Een uitgebreide gids voor roestvrij staal 17-4PH
Wat is roestvrij staal 17-4PH?
Roestvrij staal 17-4PH, ook bekend als SUS630, is een precipitatiehardend roestvrij staal.1 Door toevoeging van elementen zoals koper, molybdeen en niobium wordt precipitatieharding bereikt, waardoor het na het afschrikken een hoge hardheid en sterkte behoudt. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen en verwerkingseigenschappen en wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, chemische industrie en de automobielindustrie.P.ment, medische apparatuur en andere gebieden.
Chemische samenstelling van roestvrij staal 17-4PH
| Periodiek | Inhoud |
| C | ≤0,07 |
| En | ≤1,00 |
| Mijn | ≤1,00 |
| C | 15.00-17.50 |
| In | 3.00-5.00 |
| P | ≤0,04 |
| S | ≤0,03 |
| Met | 3.00-5.00 |
| Nb | 0,15-0,45 |
Fysische eigenschappen van roestvrij staal 17-4PH
| Eigenschappen | Waarden |
| Dikte | 7,75 g/cm³ (0,280 lbs/in³) |
| Soortelijke warmte | 0,46 J/g°C |
| Elektrische weerstand | 6,4 x 10^-7 Ωm |
| Smeltbereik | 1400-1440°C (2560-2625°F) |
| Thermische geleidbaarheid (bij 100°C) | 18 W/m·K |
| Elastische modulus | 190-210 GPa |
| Gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt | 10,8 x 10^-6 /°C |
Mechanische eigenschappen van roestvrij staal 17-4PH
Roestvrij staal 17-4PH heeft een hoge sterkte en hardheid, en vertoont daarnaast een goede taaiheid en ductiliteit. De belangrijkste mechanische eigenschappen zijn als volgt:
- Treksterkte: 1100-1300 MPa
- Vloeisterkte: 950-1050 MPa
- Snelheid van oppervlaktevermindering: ≥40%
- Verlenging: 10-15%
- Hardheid: 28-38 HRC
Voordelen van roestvrij staal 17-4PH
- Hoge sterkte en hardheid:Na een precipitatiehardingsbehandeling kan 17-4PH een zeer hoge sterkte en hardheid bereiken, met een vloeigrens van wel 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
- Uitstekende corrosiebestendigheid: In de meeste corrosieve omgevingen vertoont 17-4PH roestvast staal een superieure corrosiebestendigheid en overtreft daarmee andere standaard geharde roestvaste staalsoorten. Daarom wordt het veel gebruikt in apparatuur voor voedselbereiding, componenten in de lucht- en ruimtevaart, de olie- en gasindustrie en de chemische verwerkingsindustrie.
- Goede bewerkbaarheid en lasbaarheid:Het kan eenvoudig worden bewerkt met behulp van traditionele bewerkingsmethoden zoals snijden en lassen.
- Stabiele warmtebehandelingsprestaties:De mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast door middel van verschillende warmtebehandelingsprocessen.
- Hoge aanpasbaarheid: 17-4PH roestvrij staal is zeer aanpasbaar. Vooral door PoedermetaalDankzij het spuitgieten kan de legering worden aangepast aan specifieke taakvereisten, waardoor het een ideale keuze is voor verschillende industriële toepassingen.
- Uitstekende duurzaamheid: 17-4PH roestvrij staal staat bekend om zijn uitstekende taaiheid en sterkte bij verschillende temperaturen. Het heeft een lage thermische uitzetting en kan een hoge magnetische permeabiliteit bereiken, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge prestaties, zoals kernen en efficiënte motorlamineringen.
Nadelen van roestvrij staal 17-4PH
- Hoge kosten:Door de uitstekende prestaties zijn de kosten van 17-4PH relatief hoog.
- Vereist nauwkeurig warmtebehandelingsproces:Om optimale prestaties te behalen, moet het warmtebehandelingsproces strikt worden gecontroleerd.
- Beperkte taaiheid:Hoewel het een hoge sterkte heeft, is de taaiheid ervan relatief laag, waardoor er breuk kan ontstaan bij impactbelasting.
Warmtebehandeling van roestvrij staal 17-4PH
Bij precipitatieharden, ook wel ouderdomsharden genoemd, worden bestaande deeltjes of vaste onzuiverheden gebruikt om de sterkte van de legering te vergroten. Roestvrij staal van het type 17-4 is hiervoor zeer geschikt.
Om 17-4 roestvrij staal PH te verharden, wordt eerst een oplossingsbehandeling toegepast, gevolgd door afschrikken en verouderen. De behandeling wordt gedurende 30 minuten uitgevoerd bij 1050 °C. Voor volledige precipitatieharding ligt de temperatuur tussen 480 °C en 760 °C, wat doorgaans twee tot vier uur duurt.
Hieronder staan de mechanische eigenschappen van 17-4PH roestvrij staal onder verschillende warmtebehandelingsomstandigheden:
Fysieke eigenschappen | |||||
Voorwaarde | Treksterkte | Opbrengst | Verlenging | Vermindering van het gebied | Hardheid |
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 |
Verwerkingsmethoden
- Warmvormen: Voor warmvervormen van roestvast staal 17-4PH moet de vormtemperatuur worden gecontroleerd. Warmvervormen kan worden uitgevoerd bij 1100-1200 °C, maar snelle afkoeling is vereist om grove korrels te voorkomen.
- Koudvormen: Vanwege de hoge sterkte is koudvervormen moeilijker en is er meestal tussentijds gloeien nodig.
