מה ההבדל בין פלדות 17-4PH לפלדות אחרות המתקשות באמצעות משקעים (PH)?

מה ההבדל בין פלדות 17-4PH לפלדות אחרות המתקשות באמצעות משקעים (PH)?

מָבוֹא

פלדות אל חלד המתקשות במשקעים (פלדות PH) הן סוג של סגסוגות עמידות בפני קורוזיה המשלבות את חוזקן של פלדות מרטנזיטיות ואוסטניטיות עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה. ביניהן,נירוסטה 17-4PHהוא כנראה הנפוץ ביותר בשל תכונותיו המכניות יוצאות הדופן וקלות ייצורו. אבל איך הוא משתווה לדרגות pH אחרות כגון 15-5PH, 13-8Mo, 17-7PH ו-Custom 465? מאמר זה צולל לעומק בהבדלים בהרכב, טיפול בחום, תכונות מכניות, עמידות בפני קורוזיה ויישומים.

סקירה כללית של פלדות אל חלד התקשות משקעים

פלדות הקשייה באמצעות משקעים צוברות את חוזקן מהיווצרות משקעים דקים במטריצת הפלדה במהלך טיפולי חום של הזדקנות. פלדות אלו מחולקות לשלוש קטגוריות עיקריות:

1. פלדות PH מרטנזיטיות(לְמָשָׁל,17-4PH, 15-5PH)
2. פלדות PH חצי-אוסטניטיות(לדוגמה, 17-7PH)
3. פלדות PH אוסטניטיות(לדוגמה, A286)

כל קטגוריה מציעה שילוב ייחודי של נכסים המותאמים לצרכים תעשייתיים ספציפיים.

17-4PH (UNS S17400): תקן התעשייה

הֶרכֵּב:

• Cr: 15.0–17.5%
• ניקל: 3.0–5.0%
• נחושת: 3.0–5.0%
• ננו-ברזל (Cb): 0.15–0.45%

טיפול בחום: טיפול בתמיסה והתיישן (בדרך כלל H900 עד H1150-M)

תכונות מכניות (H900):

• חוזק מתיחה: 1310 מגה פסקל
• חוזק תפוקה: 1170 מגה פסקל
• התארכות: 10%
• קשיות: ~44 HRC

יתרונות:

• חוזק גבוה
• עמידות בינונית בפני קורוזיה
• יכולת עיבוד טובה
• רָתִיך

יישומים:

• רכיבים לחלל וחלל
• כורים גרעיניים
• שסתומים, פירים, מחברים

השוואה עם פלדות אל חלד PH אחרות

15-5PH (UNS S15500)

הֶרכֵּב:

• דומה ל-17-4PH, אך עם בקרה מחמירה יותר על זיהומים
• Cr: 14.0–15.5%
• ניקל: 3.5–5.5%
• נחושת: 2.5–4.5%

הבדלים עיקריים:

• קשיחות רוחבית טובה יותר הודות למיקרו-מבנה עדין יותר
• תכונות מכניות משופרות בקטעים עבים יותר

מקרי שימוש:

• חישולים לחלל
• ציוד לעיבוד כימי

13-8 חודשים (UNS S13800)

הֶרכֵּב:

• קרום: 12.25–13.25%
• ניקל: 7.5–8.5%
• חודש: 2.0–2.5%

הבדלים עיקריים:

• קשיחות ועמידות בפני קורוזיה מעולים
• חוזק גבוה בחתכים עבים יותר
• בקרות קומפוזיציה מחמירות לשימוש בחלל

מקרי שימוש:

• רכיבים מבניים לחלל
• קפיצים בעלי ביצועים גבוהים

17-7PH (קו UNS S17700)

הֶרכֵּב:

• קרום: 16.0–18.0%
• ניקל: 6.5–7.75%
• אל: 0.75–1.50%

הבדלים עיקריים:

• חצי אוסטניטי; דורש עיבוד קר וטיפול בחום
• יכולת עיצוב טובה יותר אך עמידות נמוכה יותר בפני קורוזיה בהשוואה ל-17-4PH

מקרי שימוש:

• דיאפרגמות לחלל
• מַפּוּחַ
• מעיינות

מותאם אישית 465 (UNS S46500)

הֶרכֵּב:

• קרום: 11.0–13.0%
• ניקל: 10.75–11.25%
• Ti: 1.5–2.0%
• חודש: 0.75–1.25%

הבדלים עיקריים:

• חוזק גבוה במיוחד (עד 200 ksi מתיחה)
• קשיחות שבר מעולה
• עלות גבוהה יותר

מקרי שימוש:

• כלים כירורגיים
• מחברים למטוסים
• רכיבי גלגלי נחיתה

השוואה בין טיפולי חום

השוואת עמידות בפני קורוזיה

• טוֹב בִּיוֹתֵר:13-8Mo ו-Custom 465
• טוֹב:17-4PH ו-15-5PH
• הוֹגֶן:17-7PH

הערה: אף אחד מהם אינו תואם את עמידות הקורוזיה של ציוד אוסטניטי מלא כמו 316L.

יכולת עיבוד שבבי וריתוך

שיקול עלות

• הכי חסכוני:17-4PH
• דרגות פרימיום:13-8Mo ו-Custom 465
• מְאוּזָן:15-5PH

השוואת יישומים

תַקצִיר

מַסְקָנָה

בעוד ש-17-4PH נותרה פלדת האל-חלד PH המועדפת עבור יישומים כלליים רבים, לכל דרגת PH חלופית יש יתרונות ברורים שהופכים אותה למתאימה יותר לדרישות ספציפיות. הבנת הניואנסים בין סגסוגות אלו מאפשרת למהנדסי חומרים ולקונים לקבל החלטות מושכלות המבוססות על חוזק, קשיחות, עמידות בפני קורוזיה ועלות.