1. Pengenalan
17-4 keluli tahan karat vs 316 keluli tahan karat mewakili dua kategori asas yang berbeza dalam keluli tahan karat keluarga, masing -masing direka untuk keperluan prestasi yang berbeza.
17-4, pengerasan hujan (Ph) Keluli tahan karat martensit, terkenal dengan kekuatan yang luar biasa, kekerasan, dan kebolehpercayaan haba, menjadikannya sangat sesuai untuk beban tinggi, Komponen struktur ketepatan.
Sebaliknya, 316, keluli tahan karat austenit, sangat dihargai kerana rintangan kakisan yang luar biasa, Terutama dalam persekitaran yang kaya dengan klorida dan marin, kerana kehadiran molibdenum, ciri yang menyokong penggunaannya yang meluas dalam perubatan, pemprosesan makanan, dan industri marin.
Walaupun kedua -dua aloi berkongsi asas rintangan kakisan yang biasa berkat kandungan kromium ≥10.5%, struktur mikro yang berbeza dan kimia aloi menghasilkan variasi yang signifikan dalam kekuatan mekanikal, Kestabilan terma, tingkah laku fabrikasi, dan keserasian alam sekitar.
2. Perbandingan komposisi 17-4 Keluli tahan karat vs 316
Komposisi kimia adalah salah satu perbezaan asas antara 17-4 dan 316 Keluli tahan karat, secara langsung mempengaruhi tingkah laku mekanikal mereka, Rintangan kakisan, dan tindak balas terhadap rawatan haba.
| Elemen | 17-4 PH keluli tahan karat | 316 Keluli tahan karat | Kesan / Tujuan |
| Chromium (Cr) | 15.0-17.5% | 16.0-18.0% | Menyediakan rintangan kakisan; membentuk lapisan oksida pasif |
| Nikel (Dalam) | 3.0-5.0% | 10.0-14.0% | Menstabilkan austenit; meningkatkan ketahanan kakisan dan ketangguhan |
| Molybdenum (Mo) | - | 2.0-3.0% | Meningkatkan ketahanan terhadap klorida dan pitting (Hanya dalam 316) |
| Tembaga (Cu) | 3.0-5.0% | - | Meningkatkan pengerasan dan kekuatan hujan (dalam 17-4) |
| Karbon (C) | ≤ 0.07% | ≤ 0.08% | Mempengaruhi kekerasan dan kekuatan; terus rendah untuk meningkatkan kebolehkalasan |
| Mangan (Mn) | ≤ 1.0% | ≤ 2.0% | Deoxidizer; Meningkatkan ciri-ciri kerja panas |
| Silikon (Dan) | ≤ 1.0% | ≤ 1.0% | Meningkatkan rintangan pengoksidaan dan ketidakstabilan dalam pemutus |
| Fosforus (P) | ≤ 0.04% | ≤ 0.045% | Kekotoran; disimpan rendah untuk mengelakkan kelembutan |
| Sulfur (S) | ≤ 0.03% | ≤ 0.03% | Meningkatkan kebolehkerjaan dalam jumlah kecil |
| Niobium + Tantalum (Nb + Menghadap) | Pilihan | - | Bertindak sebagai penstabil di beberapa 17-4 varian |
| Besi (Fe) | Keseimbangan | Keseimbangan | Elemen asas |
3. Mikrostruktur
17-4 Keluli tahan karat:
- Keadaan anil: Austenitic (padu berpusatkan muka, FCC) dengan karbida niobium kecil, lembut dan mulur (200-250 HB).
- Keadaan yang dirawat haba: Martensit (Tetragonal berpusatkan badan, Bct) matriks dengan nanoscale cu-kaya precipitates (selepas penuaan), keras dan kuat (30-45 HRC).
316 Keluli tahan karat:
- Semua negeri: Austenitic (FCC) tanpa transformasi fasa, baki magnetik dan mulnetik dalam semua keadaan (180-200 HB Annealed; hingga 300 HB bekerja keras).
4. Sifat mekanikal 17-4 Keluli tahan karat vs 316
Sifat mekanikal keluli tahan karat memainkan peranan penting dalam pemilihan bahan untuk galas beban, memakai kritikal, atau aplikasi sensitif keletihan.
17-4 dan 316 Keluli tahan karat mewakili dua hujung spektrum prestasi-17-4 pH cemerlang dalam kekuatan dan kekerasan, manakala SS316 mengutamakan kemuluran dan rintangan kakisan.
