Каква е разликата между 17-4PH и други валежно-втвърдяващи се (PH) стомани?

Каква е разликата между 17-4PH и други валежно-втвърдяващи се (PH) стомани?

Въведение

Неръждаемите стомани с утаечно втвърдяване (PH стомани) са клас корозионноустойчиви сплави, които съчетават здравината на мартензитните и аустенитните стомани с отлична устойчивост на корозия. Сред тях,Неръждаема стомана 17-4PHе може би най-широко използваният поради изключителните си механични свойства и лекота на производство. Но как се сравнява с други марки PH, като например 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH и Custom 465? Тази статия разглежда задълбочено разликите в състава, термичната обработка, механичните свойства, устойчивостта на корозия и приложенията.

Преглед на валежно-втвърдяващите се неръждаеми стомани

Стоманите, втвърдяващи се чрез утаяване, придобиват якостта си от образуването на фини утайки в стоманената матрица по време на термична обработка чрез стареене. Тези стомани се разделят на три основни категории:

1. Мартензитни PH стомани(напр.,17-4PH, 15-5PH)
2. Полуаустенитни PH стомани(напр. 17-7PH)
3. Аустенитни PH стомани(напр. A286)

Всяка категория предлага уникална комбинация от имоти, съобразени със специфичните индустриални нужди.

17-4PH (UNS S17400): Индустриален стандарт

Състав:

• Cr: 15,0–17,5%
• Ni: 3.0–5.0%
• Мед: 3,0–5,0%
• Nb (Cb): 0,15–0,45%

Термична обработкаОбработено с разтвор и подложено на стареене (обикновено H900 до H1150-M)

Механични свойства (H900):

• Якост на опън: 1310 MPa
• Граница на провлачване: 1170 MPa
• Удължение: 10%
• Твърдост: ~44 HRC

Предимства:

• Висока якост
• Умерена устойчивост на корозия
• Добра обработваемост
• Заваряем

Приложения:

• Аерокосмически компоненти
• Ядрени реактори
• Вентили, валове, крепежни елементи

Сравнение с други неръждаеми стомани PH

15-5PH (UNS S15500)

Състав:

• Подобно на 17-4PH, но с по-строг контрол върху примесите
• Cr: 14,0–15,5%
• Ni: 3,5–5,5%
• Мед: 2,5–4,5%

Ключови разлики:

• По-добра напречна жилавост поради по-фина микроструктура
• Подобрени механични свойства в по-дебели секции

Случаи на употреба:

• Аерокосмически изковки
• Оборудване за химическа обработка

13-8Mo (UNS S13800)

Състав:

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

Ключови разлики:

• Превъзходна здравина и устойчивост на корозия
• Висока якост при по-дебели напречни сечения
• Строг контрол на състава за употреба в аерокосмическата индустрия

Случаи на употреба:

• Структурни аерокосмически компоненти
• Високопроизводителни пружини

17-7PH (UNS S17700)

Състав:

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

Ключови разлики:

• Полуаустенитен; изисква студена обработка и термична обработка
• По-добра формовъчност, но по-ниска устойчивост на корозия от 17-4PH

Случаи на употреба:

• Аерокосмически диафрагми
• Мехове
• Пружини

Персонализиран 465 (UNS S46500)

Състав:

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

Ключови разлики:

• Ултрависока якост (до 200 ksi опън)
• Отлична жилавост на счупване
• По-висока цена

Случаи на употреба:

• Хирургически инструменти
• Крепежни елементи за самолети
• Компоненти на колесника

Сравнение на термичната обработка

Сравнение на устойчивостта на корозия

• Най-добър:13-8Mo и Custom 465
• Добре:17-4PH и 15-5PH
• Панаир:17-7PH

Забележка: Никой от тях не достига корозионната устойчивост на напълно аустенитни марки като 316L.

Обработваемост и заваряемост

Разглеждане на разходите

• Най-рентабилно:17-4PH
• Премиум класове:13-8Mo и Custom 465
• Балансирано:15-5PH

Сравнение на приложенията

Обобщение

Заключение

Въпреки че 17-4PH остава предпочитаната PH неръждаема стомана за много приложения с общо предназначение, всеки алтернативен клас PH има различни предимства, които го правят по-подходящ за специфични изисквания. Разбирането на нюансите между тези сплави позволява на инженерите по материали и купувачите да вземат информирани решения въз основа на якост, жилавост, устойчивост на корозия и цена.