1. Panimula
Pagpili ng tama Hindi kinakalawang na asero grado Direktang nakakaimpluwensya sa pagganap ng produkto, panghabang buhay, at pagiging epektibo sa gastos.
Sa artikulong ito, Ipinapakita namin ang malalim na, makapangyarihang paghahambing sa pagitan ng 316 (Isang austenitic haluang metal na pinahahalagahan para sa paglaban nito sa kaagnasan) at 17-4PH (isang martensitiko, pag-ulan hardening haluang metal ipinagdiriwang para sa kanyang mataas na lakas).
Sa pamamagitan ng sistematikong pagsusuri ng kimika, mekanikal na mga katangian, pag-uugali ng kaagnasan, paggamot ng init, at mga aplikasyon sa industriya, Ang mga inhinyero ay magkakaroon ng kalinawan kung kailan tukuyin ang bawat grado para sa pinakamainam na resulta.
2. Komposisyon ng Kemikal
| Elemento | 316 Hindi kinakalawang na asero (wt. %) | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero (wt. %) | Pangunahing Tungkulin |
|---|---|---|---|
| Cr | 16.0– 18.0 | 15.0– 17.5 | Bumubuo ng isang proteksiyon na Cr ₂O ₃ passive film upang labanan ang pangkalahatang at mataas na temperatura na kaagnasan |
| Ni | 10.0– 14.0 | 3.0– 5.0 | Nagpapatatag ng austenite (tigas na tigas, ductility); sa 17-4PH aids martensite katigasan sa pamamagitan ng napanatili austenite |
| Mo | 2.0– 3.0 | — | Pinahuhusay ang paglaban sa pitting at bitak na kaagnasan sa mga kapaligiran na mayaman sa klorido |
Cu |
— | 3.0– 5.0 | Precipitates sa panahon ng pagtanda bilang magkakaugnay na mga particle ng ε-Cu, Mataas na Lakas sa 17-4PH |
| Nb + Ta | — | 0.15– 0.45 | Bumubuo ng pinong carbonitrides na naka-pin ang mga hangganan ng butil at nagpapatatag ng istraktura ng martensitiko |
| Mn | ≤ 2.0 | ≤ 1.0 | Gumaganap bilang isang deoxidizer sa panahon ng pagtunaw at bahagyang kapalit para sa Ni upang patatagin ang austenite |
| Si Si | ≤ 1.0 | ≤ 1.0 | Nagpapabuti ng paglaban sa oksihenasyon sa panahon ng pagkakalantad sa mataas na temperatura |
| C | ≤ 0.08 | ≤ 0.07 | Sa 316 Limitahan ang mga network ng karbid upang maiwasan ang sensitization; sa 17-4PH balanse ang katigasan ng martensite kumpara sa. tigas na tigas |
| S | ≤ 0.03 | ≤ 0.03 | Pinahuhusay ang kakayahang machinin sa pamamagitan ng mga pagsasama ng sulfide, na may kaunting epekto sa kaagnasan |
3. Mga Katangian ng Mekanikal
Ang mekanikal na pag-uugali ng hindi kinakalawang na asero ay malalim na naiimpluwensyahan ng kanilang microstructure at kasaysayan ng paggamot sa init.
316 hindi kinakalawang na asero, pagiging ganap na austenitiko, Nagpapakita ng mahusay na ductility at katamtamang lakas,
habang ang 17-4PH, Bilang isang precipitation-hardened martensitic hindi kinakalawang na asero, Nagbibigay ito ng pambihirang lakas at katigasan pagkatapos ng paggamot sa pag-iipon.
Ang sumusunod na talahanayan ay naghahambing ng mga pangunahing katangian ng mekanikal sa ilalim ng mga karaniwang kondisyon.
