1. Bevezetés
A jog kiválasztása rozsdamentes acél minőségű közvetlenül befolyásolja a termék teljesítményét, hosszú élet, és költséghatékonyság.
Ebben a cikkben, Bemutatunk egy mélyreható, hiteles összehasonlítás 316 (egy austenit ötvözet, amely korrózióállóságáért nagyra becsült) és 17--4ph (egy martenzitikus, A csapadék -keményítő ötvözet nagy szilárdságáért ünnepelt).
A kémia szisztematikus elemzésével, mechanikai tulajdonságok, korróziós viselkedés, hőkezelés, és ipari alkalmazások, A mérnökök egyértelművé válnak, hogy mikor kell megadni az egyes osztályokat az optimális eredmények érdekében.
2. Kémiai összetétel
| Elem | 316 Rozsdamentes acél (wt. %) | 17–4Ph rozsdamentes acél (wt. %) | Elsődleges funkció |
|---|---|---|---|
| CR | 16.0 –18.0 | 15.0 –17.5 | Védő cr₂o₃ passzív filmet alkot, amely ellenáll az általános és a magas hőmérsékletű korróziónak |
| -Ben | 10.0 –14.0 | 3.0 –5.0 | Stabilizálja az austenitet (szívósság, hajlékonyság); 17–4 órás AIDS AIDS Martensite keménységét megtartott austenit révén |
| MO | 2.0 –3.0 | - - | Fokozza a pontozás és a hasadék korrózióállóságát a kloridban gazdag környezetben |
CU |
- - | 3.0 –5.0 | Az öregedés során kicsapódik, mint koherens ε -cu részecskék, nagy szilárdságot biztosítva 17–4Ph -ban |
| Földrajzi jelzés + Szembe néző | - - | 0.15 –0.45 | Finom karbonitrideket képez, amelyek rögzítik a gabonahatárokat és stabilizálják a martenzit szerkezetet |
| MN | ≤2.0 | ≤1.0 | Dezoxidálóként működik az olvadás során, és részben helyettesíti az NI -t az austenit stabilizálására |
| És | ≤1.0 | ≤1.0 | Javítja az oxidációs rezisztenciát a magas hőmérsékleten történő expozíció során |
| C | ≤0,08 | ≤0,07 | -Ben 316 korlátozza a karbid -hálózatokat az szenzibilizáció megelőzése érdekében; A 17–4Ph -ban kiegyensúlyozza a martenzit keménységét vs. szívósság |
| S | ≤0,03 | ≤0,03 | Javítja a megmunkálhatóságot a szulfid zárványok révén, minimális hatással a korrózióra |
3. Mechanikai tulajdonságok
A rozsdamentes acélok mechanikai viselkedését mélyen befolyásolja a mikroszerkezet és a hőkezelés előzményei.
316 rozsdamentes acél, Teljesen austenitikus lenni, Kiváló rugalmasságot és mérsékelt erőt mutat,
míg 17-4PH, Csapadékkal keményített martenzites rozsdamentes acélként, kivételes erőt és keménységet biztosít az öregedés utáni kezelés után.
Az alábbi táblázat összehasonlítja a legfontosabb mechanikai tulajdonságokat közös körülmények között.
Összehasonlító táblázat: Mechanikai tulajdonságai 316 VS. 17-4PH rozsdamentes acélok
| Ingatlan | 316 Rozsdamentes acél (Lágyított) | 17-4PH rozsdamentes acél (H900) | 17-4PH rozsdamentes acél (H1150) |
|---|---|---|---|
| Szakítószilárdság (MPA) | 515–620 | ≥ 1310 | ~ 930 |
| Hozamszilárdság (0.2%, MPA) | 205–290 | ≥ 1170 | ~ 725 |
| Meghosszabbítás (%) | ≥ 40 | ~ 10–12 | ~ 16–20 |
| Keménység (HRB/HRC) | HRB 80–95 (≈ HB 150–200) | HRC 40–44 | HRC 28–32 |
| Ütközési szilárdság (J, @Rt) | > 160 J | ~ 20–30 J | ~ 50–60 J |
| Kifáradási szilárdság (MPA) | ~ 240 (10⁷ ciklusra, R = 0,1) | ~ 620 (H900, 10⁷ ciklusok, R = 0,1) | ~ 450 |
| Rugalmassági modulus (GPA) | 193 | 200 | 200 |
4. Korrózióállóság
Korrozív környezetben, Anyagválasztás attól függ, hogy az ötvözetek hogyan ellenállnak az egységes támadásnak, lokalizált ütés, stressz -korrózió -repedés, és magas hőmérsékleti oxidáció.
