -spesifikaatiot.
Fyysiset ominaisuudet
|
Omaisuus |
Arvo |
Huomautuksia |
|
Tiheys |
7,75 – 8,03 g/cm³ |
Hieman raskaampi kuin hiiliteräs (7,85 g/cm³) |
|
Sulamispiste |
~1440 astetta (2624 astetta F) |
Tyypillinen martensiittisille ruostumattomille teräksille |
|
Elastic Modulus (Young's Modulus) |
196-200 GPa |
Mittaa jäykkyyttä,{0}}kuinka teräs kestää taipumista |
|
Poissonin suhde |
0.27 – 0.30 |
Kuvaa, kuinka materiaali supistuu sivuttain venyessään |
|
Lämmönjohtavuus |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Kohtalainen lämmönsiirtokyky |
|
Sähkövastus |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Melko johtava ruostumattomalle teräkselle |
|
Ominaislämpökapasiteetti |
~460 J/kg·K |
Teräksen lämpötilan nostamiseen tarvittava lämpömäärä |
Tietolähde: Useat toimittajat
Magneettiset ominaisuudet: 17-4PH ruostumaton teräs on magneettinen kaikissa olosuhteissa. Liuoshehkutetussa tilassa se voi olla vain heikosti magneettinen, mutta vanhenemisen jälkeen siitä tulee martensiittisen kiderakenteensa vuoksi vahvasti magneettinen.
Maksimikäyttölämpötila: 17-4PH säilyttää erinomaiset mekaaniset ominaisuutensa noin 316 asteeseen asti. Tämän lämpötilan yläpuolella materiaali alkaa menettää lujuutta, ja pitkäaikainen altistuminen voi aiheuttaa ylivanhenemista, mikä vähentää kovuutta.
Mekaaniset ominaisuudet
Mekaaniset ominaisuudet kuvaavat, kuinka materiaali reagoi-voimiin (veto), puristus (työntäminen), taivutus ja isku.
Lämpökäsittelyn ehdot
17-4PH toimitetaan tyypillisesti tilassa A (liuoshehkutettu), joka on pehmeä ja työstettävä. Tämän jälkeen asiakas suorittaa ikääntymiskäsittelyn halutun vahvuustason saavuttamiseksi. Jokaisella vanhenemistilanteella on vakionimitys: H900, H925, H1025, H1075, H1100 tai H1150. Numero viittaa vanhenemislämpötilaan Fahrenheit-asteina.
|
Ikääntyminen |
Vanhenemislämpötila |
Mitä se tarjoaa |
|
H900 |
482 astetta (900 astetta F) |
Suurin lujuus ja kovuus |
|
H925 |
496 astetta (925 astetta F) |
Erittäin korkea lujuus ja hieman parannettu sitkeys |
|
H1025 |
552 astetta (1025 astetta F) |
Tasapainoinen vahvuus ja sitkeys |
|
H1075 |
580 astetta (1075 astetta F) |
Kohtalainen lujuus, parempi sitkeys |
|
H1100 |
593 astetta (1100 astetta F) |
Pienempi lujuus, suurempi sitkeys |
|
H1150 |
621 astetta (1150 astetta F) |
Maksimaalinen sitkeys ja taipuisuus |
Tietolähde: lämpökäsittelyn tiedot.
Mekaaniset ominaisuudet kunnon mukaan (arkki ja levy, AMS 5604)
Alla oleva taulukko näyttää mekaaniset ominaisuudet 17-4PH-levylle ja -levylle (paksuus alle noin 4,75 mm tai 0,1874 tuumaa) AMS 5604 -spesifikaatioiden mukaisesti.
|
Kunto |
Äärimmäinen vetolujuus (ksi / MPa) |
0,2 %:n myötölujuus (ksi / MPa) |
Pidentymä (%) |
Kovuus (HRC) |
|
Kunto A (hehkutettu) |
- |
- |
- |
38 max |
|
H900 |
190 / 1310 |
170 / 1170 |
5 |
40 – 47 |
|
H925 |
170 / 1170 |
155 / 1070 |
5 |
38 – 45 |
|
H1025 |
155 / 1070 |
145 / 1000 |
5 |
35 – 42 |
|
H1075 |
145 / 1000 |
125 / 860 |
5 |
33 – 39 |
|
H1100 |
140 / 965 |
115 / 795 |
5 |
32 – 38 |
|
H1150 |
135 / 930 |
105 / 725 |
8 |
28 – 37 |
Tietolähde: AMS 5604 arkki/levy spesifikaatio
Vetolujuus on suurin vetovoima, jonka materiaali voi kestää ennen rikkoutumista. H900:ssa 17-4PH-levy kestää 190 000 puntaa neliötuumaa kohden (1 310 MPa) - noin kolme kertaa vahvempi kuin tavallinen ruostumaton 304-teräs.
