630 (17-4 PH) проти 631 (17-7 PH) нержавіючих сталей з дисперсійним зміцненням: універсальна міцність проти кріогенної міцності

 

Який їх основний склад і основні відмінності в механічних властивостях?

630 (17-4 PH) містить 15–17,5% Cr, 3–5% Ni, 3–5% Cu, 0,15–0,45% Nb і ≤0,07% C. У стані термічної-обробки H900 він досягає межі текучості ~1100 МПа та твердості 38 HRC, збалансована міцність, пластичність і стійкість до корозії для загального промислового використання.631 (17-7 PH) містить 16–18% Cr, 6,5–7,75% Ni, 0,75–1,5% Al і ≤0,09% C, без міді чи ніобію. Його термічна обробка TH1050 забезпечує максимальну межу текучості ~1380 МПа та твердість 42 HRC, з винятковою міцністю при мінусових температурах до -200°C. Обидва сорти немагнітні в стані відпалу в розчині та стають магнітними після дисперсійного затвердіння.

Чим відрізняються процеси термічної обробки для оптимальної продуктивності?

Для 630 стандартний цикл H900: відпал розчину при 1040°C, загартування до кімнатної температури, потім витримка при 480°C протягом 1 години для досягнення максимальної міцності. Старіння при вищих температурах (наприклад, 620 °C для умов H1150) знижує міцність, але покращує стійкість до корозії та міцність.631 вимагає двоетапного процесу для досягнення максимальної продуктивності: відпал розчину при 1065 °C, загартування до кімнатної температури, потім старіння при 510 °C протягом 1 години (умова TH1050). Його також можна-обробити в холодному стані перед старінням, щоб додатково підвищити міцність на 10–15%. Обидва сорти мають бути оброблені в розчині-відпаленому стані-їх загартований стан надзвичайно важко обробляти без спеціальних твердосплавних інструментів.

У яких застосуваннях один сорт є незамінним іншим?

Виберіть 630 для загального -застосування з високою-помірною{2}}корозією: свердловинні інструменти для нафти та газу, штоки клапанів, штоки гідравлічних циліндрів і медичні імплантати, як-от ортопедичні гвинти, де біосумісність і міцність є критичними. Виберіть 631 для аерокосмічного, оборонного та кріогенного використання: компоненти шасі літаків, система наведення ракет деталі, сателітні кронштейни та обладнання для зберігання зрідженого природного газу (СПГ), яке зазнає екстремальних коливань температури. 631 також є кращим для використання при високих -температурах до 315°C, тоді як міцність 630 швидко падає вище 260°C.

Як їх стійкість до корозії порівняно з іншими-класами високої міцності?

630 забезпечує стійкість до корозії, яку можна порівняти з нержавіючої сталлю 304, протистоїть атмосферній, прісній воді та помірній хімічній корозії. Він добре працює в розсолах нафтових родовищ, але не рекомендується для морських середовищ без захисних покриттів. Вищий вміст хрому в 631 надає йому дещо кращу стійкість до хлориду, ніж 630, витримуючи коротко-тривалий вплив соляних бризок на прибережних аерокосмічних об’єктах. Вона все ще не досягає стійкості до морської корозії 316L. Обидва сорти перевершують мартенситні сорти, такі як 410 і 420, у корозійних умовах, але менш стійкі, ніж дуплексна нержавіюча сталь (наприклад, 2205) для важких промислових умов.

Які компроміси-вартості та виробництва між двома сортами?

630 на 15–20% дешевший за 631, що робить його економічно-ефективним вибором для не-аерокосмічних-застосувань із високою міцністю. Його вміст міді також покращує оброблюваність порівняно з 631.631 має нижчу здатність до формування, ніж 630, через вищий вміст нікелю та алюмінію, що вимагає більшої сили для згинання та глибокої витяжки, щоб уникнути розтріскування. Зварювання не рекомендується для критичних навантажень-несучих частин будь-якого класу-зварювання порушує опадами-загартовану мікроструктуру, знижуючи міцність у зоні теплового-ураження на 30–40%.