En omfattande guide till rostfritt stål 17-4PH
Vad är rostfritt stål 17-4PH?
Rostfritt stål 17-4PH, även känt som SUS630, är ett fällningshärdande rostfritt stål.1 Genom att tillsätta element som koppar, molybden och niob uppnås fällningshärdning, så att det kan bibehålla hög hårdhet och styrka efter härdning. Den har utmärkta mekaniska egenskaper och bearbetningsegenskaper och används ofta inom flyg, kemisk utrustning, medicinsk utrustning och andra områden.
Kemisk sammansättning av rostfritt stål 17-4PH
| Periodisk | Innehåll |
| C | ≤0,07 |
| Och | ≤1,00 |
| Mn | ≤1,00 |
| C | 15.00-17.50 |
| I | 3.00-5.00 |
| P | ≤0,04 |
| S | ≤0,03 |
| Med | 3.00-5.00 |
| Obs | 0,15-0,45 |
Fysiska egenskaper hos rostfritt stål 17-4PH
| Egenskaper | Värderingar |
| Densitet | 7,75 g/cm³ (0,280 lbs/in³) |
| Specifik värme | 0,46 J/g°C |
| Elektrisk resistivitet | 6,4 x 10^-7 Ωm |
| Smältområde | 1400-1440°C (2560-2625°F) |
| Värmeledningsförmåga (vid 100°C) | 18 W/m·K |
| Elastisk modul | 190-210 GPa |
| Genomsnittlig termisk expansionskoefficient | 10,8 x 10^-6/°C |
Mekaniska egenskaper hos rostfritt stål 17-4PH
Rostfritt stål 17-4PH har hög hållfasthet och hårdhet, samtidigt som det uppvisar god seghet och duktilitet. De huvudsakliga mekaniska egenskaperna är följande:
- Draghållfasthet: 1100-1300 MPa
- Avkastningsstyrka: 950-1050 MPa
- Reduktionstakt i arean: ≥40 %
- Förlängning: 10-15 %
- Hårdhet: 28-38 HRC
Fördelar med rostfritt stål 17-4PH
- Hög hållfasthet och hårdhet: Efter fällningshärdningsbehandling kan 17-4PH uppnå mycket hög hållfasthet och hårdhet, med en sträckgräns på upp till 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
- Utmärkt korrosionsbeständighet: I de flesta korrosiva miljöer uppvisar 17-4PH rostfritt stållegering överlägsen korrosionsbeständighet, överträffar andra standardhärdade rostfria stål. Därför används det i stor utsträckning i matberedningsutrustning, flygkomponenter, olja och gas och kemisk bearbetningsindustri.
- Bra bearbetnings- och svetsbarhet: Den kan lätt bearbetas med traditionella bearbetningsmetoder som skärning och svetsning.
- Stabil värmebehandlingsprestanda: Dess mekaniska egenskaper kan justeras genom olika värmebehandlingsprocesser.
- Hög anpassningsbarhet: 17-4PH rostfritt stål är mycket anpassningsbart. Särskilt genom pulvermetallurgisk formsprutning kan legeringen skräddarsys för specifika uppgiftskrav, vilket gör den till ett idealiskt val för olika industriella applikationer.
- Utmärkt hållbarhet: 17-4PH rostfritt stål är känt för att ge utmärkt seghet och styrka vid olika temperaturer. Den har en låg termisk expansionshastighet och kan uppnå hög magnetisk permeabilitet, vilket gör den lämplig för högpresterande applikationer, inklusive kärnor och effektiva motorlamineringar.
Nackdelar med rostfritt stål 17-4PH
- Hög kostnad: På grund av dess utmärkta prestanda är kostnaden för 17-4PH relativt hög.
- Kräver exakt värmebehandlingsprocess: För att uppnå optimal prestanda måste värmebehandlingsprocessen kontrolleras strikt.
- Begränsad seghet: Även om den har hög hållfasthet är dess seghet relativt låg, vilket kan leda till brott under stötbelastningar.
Värmebehandling av rostfritt stål 17-4PH
Åldringshärdning, även känd som fällningshärdning, använder befintliga partiklar eller fasta föroreningar för att öka legeringens styrka. 17-4 rostfritt stål är mycket lämpligt för denna process.
För att åldras härda 17-4 rostfritt stål PH, används lösningsbehandling först, följt av härdning och åldring. Behandlingen utförs vid 1050°C under 30 minuter. För att fullborda nederbördshärdningen är temperaturområdet 480°C till 760°C, vilket vanligtvis kräver två till fyra timmar.
Följande är de mekaniska egenskaperna hos 17-4PH rostfritt stål under olika värmebehandlingsförhållanden:
Fysiska egenskaper | |||||
Skick | Draghållfasthet | Avkastning | Förlängning | Minskning av arean | Hårdhet |
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 |
Bearbetningsmetoder
- Varmformning: För varmformning av rostfritt stål 17-4PH bör formningstemperaturen kontrolleras. Varmformning kan utföras vid 1100-1200°C, men snabb kylning krävs för att undvika grova korn.
