17-4PH rozsdamentes acél(UNS S17400, más néven AISI Type 630 vagy EN 1.4542) egy csapadék-edzésű martenzites rozsdamentes acél. A "17-4PH" név az összetételéből ered: körülbelül 17% króm és 4% nikkel, a "PH" pedig a csapadékos keményedést jelenti.
Ez a cikk teljes útmutatót nyújt a 17-4PH rozsdamentes acéllemezek tulajdonságairól, amely a kémiai összetételtől a mechanikai viselkedésig, a fizikai jellemzőkig, a hőkezelésig és az alkalmazásokig mindenre kiterjed.
Kémiai összetétel
Az alábbi táblázat az ASTM A693 és AMS 5604 specifikációi szerinti szabvány határértékeket mutatja be.
|
Elem |
súly % |
Szerep az ötvözetben |
|
Króm (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Korrózióállóságot és oxidációvédelmet biztosít |
|
Nikkel (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Stabilizálja a martenzites szerkezetet, javítja a szívósságot |
|
Réz (Cu) |
3.0 – 5.0 |
A legfontosabb erősítő elem-finom részecskéket képez az öregedés során |
|
Nióbium (Nb) + tantál (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Karbidokat képez, amelyek szabályozzák a szemcsék növekedését és javítják az erőt |
|
szén (C) |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,07 |
Hozzájárul a keménységhez, de alacsony a hegeszthetőség érdekében |
|
Mangán (Mn) |
1,00 vagy kisebb |
Segíti a dezoxidációt az acélgyártás során |
|
Szilícium (Si) |
1,00 vagy kisebb |
Javítja az oxidációval szembeni ellenállást magas hőmérsékleten |
|
Foszfor (P) |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,04 |
Szennyeződés, minimálisra csökkentve |
|
Kén (S) |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,03 |
Szennyeződés, minimálisra csökkentve |
|
vas (Fe) |
Egyenleg (fennmaradó %) |
Az alapfém, ami mindent egyben tart |
Adatforrás: ASTM A693 / AMS 5604 specifikációk.
Fizikai tulajdonságok
|
Ingatlan |
Érték |
Megjegyzések |
|
Sűrűség |
7,75 – 8,03 g/cm³ |
Kicsit nehezebb, mint a szénacél (7,85 g/cm³) |
|
Olvadáspont |
~1440 fok (2624 fok F) |
Martenzites rozsdamentes acélokra jellemző |
|
Rugalmas modulus (Young's Modulus) |
196-200 GPa |
Méri a merevséget,{0}}hogy mennyire ellenáll az acél hajlításnak |
|
Poisson-arány |
0.27 – 0.30 |
Leírja, hogyan húzódik össze az anyag oldalra nyújtáskor |
|
Hővezetőképesség |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Mérsékelt hőátadó képesség |
|
Elektromos ellenállás |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Rozsdamentes acélhoz képest meglehetősen vezetőképes |
|
Fajlagos hőkapacitás |
~460 J/kg·K |
Az acél hőmérsékletének emeléséhez szükséges hőmennyiség |
Adatforrás: Több szállítói specifikáció
Mágneses tulajdonságok: A 17-4PH rozsdamentes acél minden körülmények között mágneses. Oldatosan lágyított állapotban lehet, hogy csak gyengén mágneses, de öregedés után martenzites kristályszerkezete miatt erősen mágnesessé válik.
Maximális üzemi hőmérséklet: 17-4PH, megőrzi kiváló mechanikai tulajdonságait körülbelül 316 fokig. E hőmérséklet felett az anyag kezd veszíteni erejéből, és a hosszan tartó expozíció túlöregedést okozhat, ami csökkenti a keménységet.
Mechanikai tulajdonságok
A mechanikai tulajdonságok azt írják le, hogy az anyag hogyan reagál az erőkre-, a feszítésre (húzásra), az összenyomásra (tolásra), a hajlításra és az ütésre.
A hőkezelés feltételei
A 17-4PH-t jellemzően A állapotban szállítják (oldat lágyított), amely puha és megmunkálható. Ezt követően az ügyfél öregítő kezelést végez a kívánt szilárdsági szint elérése érdekében. Minden öregedési állapotnak van egy szabványos jelölése: H900, H925, H1025, H1075, H1100 vagy H1150. A szám az öregedési hőmérsékletre vonatkozik Fahrenheit-fokban.
|
Öregedés állapota |
Öregedési hőmérséklet |
Mit nyújt |
|
H900 |
482 fok (900 fok F) |
Maximális szilárdság és keménység |
|
H925 |
496 fok (925 fok F) |
Nagyon nagy szilárdság enyhén javított szívóssággal |
|
H1025 |
552 fok (1025 fok F) |
Kiegyensúlyozott erő és szívósság |
|
H1075 |
580 fok (1075 fok F) |
Mérsékelt erő, jobb szívósság |
|
H1100 |
593 fok (1100 fok F) |
Kisebb szilárdság, nagyobb rugalmasság |
|
H1150 |
621 fok (1150 fok F) |
Maximális szívósság és hajlékonyság |
Adatforrás: Hőkezelési előírások.
