Keluli tahan karat 17-4PH(UNS S17400, juga dikenali sebagai AISI Type 630 atau EN 1.4542) ialah keluli tahan karat martensit pengerasan pemendakan. Nama "17-4PH" berasal daripada komposisinya: kira-kira 17% kromium dan 4% nikel, dengan "PH" bermaksud pengerasan kerpasan.
Artikel ini menyediakan panduan lengkap tentang sifat kepingan keluli tahan karat 17-4PH, meliputi segala-galanya daripada solek kimia kepada tingkah laku mekanikal, ciri fizikal, rawatan haba dan aplikasi.
Komposisi Kimia
Jadual di bawah menunjukkan had standard mengikut spesifikasi ASTM A693 dan AMS 5604.
|
unsur |
Berat % |
Peranan dalam Aloi |
|
Chromium (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Menyediakan rintangan kakisan dan perlindungan pengoksidaan |
|
Nikel (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Menstabilkan struktur martensit, meningkatkan keliatan |
|
Kuprum (Cu) |
3.0 – 5.0 |
Elemen pengukuhan utama-membentuk zarah halus semasa penuaan |
|
Niobium (Nb) + Tantalum (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Membentuk karbida yang mengawal pertumbuhan bijirin dan meningkatkan kekuatan |
|
Karbon (C) |
Kurang daripada atau sama dengan 0.07 |
Menyumbang kepada kekerasan, tetapi dikekalkan rendah untuk mengekalkan kebolehkimpalan |
|
Mangan (Mn) |
Kurang daripada atau sama dengan 1.00 |
Membantu dalam penyahoksidaan semasa pembuatan keluli |
|
Silikon (Si) |
Kurang daripada atau sama dengan 1.00 |
Meningkatkan rintangan pengoksidaan pada suhu tinggi |
|
Fosforus (P) |
Kurang daripada atau sama dengan 0.04 |
Kekotoran, disimpan pada tahap minimum |
|
Sulfur (S) |
Kurang daripada atau sama dengan 0.03 |
Kekotoran, disimpan pada tahap minimum |
|
Besi (Fe) |
Baki (baki %) |
Logam asas yang menyatukan segala-galanya |
Sumber data: spesifikasi ASTM A693 / AMS 5604.
Sifat Fizikal
|
Harta benda |
Nilai |
Nota |
|
Ketumpatan |
7.75 – 8.03 g/cm³ |
Lebih berat sedikit daripada keluli karbon (7.85 g/cm³) |
|
Takat Lebur |
~1440 darjah (2624 darjah F) |
Biasa untuk keluli tahan karat martensit |
|
Modulus Elastik (Modulus Muda) |
196 – 200 GPa |
Mengukur kekakuan-setakat mana keluli tahan lentur |
|
Nisbah Poisson |
0.27 – 0.30 |
Menerangkan bagaimana bahan menguncup ke sisi apabila diregang |
|
Kekonduksian Terma |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Keupayaan pemindahan haba sederhana |
|
Kerintangan Elektrik |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Agak konduktif untuk keluli tahan karat |
|
Kapasiti Haba Tertentu |
~460 J/kg·K |
Jumlah haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu keluli |
Sumber data: Berbilang spesifikasi pembekal
Sifat magnetik: 17-Keluli tahan karat 4PH adalah magnet dalam semua keadaan. Dalam keadaan penyepuhlindapan larutan, ia mungkin hanya magnet yang lemah, tetapi selepas penuaan, ia menjadi magnet yang kuat disebabkan oleh struktur kristal martensitnya.
Suhu perkhidmatan maksimum: 17-4PH mengekalkan sifat mekanikalnya yang sangat baik sehingga lebih kurang 316 darjah . Di atas suhu ini, bahan mula kehilangan kekuatan, dan pendedahan yang berpanjangan boleh menyebabkan penuaan berlebihan, yang mengurangkan kekerasan.