Talahanayan ng Comparative: Mekanikal na Katangian ng 316 mga bes. 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero
| Pag-aari | 316 Hindi kinakalawang na asero (Annealed na ang mga) | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero (H900) | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero (H1150) |
|---|---|---|---|
| Lakas ng Paghatak (MPa) | 515–620 | ≥ 1310 | ~ 930 |
| Yield Lakas (0.2%, MPa) | 205–290 | ≥ 1170 | ~ 725 |
| Pagpapahaba (%) | ≥ 40 | ~ 10–12 | ~ 16–20 |
| Ang katigasan ng ulo (HRB / HRC) | HRB 80–95 (≈ HB 150–200) | HRC 40–44 | HRC 28–32 |
| Epekto ng tigas (J, @RT) | > 160 J | ~ 20–30 J | ~ 50–60 J |
| Lakas ng Pagkapagod (MPa) | ~ 240 (para sa 10⁷ cycles, R = 0.1) | ~ 620 (H900, 10⁷ Mga siklo, R = 0.1) | ~ 450 |
| Modulus ng Pagkalastiko (GPa) | 193 | 200 | 200 |
4. Paglaban sa kaagnasan
Sa mga kinakaing unti-unti na kapaligiran, Ang pagpili ng materyal ay nakasalalay sa kung paano mapaglabanan ng mga haluang metal ang unipormeng pag-atake, Naisalokal na Pitting, pag-crack ng stress-kaagnasan, at mataas na temperatura oksihenasyon.
Pangkalahatan (Uniporme) Kaagnasan
- 316 Hindi kinakalawang na asero
Iniulat ng mga inhinyero ang mga rate ng kaagnasan sa ibaba 0.1 mm / taon sa neutral na mga solusyon sa klorido (3.5 % NaCl sa 25 °C).
Ang kumbinasyon nito ng 16-18 % Cr at 2-3 % Mo sustains isang tenacious Cr ₂O ₃ / MoO ₃ passive film na repels parehong acids at alkalis. - 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero
Sa 15–17.5 % Cr pero walang Mo, 17-4PH corrodes sa humigit-kumulang 0.2 mm / taon Sa ilalim ng parehong mga kondisyon.
Kahit na ang mga karagdagan nito sa Cu at Nb ay bahagyang nagpapalakas sa pangkalahatang paglaban, Hindi ito makakapantay sa pagganap ng unipormeng-atake ng 316.
Pitting & Bitak na Kaagnasan
- SS316 nakakamit ang isang Pitting Resistance Katumbas na Numero (PREN) ng tungkol sa 24 (PREN = Cr + 3.3 Mo + 16 N), na nagpapataas ng Kritikal na Temperatura ng Pitting nito (CPT) sa humigit-kumulang 23 °C sa aerated saltwater.
- 17-4PH kulang sa Mo, kaya ang PREN nito ay bumabagsak malapit 14, pag-drop ng CPT sa tungkol sa -2 ° C. Dahil dito, 17-4PH nagdurusa sa naisalokal na pag-atake sa medyo banayad na mga kapaligiran ng klorido.
Pag-crack ng Stress-Corrosion (SCC)
- 316 Hindi kinakalawang na asero
Pinapanatili ang paglaban ng SCC hanggang sa 60 °C Sa Chlor-Bearing Media sa ilalim ng makunat na stress. Ang ganap na austenitic na istraktura nito at Mo-enriched passive film block crack initiation at propagation. - 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero
Nagpapakita ng katamtamang pagkahilig sa SCC kapag may edad na pataas 482 °C (Mga kondisyon ng H900-H1025).
Pag-iipon embrittles butil hangganan, Kaya ang mga taga-disenyo ay dapat mabawasan ang mga makunat na stress o tukuyin ang mga duplex grade para sa mataas na temperatura na pagkakalantad sa klorido.
Mataas na Temperatura Oksihenasyon & Email Address *
- 316 Bumubuo ng isang tuloy-tuloy na sukat ng chromia na nananatiling sumusunod hanggang sa 800 °C Sa Oxidizing Atmospheres.
Ang nilalaman ng Mo nito ay higit na nagpapabagal sa mga rate ng paglago ng scale, paggawa ng 316 Perpekto para sa mga bahagi ng flue-gas at hurno. - 17-4PH Nagkakaroon din ng Cr₂O₃ sa mataas na temperatura, ngunit ang scale spallation ay nagiging makabuluhan sa itaas 600 °C.
