En omfattende guide til rustfritt stål 17-4PH
Hva er rustfritt stål 17-4PH?
Rustfritt stål 17-4PH, også kjent som SUS630, er et nedbørsherdende rustfritt stål.1 Ved å tilsette elementer som kobber, molybden og niob oppnås nedbørsherding, slik at det kan opprettholde høy hardhet og styrke etter bråkjøling. Den har utmerkede mekaniske egenskaper og prosesseringsegenskaper og er mye brukt i romfart, kjemisk utstyr, medisinsk utstyr og andre felt.
Kjemisk sammensetning av rustfritt stål 17-4PH
| Periodisk | Innhold |
| C | ≤0,07 |
| Og | ≤1,00 |
| Mn | ≤1,00 |
| C | 15.00-17.50 |
| I | 3.00-5.00 |
| P | ≤0,04 |
| S | ≤0,03 |
| Med | 3.00-5.00 |
| NB | 0,15-0,45 |
Fysiske egenskaper til rustfritt stål 17-4PH
| Egenskaper | Verdier |
| Tetthet | 7,75 g/cm³ (0,280 lbs/in³) |
| Spesifikk varme | 0,46 J/g°C |
| Elektrisk resistivitet | 6,4 x 10^-7 Ωm |
| Smelteområde | 1400–1440 °C (2560–2625 °F) |
| Termisk ledningsevne (ved 100°C) | 18 W/m·K |
| Elastisk modul | 190-210 GPa |
| Gjennomsnittlig koeffisient for termisk ekspansjon | 10,8 x 10^-6/°C |
Mekaniske egenskaper av rustfritt stål 17-4PH
Rustfritt stål 17-4PH har høy styrke og hardhet, samtidig som det viser god seighet og duktilitet. De viktigste mekaniske egenskapene er som følger:
- Strekkstyrke: 1100-1300 MPa
- Yield Styrke: 950-1050 MPa
- Rate for reduksjon i areal: ≥40 %
- Forlengelse: 10–15 %
- Hardhet: 28-38 HRC
Fordeler med rustfritt stål 17-4PH
- Høy styrke og hardhet: Etter nedbørsherdingsbehandling kan 17-4PH oppnå svært høy styrke og hardhet, med en flytegrense på opptil 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
- Utmerket korrosjonsbestandighet: I de fleste korrosive miljøer viser 17-4PH rustfri stållegering overlegen korrosjonsbestandighet, og overgår andre standard herdet rustfritt stål. Derfor er det mye brukt i matlagingsutstyr, luftfartskomponenter, olje og gass og kjemisk prosessindustri.
- God bearbeidbarhet og sveisbarhet: Den kan enkelt bearbeides ved bruk av tradisjonelle bearbeidingsmetoder som skjæring og sveising.
- Stabil varmebehandlingsytelse: Dens mekaniske egenskaper kan justeres gjennom ulike varmebehandlingsprosesser.
- Høy tilpassbarhet: 17-4PH rustfritt stål er svært tilpassbart. Spesielt gjennom sprøytestøping av pulvermetallurgi, kan legeringen skreddersys til spesifikke oppgavekrav, noe som gjør den til et ideelt valg for ulike industrielle applikasjoner.
- Utmerket holdbarhet: 17-4PH rustfritt stål er kjent for å gi utmerket seighet og styrke ved forskjellige temperaturer. Den har en lav termisk ekspansjonshastighet og kan oppnå høy magnetisk permeabilitet, noe som gjør den egnet for høyytelsesapplikasjoner, inkludert kjerner og effektive motorlamineringer.
Ulemper med rustfritt stål 17-4PH
- Høy kostnad: På grunn av sin utmerkede ytelse er kostnaden for 17-4PH relativt høy.
- Krever presis varmebehandlingsprosess: For å oppnå optimal ytelse, må varmebehandlingsprosessen kontrolleres strengt.
- Begrenset seighet: Selv om den har høy styrke, er dens seighet relativt lav, noe som kan føre til brudd under støtbelastninger.
Varmebehandling av rustfritt stål 17-4PH
Aldersherding, også kjent som nedbørsherding, bruker eksisterende partikler eller faste urenheter for å øke styrken til legeringen. 17-4 rustfritt stål er svært egnet for denne prosessen.
For å aldersherde 17-4 rustfritt stål PH, brukes løsningsbehandling først, etterfulgt av bråkjøling og aldring. Behandlingen utføres ved 1050°C i 30 minutter. For å fullføre nedbørsherding er temperaturområdet 480°C til 760°C, noe som vanligvis krever to til fire timer.
Følgende er de mekaniske egenskapene til 17-4PH rustfritt stål under forskjellige varmebehandlingsforhold:
Fysiske egenskaper | |||||
Betingelse | Strekk | Avkastning | Forlengelse | Reduksjon av areal | Hardhet |
H900 | 190KSI | 170KSI | 10 % | 35 % | 35HRC |
H1025 | 155KSI | 145KSI | 12 % | 45 % | 40HRC |
H1075 | 145 | 125 | 13 | 45 | 33-39HRC |
H1150 | 135 | 105 | 16 | 50 | 28-37HRC |
H1150D | 125 | 105 | 16 | 50 | 25-33HRC |
Behandlingsmetoder
- Varm forming: For varmforming av rustfritt stål 17-4PH bør formingstemperaturen kontrolleres. Varmforming kan utføres ved 1100-1200°C, men rask avkjøling er nødvendig for å unngå grove korn.
