Sveobuhvatan vodič za nehrđajući čelik 17-4PH
Šta je nerđajući čelik 17-4PH?
Nerđajući čelik 17-4PH, takođe poznat kao SUS630, je nerđajući čelik koji se stvrdnjava putem taloženja.1 Dodavanjem elemenata kao što su bakar, molibden i niobijum, postiže se taložno očvršćavanje, tako da može da zadrži visoku tvrdoću i čvrstoću nakon gašenja. Ima izvrsna mehanička svojstva i svojstva obrade i široko se koristi u svemirskoj, hemijskoj opremi, medicinskoj opremi i drugim poljima.
Hemijski sastav nerđajućeg čelika 17-4PH
| Periodično | Sadržaj |
| C | ≤0,07 |
| I | ≤1.00 |
| Mn | ≤1.00 |
| C | 15.00-17.50 |
| U | 3.00-5.00 |
| P | ≤0,04 |
| S | ≤0,03 |
| With | 3.00-5.00 |
| Nb | 0,15-0,45 |
Fizička svojstva nerđajućeg čelika 17-4PH
| Svojstva | Vrijednosti |
| Gustina | 7,75 g/cm³ (0,280 lbs/in³) |
| Specific Heat | 0,46 J/g°C |
| Electrical Resistivity | 6,4 x 10^-7 Ωm |
| Melting Range | 1400-1440°C (2560-2625°F) |
| Toplotna provodljivost (na 100°C) | 18 W/m·K |
| Modul elastičnosti | 190-210 GPa |
| Prosječni koeficijent toplinske ekspanzije | 10,8 x 10^-6 /°C |
Mehanička svojstva nerđajućeg čelika 17-4PH
Nerđajući čelik 17-4PH ima visoku čvrstoću i tvrdoću, a takođe pokazuje dobru žilavost i duktilnost. Glavna mehanička svojstva su sljedeća:
- Zatezna čvrstoća: 1100-1300 MPa
- Snaga prinosa: 950-1050 MPa
- Stopa smanjenja u području: ≥40%
- Izduženje: 10-15%
- Tvrdoća: 28-38 HRC
Prednosti nerđajućeg čelika 17-4PH
- Visoka čvrstoća i tvrdoća: Nakon tretmana taloženjem očvršćavanja, 17-4PH može postići vrlo visoku čvrstoću i tvrdoću, sa granom tečenja do 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
- Odlična otpornost na koroziju: U većini korozivnih okruženja, legura nerđajućeg čelika 17-4PH pokazuje superiornu otpornost na koroziju, nadmašujući druge standardne kaljene nerđajuće čelike. Zbog toga se naširoko koristi u opremi za pripremu hrane, vazduhoplovnim komponentama, naftnoj i gasnoj i hemijskoj prerađivačkoj industriji.
- Dobra obradivost i zavarljivost: Može se lako obraditi tradicionalnim metodama obrade kao što su rezanje i zavarivanje.
- Stabilne performanse termičke obrade: Njegova mehanička svojstva mogu se prilagoditi različitim procesima toplinske obrade.
- Visoka prilagodljivost: 17-4PH nerđajući čelik je veoma prilagodljiv. Posebno putem brizganja metalurgije praha, legura se može prilagoditi specifičnim zahtjevima zadatka, što je čini idealnim izborom za različite industrijske primjene.
- Odlična izdržljivost: 17-4PH nerđajući čelik je poznat po pružanju odlične žilavosti i čvrstoće na različitim temperaturama. Ima nisku stopu termičkog širenja i može postići visoku magnetnu permeabilnost, što ga čini pogodnim za primjene visokih performansi, uključujući jezgre i efikasne laminacije motora.
Nedostaci nerđajućeg čelika 17-4PH
- Visoka cijena: Zbog svojih odličnih performansi, cijena 17-4PH je relativno visoka.
- Zahtijeva precizan proces toplinske obrade: Da bi se postigle optimalne performanse, proces toplinske obrade mora biti strogo kontroliran.
- Ograničena čvrstoća: Iako ima veliku čvrstoću, njegova žilavost je relativno niska, što može dovesti do loma pod udarnim opterećenjima.
Toplinska obrada nerđajućeg čelika 17-4PH
Stvrdnjavanje starenjem, također poznato kao precipitacijsko očvršćavanje, koristi postojeće čestice ili čvrste nečistoće za povećanje čvrstoće legure. 17-4 nerđajući čelik je veoma pogodan za ovaj proces.
Za stvrdnjavanje nerđajućeg čelika 17-4 PH prvo se koristi tretman rastvorom, a zatim gašenje i starenje. Tretman se izvodi na 1050°C u trajanju od 30 minuta. Da bi se završilo taložno stvrdnjavanje, temperaturni raspon je od 480°C do 760°C, obično je potrebno dva do četiri sata.
Slijede mehanička svojstva nehrđajućeg čelika 17-4PH pod različitim uvjetima termičke obrade:
Physical Properties | |||||
Stanje | Zatezna | Prinos | Produženje | Smanjenje površine | Tvrdoća |
H900 | 190KSI | 170KSI | 10% | 35% | 35HRC |
H1025 | 155KSI | 145KSI | 12% | 45% | 40HRC |
H1075 | 145 | 125 | 13 | 45 | 33-39HRC |
H1150 | 135 | 105 | 16 | 50 | 28-37HRC |
H1150D | 125 | 105 | 16 | 50 | 25-33HRC |
Metode obrade
- Hot Forming: Za vruće oblikovanje od nehrđajućeg čelika 17-4PH, temperatura oblikovanja treba biti kontrolirana. Vruće oblikovanje se može izvesti na 1100-1200°C, ali je potrebno brzo hlađenje kako bi se izbjegla krupna zrna.
