Свойства и цена от неръждаема стомана 17-4ph

Какво е 17-4ph неръждаема стомана?

​

17-4PH (UNS S17400)е мартензитна неръждаема стомана, известна със своята висока якост, отлична устойчивост на корозия и многостранни свойства за термична обработка. 17-4PH сплавта се използва широко в космическата, корабостроителната, химическата и медицинската индустрия.

Неговият еквивалент е UNS S17400, ASTM A693 клас 630 или DIN 1.4542.

17-4 неръждаема стоманаХимичен състав

Химическият състав на 17-4PH включва:

Хром (15,0–17,5%): Осигурява основна устойчивост на корозия чрез образуване на защитен пасивен оксиден слой.

Никел (3,0–5,0%): Стабилизира аустенитната фаза по време на термична обработка, повишавайки якостта.

Мед (3,0–5,0%): Образува епсилон (ε) утайки по време на стареене, отговорни за значително повишаване на якостта.

Ниобий + Тантал (0,15–0,45%): Усъвършенства структурата на зърната и инхибира сенсибилизацията, намалявайки риска от междукристална корозия.

Ниско съдържание на въглерод (По-малко или равно на 0,07%): Намалява до минимум утаяването на карбид, като запазва заваряемостта и устойчивостта на корозия.

Този състав позволява на 17-4PH да постигне еквивалентно число на устойчивост на питинг (PREn) > 40, което го прави подходящ за среди с умерено съдържание на хлорид.

17-4 неръждаема стоманаМеханични и физични свойства

Сила и твърдост

Механичните свойства на 17-4PH са пряко свързани с топлинната му обработка. По-долу са типични стойности при различни условия на стареене:

Плътност: 7,80 g/cm³.

Работен температурен диапазон: -40 градуса до 300 градуса; продължителното излагане на температура над 300 градуса рискува от стареене и загуба на сила.

Устойчивост на корозия

17-4PH има устойчивост на корозия, сравнима с Тип304 неръждаема стоманав мека атмосфера, разредени киселини и солена вода. Въпреки това, не се препоръчва за силно редуциращи киселини без защитни покрития. Неговата устойчивост на корозионно напукване (SCC) го прави ценен в морски и химически приложения.

17-4 неръждаема стоманаТермична обработка

17-4PH преминава през двуетапен процес на термична обработка за постигане на оптимални свойства:

Третиране на разтвор: Нагряване до 1020–1060 градуса, последвано от бързо охлаждане (вода или въздух), за да се образува свръхнаситена мартензитна структура.

Стареене (преципитационно втвърдяване): Нагряване до 480–620 градуса за 1–4 часа за утаяване на богати на мед- фази (напр. H900 при 480 градуса за максимална якост).

Критичните съображения включват:

Избягване на температури между 370 градуса и 480 градуса по време на работа, за да се предотврати крехкостта на σ-фазата.

Стареене след-заваряване за възстановяване на здравината в-засегнати от топлина зони.

17-4 Неръждаема Стомана Цена

Цената на неръждаемата стомана 17-4 се влияе от различни фактори.

Разходите за суровини са основни, особено след като колебанията на пазарните цени на легиращи елементи като никел и хром пряко влияят върху цената на крайния продукт.

Сложността на производствения процес също е от решаващо значение; например, безшевните тръби обикновено са по-скъпи от заварените тръби, а студеното изтегляне, прецизната машинна обработка или специалната топлинна обработка увеличават разходите.

Обемът на закупуване значително влияе върху единичната цена; големи{0}}обемни покупки обикновено водят до значителни отстъпки. Освен това сертификатите за качество и стандартите също оказват влияние върху цените; материали с пълни сертификати и силна проследимост изискват по-високи цени.

Следната таблица обобщава референтните цени за различни видове продукти от неръждаема стомана 17-4:

Неръждаема стомана 17 4PHсрещу 316L

Химичен състав

Основната разлика между 17-4PH и 316L е в техния химичен състав и микроструктура.

17-4PH е мартензитна неръждаема стомана, номинално съдържаща приблизително 17% хром (Cr) и 4% никел (Ni), с добавяне на елементи като мед (Cu) и ниобий (Nb).

316L е аустенитна неръждаема стомана, съдържаща по-високо съдържание на никел (приблизително 10-14%) и допълнително 2-3% молибден (Mo).