- Kaldforming: På grunn av sin høye styrke er kaldforming vanskeligere og krever vanligvis mellomgløding.
- Laserskjæring: Passer for presisjonsbearbeiding av 17-4PH, laserskjæring tilbyr høy presisjon og høy hastighet, noe som gjør den ideell for kutting av komplekse former.
- Sveising: Rustfritt stål 17-4PH har god sveisbarhet og kan bruke sveiseprosesser med lav varmetilførsel, som TIG-sveising eller lasersveising.
- CNC maskinering: Materialer med høy styrke er egnet for CNC-bearbeiding, men det kreves verktøy med høy hardhet.
- Wire EDM: Wire Electrical Discharge Machining (EDM) er egnet for presisjonsskjæring av materialer med høy hardhet, for å oppnå høy presisjon og god overflatekvalitet.
- Sliping: Sliping kan brukes til etterbehandling av deler, for å oppnå høy presisjon og god overflatefinish, som krever slipeverktøy med høy hardhet.
- MEG:Metallsprøytestøping (MIM)er egnet for produksjon av små, komplekse deler.
Ytelsestabell av rustfritt stål 17-4Ph-materiale i MIM-prosess
| Materiale | Tetthet(g/cm³) | Strekkstyrke(MPa) | Yield Styrke(MPa) | Forlengelse(%) | Hardhet(HRC) | Termisk ledningsevne(W/m·K) | Elektrisk resistivitet(Ωm) |
| 17-4PH rustfritt stål | 7,75 | 1100-1300 | 950-1050 | 10-15 | 28-38 | 18 | 6,4 x 10^-7 |
| 316L rustfritt stål | 7,99 | 480-620 | 170-310 | 30-40 | 20-25 | 16.3 | 7,4 x 10^-7 |
| 304L rustfritt stål | 7,85 | 515-740 | 210-310 | 40-50 | 20-25 | 16.2 | 7,2 x 10^-7 |
| 440C rustfritt stål | 7,70 | 760-2000 | 450-1900 | 2-3 | 57-60 | 24.2 | 5,5 x 10^-7 |
| 420 rustfritt stål | 7,74 | 520-700 | 400-600 | 10-20 | 50-55 | 24 | 5,3 x 10^-7 |
| 430 rustfritt stål | 7,74 | 450-700 | 310-345 | 22-30 | 35-45 | 25 | 5,8 x 10^-7 |
Anvendelser av 17-4PH i MIM-produkter
Metal Injection Molding (MIM) teknologi har muliggjort utstrakt bruk av 17-4PH materiale i produksjon av små og komplekse deler. Disse delene er mye brukt i elektroniske enheter, medisinsk utstyr, bilindustrien og romfart. For eksempel:
- Medisinsk utstyr: Brukes til produksjon av kirurgiske instrumenter, implantater og andre komponenter med høy etterspørsel.
- Elektroniske enheter: Brukes til å produsere presisjonsdeler i mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og andre elektroniske produkter.
- Bilindustri: Brukes til produksjon av høystyrkedeler som motorkomponenter og deler av girsystemet.
- Luftfart: Brukes til å produsere høyytelsesdeler som flystrukturkomponenter og motordeler.
FAQ
Hva er rustfritt stål 17-4PH?
Rustfritt stål 17-4PH er et nedbørsherdende rustfritt stål med høy styrke og god korrosjonsbestandighet.
Er 17-4 rustfritt stål magnetisk?
Som alle legeringsstål, blir 17-4 rustfritt stål magnetisk etter herding.
Ruster 17-4 rustfritt stål?
Denne legeringen anses å ha sterk rustmotstand, spesielt sammenlignet med andre typer rustfritt stål. Men hvis 17-4PH rustfritt stål utsettes for tøffe miljøer i lengre perioder og ikke vedlikeholdes riktig, kan det fortsatt ruste under visse forhold.
Hva er strekkfastheten til 17-4 rustfritt stål?
Minimumsstrekkfastheten til denne legeringen er 160 000 PSI (pund per kvadrattomme), og den kan nå opptil 210 000 PSI under aldersherdede forhold.
Hva er de viktigste kjemiske komponentene i rustfritt stål 17-4PH?
Hovedkomponentene inkluderer krom (15,0-17,5%), nikkel (3,0-5,0%), kobber (3,0-5,0%) og niob (0,15-0,45%).
Hva er tettheten til 17-4PH rustfritt stål?
Dens tetthet er 7,75 g/cm³.
Hvilke behandlingsmetoder kan brukes for 17-4PH rustfritt stål?
Den kan behandles gjennom varmforming, kaldforming, laserskjæring, sveising, CNC-maskinering, Wire EDM, sliping og MIM.
Hva er de viktigste fordelene med 17-4PH rustfritt stål?
Dens fordeler inkluderer høy styrke, utmerket korrosjonsbestandighet og gode mekaniske egenskaper.
På hvilke felt brukes 17-4PH rustfritt stål primært i MIM-prosessen?
Den brukes hovedsakelig i romfart, medisinsk utstyr, presisjonsinstrumenter og bildeler.