Sifat Mekanikal
Sifat mekanikal menerangkan cara bahan bertindak balas terhadap daya-tegangan (menarik), mampatan (menolak), membongkok dan hentaman.
Keadaan Rawatan Haba
17-4PH biasanya dibekalkan dalam Keadaan A (larutan anil), yang lembut dan boleh digunakan. Pelanggan kemudiannya melakukan rawatan penuaan untuk mencapai tahap kekuatan yang diingini. Setiap keadaan penuaan mempunyai penetapan standard: H900, H925, H1025, H1075, H1100, atau H1150. Nombor itu merujuk kepada suhu penuaan dalam darjah Fahrenheit.
|
Keadaan Penuaan |
Suhu Penuaan |
Apa yang Disampaikannya |
|
H900 |
482 darjah (900 darjah F) |
Kekuatan dan kekerasan maksimum |
|
H925 |
496 darjah (925 darjah F) |
Kekuatan yang sangat tinggi dengan keliatan yang dipertingkatkan sedikit |
|
H1025 |
552 darjah (1025 darjah F) |
Kekuatan dan ketangguhan yang seimbang |
|
H1075 |
580 darjah (1075 darjah F) |
Kekuatan sederhana, keliatan yang lebih baik |
|
H1100 |
593 darjah (1100 darjah F) |
Kekuatan yang lebih rendah, kemuluran yang lebih tinggi |
|
H1150 |
621 darjah (1150 darjah F) |
Keliatan dan kemuluran maksimum |
Sumber data: Spesifikasi rawatan haba.
Sifat Mekanikal mengikut Keadaan (Helaian dan Plat, AMS 5604)
Jadual di bawah menunjukkan sifat mekanikal untuk kepingan dan plat 17-4PH (ketebalan kurang daripada kira-kira 4.75 mm atau 0.1874 inci) mengikut spesifikasi AMS 5604.
|
keadaan |
Kekuatan Tegangan Muktamad (ksi / MPa) |
0.2% Kekuatan Hasil (ksi / MPa) |
Pemanjangan (%) |
Kekerasan (HRC) |
|
Cond A (Anil) |
- |
- |
- |
38 maks |
|
H900 |
190 / 1310 |
170 / 1170 |
5 |
40 – 47 |
|
H925 |
170 / 1170 |
155 / 1070 |
5 |
38 – 45 |
|
H1025 |
155 / 1070 |
145 / 1000 |
5 |
35 – 42 |
|
H1075 |
145 / 1000 |
125 / 860 |
5 |
33 – 39 |
|
H1100 |
140 / 965 |
115 / 795 |
5 |
32 – 38 |
|
H1150 |
135 / 930 |
105 / 725 |
8 |
28 – 37 |
Sumber data: Spesifikasi helaian/plat AMS 5604
Kekuatan tegangan ialah daya tarikan maksimum yang boleh ditahan oleh bahan sebelum pecah. Pada H900, helaian 17-4PH boleh mengendalikan 190,000 paun setiap inci persegi (1,310 MPa)-kira-kira tiga kali lebih kuat daripada keluli tahan karat standard 304.
Kekuatan hasil ialah daya di mana bahan mula berubah bentuk secara kekal. Dalam keadaan H900, helaian 17-4PH mempunyai kekuatan hasil 170 ksi (1,170 MPa).
Pemanjangan mengukur berapa banyak bahan boleh meregang sebelum pecah. Pada H1150, pemanjangan mencapai 8%, menawarkan kemuluran yang lebih besar daripada 5% yang dilihat dalam H900. Untuk bar dan penempaan yang lebih tebal (AMS 5643), nilai pemanjangan lebih tinggi-sehingga 16% pada H1150.
