Kad pircēji pāriet no standarta austenīta nerūsējošā tērauda, piemēram, 304 vai 316, uz 17-4PH (pazīstams arī kā SUS630, UNS S17400 vai 1.4542), viņi parasti tiecas pēc vienas lietas: augstas stiprības, nezaudējot izturību pret koroziju.
Tomēr 17-4PH iepirkums bieži notiek nepareizi, ja pircēji ignorē termiskās apstrādes nosacījumu. Sertifikāts, kas vienkārši saka "17-4PH", ir nepilnīgs. Mehāniskās īpašības, kuras jūs saņemat, ir pilnībā atkarīgas no novecošanas temperatūras, kas tiek piemērota pēc šķīduma apstrādes.
Key Takeaways
- H900 nodrošina maksimālu izturību, bet zemāku izturību; H1150 līdzsvaro izturību ar labāku triecienizturību un izturību pret korozijas plaisāšanu (SCC).
- 17-4PH veiktspēja lielā mērā ir atkarīga no novecošanas apstākļiem, nevis tikai no paša klases nosaukuma.
- VIM+VAR pārkausētais sastāvs piedāvā daudz tīrāku mikrostruktūru nogurumam kritiskām detaļām.
- Novecošanas laikā notiek neliela, paredzama saraušanās; atstājiet atbilstošu apstrādes pielaidi stingras pielaides komponentiem.
Kāpēc 17-4PH (SUS630) nav tikai vēl viens nerūsējošais tērauds?
17-4PH ir martensīta nokrišņu cietēšanas nerūsējošais tērauds. Tas satur aptuveni 17% hroma, 4% niķeļa un 4% vara. Atšķirībā no 304, ko nevar nostiprināt ar termisko apstrādi, 17-4PH var sasniegt tecēšanas robežu, kas krietni pārsniedz 1000 MPa, izmantojot vienkāršu novecošanas procesu zemā temperatūrā.
Tas ļauj inženieriem apstrādāt materiālu tā relatīvi mīkstā šķīdumā apstrādātā stāvoklī un pēc tam sacietēt līdz galīgajiem izmēriem ar minimāliem kropļojumiem.
Kā darbojas nokrišņu sacietēšana 17-4PH
Pēc tam, kad tērauds ir šķīdināts (uzkarsēts līdz aptuveni 1040 grādiem un ātri atdzesēts), tas ir mīksts un apstrādājams. Sacietēšana notiek novecošanas procesā. Atkārtoti uzkarsējot līdz noteiktai temperatūrai (parasti no 480 grādiem līdz 620 grādiem), martensīta matricā izgulsnējas ar varu bagātas fāzes. Šīs nogulsnes bloķē dislokācijas kustību, krasi palielinot izturību un cietību.
H900 pret H1150: Izturības un stingrības kompromiss
Pircēju norādītie divi visizplatītākie novecošanas apstākļi ir H900 un H1150. Jūs nevarat vienkārši lūgt "stiprāko" - jums ir jāsabalansē spēks ar izturību.
| Vienums | H900 (482 grādi / 900 grādi F) | H1150 (621 grāds / 1150 grādi F) |
|---|---|---|
| Tipiska cietība | 40–44 HRC | ~34,5 HRC |
| Ražas spēks | ~1170 MPa | ~906 MPa |
| Stiepes izturība | ~1310 MPa | ~1015 MPa |
| Stingrība / Trieciens | Nolaist | Ievērojami augstāks |
| SCC pretestība | Godīgi | Lieliski |
| Tipisks pielietojums | Aviācijas un kosmosa stiprinājumi, augstas slodzes komponenti | Eļļa un gāze, kuģu vārsti, sūkņu vārpstas |
H900 (izturēts 900 °F/482 grādos): šis ir visaugstākās stiprības stāvoklis. Tas ir plaši izvēlēts kosmosa komponentiem, augstas slodzes stiprinājumiem un detaļām, kur nodilumizturība un maksimālā kravnesība ir ļoti svarīgas. Stingrība ir zemāka.
H1150 (izturēts pie 1150 °F/621 grāda): šis nosacījums zaudē zināmu izturību, lai ievērojami uzlabotu izturību un elastību. Tā ir ieteicama naftas un gāzes urbšanas instrumentiem, sūkņu vārpstām, vārstiem un kuģu aparatūrai, kur triecienizturībai un sprieguma korozijas plaisāšanas izturībai ir lielāka nozīme nekā absolūtajai maksimālajai izturībai.
