17-4 فولاد ضد زنگ | آلیاژ بارش بارش

1. مقدمه

17-4 فولاد ضد زنگ (اغلب به عنوان UNS S17400 مشخص می شود, عتیقه 630, یا en 1.4542) یکی از پرکاربردترین فولادهای ضد زنگ بارش بار در صنعت است.

این ترکیب جذاب از استحکام بالا, سختی, مقاومت در برابر خوردگی عملی و تولید عالی.

زیرا وضعیت مکانیکی آن توسط عملیات حرارتی به جای ترکیب به تنهایی کنترل می شود,

17-4 pH را می توان در طیف وسیعی از مبادلات قدرت/سختی متناسب با اتصال دهنده ها تنظیم کرد, شفت, اجزای دریچه, اتصالات هوافضا و بسیاری از قطعات مهندسی دیگر.

2. چیست 17-4 فولاد ضد زنگ?

17-4 ph a است وابسته به مارتنز, بارش بار فولاد ضد زنگ.

این امر در درجه اول با تشکیل رسوبات غنی از مس تولید شده در طی یک پیری کنترل شده تقویت می شود (سخت شدن) مرحله زیر درمان راه حل.

در آنیل (حل شده) حالت, نسبتاً نرم و به راحتی ماشینکاری شده است; پس از پیری ، می تواند در حالی که بخش اعظم مقاومت در برابر خوردگی نمرات ضد زنگ را حفظ می کند ، به استحکام کششی شبیه به فولادهای آلیاژ با مقاومت بالا برسد.

ویژگی

• استحکام بالا: قدرت کششی اوج در دامنه H900 رویکرد GPA 1.3-1.4 ~ (190–200 KSI).
• قابل درمان با گرما: خواص متناسب با پیری (H900 → H1150 Tempers) تعادل قدرت, سختی و مقاومت SCC.
• مقاومت در برابر خوردگی خوب: بهتر از فولادهای مارتنزیتی معمولی; مناسب برای بسیاری از محیط های صنعتی و خفیف خورنده.
• قابلیت تولید خوب: در شرایط تحت درمان با محلول قابل ماشین است; جوش داده شده با روشهای مناسب.
• مغناطیسی: ریزساختار مارتنزیتی در اکثر شرایط مغناطیسی است.
• فرم های عرضه گسترده: میله, قذ, بشقاب, سیم, پودر (برای افزودنی و MIM), قذ.

3. ترکیب شیمیایی 17-4 فولاد ضد زنگ

خواص 17-4 فولاد ضد زنگ مستقیماً با ترکیب شیمیایی با دقت متعادل آن گره خورده اند.

طبقه بندی شده به عنوان فولاد ضد زنگ بارندگی مارتنزیتی, و هر عنصر آلیاژ نقش متفاوتی در ارائه قدرت دارد, سختی, و مقاومت در برابر خوردگی.

ترکیب استاندارد (وزن %)

4. فناوری عملیات حرارتی 17-4 فولاد ضد زنگ

تعادل استثنایی استثنایی - تسکین - 17-4 فولاد ضد زنگ از منحصر به فرد آن ناشی می شود توالی عملیات حرارتی, که ترکیب می شود بازپخت راه حل وت سخت شدن (پیری).

فرآیند عملیات حرارتی هسته

پله 1: بازپخت راه حل

• عینی: با حل کردن تمام مس و نیوبیوم در ماتریس آستنیت ، ریزساختار را همگن کنید; تفکیک را از ریخته گری/جعل حذف کنید.
• پارامترها: گرما تا 1،040-1،060 درجه سانتیگراد (1,900-1،940 درجه فارنهایت), 30-60 دقیقه نگه دارید (وابسته به ضخامت بخش: 30 چند دقیقه <25 میلی متر, 60 چند دقیقه >50 میلی متر), پس هوا خنک یا خاموش آب به دمای اتاق.
• نتیجه: Austenite به مارتنزیت نرم تبدیل می شود (سختی: 200 هابیل پوند); مس در محلول جامد اشباع نشده باقی مانده است - آماده سازی آلیاژ برای پیری.

پله 2: سخت شدن (پیری)

• عینی: انتشار کنترل شده اتم های مس برای تشکیل رسوبات ε- Cu تحریک کننده استحکام. دمای پیری اندازه رسوب را تعیین می کند و, بدین ترتیب, عمل:

• • درجه حرارت پایین (480درجه سانتیگراد): رسوبات ریز (5 NM) → حداکثر قدرت, سختی کم.
  • درجه حرارت بالا (620درجه سانتیگراد): درشت رسوب می کند (20 NM) strength قدرت پایین, سختی.

