17-4PH nehrđajući čelik(UNS S17400, također poznat kao AISI tip 630 ili EN 1.4542) je martenzitni nehrđajući čelik koji otvrdnjava-precipitacijom. Naziv "17-4PH" dolazi od njegovog sastava: približno 17% kroma i 4% nikla, a "PH" označava precipitacijsko otvrdnjavanje.

Ovaj članak pruža potpuni vodič za svojstva ploča od nehrđajućeg čelika 17-4PH, pokrivajući sve od kemijskog sastava do mehaničkog ponašanja, fizičkih karakteristika, toplinske obrade i primjene.
Kemijski sastav
Donja tablica prikazuje standardna ograničenja prema specifikacijama ASTM A693 i AMS 5604.
|
Element |
Težina % |
Uloga u Alloju |
|
Krom (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Pruža otpornost na koroziju i zaštitu od oksidacije |
|
Nikal (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Stabilizira martenzitnu strukturu, poboljšava žilavost |
|
Bakar (Cu) |
3.0 – 5.0 |
Ključni element za jačanje-formira fine čestice tijekom starenja |
|
Niobij (Nb) + Tantal (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Stvara karbide koji kontroliraju rast zrna i poboljšavaju čvrstoću |
|
Ugljik (C) |
Manje od ili jednako 0,07 |
Doprinosi tvrdoći, ali je nizak kako bi se održala zavarljivost |
|
mangan (Mn) |
Manje od ili jednako 1,00 |
Pomaže u deoksidaciji tijekom proizvodnje čelika |
|
Silicij (Si) |
Manje od ili jednako 1,00 |
Poboljšava otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama |
|
fosfor (P) |
Manje od ili jednako 0,04 |
Nečistoća, svedena na minimum |
|
Sumpor (S) |
Manje od ili jednako 0,03 |
Nečistoća, svedena na minimum |
|
Željezo (Fe) |
Saldo (preostali %) |
Osnovni metal koji sve drži zajedno |
Izvor podataka: specifikacije ASTM A693 / AMS 5604.
Fizička svojstva
|
Vlasništvo |
Vrijednost |
Bilješke |
|
Gustoća |
7,75 – 8,03 g/cm³ |
Nešto teži od ugljičnog čelika (7,85 g/cm³) |
|
Talište |
~1440 stupnjeva (2624 stupnjeva F) |
Tipično za martenzitne nehrđajuće čelike |
|
Modul elastičnosti (Youngov modul) |
196 – 200 GPa |
Mjeri krutost-koliko se čelik opire savijanju |
|
Poissonov omjer |
0.27 – 0.30 |
Opisuje kako se materijal steže u stranu kada se rasteže |
|
Toplinska vodljivost |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Umjerena sposobnost prijenosa topline |
|
Električni otpor |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Prilično vodljiv za nehrđajući čelik |
|
Specifični toplinski kapacitet |
~460 J/kg·K |
Količina topline potrebna za podizanje temperature čelika |
Izvor podataka: Specifikacije više dobavljača
Magnetska svojstva: nehrđajući čelik 17-4PH je magnetski u svim uvjetima. U stanju žarenja u otopini može biti samo slabo magnetičan, ali nakon starenja postaje jako magnetičan zbog svoje martenzitne kristalne strukture.
Maksimalna radna temperatura: 17-4PH zadržava izvrsna mehanička svojstva do približno 316 stupnjeva. Iznad te temperature, materijal počinje gubiti čvrstoću, a produljena izloženost može uzrokovati prekomjerno starenje, što smanjuje tvrdoću.
Mehanička svojstva
Mehanička svojstva opisuju kako materijal reagira na sile-napetosti (povlačenja), kompresije (guranja), savijanja i udara.

Uvjeti toplinske obrade
17-4PH se obično isporučuje u stanju A (otopina žarena), koje je mekano i obradivo. Kupac zatim provodi tretman starenja kako bi postigao željenu razinu čvrstoće. Svaki uvjet starenja ima standardnu oznaku: H900, H925, H1025, H1075, H1100 ili H1150. Broj se odnosi na temperaturu starenja u stupnjevima Fahrenheita.
|
Stanje starenja |
Temperatura starenja |
Što donosi |
|
H900 |
482 stupnja (900 stupnjeva F) |
Maksimalna čvrstoća i tvrdoća |
|
H925 |
496 stupnjeva (925 stupnjeva F) |
Vrlo visoka čvrstoća s malo poboljšanom žilavošću |
|
H1025 |
552 stupnja (1025 stupnjeva F) |
Uravnotežena snaga i žilavost |
|
H1075 |
580 stupnjeva (1075 stupnjeva F) |
Umjerena čvrstoća, bolja žilavost |
|
H1100 |
593 stupnja (1100 stupnjeva F) |
Niža čvrstoća, veća duktilnost |
|
H1150 |
621 stupanj (1150 stupnjeva F) |
Maksimalna žilavost i duktilnost |
Izvor podataka: Specifikacije toplinske obrade.