Perbandingan sifat mekanikal
| Harta benda | 17-4 Keluli tahan karat (H900) | 316 Keluli tahan karat (Annealed) | Catatan |
| Kekuatan tegangan | 1310 MPA (190 ksi) | 515 MPA (75 ksi) | 17-4 menawarkan kekuatan 2.5 × lebih tinggi dalam keadaan keras |
| Kekuatan hasil | 1170 MPA (170 ksi) | 205 MPA (30 ksi) | 17-4 jauh melebihi 316 dalam hasil, Sesuai untuk memuatkan struktur |
| Pemanjangan | 10-12% | ≥40% | 316 mempunyai kemuluran unggul, Lebih baik untuk membentuk/meregangkan |
| Kekerasan (Rockwell c) | HRC 38-44 | HRC 15-20 | 17-4 mencapai kekerasan yang jauh lebih besar selepas penuaan |
| Kekuatan keletihan | ~ 550 MPa | ~ 240 MPa | 17-4 Menawarkan kehidupan keletihan yang lebih besar di bawah beban kitaran |
| Modulus keanjalan | ~ 200 GPa | ~ 193 GPA | Kekakuan sedikit lebih tinggi di 17-4 |
| Kesan ketangguhan (Charpy) | Sederhana (bergantung kepada keadaan) | Cemerlang | 316 Lebih baik untuk persekitaran kejutan kriogenik atau dinamik |
5. Sifat fizikal 17-4 Keluli tahan karat vs 316
| Harta benda | 17-4 Keluli tahan karat | 316 Keluli tahan karat | Implikasi utama |
| Ketumpatan | 7.75 g/cm³ | 7.98 g/cm³ | 316 sedikit lebih padat; relevan untuk aplikasi sensitif berat badan |
| Kekonduksian terma | ~ 18 w/m · k (pada 100 ° C.) | ~ 16.2 w/m · k (pada 100 ° C.) | 17-4 menawarkan pengaliran haba yang lebih baik |
| Kapasiti haba tertentu | 0.46 J/g · k | 0.50 J/g · k | 316 menyerap sedikit lebih panas setiap gram; penting untuk pengurusan terma |
| Resistiviti elektrik | ~ 0.80 μΩ · m | ~ 0.74 μΩ · m | 316 menjalankan elektrik sedikit lebih baik |
| Pekali pengembangan haba | ~ 10.8 μm/m · k (20-100 ° C.) | ~ 16.0 μm/m · k (20-100 ° C.) | 316 berkembang lebih banyak dengan suhu; Kritikal untuk perhimpunan toleransi yang ketat |
| Kebolehtelapan magnet | Magnet (selepas penuaan) | Bukan magnet (dalam keadaan anneal) | 17-4 menjadi rawatan pasca panas magnet; 316 kekal bukan magnet kecuali sejuk bekerja |
| Lebur Julat | 1400-1440 ° C. | 1370-1400 ° C. | Kedua-duanya sesuai untuk perkhidmatan suhu tinggi, tetapi 17-4 mempunyai titik lebur yang sedikit lebih tinggi |
6. Rintangan kakisan 17-4 PH keluli tahan karat vs 316
316 Keluli tahan karat:
-
- Nombor setara rintangan pitting (Kayu): ~ 30 (Cr + 3.3× mo + 16× n), membolehkan rintangan yang sangat baik terhadap klorida (Mis., air laut, Garam jalan).
- Prestasi: Menentang air laut (kadar kakisan <0.01 mm/tahun) dan mentolerir asid cair (Mis., 5% Asid sulfurik) lebih baik daripada kebanyakan keluli tahan karat.
- Tekanan kakisan (SCC): Tahan SCC dalam persekitaran klorida sehingga 120 ° C.
17-4 PH keluli tahan karat:
-
- Kayu: ~ 20, menjadikannya terdedah kepada pitting dalam persekitaran yang kaya dengan klorida.
- Prestasi: Rintangan kakisan umum yang baik di udara kering atau air tawar (kadar <0.01 mm/tahun) tetapi corrodes dengan cepat di air laut (kadar >0.1 mm/tahun) dan klorida berasid.
- SCC: Terdedah kepada SCC panas (>60° C.) Penyelesaian klorida (Mis., air kolam, Pembersih Perindustrian).