- Kallformning: På grund av sin höga hållfasthet är kallformning svårare och kräver vanligtvis mellanglödgning.
- Laserskärning: Lämplig för precisionsbearbetning av 17-4PH, laserskärning erbjuder hög precision och hög hastighet, vilket gör den idealisk för skärning av komplexa former.
- Svetsning: Rostfritt stål 17-4PH har god svetsbarhet och kan använda svetsprocesser med låg värmetillförsel, såsom TIG-svetsning eller lasersvetsning.
- CNC-bearbetning: Höghållfasta material är lämpliga för CNC-bearbetning, men verktyg med hög hårdhet krävs.
- Tråd EDM: Wire Electrical Discharge Machining (EDM) är lämplig för precisionsskärning av material med hög hårdhet, för att uppnå hög precision och god ytkvalitet.
- Slipning: Slipning kan användas för efterbehandling av delar, för att uppnå hög precision och god ytfinish, vilket kräver slipverktyg med hög hårdhet.
- MIG:Metallsprutgjutning (MIM)är lämplig för tillverkning av små, komplexa delar.
Prestandatabell av rostfritt stål 17-4Ph material i MIM-process
| Material | Densitet(g/cm³) | Draghållfasthet(MPa) | Avkastningsstyrka(MPa) | Förlängning(%) | Hårdhet(HRC) | Värmeledningsförmåga(W/m·K) | Elektrisk resistivitet(Ωm) |
| 17-4PH rostfritt stål | 7,75 | 1100-1300 | 950-1050 | 10-15 | 28-38 | 18 | 6,4 x 10^-7 |
| 316L rostfritt stål | 7,99 | 480-620 | 170-310 | 30-40 | 20-25 | 16.3 | 7,4 x 10^-7 |
| 304L rostfritt stål | 7,85 | 515-740 | 210-310 | 40-50 | 20-25 | 16.2 | 7,2 x 10^-7 |
| 440C rostfritt stål | 7,70 | 760-2000 | 450-1900 | 2-3 | 57-60 | 24.2 | 5,5 x 10^-7 |
| 420 rostfritt stål | 7,74 | 520-700 | 400-600 | 10-20 | 50-55 | 24 | 5,3 x 10^-7 |
| 430 rostfritt stål | 7,74 | 450-700 | 310-345 | 22-30 | 35-45 | 25 | 5,8 x 10^-7 |
Tillämpningar av 17-4PH i MIM-produkter
Metal Injection Molding (MIM)-teknik har möjliggjort en utbredd användning av 17-4PH-material vid tillverkning av små och komplexa delar. Dessa delar används ofta inom elektronisk utrustning, medicinsk utrustning, fordonsindustrin och flygindustrin. Till exempel:
- Medicinsk utrustning: Används för tillverkning av kirurgiska instrument, implantat och andra komponenter med hög efterfrågan.
- Elektroniska enheter: Används för att tillverka precisionsdelar i mobiltelefoner, bärbara datorer och andra elektroniska produkter.
- Fordonsindustrin: Används för tillverkning av höghållfasta delar såsom motorkomponenter och delar av transmissionssystem.
- Flyg och rymd: Används för att tillverka högpresterande delar som flygplanskonstruktionskomponenter och motordelar.
FAQ
Vad är rostfritt stål 17-4PH?
Rostfritt stål 17-4PH är ett nederbördshärdande rostfritt stål med hög hållfasthet och god korrosionsbeständighet.
Är 17-4 rostfritt stål magnetiskt?
Som alla legerade stål blir 17-4 rostfritt stål magnetiskt efter härdning.
Rostar 17-4 rostfritt stål?
Denna legering anses ha stark rostbeständighet, speciellt jämfört med andra typer av rostfritt stål. Men om 17-4PH rostfritt stål utsätts för tuffa miljöer under längre perioder och inte underhålls korrekt, kan det fortfarande rosta under vissa förhållanden.
Vad är draghållfastheten för 17-4 rostfritt stål?
Den minsta draghållfastheten för denna legering är 160 000 PSI (pund per kvadrattum), och den kan nå upp till 210 000 PSI under åldershärdade förhållanden.
Vilka är de viktigaste kemiska komponenterna i rostfritt stål 17-4PH?
Huvudkomponenterna inkluderar krom (15,0-17,5%), nickel (3,0-5,0%), koppar (3,0-5,0%) och niob (0,15-0,45%).
Vad är densiteten för 17-4PH rostfritt stål?
Dess densitet är 7,75 g/cm³.
Vilka bearbetningsmetoder kan användas för 17-4PH rostfritt stål?
Den kan bearbetas genom varmformning, kallformning, laserskärning, svetsning, CNC-bearbetning, Wire EDM, slipning och MIM.
Vilka är de främsta fördelarna med 17-4PH rostfritt stål?
Dess fördelar inkluderar hög hållfasthet, utmärkt korrosionsbeständighet och goda mekaniska egenskaper.
Inom vilka områden används 17-4PH rostfritt stål främst i MIM-processen?
Det används främst inom flyg, medicinsk utrustning, precisionsinstrument och bildelar.