VIM un VAR kausēšanas loma augstas tīrības 17-4PH
Prasīgiem lietojumiem kosmosa, aizsardzības un dziļūdens naftas ieguvē ar standarta gaisā kausētu 17-4PH bieži vien nepietiek.
Daudzi pircēji zīmējumos norāda tikai "17-4PH" un aizmirst noteikt kušanas ceļu. Mūsu ražošanas bāzē mēs regulāri sastopamies ar gadījumiem, kad gaisa kausētais 17-4PH iztur ķīmiskā sastāva specifikācijas, bet neiztur noguruma testu pēc novecošanas. Mūsu ražošanas bāzē tiek izmantoti VIM (vakuuma indukcijas kausēšana) un VAR (vakuuma loka pārkausēšana) procesi augstākās kvalitātes 17-4PH. VIM noņem skābekli, slāpekli un ūdeņradi, savukārt VAR vēl vairāk samazina nemetāliskus ieslēgumus un novērš segregāciju. Rezultāts ir tīrāks tērauds ar izcilu šķērsenisko stingrību, noguruma kalpošanas laiku un konsekventu reakciju uz novecojošu termisko apstrādi.
Apstrāde un novecošanas kropļojumi: kas jāzina iepirkuma komandām
Daudzi pircēji jautā, vai 17-4PH novecošanas laikā neizkropļo. Atbilde ir: mazāk nekā rūdīšanas tēraudiem, bet tas nav nulle.
Tā kā 17-4PH parasti tiek izturēts salīdzinoši zemā temperatūrā (zem 650 grādiem), kropļojumi ir minimāli. Tomēr materiālsgribunedaudz sarukt (parasti aptuveni 0,0004 līdz 0,0006 collas collā). Stingras pielaides detaļām jāapstrādā nedaudz liela izmēra un pēc novecošanas jāsasmalcina līdz galīgajiem izmēriem.
Apstrādājot ar šķīdumu apstrādātā stāvoklī, 17-4PH mēdz būt "sveķains" un ātri sacietē. Izmantojiet asus instrumentus, lielus padeves ātrumus un bagātīgu dzesēšanas šķidrumu.
Vai 17-4PH var aizstāt 304 vai 316?
Pircēji bieži jautā, vai viņi var aizstāt 17-4PH ar 304 vai 316, lai iegūtu lielāku izturību.
Jūs varat, taču jums rūpīgi jāizvērtē korozijas vide. 17-4PH piedāvā izcilu izturību pret koroziju, taču tā parasti ir zemāka par 304/316 smagās ķīmiskās vidēs, īpaši atlaidinātā (iepriekš novecotā) stāvoklī. Ja pielietojumam ir nepieciešama gan augsta izturība, gan agresīva ķīmiskā izturība, var būt nepieciešams dupleksais nerūsējošais tērauds vai augstāka sakausējuma kategorija.Pilns 17-4PH un 316 nerūsējošā tērauda salīdzinājums ir sniegts atsevišķā rokasgrāmatā.
FAQ
J: Kāda ir atšķirība starp 17-4PH un SUS630?
A: Tie ir viens un tas pats materiāls. 17-4PH ir parastais tirdzniecības nosaukums, savukārt SUS630 ir Japānas JIS standarta apzīmējums.
J: Kurš novecošanās stāvoklis ir labāks, H900 vai H1150?
A: Tas ir atkarīgs no jūsu pieteikuma. H900 nodrošina maksimālu izturību, savukārt H1150 nodrošina labāku izturību un izturību pret korozijas plaisāšanu.
J: Vai H900 17-4PH ir sliktāka izturība pret koroziju nekā H1150?
A: Jā. H900 sasniedz lielāku stiprību, bet ir vairāk jutīgs pret SCC. H1150 ir standarta izvēle skābiem pakalpojumiem un jūras iedarbībai.
J: Vai novecošanās termiskās apstrādes laikā 17-4PH ir izkropļojumi?
A: Tas nedaudz sarūk, paredzams. Stingrām pielaidēm atstājiet slīpēšanas materiālu un pabeidziet daļu pēc novecošanas.
J: Vai 17-4PH ir grūti apstrādāt ar šķīdumu apstrādātā stāvoklī?
A: Tas ir mehāniski apstrādājams, taču mēdz būt sveķains un viegli sacietē. Nepieciešami asi instrumenti un nemainīgs padeves ātrums.
J: Kādas ir VIM un VAR kausēšanas priekšrocības 17-4PH?
A: Tas ievērojami samazina nemetālisko ieslēgumu un gāzes saturu, tādējādi uzlabojot noguruma kalpošanas laiku un šķērsstingrību, īpaši kosmosa un naftas un gāzes lietojumiem.