7. Rawatan haba dan kebolehkerjaan
17-4 PH keluli tahan karat
17-4 Keluli tahan karat adalah pengerasan hujan (Ph) gred yang boleh dirawat haba untuk mencapai pelbagai sifat mekanikal.
Prosesnya bermula dengan penyelesaian penyepuhlindapan pada kira -kira 1040° C. selama satu jam, diikuti oleh pelindapkejutan air untuk membentuk struktur martensit yang keras.
Ini kemudian berumur di pelbagai suhu untuk menyesuaikan kekuatan dan ketangguhan:
- H900 (480° C.): Menghasilkan kekuatan tegangan maksimum (~ 1310 MPa), Tetapi ketangguhan kesan yang lebih rendah.
- H1025 (595° C.) dan H1150 (620° C.): Menawarkan kemuluran dan ketangguhan yang lebih baik (hingga 100 J), dengan kekuatan sedikit dikurangkan (~ 1100 MPa).
316 Keluli tahan karat
316 Keluli tahan karat, Sebaliknya, adalah aloi austenit yang tidak boleh dikeraskan oleh rawatan haba. Kekuatannya hanya dapat ditingkatkan melalui Kerja sejuk kaedah seperti bergolek atau melukis.
Kerja sejuk dapat meningkatkan kekuatan tegangan dari ~ 515 MPa (Annealed) ke ~ 860 MPa, Tetapi dengan kos kemuluran yang dikurangkan -elong mungkin jatuh dari ~ 40% hingga 10%.
Penyepuh pada 1050-1150 ° C., diikuti dengan penyejukan pesat (biasanya pelindapkejutan air), mengembalikan kemuluran dalam kerja sejuk 316 tetapi tidak mengubah strukturnya yang tidak boleh dipersoalkan.
Perbezaan utama:
Keluli tahan karat 17-4 membolehkan Penalaan Mekanikal Post-Fabrication melalui rawatan haba, memberikan kelebihan utama dalam fleksibiliti reka bentuk.
Sifat SS316, Walau bagaimanapun, pada dasarnya ditetapkan selepas fabrikasi melainkan diubah oleh ubah bentuk mekanikal.
8. Fabrikasi dan kebolehkerjaan
Kebolehkerjaan:
- 17-4 Keluli tahan karat:
-
- Dalam keadaan anneal (28-32 HRC), kebolehkerjaan adalah kira -kira 70% berbanding dengan tembaga pemotongan bebas (100%).
- Apabila mengeras (40-45 HRC), Pemesinan memerlukan alat karbida dan kelajuan pemotongan yang lebih perlahan (50-75 m/i) Untuk meminimumkan pakaian alat.
- 316 Keluli tahan karat:
-
- Annealed 316 (sekitar 200 Hb) mempunyai penilaian penyesuaian berhampiran 60%, terhad oleh pengerasan kerja yang signifikan semasa memotong.
- Peralatan karbida disyorkan dengan kelajuan pemotongan 100-150 m/min.
Kimpalan:
- 316 Keluli tahan karat:
-
- Mempamerkan kebolehkalasan yang sangat baik dengan logam pengisi SS316 yang sepadan.
- Tidak memerlukan rawatan haba preheating atau pasca kimpalan.
- Sendi dikimpal mengekalkan lebih kurang 90% rintangan kakisan logam asas.
- 17-4 Keluli tahan karat:
-
- Boleh dikimpal menggunakan logam pengisi 308L.
- Penuaan pasca kimpalan pada suhu 480 ° C adalah penting untuk memulihkan kekuatan mekanikal; tanpa itu, Zon kimpalan kehilangan 30-40% kekuatan.
Kebolehbaburan:
- 316 Keluli tahan karat:
-
- Sangat boleh dibentuk, dengan jejari lekuk minimum serendah ketebalan 0.5 ×.
- Pemanjangan yang sangat baik (~ 40%) menyokong lukisan yang mendalam, menjadikannya sesuai untuk bentuk kompleks seperti perumahan peranti perubatan.
- 17-4 Keluli tahan karat:
-
- Annealed 17-4 Keluli tahan karat menawarkan bendabiliti yang baik dengan jejari minimum sekitar 1 × ketebalan.
- Mengeras 17-4 Keluli tahan karat menjadi rapuh, menyekat pembentukan geometri yang lebih mudah.
