Millainen ruostumaton teräs on SUS630? 17-4PH Grade selitetty

Mikä on SUS630

SUS630 on japanilaisissa teollisuusstandardeissa käytetty nimitys martensiittisella saostuskarkaisulla kovetetulle ruostumattomalle teräkselle. Sama materiaali tunnetaan yleisesti nimellä grade 630 ja 17-4PH, ja sen yhtenäinen numerointijärjestelmä on UNS S17400. Se on yksi yleisimmin käytetyistä saostuskarkaisuista ruostumattomista teräksistä, koska se tarjoaa korkean lujuuden ja korroosionkestävyyden, joka on selvästi parempi kuin tavallisilla 12-prosenttisilla kromimartensiittilaaduilla.

Karkaisumekanismi erottaa tämän perheen tavallisesta martensiittisesta ruostumattomasta teräksestä. Sen sijaan, että se luottaisi hiilen muodostamaan kovia faaseja sammutuksen aikana, SUS630 liuoskäsitellään tuottamaan vähähiilisen martensiittisen rakenteen ja vanhennetaan sitten kohtuullisessa lämpötilassa. Vanhenemisen aikana muodostuu hienoja kuparipitoisia saostumia, jotka lisäävät lujuutta. Koska vanhenemislämpötilaa voidaan vaihdella, samaa terästä voidaan toimittaa useissa lujuus- ja sitkeysyhdistelmissä sen koostumusta muuttamatta.

Kemia ja vastaavat nimitykset

Koostumuksessa on tasapainotettu noin 17 prosenttia kromia ja 4 prosenttia nikkeliä sekä kupari- ja niobiumilisäyksiä, jotka muodostavat vahvistavia saostumia vanhenemisen aikana. Hiili pidetään alhaisena, tyypillisesti noin 0,07 prosentissa tai sen alapuolella, jotta vanhentuneen materiaalin korroosionkestävyys ja sitkeys eivät heikkene karbidin muodostuessa. Alkuaineet, kuten rikki ja fosfori, pidetään alhaisina, jotta ne säilyttävät sitkeyden poikittaissuunnassa.

Lämpökäsittely ja vahvuus

Vakiokäsittely on liuoshehkutus noin 1040 celsiusasteessa, jota seuraa jäähdytys ja sitten vanhentaminen lämpötilassa, joka valitaan vaadittujen ominaisuuksien mukaan. Alhaisemmat vanhenemislämpötilat antavat suuremman lujuuden ja pienemmän sitkeyden; korkeammat vanhenemislämpötilat antavat heikomman lujuuden ja paremman sitkeyden. Tyypilliset vähimmäisominaisuusarvot vanhentuneille olosuhteille, kuten tanko- ja taontatuotemuodoille on määritelty, on esitetty alla.

Nämä luvut koskevat pyöreitä tankoja ja takeita. Tuotemuodoilla, kuten kylmävedetyillä putkilla, langoilla ja levyillä, on omat vaatimuksensa tuoteselosteessa, joten ostettavan lomakkeen soveltuva standardi tulee aina mainita tilauksessa.

Korroosiokäyttäytyminen ja lämpötilarajat

SUS630 kestää ilmakehän korroosiota ja laimennettujen happojen ja suolojen hyökkäystä tasolla, joka on parempi kuin 12 prosentin kromimartensiittiset laatulajit ja on yleisesti verrattavissa 304-perheen tavallisiin austeniittisiin laatuihin miedoissa ympäristöissä. Se ei kuitenkaan korvaa molybdeenilaakeroitua austeniittista tai dupleksiruostumatonta terästä kloridipitoisessa käytössä, jossa piste- ja rakokorroosionkestävyys on ratkaiseva tekijä.

Kaksi lämpötilavaikutusta on otettava huomioon. Pitkittynyt käyttö noin 300 celsiusasteessa aiheuttaa ylivanhenemista ja asteittaista lujuuden menetystä, joten materiaali on normaalisti rajoitettu tälle tasolle kantotehtävissä. Sarjan toisessa päässä matalan lämpötilan sitkeys on rajoitettu, eikä laatua ole tarkoitettu kryogeeniseen käyttöön. Koska materiaali on martensiittista ja lujaa, se voi myös olla herkkä vetyhaurastumiselle, joten se ei ole ensimmäinen valinta hapan öljykentän huoltoon.

