17-4 ステンレス鋼Vs 316: それはより良いです?

1. 導入

17-4 ステンレス鋼 vs 316 ステンレス鋼 内部の2つの根本的に異なるカテゴリを表します ステンレス鋼 家族, それぞれが異なるパフォーマンス要件のために設計されています.

17-4, 降水硬化 (ph) マルテンサイトステンレス鋼, その例外的な強さで有名です, 硬度, そして熱の治療可能性, 高負荷に適したものにします, 精度構造コンポーネント.

対照的に, 316, オーステナイトステンレス鋼, その未払いの腐食抵抗に対して非常に高く評価されています, 特に塩化物が豊富な海洋環境で, モリブデンの存在のため, 医療での広範な使用をサポートする機能, 食品加工, 海洋産業.

どちらの合金も、クロム含有量≥10.5％のおかげで、腐食抵抗の一般的なベースラインを共有していますが, それらの異なる微細構造と合金化学は、機械的強度に大きな変動をもたらします, 熱安定性, 製造行動, 環境互換性.

2. の組成比較 17-4 ステンレス鋼Vs 316

化学組成は、間の根本的な違いの1つです 17-4 そして 316 ステンレス鋼, 機械的な挙動に直接影響します, 耐食性, 熱処理への反応.

3. 微細構造

17-4 ステンレス鋼:

• アニール状態: オーステナイト (顔中心の立方体, FCC) 小さな炭化ニオビウムを使用しています, 柔らかくて延性 (200–250 HB).
• 熱処理された状態: マルテンサイト (体中心の四角形, BCT) ナノスケールのcuリッチ沈殿物を備えたマトリックス (老化後), ハードで強い (30–45 HRC).

316 ステンレス鋼:

• すべての州: オーステナイト (FCC) 位相変換なし, すべての条件にわたって残っている非磁性および延性 (180-200 HBアニール; まで 300 HBは仕事をしています).

4. の機械的特性 17-4 ステンレス鋼Vs 316

ステンレス鋼の機械的特性は、負荷を負担するための材料選択に重要な役割を果たします, 摩耗があります, または疲労感受性アプリケーション.

17-4 そして 316 ステンレス鋼は、パフォーマンススペクトルの両端を表します。17-4PHは強度と硬度に優れています, 一方、SS316は延性と腐食抵抗を優先します.

機械的特性の比較

5. の物理的特性 17-4 ステンレス鋼Vs 316

6. の腐食抵抗 17-4 PHステンレス鋼Vs 316

316 ステンレス鋼:

• • ピッティング抵抗相当数 (木材): 〜30 (cr + 3.3×MO + 16×n), 塩化物に対する優れた耐性を可能にします (例えば。, 海水, 道路塩).
  • パフォーマンス: 海水に穴を開けることに抵抗します (腐食率 <0.01 MM/年) 希釈酸を許容します (例えば。, 5% 硫酸) ほとんどのステンレス鋼よりも優れています.
  • ストレス腐食亀裂 (SCC): 120°Cまでの塩化物環境のSCCに耐性があります.

17-4 PHステンレス鋼:

• • 木材: 〜20, 塩化物が豊富な環境での孔食の影響を受けやすくします.
  • パフォーマンス: 乾燥空気または淡水における良好な一般的な腐食抵抗 (レート <0.01 MM/年) しかし、海水では急速に腐食します (レート >0.1 MM/年) および酸性塩化物.
  • SCC: HotでSCCになりやすい (>60°C) 塩化物溶液 (例えば。, プール水, 産業用クリーナー).

7. 熱処理と硬化性

17-4 PHステンレス鋼

17-4 ステンレス鋼 降水硬化です (ph) 幅広い機械的特性を達成するために熱処理できるグレード.

このプロセスは、ほぼのソリューションアニーリングから始まります 1040°C 1時間, 硬いマルテンサイト構造を形成するための水の消光が続きます.

これは、さまざまな温度で熟成され、強度と靭性を調整する:

• H900 (480°C): 最大引張強度を生成します (〜1310 MPa), しかし、衝撃の靭性が低くなります.
• H1025 (595°C) そして H1150 (620°C): 改善された延性と靭性を提供します (まで 100 j), 強度がわずかに低下します (〜1100 MPa).

316 ステンレス鋼

316 ステンレス鋼, 対照的に, オーステナイト合金です 熱処理によって硬化することはできません. その強度は、介してのみ増加させることができます コールドワーク ローリングや描画などの方法.

コールドワークは、引張強度を高める可能性があります 〜515 MPa (アニール) に 〜860 MPa, しかし、延性の低下を犠牲にして、長から減少する可能性があります 〜40％まで 10%.

アニーリング 1050–1150°C, その後、迅速な冷却が続きます (通常、水の消光), 寒さの延性を回復します 316 しかし、その根本的に耐えられない構造を変更しません.

重要な区別:

ステンレス鋼 17-4 許可します 発生後の機械的チューニング 熱処理を介して, 設計の柔軟性に大きな利点を与えます.

SS316のプロパティ, しかし, 機械的変形によって変更されない限り、製造後に本質的に固定されます.

8. 製造と機械性

加工性:

• 17-4 ステンレス鋼:

• • アニール状態で (28–32 HRC), 加工性は約です 70% フリーカット真鍮と比較して (100%).
  • 硬化したとき (40–45 HRC), 機械加工には、炭化物ツールと削減速度が遅くなる必要があります (50–75 m/i) ツールの摩耗を最小限に抑えるため.