Ang mga taga-disenyo ay dapat mag-aplay ng mga coatings o pumili ng mga kahaliling haluang metal kapag ang paglaban ng oksihenasyon sa itaas ng threshold na ito ay nagpapatunay na kritikal.
5. Paggamot ng Heat & Kakayahang magtrabaho
Ang pag-uugali ng paggamot sa init at mga katangian ng pagproseso ng SS316 at 17-4PH hindi kinakalawang na asero ay naiiba nang malaki dahil sa kanilang pinagbabatayan na mga klase ng metalurhiko:
316 ay isang austenitic hindi kinakalawang na asero, Samantalang ang 17-4PH ay isang pag-ulan na pinatigas na martensitic haluang metal.
Ang mga pagkakaiba-iba na ito ay nakakaimpluwensya sa kung paano maaaring tumigas ang bawat materyal, nabuo ang, hinangin, at makina.
316 Hindi kinakalawang na asero
316 Hindi maaaring tumigas sa pamamagitan ng paggamot sa init dahil sa ganap na austenitic na istraktura nito. Ang lakas nito ay nadagdagan lalo na sa pamamagitan ng malamig na nagtatrabaho, Na nagpapabuti sa katigasan at makunat na lakas sa kapinsalaan ng ductility.
Karaniwan itong annealed sa 1010-1120 ° C, Mabilis na paglamig upang mapanatili ang paglaban sa kaagnasan.
Welding 316 ay medyo madali, Nangangailangan ng kaunting paggamot sa post-weld maliban kung ginagamit sa mga kritikal na kapaligiran.
17-4PH Hindi kinakalawang na Asero
17-4PH, sa kabilang banda, Ay posible na mawalan ng timbang nang malaki sa pamamagitan ng paggamot sa init ng pag-ulan, na nagsasangkot ng solusyon sa paggamot 1020-1050 ° C na sinusundan ng pag-iipon Sa iba't ibang temperatura (H900–H1150).
Ang kondisyon ng paggamot sa init ay tumutukoy sa pangwakas na mga katangian nito-ang H900 ay nagbubunga ng maximum na lakas, habang ang H1150 ay nagbibigay ng mas mahusay na katigasan at paglaban sa kaagnasan.
Nag-aalok ito ng Mahusay na machinability sa solusyon-annealed kondisyon, at kahit na weldable, Mahalaga ang post-weld aging upang maibalik ang mga mekanikal na katangian.
Talahanayan ng Comparative: Paggamot ng Heat & Kakayahang magtrabaho
| Pag-aari | 316 Hindi kinakalawang na asero | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero |
|---|---|---|
| Uri ng Paggamot sa Init | Annealing (Hindi pagpapatigas) | Paggamot ng solusyon + pag-iipon ng ulan |
| Mekanismo ng Pagpapatigas | Malamig na nagtatrabaho lamang | Pagtigas ng ulan (H900–H1150) |
| Tipikal na Pagsusubo ng Temp. | 1010-1120 ° C | 1020-1050 ° C (solusyon gamutin) |
| Pag-iipon ng Temperatura | N / A | 480° C (H900) sa 620 ° C (H1150) |
| Post Weld Heat Treatment | Karaniwan ay hindi kinakailangan | Kinakailangan upang maibalik ang lakas at katigasan |
| Machinability (Estado ng Solusyon) | Katamtaman | Mabuti na lang |
| Weldability | Mahusay na may standard austenitic filler metal | Mabuti na lang, ngunit nangangailangan ng post-weld aging |
| Formability | Napakahusay (malalim na pagguhit, pagbaluktot) | Makatarungan hanggang katamtaman (Limitadong ductility kapag may edad na) |
6. Mga Aplikasyon & Mga Kaso ng Paggamit ng Industriya
316 Hindi kinakalawang na asero - Pangunahing Mga Application
- Marine Industriya ng Industriya: Perpekto para sa mga sangkap na nakalantad sa tubig dagat tulad ng mga bomba, Mga balbula, mga fastener, at marine hardware dahil sa mahusay na paglaban sa kaagnasan ng klorido.