Sovellukset

Erittäin lujat akselit, venttiilivarret, karat ja pumpun komponentit, joiden on kestettävä sekä kuormitusta että lievää korroosiota.

Viimeisen vaiheen liikkuvat siivet ja muut lämpötilarajan alapuolella toimivien höyryturbiinien rakenneosat.

Kiinnikkeet, kytkimet ja tarkkuuskoneistetut osat, joissa vaaditaan austeniittisen ruostumattoman teräksen lujuustasoa korkeampi.

Komponentit kemian- ja elintarviketehtaissa, jotka altistuvat laimeille hapoille, emäksille ja suolaliuoksille ei-kloridikriittisissä palveluissa.

Lentokoneiden ja yleisen tekniikan osat, jotka edellyttävät korkean lujuuden ja hyvän ilmakehän korroosionkestävyyden yhdistelmää.

Valmistuspisteet

SUS630 on koneistettavissa liuoskäsitellyssä tilassa ja yleensä vanhenee koneistuksen jälkeen. Hitsaus on mahdollista sopivilla täyteaineilla, mutta hitsauksen ja lämmön aiheuttama vyöhyke täytyy vanhentaa uudelleen-hitsauksen jälkeen lujuuden palauttamiseksi, ja tuloksena olevat ominaisuudet riippuvat liitoksen geometriasta ja poikkileikkauksen paksuudesta. Syväkylmämuovaus on vaikeaa vanhentuneessa tilassa, ja se tulisi suunnitella ennen vanhentamista eikä sen jälkeen. Jos toleranssi on kriittinen, vanhenemisen aikana tapahtuva pieni mittamuutos tulee ottaa huomioon koneistusjaksossa. Lopuksi, jos korroosionkestävyys on pääasiallinen syy lajin valinnassa, pinnat tulee pitää puhtaina ja vapaina upotetuista raudasta tai hilseestä, koska pinnan kunto vaikuttaa usein suorituskykyyn käytössä.

FAQ

K: Onko SUS630 ruostumatonta terästä?
Kyllä. Se on martensiittista saostuskarkaisua ruostumatonta terästä, joka sisältää noin 17 prosenttia kromia, mikä antaa sille ruostumattomat ominaisuudet ja korroosionkestävyys paremman kuin tavalliset kromimartensiittiset laatulajit.

K: Mitä eroa on SUS630:n ja 17-4PH:n välillä?
Ne ovat samaa materiaalia. SUS630 on japanilainen standardinimitys ja 17-4PH on laajalti käytetty kauppanimitys, jonka UNS-numero on S17400.

K: Minkä vahvuuden SUS630 voi saavuttaa?
Riippuu ikääntymistilanteesta. H900-tilassa tyypilliset minimiarvot ovat noin 1310 MPa vetolujuus ja 1170 MPa, kun taas H1150-olosuhde antaa noin 930 MPa vetolujuus ja 725 MPa paremmalla sitkeydellä.

K: Voidaanko SUS630 käyttää korkeassa lämpötilassa?
Kantavuus rajoittuu normaalisti noin 300 celsiusasteeseen, koska korkeammat lämpötilat aiheuttavat ylivanhenemista ja pysyvää voimanmenetystä.

K: Onko SUS630 parempi kuin tyypin 316 ruostumaton teräs?
Se on huomattavasti vahvempi, mutta sen piste- ja rakokorroosionkestävyys kloridiympäristöissä on alhaisempi kuin molybdeenilaakeroiduilla austeniittisilla lajeilla. Valinta riippuu siitä, hallitseeko käyttökohde lujuus vai kloridinkestävyys.

K: Mitä hitsatulle SUS630:lle tapahtuu?
Hitsauksen ja lämmön aiheuttama vyöhyke menettää lujuutensa hitsauksen aikana, joten perusmateriaalin ominaisuuksien palauttamiseksi tarvitaan normaalisti jälkihitsauksen vanhenemiskäsittely.