630 (17-4 PH) vs 631 (17-7 PH) saostumalla karkaistuvat ruostumattomat teräkset: lujuus vs sitkeys

 

Mitkä ovat niiden ydinkoostumukset ja tärkeimmät mekaanisten ominaisuuksien erot?

630 (17-4 PH) sisältää 15–17,5 % Cr, 3–5 % Ni, 3–5 % Cu, 0,15–0,45 % Nb, enintään 0,07 % C. H900:n lämpökäsitellyssä tilassa sen kovuus on ~11 RC0 MP3 ja myötölujuus on ~11 RC0 MP3 tasapainottava lujuus ja sitkeys yleiseen teolliseen käyttöön.631 (17-7 PH) sisältää 16–18 % Cr, 6,5–7,75 % Ni, 0,75–1,5 % Al, alle tai yhtä suuri kuin 0,09 % C, eikä sisällä kuparia tai niobiumia. Sen TH1050-lämpökäsittely tuottaa huippulujuuden ~ 1380 MPa ja 42 HRC, poikkeuksellisella sitkeydellä pakkasessa -200 asteeseen asti. Molemmat lajikkeet ovat ei-magneettisia liuoshehkutetussa tilassa ja muuttuvat magneettisiksi saostuskarkaisun jälkeen.

Miten niiden lämpökäsittelyprosessit eroavat optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi?

630:lle standardi H900-sykli on: liuoshehkutus 1040 asteessa, sammuttaminen huoneenlämpötilaan, sitten vanhenna 480 asteessa 1 tunti lujuuden maksimoimiseksi. Vanhentaminen korkeammissa lämpötiloissa (esim. 620 astetta H1150:lle) vähentää lujuutta, mutta parantaa korroosionkestävyyttä ja sitkeyttä. 631 vaatii kaksivaiheisen prosessin huippusuorituskyvyn saavuttamiseksi: liuoshehkutus 1065 asteessa, jäähdyttäminen huoneenlämpötilaan, sitten vanhentaminen 510 asteessa tunnin ajan (TH1050-tila). Se voidaan myös työstää kylmänä-ennen vanhentamista lujuuden lisäämiseksi entisestään 10–15%.Molemmat lajikkeet on työstettävä liuos-hehkutetussa tilassa-. Niiden karkaistua tilaa on erittäin vaikea työstää ilman erikoistyökaluja.

Missä sovelluksissa yksi luokka on korvaamaton toiselle?

Valitse 630 yleisiin korkean -vahvuuden, kohtalaisen-korroosiokäyttöön: öljy- ja kaasuporaustyökalut, venttiilin varret, hydraulisylinterien tangot ja lääketieteelliset implantit (esim. ortopediset ruuvit), joissa biologinen yhteensopivuus ja lujuus ovat kriittisiä. Valitse 631 ilmailu-, puolustus- ja kryogeenisiin osiin ilmailu-, puolustus- ja kryogeenisiin käyttötarkoituksiin: kannattimet ja nestemäisen maakaasun (LNG) varastointilaitteet, jotka kohtaavat äärimmäisiä lämpötilanvaihteluja. 631 on myös suositeltava korkean-lämpötilojen käyttöön 315 asteeseen asti, kun taas 630:n lujuus laskee nopeasti yli 260 astetta.

Miten niiden korroosionkestävyys eroaa{0}}muihin korkealujuuslaatuihin verrattuna?

630 tarjoaa korroosionkestävyyden, joka on verrattavissa ruostumattomaan teräkseen 304, ja se kestää ilmakehän, makean veden ja lievää kemiallista korroosiota. Se toimii hyvin öljykenttien suolavedessä, mutta sitä ei suositella meriympäristöihin ilman suojaavia pinnoitteita. 631:n korkeampi kromipitoisuus antaa sille hieman paremman kloridinkestävyyden kuin 630, joten se sietää lyhytaikaista -suolasumua rannikon ilmailulaitoksissa. Se jää silti alle 316L:n meren korroosionkestävyyden. Molemmat lajit ylittävät martensiittiset laatuluokat, kuten 410 ja 420, syövyttävässä ympäristössä, mutta ovat vähemmän kestäviä kuin duplex-ruostumattomat teräkset (esim. 2205) ankarissa teollisuusympäristöissä.

Mitkä ovat kustannusten ja valmistuksen{0}}korvaukset näiden kahden luokan välillä?

630 on 15–20 % halvempi kuin 631, joten se on kustannus-tehokas valinta muihin kuin-ilmailun suuriin{6}}lujuuksiin. Sen kuparipitoisuus parantaa myös työstettävyyttä verrattuna 631.631:een. Muovattavuus on huonompi kuin 630, koska sen nikkeli- ja alumiinipitoisuus on korkeampi. Se vaatii enemmän voimaa taivutukseen ja syvävetoon halkeilun välttämiseksi. Hitsausta ei suositella kriittisille kuormituksille-kummankaan luokan-hitsaus, kovettuu mikrosaostuman lämpö{14}}vaikutusalue 30–40 %.