Myötölujuus on voima, jolla materiaali alkaa muuttua pysyvästi. H900-tilassa 17-4PH-levyn myötöraja on 170 ksi (1 170 MPa).
Venymä mittaa kuinka paljon materiaali voi venyä ennen rikkoutumista. H1150:ssä venymä saavuttaa 8 %, mikä tarjoaa paremman taipuisuuden kuin H900:ssa nähty 5 %. Paksumpien tankojen ja takeiden (AMS 5643) venymäarvot ovat korkeammat -jopa 16 % H1150:ssä.
Vertailu muihin ruostumattomiin teräksiin
|
Omaisuus |
17-4PH (H900) |
304 ruostumaton teräs |
316L ruostumatonta terästä |
|
Vetolujuus (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
myöntövoima (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Pidentymä (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Kovuus (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Magnetismi |
Magneettinen |
Ei--magneettinen |
Ei--magneettinen |
Tietolähde: Toimialan vertailu
Korroosionkestävyys
17-4PH ruostumaton teräs tarjoaa hyvän korroosionkestävyyden, joka on verrattavissa tyypin 304 ruostumattomaan teräkseen useimmissa ympäristöissä.
Seoksen 17 % kromipitoisuus muodostaa pinnalle ohuen, näkymätön oksidikerroksen, joka suojaa alla olevaa metallia ruosteelta ja kemiallisilta vaikutuksilta.
Missä 17-4PH toimii hyvin:
Ilmakehän altistuminen (sade, kosteus, teollisuusilma)
Laimenna hapot ja suolat kohtuullisissa lämpötiloissa
Makea vesi ja miedot kemialliset liuokset
Elintarvikkeiden jalostusympäristöt
Rajoitukset:
17-4PH kestää vähemmän klorideja (kuten merivettä ja -jäänpoistosuoloja) kuin ruostumaton teräs 316, joka sisältää molybdeeniä. Korkean kloridin ympäristöissä voi esiintyä piste- ja rakokorroosiota.
Vaikeissa syövyttävissä olosuhteissa-kuten kuumat tiivistetyt hapot tai merivesihuolto-parempi-laatuinen materiaali, kuten 316L, duplex 2205 tai superaustenitic 254 SMO, saattaa olla sopivampi.
Huomautus: Korroosionkestävyys on paras liuos{0}}hehkutetuissa tai alemmassa lämpötilassa vanhentuneissa olosuhteissa (H1150). Yli -ikääntyminen tai väärä lämpökäsittely voivat heikentää korroosion suorituskykyä.
Lämpökäsittely
Lämpökäsittely on avain 17-4PH:n täyden potentiaalin vapauttamiseen. Prosessissa on kaksi päävaihetta:
Vaihe 1: Liuoskäsittely (hehkutus)
Kuumenna materiaali 1025 - 1050 asteeseen (1877 - 1922 astetta F).
Pidä noin 0,5-1 tunti.
Jäähdytä (sammuta) nopeasti ilmassa tai öljyssä huoneenlämpötilaan.
Tulos: Kunto A - pehmeä, työstettävä materiaali, jonka kovuus on enintään 38 HRC.
Vaihe 2: Vanheneminen (sateiden kovettaminen)
Kuumenna liuoksella{0}}käsitelty materiaali tiettyyn vanhentamislämpötilaan (482-621 astetta / 900-1150 astetta F).
Pidä 1-4 tuntia halutuista ominaisuuksista riippuen.
Jäähdytä ilmassa huoneenlämpöön
Valittu vanhentunut kunto (H900 - H1150) räätälöidyillä mekaanisilla ominaisuuksilla.
Valmistus ja työstettävyys
Muovaus: Olosuhteessa A 17-4PH:lla on kohtuullinen muovattavuus, mutta muovaustoimenpiteet tulisi rajoittaa lievään taivutukseen. Monimutkaisissa muodoissa liuoshehkutus ennen kylmämuokkausta parantaa muovattavuutta. Myös kuumamuovaus on mahdollista.
Koneistus: 17-4PH:n työstettävyysluokka on noin 45 % vapaasti työstettävään teräkseen verrattuna (arvioitu 100 %). Vanhentuneessa tilassa materiaali on kovempaa ja vaikeammin koneistettavissa. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi koneistaa tilassa A ja vanhenna sitten lopulliseen kovuuteen.