• 316 ステンレス鋼:

• • アニール 316 (その周り 200 HB) 近くに機械加工性の評価があります 60%, 切断中の大幅な作業硬化によって制限されます.
  • 炭化物のツールは、100〜150 m/minの切削速度で推奨されます.

溶接:

• 316 ステンレス鋼:

• • 一致するSS316フィラー金属で優れた溶接性を示します.
  • 予熱または溶けた熱処理は必要ありません.
  • 溶接ジョイントはほぼ保持されます 90% ベースメタルの腐食抵抗の.

• 17-4 ステンレス鋼:

• • 308Lフィラー金属を使用して溶接可能.
  • 480°Cでのポストウェルド老化は、機械的強度を回復するために不可欠です; それなしで, 溶接ゾーンは強度の30〜40％を失います.

形成性:

• 316 ステンレス鋼:

• • 非常に形式的です, 0.5×厚さの低いベンド半径で.
  • 優れた伸び (〜40％) 深い絵をサポートします, 医療機器ハウジングのような複雑な形状に適しています.

• 17-4 ステンレス鋼:

• • アニール 17-4 ステンレス鋼は、最小半径の厚さで優れた曲げ能力を提供します.
  • 硬化 17-4 ステンレス鋼は脆くなります, 形成をより単純な形状に制限します.

9. のコスト比較 17-4 PHステンレス鋼Vs 316

• 原材料:

• • 17-4 ステンレス鋼: 〜10–15％高価です 316 銅とニオビウムのためにアニールされた形で.
  • 316 ステンレス鋼: ss304よりも〜30％高価ですが、アニールよりも〜10％安い 17-4 ステンレス鋼.

• 処理:

• • 17-4 ステンレス鋼: 熱処理は0.5〜1.0ドル/kgを追加します, 総コストを10〜15％増加させる.
  • 316 ステンレス鋼: 熱処理費用はありません, しかし、コールドワークはコストを処理するために約5％を追加します.

• ライフサイクルコスト:

• • SS316は、腐食性環境では安価です (例えば。, 海兵隊) メンテナンス/交換のニーズが低いため.
  • 17-4 ステンレス鋼は、高強度で費用対効果が高くなります, 低腐食アプリケーション (例えば。, 航空宇宙) その強度が部分的な重量/カウントを減らす場合.

10. のアプリケーション比較 17-4 ステンレス鋼Vs 316

17-4 ステンレススチールアプリケーション:

• 航空宇宙と防御: 構造コンポーネントに使用されます, 高強度と中程度の腐食抵抗を必要とする航空機フィッティング.
• 石油とガス: バルブ, ポンプシャフト, 強度と耐摩耗性が重要なコンプレッサー部品.
• 産業用具: シャフト, ギア, 熱処理から恩恵を受けるファスナー, 高強度材料.
• 医療機器: 強度と腐食抵抗のバランスを必要とする手術器具とインプラント成分.
• 自動車: ターボチャージャーコンポーネントやバルブボディなどの高性能部品.

316 ステンレススチールアプリケーション:

• 海洋と沖合: ボートフィッティング, 海水ポンプ, 塩化物が豊富な環境での優れた腐食耐性による化学処理装置.
• 食べ物と飲み物: タンクの処理, 配管, 衛生と酸性洗浄剤に対する耐性が不可欠な機器.
• 医療および医薬品: 手術器具, インプラント, 優れた腐食抵抗と生体適合性を必要とする病院機器.
• 建築: 過酷な天候や汚染物質にさらされた外装パネルと備品.
• 化学産業: 熱交換器, 原子炉, 酸と塩化物を伴う攻撃的な環境で動作するバルブ.

11. の重要な違いの概要 17-4 ステンレス鋼Vs 316

12. の同等のグレード 17-4 ステンレス鋼VS SS316

13. 結論

17-4 そして 316 ステンレス鋼は独特のニッチを提供します: ステンレス鋼 17-4 穏やかな環境で構造用途向けにカスタマイズ可能な高強度を提供する, SS316は、比類のない腐食抵抗を過酷に提供します, 塩化物が豊富な状態.

彼らの分岐合金, 微細構造, プロパティは、それぞれのドメインではかけがえのないものになります, 材料をアプリケーション要件に合わせることの重要性を強調します.

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FAQ

それは強いです: 17-4 または 316 ステンレス鋼?

ステンレス鋼 17-4 H900気性 (1,310 MPA引張強度) SS316よりも大幅に強いです (マックス 860 MPAは仕事をしています).

SS316よりも優れています 17-4 海水用のステンレス鋼?

はい. 316モリブデンのコンテンツは、海水での孔食に抵抗します (腐食率 <0.01 MM/年), その間 17-4 で腐食します 0.1+ MM/年.

できる 17-4 ステンレス鋼は医療用途で使用されます?

めったに. 体液中の腐食抵抗が不十分です (塩化物が豊富です) 作る 316 インプラントと機器の標準.

は 17-4 ステンレス鋼の磁気?

はい, 熱処理されています (マルテンサイト) 形状; 316 非磁性のままです.

は 17-4 PHステンレス鋼の錆び防ぎ?

いいえ. 耐性耐性, コーティングのない塩化物が豊富なまたは海洋環境には適していません.