Mehanička svojstva prema stanju (lim i ploča, AMS 5604)
Donja tablica prikazuje mehanička svojstva za 17-4PH lim i ploču (debljine manje od približno 4,75 mm ili 0,1874 inča) prema specifikacijama AMS 5604.
|
Stanje |
Krajnja vlačna čvrstoća (ksi/MPa) |
0,2% granica razvlačenja (ksi/MPa) |
Istezanje (%) |
Tvrdoća (HRC) |
|
Uvjet A (žareno) |
- |
- |
- |
38 maks |
|
H900 |
190 / 1310 |
170 / 1170 |
5 |
40 – 47 |
|
H925 |
170 / 1170 |
155 / 1070 |
5 |
38 – 45 |
|
H1025 |
155 / 1070 |
145 / 1000 |
5 |
35 – 42 |
|
H1075 |
145 / 1000 |
125 / 860 |
5 |
33 – 39 |
|
H1100 |
140 / 965 |
115 / 795 |
5 |
32 – 38 |
|
H1150 |
135 / 930 |
105 / 725 |
8 |
28 – 37 |
Izvor podataka: specifikacija AMS 5604 list/ploča
Vlačna čvrstoća je najveća vučna sila koju materijal može izdržati prije loma. Na H900, 17-4PH lim može podnijeti 190.000 funti po kvadratnom inču (1310 MPa) - otprilike tri puta jače od standardnog nehrđajućeg čelika 304.
Granica razvlačenja je sila pri kojoj se materijal počinje trajno deformirati. U uvjetima H900, ploča 17-4PH ima granicu razvlačenja od 170 ksi (1170 MPa).
Elongacija mjeri koliko se materijal može istegnuti prije nego što pukne. Na H1150 rastezanje doseže 8%, nudeći veću rastezljivost od 5% viđenih u H900. Za deblje šipke i otkivke (AMS 5643), vrijednosti istezanja su veće-do 16% na H1150.
Usporedba s drugim nehrđajućim čelicima
|
Vlasništvo |
17-4PH (H900) |
Nehrđajući čelik 304 |
Nehrđajući čelik 316L |
|
Vlačna čvrstoća (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
Granica razvlačenja (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Istezanje (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Tvrdoća (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Magnetizam |
Magnetski |
Ne-magnetski |
Ne-magnetski |
Izvor podataka: Usporedba industrije
Otpornost na koroziju
Nehrđajući čelik 17-4PH nudi dobru otpornost na koroziju koja se može usporediti s nehrđajućim čelikom tipa 304 u većini okruženja.
Sadržaj kroma u leguri od 17% stvara tanki, nevidljivi sloj oksida na površini koji štiti metal ispod od hrđe i kemijskog napada.

Gdje 17-4PH ima dobre rezultate:
Izloženost atmosferi (kiša, vlaga, industrijski zrak)
Razrijediti kiseline i soli na umjerenim temperaturama
Svježa voda i blage kemijske otopine
Okruženje obrade hrane
Ograničenja:
17-4PH je manje otporan na kloride (kao što su morska voda i-soli za odleđivanje) od nehrđajućeg čelika 316 koji sadrži molibden. U okruženjima s visokim udjelom klorida može doći do rupičaste i pukotinske korozije.
Za teške korozivne uvjete-kao što su vruće koncentrirane kiseline ili morska voda-materijal više-klase kao što je 316L, duplex 2205 ili super austenit 254 SMO može biti prikladniji.
Napomena: otpornost na koroziju najbolja je u uvjetima-žarenog ili nižim{1}}temperaturama starenja (H1150). Preko-starenje ili neodgovarajuća toplinska obrada mogu smanjiti učinak korozije.
Toplinska obrada
Toplinska obrada je ključ za otključavanje punog potencijala 17-4PH. Proces ima dva glavna koraka:
Korak 1: Obrada otopinom (žarenje)
Zagrijte materijal na 1025 – 1050 stupnjeva (1877 – 1922 stupnjeva F).
Držite otprilike 0,5 do 1 sat.
Brzo ohladiti (ugasiti) na zraku ili ulju do sobne temperature.
Rezultat: Stanje A - mekan, obradiv materijal s tvrdoćom od najviše 38 HRC.
Korak 2: Starenje (precipitacijsko otvrdnjavanje)
Zagrijte materijal-obrađen otopinom na određenu temperaturu starenja (između 482 stupnja i 621 stupanj / 900 stupnjeva F i 1150 stupnjeva F).
Držati 1 do 4 sata, ovisno o željenim svojstvima.
Ohladiti na zraku do sobne temperature
Odabrano stanje starenja (H900 do H1150) s prilagođenim mehaničkim svojstvima.
