Mi a különbség a 17-4PH és más kicsapódásos keményedésű (PH) acélok között?

Mi a különbség a 17-4PH és más kicsapódásos keményedésű (PH) acélok között?

Bevezetés

A kicsapódásos keményedésű rozsdamentes acélok (PH acélok) a korrózióálló ötvözetek olyan osztályába tartoznak, amelyek a martenzites és ausztenites acélok szilárdságát kiváló korrózióállósággal ötvözik. Közülük a következők:17-4PH rozsdamentes acélvitathatatlanul a legszélesebb körben használt anyag kivételes mechanikai tulajdonságai és könnyű gyárthatósága miatt. De hogyan viszonyul más PH minőségekhez, mint például a 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH és a Custom 465? Ez a cikk mélyrehatóan megvizsgálja az összetétel, a hőkezelés, a mechanikai tulajdonságok, a korrózióállóság és az alkalmazások közötti különbségeket.

A kicsapódásos edzésű rozsdamentes acélok áttekintése

A kicsapódásos keményedésű acélok szilárdságukat az acél mátrixban az öregítő hőkezelések során képződő finom kiválások révén nyerik. Ezeket az acélokat három fő kategóriába sorolják:

1. Martenzites PH acélok(például,17-4PH, 15-5PH)
2. Félig ausztenites PH acélok(pl. 17-7PH)
3. Ausztenites PH acélok(pl. A286)

Minden kategória egyedi tulajdonságkombinációt kínál, amelyet az adott ipari igényekhez igazítottak.

17-4PH (UNS S17400): Az ipari szabvány

Összetétel:

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

HőkezelésOldatkezelt és érlelt (jellemzően H900-tól H1150-M-ig)

Mechanikai tulajdonságok (H900):

• Szakítószilárdság: 1310 MPa
• Folyáshatár: 1170 MPa
• Nyúlás: 10%
• Keménység: ~44 HRC

Előnyök:

• Nagy szilárdságú
• Mérsékelt korrózióállóság
• Jó megmunkálhatóság
• Hegeszthető

Alkalmazások:

• Repülőgépipari alkatrészek
• Atomreaktorok
• Szelepek, tengelyek, rögzítőelemek

Összehasonlítás más PH rozsdamentes acélokkal

15-5PH (UNS S15500)

Összetétel:

• Hasonló a 17-4PH-hoz, de a szennyeződések szigorúbb ellenőrzésével
• Króm: 14,0–15,5%
• Ni: 3,5–5,5%
• Réz: 2,5–4,5%

Főbb különbségek:

• Jobb keresztirányú szívósság a finomabb mikroszerkezetnek köszönhetően
• Javított mechanikai tulajdonságok vastagabb szakaszokban

Használati esetek:

• Repülőgépipari kovácsolt tárgyak
• Vegyipari feldolgozó berendezések

13-8 hónap (UNS S13800)

Összetétel:

• Kr: 12,25–13,25%
• Ni: 7,5–8,5%
• H: 2,0–2,5%

Főbb különbségek:

• Kiváló szívósság és korrózióállóság
• Nagy szilárdság vastagabb keresztmetszeteknél
• Szigorú összetétel-szabályozás repülőgépipari felhasználásra

Használati esetek:

• Szerkezeti repülőgépipari alkatrészek
• Nagy teljesítményű rugók

17-7PH (UNS S17700)

Összetétel:

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

Főbb különbségek:

• Félig ausztenites; hidegalakítást és hőkezelést igényel
• Jobb alakíthatóság, de alacsonyabb korrózióállóság, mint a 17-4PH-nál

Használati esetek:

• Repülőgépipari membránok
• Fújtató
• Springs

Egyedi 465 (UNS S46500)

Összetétel:

• Króm: 11,0–13,0%
• Ni: 10,75–11,25%
• Titán: 1,5–2,0%
• HBr: 0,75–1,25%

Főbb különbségek:

• Ultra nagy szilárdságú (akár 200 ksi szakítószilárdság)
• Kiváló törési szilárdság
• Magasabb költségek

Használati esetek:

• Sebészeti eszközök
• Repülőgép rögzítőelemek
• Futómű alkatrészek

Hőkezelési összehasonlítás

Korrózióállósági összehasonlítás

• Legjobb:13-8Mo és Custom 465
• Jó:17-4PH és 15-5PH
• Igazságos:17-7PH

Megjegyzés: Egyik sem éri el a teljesen ausztenites minőségek, például a 316L korrózióállóságát.

Megmunkálhatóság és hegeszthetőség

Költségvetés

• Legköltséghatékonyabb:17-4PH
• Prémium kategóriák:13-8Mo és Custom 465
• Kiegyensúlyozott:15-5PH

Alkalmazások összehasonlítása

Összefoglalás

Következtetés

Míg a 17-4PH továbbra is a legjobb PH rozsdamentes acél számos általános célú alkalmazáshoz, minden alternatív PH minőségnek megvannak a sajátos előnyei, amelyek miatt jobban megfelel bizonyos követelményeknek. Az ötvözetek közötti árnyalatnyi különbségek megértése lehetővé teszi az anyagmérnökök és a vásárlók számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak a szilárdság, a szívósság, a korrózióállóság és a költség alapján.