- Pagproseso ng Kemikal: Karaniwang ginagamit sa mga kagamitan sa paghawak ng acid, mga tangke, piping, at mga heat exchanger kung saan ang paglaban sa kaagnasan ay kritikal.
- Pagkain & Industriya ng Inumin: Mas gusto para sa mga kagamitan sa pagpoproseso ng sanitary tulad ng mga conveyor, paghahalo ng mga tangke, at piping na nangangailangan ng kalinisan, Madaling linisin ang mga ibabaw.
- Parmasyutiko & Mga Larangan ng Medikal: Inilalapat sa mga tool sa kirurhiko, Mga Sangkap na Sterilizable, at mga di-implant na medikal na aparato dahil sa biocompatibility at paglaban sa kaagnasan.
- Arkitektura & Konstruksyon: Ginagamit sa pagtatayo ng mga facade, mga handrail, at mga fixture sa mga kapaligiran sa baybayin o lunsod na nangangailangan ng aesthetic na tibay at paglaban sa kaagnasan.
17-4PH Hindi kinakalawang na Asero - Pangunahing Mga Application
- Aerospace & Aviation: Malawakang ginagamit sa mga sangkap ng istruktura, mga fastener, mga bahagi ng landing gear, at mga bahagi ng turbine engine dahil sa mataas na ratio ng lakas-sa-timbang nito.
- Langis & Industriya ng Gas: Angkop para sa mga tool sa downhole, mga shaft, at mga balbula na may mataas na presyon na nangangailangan ng lakas at katamtamang paglaban sa kaagnasan.
- Pang-industriya na Tooling: Inilapat sa mga hulma, namamatay na, at katumpakan mekanikal na mga bahagi kung saan katigasan, Paglaban sa Pagsusuot, Mahalaga ang dimensional na katatagan.
- Sektor ng Enerhiya: Ginagamit sa mga sistema ng nukleyar na kapangyarihan at mga turbine ng hangin para sa mga sangkap na nakalantad sa stress, init, at katamtamang kinakaing unti-unti na kapaligiran.
7. Mga Katumbas na Grade
Pag-unawa sa katumbas na grado ng 316 mga bes. 17-4PH Hindi kinakalawang na asero ay mahalaga para sa pagpili ng naaangkop na mga materyales sa iba't ibang mga internasyonal na pamantayan, Tinitiyak ang pandaigdigang pagiging tugma at kakayahang umangkop sa sourcing.
| Pamantayan | 316 Hindi kinakalawang na asero katumbas | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero Katumbas |
|---|---|---|
| Numero ng UNS | S31600 | S17400 |
| ASTM | A240 (Plato / Sheet), A276 (bar), A312 (Pipe) | A564 (semi-tapos na), A693 (mga bar), A705 (Welded websayt para sa pamamahagi ng mga bid) |
| EN (Europa) | 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) |
| JIS (Hapon) | SUS316 | SUS630 |
| GB (Tsina) | 0Cr17Ni12Mo2 | 06Cr17Ni4Cu4Nb |
| DIN (Alemanya) | X5CrNiMo17-12-2 | X5NiCuNb16-4 |
8. Komprehensibong Paghahambing ng 316 mga bes. 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero
| Aspekto | 316 Hindi kinakalawang na asero | 17-4PH Hindi kinakalawang na Asero |
|---|---|---|
| Microstructure | Austenitic (FCC) | Martensitiko + Pinatigas ang pag-ulan |
| Lakas ng Paghatak | 485–620 MPa (annealed na nga ba) | 930–1300 MPa (may edad na) |
| Ang katigasan ng ulo | Hanggang sa ~ 95 HRB | Hanggang sa 44 HRC |
| Paglaban sa kaagnasan | Napakahusay, lalo na sa mga klorido | Katamtaman, Hindi gaanong lumalaban sa pitting |
| Ductility | Mataas na (>40% pagpapahaba) | Katamtaman (8-15% pagpapahaba) |
| Paggamot ng Heat | Pagsusubo lamang | Paggamot ng solusyon + Pagtanda |
| Weldability | Napakahusay | Nangangailangan ng post-weld heat treatment |
| Mga Karaniwang Aplikasyon | Marine, kemikal na, medikal na, pagproseso ng pagkain | Aerospace, langis & gas, mga tooling |
| Gastos | Katamtaman | Mas Mataas |
9. Pangwakas na Salita
Sa pagtatapos, 316 hindi kinakalawang na asero Nagniningning kung saan ang paglaban sa kaagnasan, pagiging formable, at ang kahusayan sa gastos ay pinakamahalaga.