Izrada i obradivost

Oblikovanje: U uvjetima A, 17-4PH ima razumnu sposobnost oblikovanja, ali operacije oblikovanja trebaju biti ograničene na blago savijanje. Za složene oblike, žarenje u otopini prije hladne obrade poboljšava sposobnost oblikovanja. Moguće je i vruće oblikovanje.
Strojna obrada: 17-4PH ima ocjenu obradivosti od približno 45% u usporedbi s čelikom za slobodnu strojnu obradu (ocijenjeno na 100%). U ostarelom stanju materijal je tvrđi i teže ga je obraditi. Za najbolje rezultate, strojno obradite u uvjetima A, zatim odležajte do konačne tvrdoće.
Zavarivanje: 17-4PH se može zavarivati standardnim postupcima kao što su TIG, MIG i SMAW. Međutim, toplina zavarivanja može lokalno omekšati materijal.
Toplinska obrada nakon-zavarivanja preporučuje se za vraćanje čvrstoće u zoni zavarivanja. Koristite odgovarajuće metale za punjenje (kao što je 17-4PH ili 630 klasa) za najbolje rezultate.
Brušenje i završna obrada: Zbog svoje visoke tvrdoće u uvjetima starenja, brušenje zahtijeva odgovarajući odabir ploče i rashladnog sredstva kako bi se spriječilo pregrijavanje i oštećenje površine.
Standardi i specifikacije
Listovi i ploče od nehrđajućeg čelika 17-4PH proizvode se prema nekoliko industrijskih standarda. Prilikom kupnje uvijek zatražite Certifikat ispitivanja mlina (MTC) koji potvrđuje usklađenost sa specifikacijom.
|
Specifikacija |
Opis |
Primjenjivi obrasci |
|
ASTM A693 / A693M |
Standardna specifikacija za ploče, limove i trake od nehrđajućeg čelika-otvrdnute taloženjem |
Lim, ploča, zavojnica |
|
AMS 5604 |
Specifikacija materijala za zrakoplovstvo za 17-4PH lim, zavojnicu i ploču |
Lim, zavojnica, ploča |
|
AMS 5643 |
Specifikacija materijala za zrakoplovstvo za šipke i otkivke 17-4PH |
Šipka, otkovci |
|
ASTM A564 |
Standardna specifikacija za vruće{0}}valjane i hladno{1}}završene 17-4PH šipke |
Oblici šipki |
|
UNS S17400 |
Oznaka jedinstvenog sustava numeriranja |
Svi oblici |
|
EN 1.4542 |
Europska standardna oznaka |
Svi oblici |
|
JIS SUS630 |
Japanski industrijski standard |
Svi oblici |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Njemačka standardna oznaka |
Svi oblici |
Izvor podataka: više specifikacija
Uobičajeni dostupni obrasci:
Lim: hladno{0}}valjani, debljine od 0,3 mm do 6 mm
Ploča: vruće{0}}valjana, debljine od 6 mm do 100 mm ili više
Zavojnica: Precizno prorezane zavojnice ili glodalica, širine do 1500 mm
Uobičajene aplikacije
Zrakoplovstvo: lopatice turbina, komponente kompresora, dijelovi stajnog trapa i strukturni nosači gdje su velika čvrstoća i umjerena težina kritični.
Kemijska i petrokemijska obrada: osovine pumpi, stabljike ventila i komponente tlačne posude koje moraju izdržati korozivne medije i visoka mehanička opterećenja.
Prerada hrane: dijelovi opreme koji zahtijevaju i otpornost na koroziju i sposobnost da izdrže ponovljene cikluse čišćenja i dezinfekcije.
Nafta i plin: Alati za bušotinu, komponente ušća bušotine i podmorska oprema gdje se zahtijeva visoka čvrstoća i otpornost na kiseli plin. Kvaliteta zadržava svoja svojstva do 316 stupnjeva (600 stupnjeva F), što ga čini prikladnim za mnoge primjene u naftnim poljima.
Pomorska tehnika: Osovine propelera, komponente pumpe i pričvrsni elementi-iako za kontinuiranu izloženost morskoj vodi, razmislite o višim-razredima molibdena.
Proizvodnja električne energije: komponente turbina i generatora koje rade na umjerenim temperaturama i zahtijevaju visoku pouzdanost.
Opća obrada metala: Zupčanici, osovine, pričvrsni elementi, čahure i habajuće ploče gdje je potrebna visoka tvrdoća i čvrstoća.
Jeste li spremni odrediti lim od nehrđajućeg čelika 17-4PH za svoj sljedeći posao? Kontaktirajte naš tehnički prodajni tim danas na +86 19339900211 ili Info@jnalloy.com.
Pošaljite potrebnu debljinu, veličinu i uvjete toplinske-obrade, a mi ćemo vam u roku od 24 sata vratiti čvrstu ponudu s točnim izračunima težine i tehničkim podacima.
Odaberite 17-4PH lim od proizvođačamožete vjerovati.