Általános (Egyenruha) Korrózió
- 316 Rozsdamentes acél
A mérnökök az alábbiakban számolják be a korróziós arányokat 0.1 mm/év Semleges klorid oldatokban (3.5 % Nátékol 25 ° C).
Annak kombinációja 16–18 % CR és 2–3 % MO fenntartja a kitartó cr₂o₃/moo₃ passzív filmet, amely mind a savakat, mind az lúgokat visszatartja. - 17–4Ph rozsdamentes acél
15–17.5 -rel % CR, de nincs mo, 17–4ph nagyjából korrodálódik 0.2 mm/év azonos körülmények között.
Bár Cu és NB kiegészítései kissé támogatják az általános ellenállást, Nem egyezik meg a 316 -os egyenruhás támadási előadással.
Beillesztés & Hasadás korrózió
- SS316 Eléri a Hüvelyes ellenállás egyenértékű száma (Faipari) körülbelül 24 (Take = cr + 3.3 MO + 16 N), ami megemeli annak kritikus pontozási hőmérsékletét (CPT) durván 23 ° C A szellőztetett sós vízben.
- 17--4ph hiányzik a mo, Tehát a Pren közel esik 14, A CPT -t kb. –2 ° C. Következésképpen, 17A –4PH viszonylag enyhe klorid környezetben lokalizált támadást szenved.
Stressz -korrózió -repedés (SCC)
- 316 Rozsdamentes acél
Fenntartja az SCC ellenállást 60 ° C klorid -hordozó közegben húzóstressz alatt. Teljesen austenit szerkezete és Mo -dúsított passzív filmblokk -repedés kezdeményezése és terjedése. - 17–4Ph rozsdamentes acél
Mérsékelt SCC -érzékenységet mutat a fenti öregedéskor 482 ° C (H900 - H1025 feltételek).
Az öregedés megöleli a gabona határait, Tehát a tervezőknek enyhíteniük kell a húzófeszültségeket, vagy meg kell adniuk a duplex fokozatokat a magas hőmérsékletű klorid expozícióhoz.
Magas hőmérsékleti oxidáció & Méretezés
- 316 egy folyamatos Chromia skálát képez, amely továbbra is ragaszkodik 800 ° C oxidáló légkörben.
Mo tartalma tovább lelassítja a skála növekedési ütemeit, készítés 316 Ideális a füstgázok és a kemence alkatrészekhez. - 17--4ph A CR₂O₃ -t is kialakulja megemelkedett hőmérsékleten, de a skála spallációja fentebb jelentős lesz 600 ° C.
A tervezőknek bevonatot kell alkalmazniuk, vagy alternatív ötvözeteket kell választaniuk, amikor a küszöb feletti oxidációs ellenállás kritikusnak bizonyul.
5. Hőkezelés & Megmunkálhatóság
Az SS316 és a 17-4PH rozsdamentes acélok hőkezelési viselkedése és feldolgozási jellemzői jelentősen különböznek az alapjául szolgáló fémkohászati osztályuk miatt:
316 egy austenit rozsdamentes acél, míg a 17-4ph a csapadékkal keményített martenzitikus ötvözet.
Ezek a különbségek befolyásolják az egyes anyagok megkeményedését, kialakult, hegesztett, és megmunkált.
316 Rozsdamentes acél
316 A teljes austenit szerkezete miatt nem lehet megkeményedni a hőkezeléssel. Erősségét főleg azáltal javítja hideg munka, ami növeli a keménységet és a szakítószilárdságot a rugalmasság rovására.