- Lasersnijden: Geschikt voor precisiebewerking van 17-4PH. Lasersnijden biedt een hoge precisie en hoge snelheid, waardoor het ideaal is voor het snijden van complexe vormen.
- Lassen: Roestvast staal 17-4PH is goed lasbaar en kan worden gebruikt met lasprocessen met een lage warmte-inbreng, zoals TIG-lassen of laserlassen.
- CNC-bewerking: Materialen met een hoge sterkte zijn geschikt voor CNC-bewerking, maar er zijn gereedschappen met een hoge hardheid nodig.
- Draadvonken:Draadvonkbewerking (EDM) is geschikt voor het nauwkeurig snijden van materialen met een hoge hardheid, waarbij een hoge precisie en een goede oppervlaktekwaliteit worden bereikt.
- Slijpen:Slijpen kan worden gebruikt voor de afwerking van onderdelen, waarbij een hoge precisie en een goede oppervlakteafwerking worden bereikt, waarvoor slijpgereedschappen met een hoge hardheid nodig zijn.
- MIJ: Metaalspuitgieten (MIM) is geschikt voor de productie van kleine, complexe onderdelen.
Prestatietabel van roestvrij staal 17-4Ph-materiaal in het MIM-proces
| Materiaal | Dikte (g/cm³) | Treksterkte (MPa) | Vloeisterkte (MPa) | Verlenging (%) | Hardheid (HRC) | Thermische geleidbaarheid (W/m·K) | Elektrische weerstand (Ωm) |
| 17-4PH roestvrij staal | 7,75 | 1100-1300 | 950-1050 | 10-15 | 28-38 | 18 | 6,4 x 10^-7 |
| 316L roestvrij staal | 7,99 | 480-620 | 170-310 | 30-40 | 20-25 | 16.3 | 7,4 x 10^-7 |
| 304L roestvrij staal | 7,85 | 515-740 | 210-310 | 40-50 | 20-25 | 16.2 | 7,2 x 10^-7 |
| 440C roestvrij staal | 7.70 | 760-2000 | 450-1900 | 2-3 | 57-60 | 24.2 | 5,5 x 10^-7 |
| 420 roestvrij staal | 7,74 | 520-700 | 400-600 | 10-20 | 50-55 | 24 | 5,3 x 10^-7 |
| 430 roestvrij staal | 7,74 | 450-700 | 310-345 | 22-30 | 35-45 | 25 | 5,8 x 10^-7 |
Toepassingen van 17-4PH in MIM-producten
Metaalspuitgieten (MIM)-technologie heeft het wijdverbreide gebruik van 17-4PH-materiaal mogelijk gemaakt bij de productie van kleine en complexe onderdelen. Deze onderdelen worden veel gebruikt in elektronische apparaten, medische apparatuur, de auto-industrie en de lucht- en ruimtevaart. Bijvoorbeeld:
- Medische hulpmiddelen: Gebruikt voor de productie van chirurgische instrumenten, implantaten en andere zeer gewilde componenten.
- Elektronische apparaten: Gebruikt voor de productie van precisieonderdelen in mobiele telefoons, laptops en andere elektronische producten.
- Automobielindustrie: Wordt gebruikt voor de productie van onderdelen met een hoge sterkte, zoals motoronderdelen en onderdelen van transmissiesystemen.
- Lucht- en ruimtevaart: Wordt gebruikt voor de productie van hoogwaardige onderdelen, zoals structurele componenten van vliegtuigen en motoronderdelen.
Veelgestelde vragen
Wat is roestvrij staal 17-4PH?
Roestvast staal 17-4PH is een precipitatiehardend roestvast staal met een hoge sterkte en goede corrosiebestendigheid.
Is roestvrij staal 17-4 magnetisch?
Net als alle gelegeerde staalsoorten wordt roestvrij staal 17-4 na harding magnetisch.
Roest roestvrij staal 17-4?
Deze legering staat bekend om zijn hoge roestbestendigheid, vooral in vergelijking met andere soorten roestvrij staal. Echter, als 17-4PH roestvrij staal langdurig wordt blootgesteld aan zware omstandigheden en niet goed wordt onderhouden, kan het onder bepaalde omstandigheden toch roesten.
Wat is de treksterkte van roestvrij staal 17-4?
De minimale treksterkte van deze legering bedraagt 160.000 PSI (pond per vierkante inch), maar kan in verharde toestand oplopen tot 210.000 PSI.
Wat zijn de belangrijkste chemische bestanddelen van roestvrij staal 17-4PH?
De belangrijkste componenten zijn chroom (15,0-17,5%), nikkel (3,0-5,0%), koper (3,0-5,0%) en niobium (0,15-0,45%).
Wat is de dichtheid van 17-4PH roestvrij staal?
De dichtheid bedraagt 7,75 g/cm³.
Welke verwerkingsmethoden kunnen worden gebruikt voor 17-4PH roestvrij staal?
Het kan worden verwerkt door middel van warmvormen, koudvormen, lasersnijden, lassen, CNC-bewerking, draadvonken, slijpen en MIM.
Wat zijn de belangrijkste voordelen van 17-4PH roestvrij staal?
De voordelen ervan zijn onder meer een hoge sterkte, uitstekende corrosiebestendigheid en goede mechanische eigenschappen.
In welke sectoren wordt 17-4PH roestvast staal voornamelijk gebruikt in het MIM-proces?
Het wordt voornamelijk gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, medische apparatuur, precisie-instrumenten en auto-onderdelen.