Sa kabilang banda naman, 17-4PH hindi kinakalawang na asero Mahusay sa Lakas na Kritikal, mga application na sensitibo sa pagkapagod kung saan maaaring pamahalaan ng mga taga-disenyo ang mas hinihingi nitong mga pangangailangan sa paggamot sa init at paggawa.
Sa pamamagitan ng pagtimbang ng pagiging agresibo sa kapaligiran, mekanikal na naglo-load, at mga hadlang sa pagmamanupaktura,
Ang mga inhinyero ay maaaring may kumpiyansa na pumili ng pinakamainam na grado-sa gayon ay tinitiyak ang pagiging maaasahan ng bahagi, pagganap, at halaga ng lifecycle.
DEZE Ito ang perpektong pagpipilian para sa iyong mga pangangailangan sa pagmamanupaktura kung kailangan mo ng mataas na kalidad hindi kinakalawang na asero Mga Paghahagis.
Mga FAQ:
Ano ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng 316 mga bes. 17-4PH hindi kinakalawang na asero?
316 ay isang austenitic hindi kinakalawang na asero na kilala para sa mahusay na kaagnasan paglaban at mataas na ductility,
habang ang 17-4PH ay isang martensitic precipitation-hardening hindi kinakalawang na asero na nag-aalok ng higit na mataas na lakas at katigasan ngunit katamtamang paglaban sa kaagnasan.
Ang kanilang mga microstructures, mekanikal na mga katangian, at ang mga kinakailangan sa paggamot sa init ay naiiba nang malaki.
Aling hindi kinakalawang na asero ang may mas mahusay na paglaban sa kaagnasan?
316 hindi kinakalawang na asero outperforms 17-4PH sa kaagnasan paglaban, lalo na sa mayaman sa klorido, marine, at mga kapaligiran ng kemikal, higit sa lahat dahil sa nilalaman ng molibdenum nito.
17-4PH ay may katamtamang kaagnasan paglaban at maaaring mangailangan ng proteksiyon coatings sa agresibong kapaligiran.
Maaari bang palitan ang 17-4PH hindi kinakalawang na asero 316 Sa lahat ng mga application?
Hindi. Habang ang 17-4PH ay nagbibigay ng mas mataas na lakas at katigasan, Hindi ito tumutugma sa paglaban sa kaagnasan at ductility ng 316.
Ito ay mas angkop para sa mga application na nangangailangan ng mataas na mekanikal na lakas at katamtamang paglaban sa kaagnasan, Tulad ng aerospace o langis & Mga Bahagi ng Gas, Sa halip na paggamit ng tubig o pagproseso ng pagkain.
Aling hindi kinakalawang na asero ang mas madaling makina?
17-4PH ay mas madaling makina pagkatapos ng solusyon paggamot dahil sa kanyang mas mababang katigasan sa yugtong iyon. 316 Mabilis na tumigas ang timbang sa panahon ng pagmamanupaktura, Gawing mas mahirap ang pagputol nang maayos.
Paano gumagana ang mga gastos 316 mga bes. 17-4PH ihambing?
Sa pangkalahatan, 17-4PH hindi kinakalawang na asero gastos higit pa dahil sa kanyang kumplikadong mga elemento ng haluang metal at init paggamot proseso.
316 ay mas matipid para sa mga application na inuuna ang paglaban sa kaagnasan at kakayahang umol.
17-4PH hindi kinakalawang na asero magnetic?
Oo nga, 17-4Ang PH ay nagpapakita ng mga magnetikong katangian dahil sa martensitikong istraktura nito, samantalang ang 316 Hindi kinakalawang na asero ay karaniwang non-magnetic sa annealed kondisyon.
