Quina diferència hi ha entre el 17-4PH i altres acers d'enduriment per precipitació (PH)?

Quina diferència hi ha entre el 17-4PH i altres acers d'enduriment per precipitació (PH)?

Introducció

Els acers inoxidables d'enduriment per precipitació (acers PH) són una classe d'aliatges resistents a la corrosió que combinen la resistència dels acers martensítics i austenítics amb una excel·lent resistència a la corrosió. Entre ells,Acer inoxidable 17-4PHés possiblement el més utilitzat a causa de les seves excepcionals propietats mecàniques i la facilitat de fabricació. Però, com es compara amb altres graus de pH com ara 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH i Custom 465? Aquest article aprofundeix en les diferències de composició, tractament tèrmic, propietats mecàniques, resistència a la corrosió i aplicacions.

Visió general dels acers inoxidables d'enduriment per precipitació

Els acers d'enduriment per precipitació obtenen la seva resistència de la formació de precipitats fins a la matriu de l'acer durant els tractaments tèrmics d'envelliment. Aquests acers es divideixen en tres categories principals:

1. Acers martensítics PH(per exemple,17-4PH, 15-5PH)
2. Acers semiaustenítics PH(p. ex., 17-7PH)
3. Acers austenítics PH(p. ex., A286)

Cada categoria ofereix una combinació única de propietats adaptades a necessitats industrials específiques.

17-4PH (UNS S17400): L'estàndard de la indústria

Composició:

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

Tractament tèrmicTractat en solució i envellit (normalment de H900 a H1150-M)

Propietats mecàniques (H900):

• Resistència a la tracció: 1310 MPa
• Límit elàstic: 1170 MPa
• Elongació: 10%
• Duresa: ~44 HRC

Avantatges:

• Alta resistència
• Resistència moderada a la corrosió
• Bona maquinabilitat
• Soldable

Aplicacions:

• components aeroespacials
• Reactors nuclears
• Vàlvules, eixos, elements de fixació

Comparació amb altres acers inoxidables PH

15-5PH (UNS S15500)

Composició:

• Similar al 17-4PH, però amb controls més estrictes sobre les impureses
• Cr: 14,0–15,5%
• Ni: 3,5–5,5%
• Cu: 2,5–4,5%

Diferències clau:

• Millor tenacitat transversal a causa d'una microestructura més fina
• Millores de les propietats mecàniques en seccions més gruixudes

Casos d'ús:

• Forja aeroespacial
• Equips de processament químic

13-8Mo (UNS S13800)

Composició:

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

Diferències clau:

• Tenacitat i resistència a la corrosió superiors
• Alta resistència en seccions transversals més gruixudes
• Controls estrictes de composició per a ús aeroespacial

Casos d'ús:

• Components aeroespacials estructurals
• Molles d'alt rendiment

17-7PH (UNS S17700)

Composició:

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

Diferències clau:

• Semiaustenític; requereix treball en fred i tractament tèrmic
• Millor formabilitat però menor resistència a la corrosió que el 17-4PH

Casos d'ús:

• Diafragmes aeroespacials
• Manxa
• Fonts

Personalitzat 465 (UNS S46500)

Composició:

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

Diferències clau:

• Resistència ultraalta (fins a 200 ksi a la tracció)
• Excel·lent tenacitat a la fractura
• Cost més elevat

Casos d'ús:

• Eines quirúrgiques
• fixacions per a avions
• components del tren d'aterratge

Comparació de tractaments tèrmics

Comparació de la resistència a la corrosió

• Millor:13-8Mo i Custom 465
• Bé:17-4PH i 15-5PH
• Fira:17-7PH

Nota: Cap no iguala la resistència a la corrosió de graus totalment austenítics com el 316L.

Maquinabilitat i soldabilitat

Consideració de costos

• Més rendible:17-4PH
• Graus Premium:13-8Mo i Custom 465
• Equilibrat:15-5PH

Comparació d'aplicacions

Resum

Conclusió

Tot i que el 17-4PH continua sent l'acer inoxidable PH preferit per a moltes aplicacions d'ús general, cada grau PH alternatiu té avantatges diferents que el fan més adequat per a requisits específics. Comprendre els matisos entre aquests aliatges permet als enginyers de materials i als compradors prendre decisions informades basades en la resistència, la tenacitat, la resistència a la corrosió i el cost.