Сплав 17-4PH представляет собой дисперсионно-твердеющую 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 kssi).
Общие свойства
Сплав 17-4PH (UNS S17400), тип 630, представляет собой хромо-никелево-медную дисперсионно-твердеющую мартенситную нержавеющую сталь с добавкой ниобия. 17-4PH сочетает в себе высокую прочность и твердость с хорошей коррозионной стойкостью.
Сплав поставляется в отожженном на раствор состоянии (состояние А). Его не следует использовать при температуре выше 572 ° F (300 ° C) или для криогенного обслуживания. Оптимальные механические свойства можно получить, подвергнув сплав возрастной упрочняющей термической обработке. 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 методами изготовления в цеху. Он магнитный.
Приложений
- Аэрокосмическая промышленность — конструкции и детали
Биомедицинские — ручные инструменты
Химическая обработка
Оборудование для пищевой промышленности
Задвижки
Механические компоненты
Переработка и хранение ядерных отходов
Добыча нефти и газа — фойлы, вертолетные платформы и т.д.
Целлюлозно-бумажная фабрика
оборудование
Стандарты
АСТМ........ А 693АСМЕ........ СА 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 отожженном на раствор состоянии (состояние А), как правило, не должен вводиться в эксплуатацию. Сплав подвержен хрупким разрушениям и более чувствителен к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением, чем состаренный материал.
Если существует риск коррозионного растрескивания под напряжением хлоридов, 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. 1094 °F (590 °C) предпочтительнее для сред H2S.
Сплав 17-4PH подвержен щелевой коррозии и точечной коррозии при воздействии стоячей морской воды в течение длительного времени.
Химический анализ
Вес % (все значения максимальны, 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 фунта/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-°K
Интервал плавления
2560 – 2625°F1404 – 1440°С
Удельное электрическое сопротивление
29,5 мкм² при 75°C75 мкОм-см при 24°C
Диапазон температур |
|
||
°F |
°С |
в/в °F |
см/см °С |
70-800 |
21-427 |
6,3 х 10-6 |
11,3 х 10-6 |
Механические свойства
Свойства комнатной температуры (продольное направление)
Гарантированные значения (горячекатаные листы ASTM A693)
Таблица 1
Термообработки |
Предел текучести Смещение 0,2% |
Предельная прочность на растяжение Сила |
Удлинение |
|||
|
(МПа) |
КСИ |
(МПа) |
КСИ |
% |
|
Закалка 496 °C (925 °F) 4 ч, охлаждение на воздухе |
Мин. |
1070 |
155 |
1170 |
170 |
8 |
Тип. |
1207 |
175 |
1310 |
190 |
14 |
|
Закалка 593 °C (1100 °F) 4 ч, охлаждение на воздухе |
Мин. |
790 |
115 |
965 |
140 |
10 |
Тип. |
931 |
135 |
1034 |
150 |
17 |
Производственные данные
Сплав 17-4PH легко сваривается и обрабатывается стандартными методами изготовления в цеху. Он магнитный.
Термообработки
Сплав 17-4PH предоставляется в отожженном на раствор состоянии (Состояние А). Механические свойства могут быть изменены при последующей обработке возрастным упрочнением. Эти методы старения обозначаются как состояния H900, H1025, H1075, H1150, H1150M и H1150D. Эти процессы представлены 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 в течение 2 ч, охлаждение на воздухе плюс 1150 в течение 4 ч, охлаждение на воздухе |
||
Х1150Д |
1400 в течение 2 ч, охлаждение на воздухе плюс 1150 в течение 4 ч, охлаждение на воздухе |
Холодная штамповка
Сплав 17-4PH обладает ограниченными свойствами холодной штамповки. Холодная штамповка может производиться только на листах в полностью отожженном состоянии. Коррозионная стойкость под напряжением повышается за счет повторного старения при температуре дисперсионного твердения после холодной обработки.
Горячая формовка
Равномерно нагрейте при температуре 1742–2192 ° F (950–1200 ° C). После горячей формовки должен произойти отжиг на полный раствор, охлаждение ниже 76 ° F (25 ° C) и старение при требуемой температуре. Термическая обработка после формовки должна зависеть от желаемых механических свойств.
Обработки
Сплав 17-4PH может подвергаться механической обработке как в обработанном раствором, так и в дисперсионно-твердом состоянии. Характеристики обработки могут варьироваться в зависимости от твердости металла. Высокоскоростные инструменты приемлемы, но предпочтение отдается твердосплавным инструментам. Следует использовать стандартную смазку. Изменения размеров в результате термообработки должны быть приняты во внимание, если требуются очень строгие допуски.
Режущий
Сплав 17-4PH легко сваривается большинством стандартных процессов, включая SMAW, GTAW, PAW и GMAW.
Сварка
Сплав 17-4PH легко сваривается большинством стандартных процессов, включая SMAW, GTAW, PAW и GMAW.