Ez általában lágyítva 1010–1120 ° C -on, ezt követi a gyors hűtés a korrózióállóság fenntartása érdekében.
Hegesztés 316 viszonylag könnyű, minimális hegesztõ kezelést igényel, kivéve, ha kritikus környezetben használják.
17-4PH rozsdamentes acél
17-4PH, másrészt, Jelentősen megkeményíthető csapadék hőkezelés, amely magában foglalja oldatkezelés 1020–1050 ° C -on, majd öregedés különböző hőmérsékleten (H900 - H1150).
A hőkezelési feltétel meghatározza annak végső tulajdonságait - a H900 maximális szilárdságot eredményez, Míg a H1150 jobb szilárdságot és korrózióállóságot biztosít.
Kínál Kiváló megmunkálhatóság az oldat-betöltött állapotban, És bár hegeszthető, A weld utáni öregedés elengedhetetlen a mechanikai tulajdonságok helyreállításához.
Összehasonlító táblázat: Hőkezelés & Megmunkálhatóság
| Ingatlan | 316 Rozsdamentes acél | 17-4PH rozsdamentes acél |
|---|---|---|
| Hőkezelési típus | Lágyítás (nehézkesítő) | Oldatkezelés + csapadék öregedés |
| Keményítő mechanizmus | Csak hideg munka | Csapadékkeményítés (H900 - H1150) |
| Tipikus lágyító hőmérséklet. | 1010–1120 ° C | 1020–1050 ° C (oldatkezelés) |
| Öregedő hőmérséklet | N/A | 480 ° C (H900) 620 ° C -ig (H1150) |
| Hegesztést követő hőkezelés | Általában nem szükséges | Szükséges az erő és a keménység helyreállításához |
| Megmunkálhatóság (Oldat állapot) | Mérsékelt | Jó |
| Hegesztés | Kiváló a szokásos austenit töltőfémekkel | Jó, de megköveteli a hegeszt utáni öregedést |
| Megfogalmazhatóság | Kiváló (mély rajz, hajlítás) | Tisztességes vagy mérsékelt (Korlátozott rugalmasság, ha öregszik) |
6. Alkalmazások & Ipari felhasználási esetek
316 Rozsdamentes acél - fő alkalmazások
- Tengeri Ipar: Ideális a tengervíznek kitett alkatrészekhez, például a szivattyúkhoz, szelepek, rögzítőelemek, és a tengeri hardver a klorid -korrózióval szembeni kiváló ellenállás miatt.
- Vegyi feldolgozás: Általában a savkezelő berendezésekben használják, tartályok, csővezeték, és a hőcserélők, ahol a korrózióállóság kritikus.
- Élelmiszer & Italipar: Előnyben részesítették az egészségügyi feldolgozó berendezéseket, mint például a szállítószalagok, keverő tartályok, és a csövek, amelyek higiénikát igényelnek, Könnyen tisztítható felületek.
- Gyógyszerészeti & Orvosi mezők: Alkalmazzák a műtéti eszközökben, sterilizálható alkatrészek, és a biokompatibilitás és a korrózióállóság miatti nem implantátumú orvostechnikai eszközök.
- Építészet & Építés: Építési homlokzatokban használják, kapaszonyok, és az esztétikai tartósságot és a korrózióállóságot igénylő part menti vagy városi környezetben lévő szerelvények.
17-4PH rozsdamentes acél - fő alkalmazások
- Űrrepülés & Repülés: Széles körben használják a szerkezeti alkatrészekben, rögzítőelemek, futómű alkatrészei, és a turbinamotor alkatrészei nagy szilárdság / súly aránya miatt.
- Olaj & Gázipar: Alkalmas a lyukú szerszámokhoz, tengelyek, és nagynyomású szelepek, amelyek szilárdságot és mérsékelt korrózióállóságot igényelnek.
- Ipari szerszámok: Formákban alkalmazzák, elhuny, és precíziós mechanikai alkatrészek, ahol keménység, kopásállóság, és a dimenziós stabilitás nélkülözhetetlen.