9. Perbandingan kos 17-4 PH keluli tahan karat vs 316
- Bahan mentah:
-
- 17-4 keluli tahan karat: ~ 10-15% lebih mahal daripada 316 dalam bentuk annealed kerana tembaga dan niobium.
- 316 keluli tahan karat: ~ 30% lebih mahal daripada ss304 tetapi ~ 10% lebih murah daripada annealed 17-4 keluli tahan karat.
- Pemprosesan:
-
- 17-4 keluli tahan karat: Rawatan haba menambah $ 0.5- $ 1.0/kg, Meningkatkan jumlah kos sebanyak 10-15%.
- 316 keluli tahan karat: Tiada kos rawatan haba, Tetapi kerja sejuk menambah ~ 5% untuk memproses kos.
- Kos kitaran hayat:
-
- SS316 lebih murah dalam persekitaran yang menghakis (Mis., Marin) kerana keperluan penyelenggaraan/penggantian yang lebih rendah.
- 17-4 Keluli tahan karat adalah kos efektif dengan kekuatan tinggi, Aplikasi karat rendah (Mis., Aeroangkasa) di mana kekuatannya mengurangkan berat badan/kiraan.
10. Perbandingan aplikasi 17-4 Keluli tahan karat vs 316
17-4 Aplikasi keluli tahan karat:
- Aeroangkasa dan Pertahanan: Digunakan untuk komponen struktur, Kelengkapan pesawat yang memerlukan kekuatan tinggi dan rintangan kakisan sederhana.
- Minyak dan gas: Injap, aci pam, dan bahagian pemampat di mana kekuatan dan rintangan haus adalah kritikal.
- Peralatan perindustrian: Aci, gear, dan pengikat yang mendapat manfaat daripada haba, Bahan kekuatan tinggi.
- Peranti perubatan: Instrumen pembedahan dan komponen implan yang memerlukan keseimbangan kekuatan dan ketahanan kakisan.
- Automotif: Bahagian berprestasi tinggi seperti komponen turbocharger dan badan injap.
316 Aplikasi keluli tahan karat:
- Marin dan luar pesisir: Kelengkapan bot, pam air laut, dan peralatan pemprosesan kimia kerana rintangan kakisan yang sangat baik dalam persekitaran yang kaya dengan klorida.
- Makanan dan minuman: Pemprosesan tangki, paip, dan peralatan di mana kebersihan dan ketahanan terhadap agen pembersih berasid adalah penting.
- Perubatan dan Farmaseutikal: Instrumen pembedahan, implan, dan peralatan hospital yang memerlukan rintangan kakisan yang unggul dan biokompatibiliti.
- Seni bina: Panel dan lekapan bangunan luaran yang terdedah kepada cuaca dan bahan pencemar yang keras.
- Industri kimia: Penukar haba, reaktor, dan injap beroperasi dalam persekitaran yang agresif dengan asid dan klorida.
11. Ringkasan perbezaan utama 17-4 Keluli tahan karat vs 316
| Harta benda | 17-4 Keluli tahan karat (AS S17400) | 316 Keluli tahan karat (AS S31600) |
| Jenis | Pemendakan keluli tahan karat | Keluli tahan karat austenit |
| Komposisi | Mengandungi kromium, nikel, dan tembaga; aloi untuk pengerasan hujan | Mengandungi kromium, nikel, dan Molybdenum |
| Rintangan kakisan | Baik, tetapi secara amnya kurang daripada 316, terutamanya dalam persekitaran klorida | Cemerlang, Terutama dalam persekitaran klorida dan marin |
| Kekuatan | Kekuatan dan kekerasan yang tinggi (boleh dirawat haba) | Kekuatan yang lebih rendah daripada 17-4; tidak boleh dianggap haba |
| Kekerasan | Boleh dikeraskan hingga ~ 30-40 HRC selepas rawatan haba | Lebih lembut dan tidak biasanya mengeras |
| Kebolehbaburan | Kurang boleh dibentuk kerana kekuatan yang lebih tinggi | Sangat boleh dibentuk |
| Kebolehkalasan | Baik, tetapi mungkin memerlukan rawatan haba pasca kimpalan | Cemerlang; Tiada rawatan pasca kimpalan diperlukan |
| Kebolehkerjaan | Baik (Terutama dalam keadaan separa keras) | Sederhana |
| Aplikasi biasa | Aeroangkasa, aci, injap, acuan, Bahagian tahan karat yang tinggi | Pemprosesan kimia, Persekitaran marin, Peranti perubatan |
| Sifat magnet | Magnet (kerana struktur martensit atau dicetuskan) | Umumnya bukan magnet (tetapi boleh menjadi sedikit magnet selepas bekerja sejuk) |
12. Gred setara 17-4 Keluli tahan karat vs SS316
| Standard | 17-4 Keluli tahan karat | 316 Keluli tahan karat |
| Kita | S17400 | S31600 |
| Aisi / SAE | 630 | 316 |
| ISO | X5crnicunb16-4 | X5crnimo17-12-2 |
| Dari / Dalam | 1.4542 | 1.4401 |
| Dia (Jepun) | SUS630 / SUS17-4PH | SUS316 |
| GB (China) | 05CR17NI4CU4NB | 06CR17NI12MO2 |
| Fr (Perancis) | Z6CNU17.04 | Z7CND17.12 |
13. Kesimpulan
17-4 dan 316 Keluli tahan karat melayani niche yang berbeza: keluli tahan karat 17-4 Menyampaikan kekuatan tinggi yang disesuaikan untuk aplikasi struktur dalam persekitaran ringan, Walaupun SS316 menawarkan rintangan kakisan yang tidak dapat ditandingi untuk keras, Keadaan kaya klorida.