Perbandingan dengan Keluli Tahan Karat Lain
|
Harta benda |
17-4PH (H900) |
304 Keluli Tahan Karat |
Keluli Tahan Karat 316L |
|
Kekuatan Tegangan (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
Kekuatan Hasil (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Pemanjangan (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Kekerasan (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Kemagnetan |
Magnet |
Bukan-magnet |
Bukan-magnet |
Sumber data: Perbandingan industri
Rintangan Kakisan
Keluli tahan karat 17-4PH menawarkan rintangan kakisan yang baik yang setanding dengan keluli tahan karat Jenis 304 dalam kebanyakan persekitaran.
Kandungan kromium 17% aloi membentuk lapisan oksida yang nipis dan tidak kelihatan pada permukaan yang melindungi logam di bawahnya daripada serangan karat dan kimia.
Di mana 17-4PH berprestasi baik:
Pendedahan atmosfera (hujan, kelembapan, udara industri)
Cairkan asid dan garam pada suhu sederhana
Air tawar dan larutan kimia ringan
Persekitaran pemprosesan makanan
Had:
17-4PH kurang tahan terhadap klorida (seperti air laut dan garam de-aising) berbanding keluli tahan karat 316, yang mengandungi molibdenum. Dalam persekitaran berklorida tinggi, kakisan pitting dan celah boleh berlaku.
Untuk keadaan menghakis yang teruk-seperti asid pekat panas atau perkhidmatan air laut-bahan gred-lebih tinggi seperti 316L, dupleks 2205 atau super austenit 254 SMO mungkin lebih sesuai.
Nota: Rintangan kakisan adalah yang terbaik dalam penyelesaian-keadaan suhu anil atau lebih rendah-(H1150). Lebih-penuaan atau rawatan haba yang tidak betul boleh mengurangkan prestasi kakisan.
Rawatan Haba
Rawatan haba adalah kunci untuk membuka potensi penuh 17-4PH. Proses ini mempunyai dua langkah utama:
Langkah 1: Rawatan Penyelesaian (Penyepuhlindapan)
Panaskan bahan kepada 1025 – 1050 darjah (1877 – 1922 darjah F).
Tahan kira-kira 0.5 hingga 1 jam.
Sejukkan dengan cepat (pelindapkejutan) dalam udara atau minyak ke suhu bilik.
Keputusan: Keadaan A - bahan lembut, boleh digunakan dengan kekerasan maksimum 38 HRC.
Langkah 2: Penuaan (Pengerasan Kerpasan)
Panaskan larutan-bahan yang dirawat pada suhu penuaan tertentu (antara 482 darjah dan 621 darjah / 900 darjah F dan 1150 darjah F).
Tahan selama 1 hingga 4 jam, bergantung pada sifat yang diingini.
Sejukkan di udara ke suhu bilik
Keadaan tua yang dipilih (H900 hingga H1150) dengan sifat mekanikal yang disesuaikan.
Fabrikasi dan Kebolehkerjaan
Membentuk: Dalam Keadaan A, 17-4PH mempunyai kebolehbentukan yang munasabah, tetapi operasi membentuk harus dihadkan kepada lenturan ringan. Untuk bentuk yang kompleks, penyepuhlindapan larutan sebelum kerja sejuk meningkatkan kebolehbentukan. Pembentukan panas juga mungkin.
Pemesinan: 17-4PH mempunyai penarafan kebolehmesinan lebih kurang 45% berbanding keluli pemesinan bebas (dinilai pada 100%). Dalam keadaan tua, bahan lebih keras dan lebih sukar untuk dimesin. Untuk hasil terbaik, mesin dalam Keadaan A, kemudian umur hingga kekerasan akhir.
Kimpalan: 17-4PH boleh dikimpal menggunakan proses standard seperti TIG, MIG, dan SMAW. Walau bagaimanapun, haba kimpalan boleh melembutkan bahan secara tempatan.
Rawatan haba-pasca kimpalan disyorkan untuk memulihkan kekuatan dalam zon kimpalan. Gunakan logam pengisi yang sepadan (seperti gred 17-4PH atau 630) untuk hasil terbaik.
