Wat is die verskil tussen 17-4PH en ander neerslagverhardende (PH) staalsoorte?

Wat is die verskil tussen 17-4PH en ander neerslagverhardende (PH) staalsoorte?

Inleiding

Presipitasie-verhardende vlekvrye staal (PH-staal) is 'n klas korrosiebestande legerings wat die sterkte van martensitiese en austenitiese staal kombineer met uitstekende korrosiebestandheid. Onder hulle,17-4PH vlekvrye staalis waarskynlik die mees gebruikte as gevolg van sy uitsonderlike meganiese eienskappe en gemak van vervaardiging. Maar hoe vergelyk dit met ander pH-grade soos 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH en Custom 465? Hierdie artikel delf diep in die verskille in samestelling, hittebehandeling, meganiese eienskappe, korrosiebestandheid en toepassings.

Oorsig van Presipitasie-Verhardende Vlekvrye Staal

Presipitasie-verhardende staal verkry hul sterkte van die vorming van fyn presipitate in die staalmatriks tydens verouderingshittebehandelings. Hierdie staal word in drie hoofkategorieë verdeel:

1. Martensitiese PH-staal(bv.,17-4PH, 15-5PH)
2. Semi-austenitiese PH-staal(bv. 17-7PH)
3. Austenitiese PH-staal(bv. A286)

Elke kategorie bied 'n unieke kombinasie van eiendomme wat op spesifieke industriële behoeftes afgestem is.

17-4PH (UNS S17400): Die Bedryfstandaard

Komposisie:

• Kr: 15.0–17.5%
• Ni: 3.0–5.0%
• Cu: 3.0–5.0%
• Nb (Cb): 0.15–0.45%

HittebehandelingOplossingsbehandel en verouder (tipies H900 tot H1150-M)

Meganiese Eienskappe (H900):

• Treksterkte: 1310 MPa
• Opbrengssterkte: 1170 MPa
• Verlenging: 10%
• Hardheid: ~44 HRC

Voordele:

• Hoë sterkte
• Matige korrosiebestandheid
• Goeie bewerkbaarheid
• Lasbaar

Toepassings:

• Lugvaartkomponente
• Kernreaktore
• Kleppe, skagte, bevestigingsmiddels

Vergelyking met ander PH vlekvrye staal

15-5PH (UNS S15500)

Komposisie:

• Soortgelyk aan 17-4PH, maar met strenger beheer oor onsuiwerhede
• Kr: 14.0–15.5%
• Ni: 3.5–5.5%
• Cu: 2.5–4.5%

Belangrike verskille:

• Beter transversale taaiheid as gevolg van fyner mikrostruktuur
• Verbeterde meganiese eienskappe in dikker dele

Gebruiksgevalle:

• Ruimtevaart-smeedstukken
• Chemiese verwerkingstoerusting

13-8 maande (UNS S13800)

Komposisie:

• Kr: 12.25–13.25%
• Ni: 7.5–8.5%
• Ma: 2.0–2.5%

Belangrike verskille:

• Superieure taaiheid en korrosiebestandheid
• Hoë sterkte by dikker dwarssnitte
• Streng samestellingskontroles vir lugvaartgebruik

Gebruiksgevalle:

• Strukturele lugvaartkomponente
• Hoëprestasievere

17-7PH (UNS S17700)

Komposisie:

• Kr: 16.0–18.0%
• Ni: 6.5–7.75%
• Al: 0.75–1.50%

Belangrike verskille:

• Semi-austenities; benodig koue werk en hittebehandeling
• Beter vormbaarheid maar laer korrosiebestandheid as 17-4PH

Gebruiksgevalle:

• Ruimtevaartdiafragma's
• Balg
• Springs

Aangepaste 465 (UNS S46500)

Komposisie:

• Kr: 11.0–13.0%
• Ni: 10.75–11.25%
• Ti: 1.5–2.0%
• Ma: 0.75–1.25%

Belangrike verskille:

• Ultrahoë sterkte (tot 200 ksi treksterkte)
• Uitstekende breuksterkte
• Hoër koste

Gebruiksgevalle:

• Chirurgiese gereedskap
• Vliegtuigbevestigingsmiddels
• Onderdele vir landingsgestel

Hittebehandelingsvergelyking

Korrosiebestandheidsvergelyking

• Beste:13-8Mo en Pasgemaakte 465
• Goed:17-4PH en 15-5PH
• Billik:17-7PH

Let wel: Nie een ooreenstem met die korrosiebestandheid van volledig austenitiese grade soos 316L nie.

Masjineerbaarheid en Lasbaarheid

Koste-oorweging

• Mees koste-effektief:17-4PH
• Premium Grade:13-8Mo en Pasgemaakte 465
• Gebalanseerd:15-5PH

Toepassingsvergelyking

Opsomming

Gevolgtrekking

Terwyl 17-4PH die voorkeur PH vlekvrye staal vir baie algemene toepassings bly, het elke alternatiewe PH-graad duidelike voordele wat dit beter geskik maak vir spesifieke vereistes. Deur die nuanses tussen hierdie legerings te verstaan, kan materiaalingenieurs en kopers ingeligte besluite neem gebaseer op sterkte, taaiheid, korrosiebestandheid en koste.