Молибденът е ключов елемент, който му осигурява отлична устойчивост на хлоридна точкова корозия. Неговото ниско въглеродно съдържание (C По-малко или равно на 0,03%) го прави нечувствителен към междукристална корозия.

Механични свойства

По отношение на механичните свойства двете се различават значително. При подходяща топлинна обработка 17-4PH може лесно да постигне якост на опън над 1310 MPa, граница на провлачване над 1180 MPa и твърдост HRC 40-45, което го прави типичен материал с висока якост, устойчив на износване.

За разлика от това, 316L обикновено има якост на опън в диапазона от 580-650 MPa и по-ниска граница на провлачване, но притежава изключително висока пластичност и издръжливост, с удължение от 32%-49%. Той може да абсорбира голямо количество енергия без счупване, като се представя изключително добре в приложения, изискващи устойчивост на удар и умора.

При високи температури предимството на якостта на 17-4PH може да се поддържа до приблизително 300 градуса, докато 316L поддържа стабилността на своята аустенитна структура в по-широк температурен диапазон.

Устойчивост на корозия

По отношение на устойчивостта на корозия, 316L превъзхожда 17-4PH.

Устойчивостта на корозия на 17-4PH е сравнима с неръждаема стомана 304, издържаща на корозия от атмосферата, разредени киселини или соли, но е предразположена към точкова и цепнатина корозия в тежки среди, съдържащи халиди.

316L, от друга страна, проявява значително повишена устойчивост на точкова и цепнатина корозия, което го прави особено подходящ за среди, съдържащи хлориди, като морска вода и химически среди. Освен това, ниското съдържание на въглерод в 316L го прави по-малко податлив на междукристална корозия, поддържайки добра устойчивост на корозия дори след заваряване.

Свойства при обработка и заваряване

Двете се различават значително по своята обработваемост.

17-4PH има добра обработваемост в състояние, обработено с разтвор, но след термична обработка високата му якост и твърдост увеличават трудността на машинната обработка, а заваряемостта му е относително лоша, което изисква предварително нагряване.

316L, от друга страна, е известен с отличната си формоспособност и заваряемост. Лесен е за студена обработка, дълбоко изтегляне и заваряване и не изисква сложна термична обработка след заваряване. Тези характеристики го правят много популярен при производството на контейнери, тръби и сложни конструкции.

От гледна точка на физическите свойства, коефициентът на топлинно разширение на 17-4PH е приблизително 6,0 × 10⁻⁶/градус F, докато този на 316L е приблизително 9-11 × 10⁻⁶/градус F.

17-4PH приложения от неръждаема стомана

Следните са основните приложения:

Космонавтика и отбрана:Сплавта се използва широко в самолетни фитинги, крепежни елементи, турбинни лопатки, компоненти на двигатели и структурни части. В тези приложения високото съотношение -към-тегло на материала, устойчивостта на умора и способността да поддържа свойства при умерено високи температури са особено ценни.

Нефтена и газова промишленост:Компоненти като клапани, помпи, шахти и инструменти за спускане в дупки използват 17-4PH заради неговата устойчивост на среда с кисел газ, висока якост за приложения в дълбоки кладенци и обща устойчивост на корозия в офшорни среди.

Медицински и хирургически инструменти:Биосъвместимостта, устойчивостта на корозия и способността за прецизна-обработка правят 17-4PH подходящ за хирургически инструменти, ортопедични импланти и зъбни компоненти.

Химическа и хранителна обработка:Оборудване като смесителни валове, клапани, помпи и компоненти за обработка се възползват от устойчивостта на корозия на сплавта към различни химикали и хранителни продукти. В много среди неговата устойчивост на корозия е сравнима с неръждаема стомана тип 304, но със значително по-висока якост.

Ядрена енергетика:Комбинацията от устойчивост на радиация, стабилност на размерите и устойчивост на корозия прави 17-4PH подходящ за контейнери за ядрени отпадъци, механизми за контролни пръти и други ядрени компоненти.

Индустриални приложения:Материалът намира широко приложение в зъбни колела, лагери, форми, матрици и различни механични компоненти, където се изисква устойчивост на износване, висока якост и умерена устойчивост на корозия.