Pengisaran dan kemasan: Oleh kerana kekerasannya yang tinggi dalam keadaan tua, pengisaran memerlukan pemilihan roda dan penyejuk yang sesuai untuk mengelakkan terlalu panas dan kerosakan permukaan.
Piawaian dan Spesifikasi
Kepingan dan plat keluli tahan karat 17-4PH dihasilkan mengikut beberapa piawaian industri. Semasa membeli, sentiasa minta Sijil Ujian Kilang (MTC) yang mengesahkan pematuhan dengan spesifikasi.
|
Spesifikasi |
Penerangan |
Borang Berkenaan |
|
ASTM A693 / A693M |
Spesifikasi standard untuk pemendakan-plat keluli tahan karat, kepingan dan jalur |
Lembaran, plat, gegelung |
|
AMS 5604 |
Spesifikasi Bahan Aeroangkasa untuk kepingan, gegelung dan plat 17-4PH |
Lembaran, gegelung, plat |
|
AMS 5643 |
Spesifikasi Bahan Aeroangkasa untuk bar 17-4PH dan penempaan |
Bar, penempaan |
|
ASTM A564 |
Spesifikasi standard untuk bar 17-4PH panas-gelek dan sejuk-selesai |
Bentuk bar |
|
UNS S17400 |
Penetapan Sistem Penomboran Bersatu |
Semua bentuk |
|
EN 1.4542 |
Penamaan standard Eropah |
Semua bentuk |
|
JIS SUS630 |
Standard Perindustrian Jepun |
Semua bentuk |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Penamaan standard Jerman |
Semua bentuk |
Sumber data: Berbilang spesifikasi
Borang biasa tersedia:
Helaian: Dingin-digulung, ketebalan dari 0.3 mm hingga 6 mm
Plat: Panas-digulung, ketebalan dari 6 mm hingga 100 mm atau lebih
Gegelung: Gegelung celah ketepatan atau tepi pengisar, lebar sehingga 1500 mm
Aplikasi Biasa
Aeroangkasa: Bilah turbin, komponen pemampat, bahagian gear pendaratan, dan kurungan struktur di mana kekuatan tinggi dan berat sederhana adalah kritikal.
Pemprosesan Kimia dan Petrokimia: Aci pam, batang injap, dan komponen bejana tekanan yang mesti menahan media menghakis dan beban mekanikal yang tinggi.
Pemprosesan Makanan: Bahagian peralatan yang memerlukan kedua-dua rintangan kakisan dan keupayaan untuk menahan kitaran pembersihan dan sanitasi berulang.
Minyak dan Gas: Alat lubang bawah, komponen kepala telaga, dan peralatan dasar laut yang memerlukan kekuatan tinggi dan rintangan gas masam. Gred ini mengekalkan sifatnya sehingga 316 darjah (600 darjah F), menjadikannya sesuai untuk banyak aplikasi medan minyak.
Kejuruteraan Marin: Aci kipas, komponen pam dan pengikat-walaupun untuk pendedahan air laut yang berterusan, pertimbangkan-gred molibdenum yang lebih tinggi.
Penjanaan Kuasa: Komponen turbin dan penjana yang beroperasi pada suhu sederhana dan memerlukan kebolehpercayaan yang tinggi.
Kerja Logam Am: Gear, aci, pengikat, sesendal dan plat haus yang memerlukan kekerasan dan kekuatan tinggi.
Bersedia untuk menentukan kepingan keluli tahan karat 17-4PH untuk kerja seterusnya anda? Hubungi pasukan jualan teknikal kami hari ini di +86 19339900211 atau Info@jnalloy.com.
Hantar keadaan rawatan ketebalan, saiz dan haba yang diperlukan anda-, dan kami akan mengembalikan sebut harga yang kukuh dengan pengiraan berat yang tepat dan data teknikal dalam masa 24 jam.
Pilih helaian 17-4PH daripada pengilanganda boleh percaya.