درجه حرارت پیری استاندارد (ASTM A564):

• H900: 482 درجه سانتیگراد برای 1 ح → قدرت حداکثر (~ 1310-1380 MPa), سختی 40-45 HRC, اما سختی پایین.
• H1025: 552 درجه سانتیگراد برای 4 H → قدرت متعادل (1170 پوند MPa) و سختی; به طور گسترده در هوافضا استفاده می شود.
• H1075: 579 درجه سانتیگراد برای 4 H → قدرت متوسط (1070 پوند MPa), انعطاف پذیری بهبود یافته.
• H1100: 593 درجه سانتیگراد برای 4 H → قدرت پایین (1000 MPa), چقرمگی بالاتر, مقاومت در برابر خوردگی استرس خوب.
• H1150 (2-پله): 620 درجه سانتیگراد برای 4 سخنرانی + خنک کردن + 620 درجه سانتیگراد برای 4 H → کمترین استحکام (900 پوند MPa), بالاترین انعطاف پذیری و سختی, در دریایی استفاده می شود & هسته ای.

5. خواص مکانیکی معمولی با خلق و خوی

در عملکرد مکانیکی 17-4 فولاد ضد زنگ بسیار وابسته به آن است وضعیت پیری (خوی).

با انتخاب دمای مختلف درمان گرما, مهندسان می توانند تعادل برقرار کنند قدرت, سختی, انعطاف پذیری, و مقاومت در برابر خوردگی متناسب با برنامه های خاص.

6. مقاومت در برابر خوردگی: قابلیت ها و محدودیت ها

17-4 pH مقاومت در برابر خوردگی متوسط ​​را ارائه می دهد - نسبت به فولادهای مارتنزیتی اما پایین تر از نمرات آستنیتی یا دوبلکس. عملکرد آن به محیط بستگی دارد, عملیات حرارتی, و پایان سطح.

مکانیسم های خوردگی & داده های عملکرد

• مقاومت در برابر گودال: چوب = 18-20 (به عنوان ٪ cr محاسبه می شود + 3.3× ٪ ماه + 16× ٪ n)- از 316L (چوب 24-26) اما بالاتر از 410 (چوب 16-18).
  در 5% تست اسپری نمک NaCl (ASTM B117), 17-4 PH (منفعل) در برابر زنگ زدگی قرمز به مدت 500-700 ساعت در مقابل مقاومت می کند. 1,000+ ساعت برای 316L.
• خوردگی عمومی: در آب شیرین عملکرد خوبی دارد, هوا, و مواد شیمیایی خفیف (pH 4-10). در 10% اسید سولفوریک (H₂so₄), میزان خوردگی است 0.1 MM/سال (در مقابل. 0.05 میلی متر در سال برای 316L).
• خوردگی بین دانه ای (igc): محتوای کربن کم (<0.07%) و تثبیت نیوبیوم از بارش کاربید کروم جلوگیری می کند - از ASTM A262 تمرین E (تست IGC) بدون ترک خوردگی.
• ترک خوردگی استرس (SCC): در برابر SCC در آب شیرین و بیشتر مواد شیمیایی مقاومت می کند اما در محیط های غنی از کلرید مستعد است (>100 ppm cl⁻) تحت استرس کششی. دمای H1150 (مقاومت کمتری) مقاوم در برابر SCC از H900 است.

استراتژی های کاهش خوردگی

• انفعال: در اسید نیتریک 20-30 ٪ غوطه ور شوید (40-60 درجه سانتیگراد, 30 دقایقی) برای ضخیم شدن لایه cr₂o₃ - مقاومت در برابر اسپری نمکی توسط 30%.
• برق: یک سطح صاف ایجاد می کند (RA ≤8.8 میکرومتر) این باعث کاهش خوردگی شکاف می شود - مهم برای کاربردهای پزشکی و غذایی.
• پوشش: برای محیط های سخت (آب دریا), از پوشش های PTFE یا سرامیکی استفاده کنید تا عمر خدمات تا 2-3 برابر افزایش یابد.

7. روشهای تولیدی: ریخته گری, جعل, ماشینکاری, جوش

ریخته گری

• ریخته گری سرمایه گذاری: به طور گسترده ای برای هوافضا استفاده می شود, پمپاژ, و اجزای دریچه ای که به هندسه نزدیک به شکل و سطح ریز نیاز دارند (RA 1.6-3.2 میکرومتر).
• ریخته گری: برای قطعات بزرگ اعمال می شود, اما به دلیل دقت پایین تر به ماشینکاری بعدی نیاز دارد (CT8 -CT10 در هر ISO 8062).
• ملاحظات کلیدی:

• • کمک هزینه انقباض 2.0 ~ برای 17-4 PH.
  • تخلخل و خطرات تفکیک باید با استحکام کنترل شده و فشار ایزوستاتیک داغ کاهش یابد (باسن).
  • بازپرداخت محلول پس از ریخته گری قبل از سخت شدن بارش ضروری است.

جعل

• جعل: جریان دانه قوی تر و مقاومت در برابر خستگی بالاتر. ایده آل برای شفت ها, دنده, و قطعات ساختاری.
• جعل: برای بیلت های بزرگ استفاده می شود, دیس, یا حلقه هایی که قدرت جهت دار بسیار مهم است.
• مزایا:

• • قدرت کششی تا 1380 MPA در دمای H900 با ساختار دانه تصفیه شده قابل دستیابی است.
  • کاهش خطر انقباض داخلی در مقایسه با ریخته گری.

<