- Hladno oblikovanje: Zbog velike čvrstoće, hladno oblikovanje je teže i obično zahtijeva srednje žarenje.
- Lasersko rezanje: Pogodno za preciznu obradu od 17-4PH, lasersko rezanje nudi visoku preciznost i veliku brzinu, što ga čini idealnim za rezanje složenih oblika.
- Zavarivanje: Nerđajući čelik 17-4PH ima dobru zavarljivost i može koristiti procese zavarivanja sa niskim unosom toplote, kao što je TIG zavarivanje ili lasersko zavarivanje.
- CNC obrada: Materijali visoke čvrstoće su pogodni za CNC obradu, ali su potrebni alati visoke tvrdoće.
- Wire EDM: Mašinska obrada žice električnom pražnjenjem (EDM) je pogodna za precizno sečenje materijala visoke tvrdoće, postižući visoku preciznost i dobar kvalitet površine.
- Brušenje: Brušenje se može koristiti za završnu obradu dijelova, postižući visoku preciznost i dobru završnu obradu površine, što zahtijeva brusne alate visoke tvrdoće.
- ME:brizganje metala (MIM)pogodan je za proizvodnju malih, složenih dijelova.
Tablica performansi od nehrđajućeg čelika 17-4Ph materijala u MIM procesu
| Materijal | Gustina(g/cm³) | Zatezna čvrstoća(MPa) | Snaga prinosa(MPa) | Izduženje(%) | Tvrdoća(HRC) | Toplotna provodljivost(W/m·K) | Electrical Resistivity(Ωm) |
| 17-4PH nerđajući čelik | 7.75 | 1100-1300 | 950-1050 | 10-15 | 28-38 | 18 | 6,4 x 10^-7 |
| 316L nerđajući čelik | 7.99 | 480-620 | 170-310 | 30-40 | 20-25 | 16.3 | 7,4 x 10^-7 |
| 304L nerđajući čelik | 7.85 | 515-740 | 210-310 | 40-50 | 20-25 | 16.2 | 7,2 x 10^-7 |
| 440C nerđajući čelik | 7.70 | 760-2000 | 450-1900 | 2-3 | 57-60 | 24.2 | 5,5 x 10^-7 |
| 420 nerđajući čelik | 7.74 | 520-700 | 400-600 | 10-20 | 50-55 | 24 | 5,3 x 10^-7 |
| 430 nerđajući čelik | 7.74 | 450-700 | 310-345 | 22-30 | 35-45 | 25 | 5,8 x 10^-7 |
Primjena 17-4PH u MIM proizvodima
Tehnologija brizganja metala (MIM) omogućila je široku upotrebu 17-4PH materijala u proizvodnji malih i složenih dijelova. Ovi dijelovi se široko koriste u elektroničkim uređajima, medicinskoj opremi, automobilskoj industriji i zrakoplovstvu. na primjer:
- Medicinski uređaji: Koristi se za proizvodnju hirurških instrumenata, implantata i drugih komponenti visoke potražnje.
- Elektronski uređaji: Koristi se za proizvodnju preciznih delova u mobilnim telefonima, laptopovima i drugim elektronskim proizvodima.
- Automotive Industry: Koristi se za proizvodnju dijelova visoke čvrstoće kao što su komponente motora i dijelovi sistema prijenosa.
- Vazduhoplovstvo: Koristi se za proizvodnju dijelova visokih performansi kao što su strukturne komponente aviona i dijelovi motora.
FAQ
Šta je nerđajući čelik 17-4PH?
Nerđajući čelik 17-4PH je nerđajući čelik visoke čvrstoće i otpornosti na koroziju.
Je li nehrđajući čelik 17-4 magnetski?
Kao i svi legirani čelici, nerđajući čelik 17-4 nakon stvrdnjavanja postaje magnetski.
Da li 17-4 nerđajući čelik hrđa?
Smatra se da ova legura ima jaku otpornost na rđu, posebno u poređenju sa drugim vrstama nerđajućeg čelika. Međutim, ako je nerđajući čelik 17-4PH izložen teškim okruženjima tokom dužeg vremenskog perioda i nije pravilno održavan, i dalje može zarđati pod određenim uslovima.
Kolika je vlačna čvrstoća nehrđajućeg čelika 17-4?
Minimalna vlačna čvrstoća ove legure je 160.000 PSI (funti po kvadratnom inču), a može doseći i do 210.000 PSI u uvjetima očvršćavanja.
Koje su glavne hemijske komponente nerđajućeg čelika 17-4PH?
Glavne komponente uključuju hrom (15,0-17,5%), nikl (3,0-5,0%), bakar (3,0-5,0%) i niobijum (0,15-0,45%).
Kolika je gustina nerđajućeg čelika 17-4PH?
Gustina mu je 7,75 g/cm³.
Koje metode obrade se mogu koristiti za 17-4PH nehrđajući čelik?
Može se obraditi vrućim oblikovanjem, hladnim oblikovanjem, laserskim rezanjem, zavarivanjem, CNC obradom, žicom EDM, brušenjem i MIM.
Koje su glavne prednosti 17-4PH nehrđajućeg čelika?
Njegove prednosti uključuju visoku čvrstoću, odličnu otpornost na koroziju i dobra mehanička svojstva.
Na kojim poljima se nehrđajući čelik 17-4PH prvenstveno koristi u MIM procesu?
Uglavnom se koristi u vazduhoplovstvu, medicinskim uređajima, preciznim instrumentima i automobilskim delovima.