17-4 PH ruostumaton teräs: lujuus sadekarkaisulla

Nimitys ja standardit

17-4 PH, muodollisesti UNS S17400, on sadekarkaisuluokka, joka on määritelty ASTM A693:ssa tyypiksi 630 levyille, levyille ja nauhoille ja ASTM A564 tankoille ja takeille. Eurooppalainen vastine on 1,4542 (X5CrNiCuNb16-4), japanilainen SUS630 ja kiinalainen 05Cr17Ni4Cu4Nb. Nimitys 17-4 viittaa nimelliskoostumukseen, jossa on 17 % kromia ja 4 % nikkeliä, ja PH tarkoittaa saostuskovettumista.

Nimitysjärjestelmä	Luokka
UNS	S17400
ASTM	A693 / A564 Tyyppi 630
FI	1,4542, X5CrNiCuNb16-4
JIS	SUS630
GB	05Cr17Ni4Cu4Nb

Kemiallinen koostumus

Elementti	Erittely
C	pienempi tai yhtä suuri kuin 0,07 %
Si	pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00 %
Mn	pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00 %
P	Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,040 %
S	Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 %
Cr	15.0-17.5%
Ni	3.0-5.0%
Cu	3.0-5.0%
Huom	0.15-0.45%

Kupari on saostusalkuaine, ja niobium jalostaa raerakennetta ja edistää ikääntymiskovettumista; hiilipitoisuus pidetään alhaisena karbidin muodostumisen rajoittamiseksi ja sitkeyden säilyttämiseksi.

Kuinka sateen kovettuminen toimii

Prosessissa on kaksi vaihetta. Ensin liuoshehkutus 1040-1065 asteessa ja sen jälkeen nopea jäähdytys tuottaa pehmeän, sitkeän martensiittisen rakenteen, jossa kupari pysyy kiinteässä liuoksessa. Toiseksi, vanhentaminen 480-620 asteessa saostaa hienoja kuparia sisältäviä hiukkasia martensiitin sisällä. Nämä hiukkaset estävät dislokaatioliikkeen, mikä lisää lujuutta ja kovuutta. Alemmat vanhenemislämpötilat, kuten 482 astetta, tuottavat suurimman lujuuden pienemmällä sitkeydellä; korkeammat vanhenemislämpötilat, kuten 595-620 astetta, vähentävät lujuutta, mutta parantavat sitkeyttä ja sitkeyttä.

Mekaaniset ominaisuudet ikääntymisen mukaan

Tankojen vähimmäisarvot ASTM A564 Type 630:n mukaan; kovuusarvot ovat tyypillisiä.

Kunto	Vanhenemislämpötila	Rm min	Rp 0,2 min	Venymä min	Tyypillinen kovuus
H900	482 astetta	Suurempi tai yhtä suuri kuin 1310 MPa	Suurempi tai yhtä suuri kuin 1170 MPa	suurempi tai yhtä suuri kuin 10 %	≈40-44 HRC
H1025	552 astetta	Suurempi tai yhtä suuri kuin 1070 MPa	Suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 MPa	suurempi tai yhtä suuri kuin 12 %	≈35-40 HRC
H1075	580 astetta	Suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 MPa	Suurempi tai yhtä suuri kuin 860 MPa	suurempi tai yhtä suuri kuin 13 %	≈33-38 HRC
H1150	621 astetta	Suurempi tai yhtä suuri kuin 930 MPa	Suurempi tai yhtä suuri kuin 725 MPa	Suurempi tai yhtä suuri kuin 16 %	≈28-33 HRC

Suunnitteluarvot on vahvistettava kunkin tuotteen muodon ja koon osalta sovellettavan standardin viimeisimmän painoksen mukaan.

Korroosionkestävyys

Vanhentuneessa tilassa 15-17 % kromipitoisuus tarjoaa hyvän kestävyyden ilmakehän korroosiota, makeaa vettä, lievää teollisuusilmakehää ja monia kemiallisia väliaineita vastaan, joka on verrattavissa monissa tilanteissa 304:ään miedoissa ympäristöissä, mutta ei yleensä 304:ään tai 316:een kloridipitoisessa tai voimakkaasti happamassa käytössä. Rikkivetyhuollossa kovuus on säädettävä, esimerkiksi 33 HRC:n maksimi öljykentillä NACE MR0175/ISO 15156 -standardin mukaisesti, jotta vältetään rikkijännityshalkeilu.

Sovellukset

Korkean lujuuden, kohtalaisen korroosionkestävyyden ja mittojen stabiilisuuden yhdistelmä matalassa{0}}lämpötilassa vanhentamisen jälkeen tekee 17-4 PH:n standardin ilmailu-avaruusalan rakenneosille, kiinnikkeille ja laskutelinekomponenteille, öljy- ja kaasuporaustyökaluille, venttiileille ja pumpun akseleille, kemian ja petrokemian venttiilien trimmeille, lääketieteellisille ja kirurgisille mekaanisille laitteille, korkealaatuisille elintarvikkeiden käsittelylaitteille vaihteet ja akselit.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä 17-4 PH tarkoittaa?

17% kromi, 4% nikkeli, saostuskarkaisu. Virallinen nimitys on UNS S17400.

Mitä 17-4 PH vastaa?

EN 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4), JIS SUS630, GB 05Cr17Ni4Cu4Nb ja ASTM A693/A564 Type 630.

Voidaanko 17-4 PH hitsata?

Kyllä. Se hitsataan liuos-hehkutetussa tilassa vastaavalla 630--tyyppisellä täyteaineella; Hitsauksen jälkeinen vanheneminen palauttaa liitoksen täyden lujuuden, ja martensiittisen rakenteen vetyhalkeilun välttämiseksi on huolehdittava.

Minkä kovuusalueen 17-4 PH voi saavuttaa?

Noin 28-33 HRC:stä H1150-kunnossa noin 40-44 HRC:hen H900-kunnossa, riippuen vanhenemislämpötilasta.

Onko 17-4 PH magneettinen?

Kyllä. Se on martensiittista ja siksi magneettista kaikissa lämpökäsitellyissä olosuhteissa.

17-4 PH vs 304: kumpi on vahvempi?

17-4 PH on olennaisesti vahvempi, noin kaksi kertaa myötölujuus 304 H900-kunnossa, mutta 304:llä on parempi korroosionkestävyys kloridi- ja happokäytössä.