Mechanikai tulajdonságok állapot szerint (lap és lemez, AMS 5604)
Az alábbi táblázat a 17-4PH lemezek és lemezek mechanikai tulajdonságait mutatja (vastagság kevesebb, mint körülbelül 4,75 mm vagy 0,1874 hüvelyk) az AMS 5604 specifikációi szerint.
|
Állapot |
Végső szakítószilárdság (ksi / MPa) |
0,2% hozamerősség (ksi / MPa) |
Megnyúlás (%) |
Keménység (HRC) |
|
A állapot (lágyított) |
- |
- |
- |
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 |
Adatforrás: AMS 5604 lap/tábla specifikáció
A szakítószilárdság az a maximális húzóerő, amelyet az anyag törés előtt el tud ellenállni. A H900-nál a 17-4PH lap 190 000 font/négyzethüvelyk (1310 MPa) terhelést tud kezelni – nagyjából háromszor erősebb, mint a szabványos 304-es rozsdamentes acél.
A folyáshatár az az erő, amelynél az anyag tartósan deformálódni kezd. H900 állapotban a 17-4PH lemez folyáshatára 170 ksi (1170 MPa).
A nyúlás azt méri, hogy az anyag mennyire tud megnyúlni, mielőtt eltörik. A H1150-nél a nyúlás eléri a 8%-ot, ami nagyobb rugalmasságot kínál, mint a H900-nál tapasztalt 5%. Vastagabb rudak és kovácsolt termékek (AMS 5643) esetén a nyúlási értékek magasabbak-, akár 16%-kal a H1150-nél.
Összehasonlítás más rozsdamentes acélokkal
|
Ingatlan |
17-4PH (H900) |
304 rozsdamentes acél |
316L rozsdamentes acél |
|
Szakítószilárdság (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
Hozamszilárdság (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Megnyúlás (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Keménység (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Mágnesesség |
Mágneses |
Nem{0}}mágneses |
Nem{0}}mágneses |
Adatforrás: Iparági összehasonlítás
Korrózióállóság
A 17-4PH rozsdamentes acél jó korrózióállóságot biztosít, amely a legtöbb környezetben a 304-es típusú rozsdamentes acélhoz hasonlítható.
Az ötvözet 17%-os krómtartalma vékony, láthatatlan oxidréteget képez a felületen, amely megvédi az alatta lévő fémet a rozsdától és a vegyi támadásoktól.
Ahol a 17-4PH jól teljesít:
Légköri expozíció (eső, páratartalom, ipari levegő)
A savakat és sókat mérsékelt hőmérsékleten hígítsa fel
Friss víz és enyhe kémiai oldatok
Élelmiszer-feldolgozási környezetek
Korlátozások:
A 17-4PH kevésbé ellenáll a kloridoknak (mint például a tengervíznek és a jégtelenítő sóknak), mint a 316 rozsdamentes acél, amely molibdént tartalmaz. Magas kloridtartalmú környezetben lyuk- és réskorrózió léphet fel.
Súlyos korrozív körülményekhez-mint például forró tömény savak vagy tengervíz szolgáltatás-egy magasabb-minőségű anyag, például 316L, duplex 2205 vagy szuper ausztenites 254 SMO megfelelőbb lehet.
Megjegyzés: A korrózióállóság a legjobb megoldás -hevített vagy alacsonyabb{1}}hőmérsékletű öregítési körülmények között (H1150). A túlöregedés vagy a nem megfelelő hőkezelés csökkentheti a korróziós hatást.
Hőkezelés
A hőkezelés a kulcs a 17-4PH teljes potenciáljának felszabadításához. A folyamat két fő lépésből áll:
1. lépés: oldatkezelés (lágyítás)
Melegítse fel az anyagot 1025-1050 fokra (1877-1922 F).
Tartsa körülbelül 0,5-1 óráig.
Levegőn vagy olajon gyorsan szobahőmérsékletre hűtsük le.
Eredmény: Állapot A - puha, megmunkálható anyag, legfeljebb 38 HRC keménységgel.
2. lépés: Öregedés (csapadékos keményedés)
Melegítse fel az oldattal{0}}kezelt anyagot egy meghatározott öregítési hőmérsékletre (482 és 621 fok / 900 és 1150 F között).
Tartsa 1-4 óráig, a kívánt tulajdonságoktól függően.
Levegőn szobahőmérsékletre hűtjük
A választott elöregedett állapot (H900-tól H1150-ig) testreszabott mechanikai tulajdonságokkal.
Gyártás és megmunkálhatóság
Alakítás: A körülmények között a 17-4PH ésszerű alakíthatósággal rendelkezik, de az alakítási műveleteket enyhe hajlításra kell korlátozni. Összetett formák esetén a hidegmegmunkálás előtti oldatos izzítás javítja az alakíthatóságot. Melegalakítás is lehetséges.
