У чым розніца паміж 17-4PH і іншымі дысперсійна-гартуючымі (PH) сталямі?

У чым розніца паміж 17-4PH і іншымі дысперсійна-гартуючымі (PH) сталямі?

Уводзіны

Нержавеючыя сталі, якія ўмацоўваюцца дысперсійным умацаваннем (сталі PH), — гэта клас каразійна-ўстойлівых сплаваў, якія спалучаюць у сабе трываласць мартэнсітных і аўстэнітных сталей з выдатнай каразійнай устойлівасцю. Сярод іх,Нержавеючая сталь 17-4PHМагчыма, з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным матэрыялам дзякуючы сваім выключным механічным уласцівасцям і прастаце вырабу. Але як ён параўноўваецца з іншымі маркамі PH, такімі як 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH і Custom 465? У гэтым артыкуле падрабязна разглядаюцца адрозненні ў складзе, тэрмічнай апрацоўцы, механічных уласцівасцях, каразійнай устойлівасці і прымяненні.

Агляд нержавеючых сталей, якія ўмацоўваюцца дысперсійным спосабам

Дысперсійна-гартаваныя сталі набываюць трываласць за кошт утварэння дробных асадкаў у сталёвай матрыцы падчас тэрмічнай апрацоўкі старэннем. Гэтыя сталі падзяляюцца на тры асноўныя катэгорыі:

1. Мартэнсітныя сталі PH(напрыклад,17-4PH, 15-5PH)
2. Паўаўстэнітныя сталі PH(напрыклад, 17-7PH)
3. Аўстэнітныя сталі PH(напрыклад, А286)

Кожная катэгорыя прапануе унікальнае спалучэнне ўласцівасцей, адаптаваных да канкрэтных прамысловых патрэб.

17-4PH (UNS S17400): Прамысловы стандарт

Склад:

• Cr: 15,0–17,5%
• Ni: 3,0–5,0%
• Cu: 3,0–5,0%
• Nb (Cb): 0,15–0,45%

Тэрмічная апрацоўкаАпрацоўка растворам і старэнне (як правіла, H900–H1150-M)

Механічныя ўласцівасці (H900):

• Трываласць на расцяжэнне: 1310 МПа
• Мяжа цякучасці: 1170 МПа
• Падаўжэнне: 10%
• Цвёрдасць: ~44 HRC

Перавагі:

• Высокая трываласць
• Умераная каразійная ўстойлівасць
• Добрая апрацоўваемасць
• Зварваецца

Прыкладанні:

• Аэракасмічныя кампаненты
• Ядзерныя рэактары
• Клапаны, валы, крапежныя элементы

Параўнанне з іншымі нержавеючымі сталямі PH

15-5PH (UNS S15500)

Склад:

• Падобна да 17-4PH, але з больш жорсткім кантролем прымешак
• Cr: 14,0–15,5%
• Ni: 3,5–5,5%
• Cu: 2,5–4,5%

Асноўныя адрозненні:

• Лепшая папярочная глейкасць дзякуючы больш дробнай мікраструктуры
• Палепшаныя механічныя ўласцівасці ў больш тоўстых сячэннях

Выпадкі выкарыстання:

• Аэракасмічныя поковкі
• Абсталяванне для хімічнай апрацоўкі

13-8 месяцаў (UNS S13800)

Склад:

• Cr: 12,25–13,25%
• Ni: 7,5–8,5%
• Mo: 2,0–2,5%

Асноўныя адрозненні:

• Вышэйшая трываласць і каразійная ўстойлівасць
• Высокая трываласць пры больш тоўстых папярочных сячэннях
• Жорсткі кантроль складу для выкарыстання ў аэракасмічнай прамысловасці

Выпадкі выкарыстання:

• Структурныя кампаненты аэракасмічнай прамысловасці
• Высокапрадукцыйныя спружыны

17-7PH (UNS S17700)

Склад:

• Cr: 16,0–18,0%
• Ni: 6,5–7,75%
• Al: 0,75–1,50%

Асноўныя адрозненні:

• Паўаўстэнітны; патрабуе халоднай апрацоўкі і тэрмічнай апрацоўкі
• Лепшая фармавальнасць, але ніжэйшая каразійная ўстойлівасць, чым 17-4PH

Выпадкі выкарыстання:

• Аэракасмічныя дыяфрагмы
• Мехі
• Спрынгс

Кастом 465 (UNS S46500)

Склад:

• Cr: 11,0–13,0%
• Ni: 10,75–11,25%
• Тытан: 1,5–2,0%
• Mo: 0,75–1,25%

Асноўныя адрозненні:

• Звышвысокая трываласць (да 200 ksi)
• Выдатная трываласць на разлом
• Больш высокі кошт

Выпадкі выкарыстання:

• Хірургічныя інструменты
• Крапежныя элементы для самалётаў
• Кампаненты шасі

Параўнанне тэрмічнай апрацоўкі

Параўнанне каразійнай устойлівасці

• Найлепшы:13-8Mo і Custom 465
• Добра:17-4PH і 15-5PH
• Кірмаш:17-7 гадзін вечара

Заўвага: Ніводная з іх не параўнаецца з цалкам аўстэнітнымі маркамі сталі, такімі як 316L, па каразійнай устойлівасці.

Апрацоўваемасць і зварваемасць

Улік выдаткаў

• Найбольш эканамічна эфектыўны:17-4PH
• Прэміум-класы:13-8Mo і Custom 465
• Збалансавана:15-5 гадзін

Параўнанне прыкладанняў

Кароткі змест

Выснова

Нягледзячы на тое, што 17-4PH застаецца найлепшай нержавеючай сталлю тыпу PH для многіх універсальных ужыванняў, кожная альтэрнатыўная марка PH мае адметныя перавагі, якія робяць яе лепш прыдатнай для канкрэтных патрабаванняў. Разуменне нюансаў паміж гэтымі сплавамі дазваляе інжынерам-матэрыяловедам і пакупнікам прымаць абгрунтаваныя рашэнні, заснаваныя на трываласці, ударнай глейкасці, каразійнай устойлівасці і кошту.