Вичерпний посібник з нержавіючої сталі 17-4PH
Що таке нержавіюча сталь 17-4PH?
Нержавіюча сталь 17-4PH, також відома як SUS630, є нержавіючою сталлю дисперсійного зміцнення1. Додаючи такі елементи, як мідь, молібден і ніобій, досягається дисперсійне зміцнення, завдяки чому вона може зберігати високу твердість і міцність після загартування. Він має відмінні механічні властивості та властивості обробки та широко використовується в аерокосмічному, хімічному обладнанні, медичному обладнанні та інших галузях.
Хімічний склад нержавіючої сталі 17-4PH
| Періодичні | Зміст |
| C | ≤0,07 |
| І | ≤1,00 |
| Мн | ≤1,00 |
| C | 15.00-17.50 |
| в | 3.00-5.00 |
| П | ≤0,04 |
| С | ≤0,03 |
| с | 3.00-5.00 |
| Nb | 0,15-0,45 |
Фізичні властивості нержавіючої сталі 17-4ПН
| Властивості | Цінності |
| Щільність | 7,75 г/см³ (0,280 фунтів/дюйм³) |
| Питома теплоємність | 0,46 Дж/г°C |
| Електричний опір | 6,4 x 10^-7 Ом·м |
| Діапазон плавлення | 1400-1440°C (2560-2625°F) |
| Теплопровідність (при 100°C) | 18 Вт/м·К |
| Модуль пружності | 190-210 ГПа |
| Середній коефіцієнт теплового розширення | 10,8 x 10^-6 /°C |
Механічні властивості нержавіючої сталі 17-4PH
Нержавіюча сталь 17-4PH має високу міцність і твердість, а також демонструє хорошу в'язкість і пластичність. Основні механічні властивості такі:
- Міцність на розрив: 1100-1300 МПа
- Межа текучості: 950-1050 МПа
- Швидкість скорочення площі: ≥40%
- Подовження: 10-15%
- Твердість: 28-38 HRC
Переваги нержавіючої сталі 17-4PH
- Висока міцність і твердість: Після обробки дисперсійним зміцненням 17-4PH може досягти дуже високої міцності та твердості з межею текучості до 1100-1300 МПа (160-190 ksi).
- Чудова стійкість до корозії: У більшості корозійних середовищ сплав нержавіючої сталі 17-4PH демонструє чудову стійкість до корозії, перевершуючи інші стандартні загартовані нержавіючі сталі. Тому він широко використовується в обладнанні для приготування їжі, аерокосмічних компонентах, нафтовій і газовій промисловості та хімічній промисловості.
- Хороша оброблюваність і зварюваність: Його можна легко обробити за допомогою традиційних методів обробки, таких як різання та зварювання.
- Стабільна продуктивність термічної обробки: Його механічні властивості можна регулювати за допомогою різних процесів термічної обробки.
- Висока можливість налаштування: Нержавіюча сталь 17-4PH легко налаштовується. Зокрема, за допомогою лиття під тиском у порошковій металургії сплав можна пристосувати до конкретних вимог завдання, що робить його ідеальним вибором для різноманітних промислових застосувань.
- Чудова довговічність: нержавіюча сталь 17-4PH відома тим, що забезпечує чудову в'язкість і міцність при різних температурах. Він має низький коефіцієнт теплового розширення та може досягти високої магнітної проникності, що робить його придатним для високопродуктивних застосувань, включаючи сердечники та ефективні пластини двигунів.
Недоліки нержавіючої сталі 17-4PH
- Висока вартість: Завдяки відмінним характеристикам вартість 17-4PH відносно висока.
- Потрібен точний процес термічної обробки: Для досягнення оптимальної продуктивності процес термічної обробки потрібно строго контролювати.
- Обмежена міцність: Хоча він має високу міцність, його міцність відносно низька, що може призвести до руйнування під ударними навантаженнями.
Термічна обробка нержавіючої сталі 17-4PH
Гартування на старіння, також відоме як дисперсійне зміцнення, використовує наявні частинки або тверді домішки для підвищення міцності сплаву. Нержавіюча сталь 17-4 дуже підходить для цього процесу.
Для зміцнення нержавіючої сталі 17-4 PH спочатку використовується обробка розчином, а потім гарт і старіння. Обробку проводять при 1050°С протягом 30 хвилин. Для завершення дисперсійного затвердіння температурний діапазон становить від 480°C до 760°C, що зазвичай вимагає від двох до чотирьох годин.
Нижче наведені механічні властивості нержавіючої сталі 17-4PH за різних умов термічної обробки:
Фізичні властивості | |||||
Хвороба | Розтягнення | Врожайність | Подовження | Зменшення площі | Твердість |
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 |
Методи обробки
- Гаряче формування: Для гарячого формування з нержавіючої сталі 17-4PH слід контролювати температуру формування. Гаряче формування можна проводити при 1100-1200°C, але потрібне швидке охолодження, щоб уникнути грубих зерен.
- Холодне формування: Через високу міцність холодне формування складніше і зазвичай вимагає проміжного відпалу.
