Сплав 17-4PH представляет собой дисперсионно-упрочняющую мартенситную нержавеющую сталь с добавками Cu и Nb/Cb. Марка сочетает в себе высокую прочность, твердость (до 572 ° F / 300 ° C) и коррозионную стойкость. Механические свойства могут быть оптимизированы с помощью термической обработки. Может быть достигнут очень высокий предел текучести до 1100-1300 МПа (160-190 фунтов на квадратный дюйм).
Общие свойства
Сплав 17-4PH (UNS S17400), тип 630, представляет собой хромоникелево-медно-дисперсионно-упрочненную мартенситную нержавеющую сталь с добавлением ниобия. 17-4PH сочетает в себе высокую прочность и твердость с хорошей коррозионной стойкостью.
Сплав поставляется в состоянии отжига в растворе (условие А). Его не следует использовать при температуре выше 572 ° F (300 ° C) или для криогенной работы. Оптимальные механические свойства могут быть получены путем подвергнутия сплава термической обработке с возрастным упрочнением. Термическая обработка в диапазоне 900 ° F (482 ° C) обеспечивает высочайшую прочность.
Коррозионная стойкость сплава 17-4PH сравнима с нержавеющей сталью 304 в большинстве сред и, как правило, превосходит нержавеющие стали серии 400. Он используется в тех случаях, когда требуется сочетание умеренной коррозионной стойкости и необычайно высокой прочности.
Сплав 17-4PH легко сваривается и обрабатывается стандартными производственными методами. Он магнитный.
Приложений
- Аэрокосмическая промышленность — конструкционная и комплектующая
Биомедицина — ручные инструменты
Химическая обработка
Оборудование для пищевой промышленности
Задвижки
Механические компоненты
Переработка и хранение ядерных отходов
Добыча нефти и газа — фойлы, вертолетные палубные платформы и т. д.
Целлюлозно-бумажная промышленность — бумажная фабрика
оборудование
Стандарты
АСТМ........ А 693АСМЕ........ SA 693
АМС.......... 5604
Коррозионная стойкость
Коррозионная стойкость сплава 17-4PH сравнима с нержавеющей сталью 304 в большинстве сред и, как правило, превосходит нержавеющие стали серии 400. Он используется в тех случаях, когда требуется сочетание умеренной коррозионной стойкости и необычайно высокой прочности. Сплав 17-4PH обладает коррозионной стойкостью, сравнимой с 304L в некоторых химических, молочных, пищевых, бумажных и нефтяных отраслях.
Сплав 17-4PH в состоянии отжига на твердый раствор (условие А) вообще не должен вводиться в эксплуатацию. Сплав подвержен хрупким разрушениям и более чувствителен к коррозионному растрескиванию под воздействием хлоридов, чем состаренный материал.
Если существует риск образования хлоридных коррозионных трещин под напряжением, следует выбирать более высокие температуры старения выше 1022 °F (550 °C), предпочтительно 1094 °F (590 °C). 1022 °F (550 °C) — рекомендуемая температура отпуска при работе с хлоридами. Температура 1094 °F (590 °C) предпочтительна в средах H2S.
Сплав 17-4PH подвержен щелевой коррозии и точечному воздействию при воздействии стоячей морской воды в течение длительного времени.