Megmunkálás: A 17-4PH megmunkálhatósága körülbelül 45%-os a szabadon megmunkálható acélhoz képest (100%-os minősítés). Az elöregedett állapotban az anyag keményebb és nehezebben megmunkálható. A legjobb eredmény elérése érdekében gépezzen A kondícióban, majd öregítse a végső keménységig.
Hegesztés: A 17-4PH szabványos eljárásokkal, például AWI, MIG és SMAW hegeszthető. A hegesztési hő azonban helyileg felpuhíthatja az anyagot.
A hegesztési zóna szilárdságának helyreállítása érdekében a hegesztési varrat utólagos hőkezelése javasolt-. A legjobb eredmény elérése érdekében használjon megfelelő töltőfémeket (például 17-4PH vagy 630 fokozat).
Köszörülés és simítás: Az öregedési körülmények között fennálló nagy keménysége miatt a köszörüléshez megfelelő korongválasztás és hűtőfolyadék szükséges a túlmelegedés és a felületi károsodás elkerülése érdekében.
Szabványok és előírások
A 17-4PH rozsdamentes acéllemezeket és lemezeket számos iparági szabvány szerint gyártják. Vásárláskor mindig kérjen malomvizsgálati tanúsítványt (MTC), amely megerősíti a specifikációnak való megfelelést.
|
Specifikáció |
Leírás |
Alkalmazható űrlapok |
|
ASTM A693 / A693M |
Szabványos specifikáció a kicsapással{0}}edző rozsdamentes acéllemezhez, lemezhez és szalaghoz |
Lap, lemez, tekercs |
|
AMS 5604 |
Aerospace Anyagspecifikáció 17-4PH lapokhoz, tekercsekhez és lemezekhez |
Lap, tekercs, lemez |
|
AMS 5643 |
Aerospace Anyag specifikáció 17-4PH rúdhoz és kovácsolt anyagokhoz |
Rúd, kovácsoltvas |
|
ASTM A564 |
Szabványos specifikáció a melegen{0}}és hidegen hengerelt-17-4PH rudak számára |
Rúdformák |
|
UNS S17400 |
Egységes Számozási Rendszer kijelölése |
Minden forma |
|
EN 1.4542 |
Európai szabványos jelölés |
Minden forma |
|
JIS SUS630 |
Japán ipari szabvány |
Minden forma |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Német szabványos megnevezés |
Minden forma |
Adatforrás: Több specifikáció
Általánosan elérhető űrlapok:
Lap: hidegen{0}}hengerelt, vastagság 0,3 mm és 6 mm között
Lemez: melegen{0}}hengerelt, 6 mm-től 100 mm-ig vagy nagyobb vastagság
Tekercs: Precíziós hasított tekercs vagy maróél, szélesség 1500 mm-ig
Közös alkalmazások
Repülőgép: turbinalapátok, kompresszor alkatrészek, futómű alkatrészek és szerkezeti konzolok, ahol a nagy szilárdság és a mérsékelt súly kritikus.
Vegyi és petrolkémiai feldolgozás: Szivattyútengelyek, szelepszárak és nyomástartó edényelemek, amelyeknek ellenállniuk kell a korrozív közegeknek és a nagy mechanikai terheléseknek.
Élelmiszer-feldolgozás: Olyan berendezés-alkatrészek, amelyek megkövetelik a korrózióállóságot és az ismételt tisztítási és fertőtlenítési ciklusoknak való ellenálló képességet.
Olaj és gáz: Fúrólyuk szerszámok, kútfej alkatrészek és tenger alatti berendezések, ahol nagy szilárdság és savanyú gáz ellenállás szükséges. A minőség megőrzi tulajdonságait 316 fokig (600 fok F), így számos olajmező alkalmazásra alkalmas.
Tengerészeti tervezés: A propellertengelyek, a szivattyú alkatrészek és a rögzítőelemek,{0}}bár a folyamatos tengervíznek való kitettség érdekében fontolja meg a magasabb-molibdénminőséget.
Áramtermelés: Mérsékelt hőmérsékleten működő, nagy megbízhatóságot igénylő turbina és generátor alkatrészek.
Általános fémmegmunkálás: Fogaskerekek, tengelyek, kötőelemek, perselyek és kopólemezek, ahol nagy keménységre és szilárdságra van szükség.
Készen áll a 17-4PH rozsdamentes acéllemez megadására a következő munkához? Lépjen kapcsolatba műszaki értékesítési csapatunkkal még ma a következő telefonszámon: +86 19339900211 vagy Info@jnalloy.com.
Küldje el a kívánt vastagságot, méretet és a hőkezelési{0}}feltételt, és 24 órán belül pontos árajánlatot küldünk pontos súlyszámításokkal és műszaki adatokkal.
Válasszon 17-4PH lapot egy gyártótólbízhatsz.
