Механічні властивості нержавіючої сталі 17-4PH: Умови від H900 до H1150

Як 17-4PH отримує свої механічні властивості

17-4PH, UNS S17400, це нержавіюча сталь із мартенситним{4}}гартуванням. Після обробки розчином сплав доставляється в стані А, м’якому та формуваному стані, а на наступному етапі старіння осідають частинки, багаті міддю, у мартенситній матриці. Температура старіння встановлює остаточний баланс властивостей: нижчі температури старіння дають найвищу міцність, а вищі температури обмінюють деяку міцність на пластичність і ударну в'язкість. У цій статті наведено перелік механічних властивостей, опублікованих для прутка, дроту та поковок в AMS 5643, для листа, смуги та плити в AMS 5604, а також для пластини в тій самій групі обробки, щоб розробник міг вказати умову з відомими числами.

Що означають коди умов

Коди умов, такі як H900 і H1150, вказують температуру старіння в градусах Фаренгейта: H900 витримується при 900 градусах F (482 градусах), H925 при 925 градусах F (496 градусах), H1025 при 1025 градусах F (552 градусах), H1075 при 1075 градусах F (579 градусах), H1100 при 1100 градусів F (593 градуси) і H1150 при 1150 градусів F (621 градус). Час витримки становить одну годину з наступним охолодженням на повітрі. Суфікс M позначає обробку H1150 з мінімальним -розтягуванням, а D — обробку H1150 із подвійним-старінням; обидва покращують -стійкість до корозійного розтріскування під напругою порівняно з однократним старінням. Кожна умова також контролює твердість, тому код повністю описує очікуваний механічний стан.

Механічні властивості прутка 17-4PH (AMS 5643)

Хвороба	Міцність на розрив (ksi / МПа)	0,2% межа текучості (ksi / МПа)	Подовження % (2 дюйми / 4D)	Зменшення площі %	Твердість Роквелла С
Умова А	–	–	–	–	39 макс
H900	190 / 1310	170 / 1172	10	40	40–47
H925	170 / 1172	155 / 1069	10	44	38–45
H1025	155 / 1069	145 / 1000	12	45	34–42
H1075	145 / 1000	125 / 862	13	44	31–38
H1100	140 / 965	115 / 793	14	45	30–37
H1150	135 / 931	105 / 724	16	50	28–37

Значення відповідають AMS 5643 і є мінімальними для діапазонів розмірів, охоплених специфікацією. Перерахунки МПа округлені.

Механічні властивості 17-4PH листа, стрічки та плити (AMS 5604)

Листи, смуги та плити охоплюються AMS 5604. Мінімальна міцність відповідає значенням стрижня, тоді як мінімальне подовження нижче, оскільки тонкий матеріал випробовується в поперечному напрямку; діапазони твердості такі ж, як і для бруска.

Хвороба	Міцність на розрив (ksi / МПа)	0,2% межа текучості (ksi / МПа)	Подовження % (2 дюйми, лист товщиною менше 0,1874 дюйма)	Твердість Роквелла С
Умова А	–	–	–	38 макс
H900	190 / 1310	170 / 1172	5	40–47
H925	170 / 1172	155 / 1069	5	38–45
H1025	155 / 1069	145 / 1000	5	35–42
H1075	145 / 1000	125 / 862	5	33–39
H1100	140 / 965	115 / 793	5	32–38
H1150	135 / 931	105 / 724	8	28–37

Значення таблички, умови витримки та вибір стану

Опубліковані дані пластини на H900 показують міцність на розтяг 190 000 psi, текучість 170 000 psi, подовження 10%, зменшення площі на 40%, твердість за Брінеллем 388 і C за Роквеллом 40; у H1150 те ж джерело вказує міцність на розтяг 135 000 psi, текучість 105 000 psi, подовження 16%, зменшення площі на 50%, 277 за Брінеллем і 28 за Роквеллом C. Обробка з перестареним розширює діапазон ще більше: H1150-M пропонує мінімальну міцність на розрив 115 000 psi з 18% подовження та зменшення площі на 55%, а H1150-D забезпечує мінімальний тиск на розтяг 125 000 фунтів на квадратний дюйм із подовженням на 16% та зменшенням площі на 50%, з твердістю за Брінеллем приблизно від 255 до 311 для умов подвійного старіння.

Вибір умов для вашої частини

Використовуйте H900, коли потрібна максимальна міцність і твердість і допустима деяка втрата пластичності, наприклад, вали, штифти, кріпильні елементи та деталі, що швидко зношуються. Перейдіть до H1025–H1100, щоб отримати золоту середину між міцністю та міцністю. Виберіть H1150, H1150-M або H1150-D для компонентів із ударним-навантаженням і для застосувань, де критична стійкість до корозійного розтріскування під напругою. Деталі, оброблені в стані А та зістарені згодом, зазнають невеликої зміни розмірів під час старіння, тому допуски на фінішну обробку повинні відповідати тій самій практиці, що й для інших марок дисперсійного зміцнення.

Часті запитання

Яка міцність на розрив 17-4PH при H900?Мінімум 190 ksi (1310 МПа), межа текучості 0,2% 170 ksi (1172 МПа), 10% подовження та 40% зменшення площі для бруска відповідно до AMS 5643.

Як H1150 порівнюється з H900?H1150 замінює міцність на розрив близько 55 фунтів на кв. дюйм на приблизно подвійне мінімальне подовження та кращу ударну в’язкість, тому його краще використовувати для динамічних навантажень.

Чому подовження листа менше, ніж подовження бруска?Листи, смуги та плити випробовуються в поперечному напрямку з меншою товщиною, тому мінімальні значення подовження 5% при H900 нижчі, ніж 10%, показані для поздовжнього випробування прутка.

Яку твердість можна очікувати від H900?Rockwell C 40–47 для прутка та листа; значення пластини зазвичай повідомляються як 388 за Брінеллем і 40 за Роквеллом.

Що означають H1150-M і H1150-D?M і D – модифікована обробка H1150, мінімальна-розтягнення та подвійне-старіння, що покращує-стійкість до корозійного розтріскування під напругою з дещо зниженою міцністю.

Чи можна постачати 17-4PH у стані A?Так, у розчині -відпалена умова А з твердістю приблизно до 38–39 Роквелла С, тому виробники можуть обробити деталь перед старінням.

Які характеристики регулюють 17-4PH?Прутки, дріт і поковки охоплюються AMS 5643 і ASTM A564 типу 630; лист, стрічка та плита за AMS 5604; європейське позначення EN 10088-3, 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4).