Alloying mereka yang berbeza, Mikrostruktur, dan sifat menjadikan mereka tidak dapat digantikan di domain masing -masing, menekankan pentingnya bahan yang sepadan dengan keperluan aplikasi.
Langhe: Pemutus keluli tahan karat ketepatan & Perkhidmatan fabrikasi
Langhe adalah penyedia yang dipercayai Perkhidmatan fabrikasi logam yang berkualiti tinggi keluli tahan karat dan ketepatan, melayani industri di mana prestasi, ketahanan, dan rintangan kakisan adalah kritikal.
Dengan keupayaan pengeluaran maju dan komitmen untuk kecemerlangan kejuruteraan, Langhe menyampaikan yang boleh dipercayai, Penyelesaian keluli tahan karat yang disesuaikan untuk memenuhi keperluan permohonan yang paling menuntut.
Keupayaan keluli tahan karat kami termasuk:
- Pelaburan Pelaburan & Lost Lilt Casting
Pemutus Ketepatan Tinggi untuk Geometri Kompleks, memastikan toleransi yang ketat dan kemasan permukaan yang unggul. - Pemutus pasir & Cetakan shell
Sesuai untuk komponen yang lebih besar dan pengeluaran kos efektif, terutamanya untuk bahagian perindustrian dan struktur. - Pemesinan CNC & Pasca pemprosesan
Perkhidmatan pemesinan lengkap termasuk berpaling, penggilingan, penggerudian, menggilap, dan rawatan permukaan.
Sama ada anda memerlukan komponen ketepatan tinggi, perhimpunan tahan karat kompleks, atau bahagian yang direka bentuk adat, Langhe Adakah pasangan anda yang boleh dipercayai dalam pembuatan keluli tahan karat.
Hubungi kami Hari ini untuk belajar bagaimana Langhe dapat memberikan penyelesaian keluli tahan karat dengan prestasi, kebolehpercayaan, dan ketepatan tuntutan industri anda.
Soalan Lazim
Yang lebih kuat: 17-4 atau 316 keluli tahan karat?
Keluli tahan karat 17-4 Dalam suhu H900 (1,310 Kekuatan tegangan MPA) jauh lebih kuat daripada SS316 (maks 860 MPA bekerja keras).
Adakah ss316 lebih baik daripada 17-4 Keluli tahan karat untuk air laut?
Ya. 316Kandungan Molibdenum 'S Menentang Pitting In Sea Air (kadar kakisan <0.01 mm/tahun), manakala 17-4 corrodes di 0.1+ mm/tahun.
Boleh 17-4 Keluli tahan karat digunakan dalam aplikasi perubatan?
Jarang. Rintangan kakisannya yang lemah dalam cecair badan (Kaya dengan klorida) membuat 316 Standard untuk implan dan instrumen.
Adalah 17-4 magnet keluli tahan karat?
Ya, dalam dirawat haba (martensit) bentuk; 316 kekal bukan magnet.
Adalah 17-4 Ph-tahan karat keluli tahan karat?
Tidak. Sementara tahan kakisan, Ia kurang sesuai untuk persekitaran yang kaya dengan klorida atau marin tanpa lapisan.