Химический анализ
Вес % (все значения являются максимальными, если не указано иное)
|
|
|
|
Хром |
15,0 мин.-17,5 макс. |
Фосфор |
0.04 |
Никель |
3,0 мин.-5,0 макс. |
Сера |
0.03 |
Медь |
3,0 мин.-5,0 макс. |
Кремний |
1.0 |
Углерод |
0.07 |
Нобий плюс тантал |
0,15 мин.-0,45 макс. |
Марганец |
1.0 |
Железо |
Равновесие |
Физические свойства (условие А)
Плотность
0.280 фунтов/дюйм37,75 г/см3
Удельная теплоёмкость
0,11 БТЕ/фунт-°F @ 70°F)460 Дж/кг-°C @ 20°C)
Модуль упругости
28.5 x 106 фунтов/кв. дюйм196 ГПа
Теплопроводность 212°F (100°C)
10,6 БТЕ/ч/фут2/фут/°F18,3 Вт/м-°К
Интервал плавления
2560 – 2625°F1404 – 1440°C
Удельное электрическое сопротивление
29,5 мкОм на входе при 75°C75 Мкм-см при 24°C
Диапазон температур |
|
||
°F |
°С |
дюйм/дюйм °F |
см/см °C |
70-800 |
21-427 |
6,3 х 10-6 |
11,3 х 10-6 |
Механические свойства
Свойства комнатной температуры (в продольном направлении)
Гарантированные значения (горячекатаные листы ASTM A693)
Таблица 1
Термообработки |
Предел текучести Смещение 0,2% |
Предел прочности на растяжение Сила |
Удлинение |
|||
|
(МПа) |
КСИ |
(МПа) |
КСИ |
% |
|
Закалка 496 °C (925 °F) 4 ч, воздушное охлаждение |
Мин. |
1070 |
155 |
1170 |
170 |
8 |
Тип. |
1207 |
175 |
1310 |
190 |
14 |
|
Закалка 593 °C (1100 ° F) 4 ч, воздушное охлаждение |
Мин. |
790 |
115 |
965 |
140 |
10 |
Тип. |
931 |
135 |
1034 |
150 |
17 |
Производственные данные
Сплав 17-4PH легко сваривается и обрабатывается стандартными производственными методами. Он магнитный.
Термообработки
Сплав 17-4PH предоставляется в состоянии отжига на твердый раствор (Condition A). Механические свойства могут быть изменены при последующей обработке старым упрочнением. Эти методы лечения старения называются состояниями H900, H1025, H1075, H1150, H1150M и H1150D. Эти процессы описаны в таблице 2 ниже. Результирующие механические свойства приведены выше в таблице 1.
Таблица 2
СОСТОЯНИЕ |
Температура °F |
Время, ч |
Тушить |
Н900 |
900 |
4 |
Воздушное охлаждение |
Н1025 |
1025 |
4 |
Воздушное охлаждение |
Н1075 |
1075 |
4 |
Воздушное охлаждение |
Н1150 |
1150 |
4 |
Воздушное охлаждение |
Н1150М |
1400 для 2 ч, воздушное охлаждение плюс 1150 для 4 ч, воздушное охлаждение |
||
Н1150Д |
1400 для 2 ч, воздушное охлаждение плюс 1150 для 4 ч, воздушное охлаждение |
Холодная штамповка
Сплав 17-4PH обладает ограниченными свойствами холодной штамповки. Холодная штамповка может быть выполнена только на пластинах в полностью отожженном состоянии. Коррозионная стойкость под напряжением повышается за счет повторного старения при температуре дисперсионного упрочнения после холодной обработки.
Горячая штамповка
Равномерно нагревайте при температуре 1742 – 2192 ° F (950 – 1200 ° C). После горячей формовки должен произойти полный отжиг раствора, охлаждение ниже 76 ° F (25 ° C) и старение при необходимой температуре. Термическая обработка после формовки должна быть функцией желаемых механических свойств.
Обработки
Сплав 17-4PH может быть обработан как в условиях обработки раствором, так и в условиях осаждения. Характеристики обработки могут варьироваться в зависимости от твердости металла. Высокоскоростные инструменты приемлемы, но твердосплавные инструменты предпочтительны. Следует использовать стандартную смазку. Если требуются очень строгие допуски, следует учитывать изменения размеров в результате термообработки.
Режущий
Сплав 17-4PH может быть легко сварен большинством стандартных процессов, включая SMAW, GTAW, PAW и GMAW.
Сварка
Сплав 17-4PH может быть легко сварен большинством стандартных процессов, включая SMAW, GTAW, PAW и GMAW.