- Лазерне різання: Підходить для точної обробки 17-4PH, лазерне різання забезпечує високу точність і високу швидкість, що робить його ідеальним для різання складних форм.
- Зварювання: Нержавіюча сталь 17-4PH має хорошу зварюваність і може використовувати процеси зварювання з низьким нагріванням, такі як зварювання TIG або лазерне зварювання.
- Обробка з ЧПУ: Високоміцні матеріали підходять для обробки з ЧПУ, але потрібні інструменти високої твердості.
- Дротова електроерозія: Електроерозійна обробка дротом (EDM) підходить для точного різання матеріалів високої твердості, досягаючи високої точності та високої якості поверхні.
- Шліфування: Шліфування можна використовувати для фінішної обробки деталей, досягаючи високої точності та гарної обробки поверхні, що потребує шліфувальних інструментів високої твердості.
- Я:Лиття металу під тиском (MIM)підходить для виготовлення невеликих складних деталей.
Таблиця продуктивності матеріалу з нержавіючої сталі 17-4Ph у процесі MIM
| матеріал | Щільність(г/см³) | Міцність на розрив(МПа) | Межа текучості(МПа) | Подовження(%) | Твердість(HRC) | Теплопровідність(Вт/м·K) | Електричний опір(Ом) |
| Нержавіюча сталь 17-4PH | 7,75 | 1100-1300 | 950-1050 | 10-15 | 28-38 | 18 | 6,4 х 10^-7 |
| Нержавіюча сталь 316L | 7,99 | 480-620 | 170-310 | 30-40 | 20-25 | 16.3 | 7,4 х 10^-7 |
| Нержавіюча сталь 304L | 7,85 | 515-740 | 210-310 | 40-50 | 20-25 | 16.2 | 7,2 х 10^-7 |
| Нержавіюча сталь 440C | 7.70 | 760-2000 | 450-1900 | 2-3 | 57-60 | 24.2 | 5,5 х 10^-7 |
| Нержавіюча сталь 420 | 7.74 | 520-700 | 400-600 | 10-20 | 50-55 | 24 | 5,3 х 10^-7 |
| Нержавіюча сталь 430 | 7.74 | 450-700 | 310-345 | 22-30 | 35-45 | 25 | 5,8 х 10^-7 |
Застосування 17-4PH у продуктах MIM
Технологія лиття під тиском металу (MIM) дозволила широко використовувати матеріал 17-4PH у виробництві невеликих і складних деталей. Ці деталі широко використовуються в електронних пристроях, медичному обладнанні, автомобільній промисловості та аерокосмічній промисловості. Наприклад:
- Медичні прилади: Використовується для виробництва хірургічних інструментів, імплантатів та інших компонентів, які користуються високим попитом.
- Електронні пристрої: Використовується для виробництва точних деталей у мобільних телефонах, ноутбуках та інших електронних продуктах.
- Автомобільна промисловість: Використовується для виготовлення високоміцних деталей, таких як компоненти двигуна та частини системи трансмісії.
- Аерокосмічна: Використовується для виробництва високоефективних деталей, таких як конструктивні компоненти літаків і частини двигунів.
FAQ
Що таке нержавіюча сталь 17-4PH?
Нержавіюча сталь 17-4PH - це нержавіюча сталь, що твердіє атмосферним опадом, має високу міцність і хорошу стійкість до корозії.
Чи є нержавіюча сталь 17-4 магнітною?
Як і всі леговані сталі, нержавіюча сталь 17-4 після загартування стає магнітною.
Чи іржавіє нержавіюча сталь 17-4?
Вважається, що цей сплав має сильну стійкість до іржі, особливо порівняно з іншими типами нержавіючої сталі. Однак, якщо нержавіюча сталь 17-4PH піддається впливу суворих умов протягом тривалого періоду часу та не обслуговується належним чином, за певних умов вона може іржавіти.
Яка міцність на розрив нержавіючої сталі 17-4?
Мінімальна міцність на розрив цього сплаву становить 160 000 фунтів на квадратний дюйм (фунтів на квадратний дюйм), і вона може досягати 210 000 фунтів на квадратний дюйм в умовах зміцнення.
Які основні хімічні компоненти нержавіючої сталі 17-4PH?
Основні компоненти включають хром (15,0-17,5%), нікель (3,0-5,0%), мідь (3,0-5,0%) і ніобій (0,15-0,45%).
Яка щільність нержавіючої сталі 17-4PH?
Його щільність становить 7,75 г/см³.
Які методи обробки можна використовувати для нержавіючої сталі 17-4PH?
Його можна обробляти гарячим формуванням, холодним формуванням, лазерним різанням, зварюванням, обробкою з ЧПУ, електроерозійною обробкою дроту, шліфуванням та MIM.
Які основні переваги нержавіючої сталі 17-4PH?
Його переваги включають високу міцність, чудову стійкість до корозії та хороші механічні властивості.
У яких сферах нержавіюча сталь 17-4PH переважно використовується в процесі MIM?
Він в основному використовується в аерокосмічній галузі, медичних пристроях, точних інструментах і автомобільних деталях.