Hitsaus: 17-4PH voidaan hitsata standardiprosesseilla, kuten TIG, MIG ja SMAW. Hitsauksen lämpö voi kuitenkin pehmentää materiaalia paikallisesti.
Jälki-hitsauksen lämpökäsittelyä suositellaan hitsausalueen lujuuden palauttamiseksi. Käytä sopivia täyteaineita (kuten 17-4PH tai 630 laatua) saadaksesi parhaat tulokset.
Hionta ja viimeistely: Korkean kovuutensa vuoksi ikääntyneissä olosuhteissa hionta vaatii asianmukaisen pyörän valinnan ja jäähdytysnesteen ylikuumenemisen ja pintavaurioiden estämiseksi.
Standardit ja tekniset tiedot
17-4PH ruostumattomat teräslevyt ja -levyt valmistetaan useiden alan standardien mukaisesti. Kun ostat, pyydä aina Mill Test Certificate (MTC), joka vahvistaa vaatimustenmukaisuuden.
|
Erittely |
Kuvaus |
Sovellettavat lomakkeet |
|
ASTM A693 / A693M |
Standardivaatimukset saostus-karkaisulle ruostumattomasta teräslevystä, -levystä ja -nauhasta |
Arkki, levy, kela |
|
AMS 5604 |
Ilmailu- ja avaruusmateriaalien eritelmät 17-4PH-levylle, kelalle ja levylle |
Levy, kela, levy |
|
AMS 5643 |
Ilmailu- ja avaruusmateriaalien eritelmät 17-4PH tankoille ja takeille |
Tanko, takeet |
|
ASTM A564 |
Kuuma{0}}- ja kylmävalssattujen-17-4PH-tankojen vakiotiedot |
Tangon muodot |
|
UNS S17400 |
Unified Numbering System -nimitys |
Kaikki muodot |
|
EN 1.4542 |
Eurooppalainen standardinimitys |
Kaikki muodot |
|
JIS SUS630 |
Japanilainen teollisuusstandardi |
Kaikki muodot |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Saksalainen standardinimitys |
Kaikki muodot |
Tietolähde: Useita eritelmiä
Yleiset saatavilla olevat lomakkeet:
Arkki: Kylmävalssattu{0}}, paksuus 0,3–6 mm
Levy: Kuumavalssattu{0}}, paksuus 6–100 mm tai enemmän
Kela: Tarkkuushalkaistut kelat tai jyrsinreuna, leveys jopa 1500 mm
Yleiset sovellukset
Ilmailu: Turbiinien siivet, kompressorin komponentit, laskutelineiden osat ja rakenteelliset kannattimet, joissa suuri lujuus ja kohtalainen paino ovat kriittisiä.
Kemiallinen ja petrokemiallinen käsittely: Pumpun akselit, venttiilivarret ja paineastian komponentit, joiden on kestettävä syövyttäviä aineita ja suuria mekaanisia kuormituksia.
Elintarvikkeiden käsittely: Laitteen osat, jotka edellyttävät sekä korroosionkestävyyttä että kykyä kestää toistuvia puhdistus- ja desinfiointijaksoja.
Öljy ja kaasu: poraustyökalut, kaivonpään komponentit ja vedenalaiset laitteet, joissa vaaditaan suurta lujuutta ja hapan kaasun kestävyyttä. Laji säilyttää ominaisuutensa jopa 316 astetta (600 astetta F), joten se soveltuu moniin öljykenttäsovelluksiin.
Merenkulkutekniikka: Potkuriakselit, pumpun komponentit ja kiinnittimet,{0}}joskin jatkuvassa merivedelle altistumisessa, harkitse korkeampia-molybdeenilaatuja.
Sähköntuotanto: Turbiini- ja generaattorikomponentit, jotka toimivat kohtuullisissa lämpötiloissa ja vaativat suurta luotettavuutta.
Yleistä Metallintyöstö: Hammaspyörät, akselit, kiinnikkeet, holkit ja kulutuslevyt, joissa tarvitaan suurta kovuutta ja lujuutta.
Oletko valmis määrittämään 17-4PH ruostumattoman teräslevyn seuraavaa työtäsi varten? Ota yhteyttä tekniseen myyntitiimiimme tänään numerossa +86 19339900211 tai Info@jnalloy.com.
Lähetä haluamasi paksuus, koko ja lämpökäsittelyn kunto{0}}, ja palautamme kiinteän tarjouksen tarkat painolaskelmat ja tekniset tiedot 24 tunnin kuluessa.
Valitse 17-4PH arkki valmistajaltavoit luottaa.