- Energiaágazat: Az atomenergia -rendszerekben és a szélturbinákban a stressznek kitett alkatrészekhez használják, melegít, és mérsékelt korrozív környezetek.
7. Egyenértékű osztályok
Az egyenértékű osztályok megértésének megértése 316 VS. 17-4PH A rozsdamentes acélok elengedhetetlenek a megfelelő anyagok kiválasztásához a különböző nemzetközi szabványok között, A globális kompatibilitás és a rugalmasság beszerzésének biztosítása.
| Standard | 316 Rozsdamentes acél egyenérték | 17-4PH rozsdamentes acél egyenérték |
|---|---|---|
| UNS szám | S31600 | S17400 |
| ASTM | A240 (lemez/lap), A276 (bár), A312 (cső) | A564 (félkísérletű), A693 (rúd), A705 (hegesztett cső) |
| -Ben (Európa) | 1.4401 (X5CRNIMO17-12-2) | 1.4542 (X5crnicunb16-4) |
| Ő az (Japán) | SUS316 | SUS630 |
| Gb (Kína) | 0Cr17ni12mo2 | 06Cr17ni4cu4nb |
| TÓL (Németország) | X5CRNIMO17-12-2 | X5nicunb16-4 |
8. Átfogó összehasonlítás 316 VS. 17-4PH rozsdamentes acélok
| Vonatkozás | 316 Rozsdamentes acél | 17-4PH rozsdamentes acél |
|---|---|---|
| Mikroszerkezet | Austenit (FCC) | Martenzitikus + Megkeményedett |
| Szakítószilárdság | 485–620 MPA (lágyított) | 930–1300 MPA (idős) |
| Keménység | Legfeljebb ~ 95 HRB | -Ig 44 HRC |
| Korrózióállóság | Kiváló, különösen a kloridokban | Mérsékelt, kevésbé ellenáll a csapásnak |
| Hajlékonyság | Magas (>40% meghosszabbítás) | Mérsékelt (8-15% meghosszabbítás) |
| Hőkezelés | Csak lágyítás | Oldatkezelés + Öregedés |
| Hegesztés | Kiváló | Megköveteli a hegeszt utáni hőkezelést |
| Tipikus alkalmazások | Tengeri, kémiai, orvosi, élelmiszer -feldolgozás | Űrrepülés, olaj & gáz, szerszámkészítés |
| Költség | Mérsékelt | Magasabb |
9. Következtetés
Befejezéssel, 316 rozsdamentes acél Ragyog, ahol a korrózióállóság, Megfogalmazhatóság, és a költséghatékonyság leginkább számít.
Másrészt, 17–4Ph rozsdamentes acél kitűnő az erő -kritikus, Fáradtság -érzékeny alkalmazások, ahol a tervezők kezelhetik igényesebb hőkezelési és gyártási igényeit.
A környezeti agresszivitás mérlegelésével, mechanikai terhelések, és a gyártási korlátok,
A mérnökök magabiztosan kiválaszthatják az optimális fokozatot - az alkatrészek megbízhatóságának biztosítása, teljesítmény, és az életciklus értéke.
EZ a tökéletes választás a gyártási igényekhez, ha magas színvonalra van szüksége rozsdamentes acél öntvény.
Vegye fel velünk a kapcsolatot ma!
GYIK:
Melyek a fő különbségek között 316 VS. 17-4PH rozsdamentes acélok?
316 egy austenit rozsdamentes acél, amely a kiváló korrózióállóságról és a nagy rugalmasságról ismert,
Míg a 17-4PH egy martenzites csapadék keményítő rozsdamentes acél, amely kiváló erőt és keménységet kínál, de mérsékelt korrózióállóságot.
Mikroszerkezeteik, mechanikai tulajdonságok, és a hőkezelési követelmények jelentősen különböznek.
Melyik rozsdamentes acél jobb korrózióállósággal rendelkezik?
316 A rozsdamentes acél a 17-4PP-vel felülmúlja a korrózióállóságot, Különösen a kloridban gazdag, tengeri, és vegyi környezetek, nagyrészt a molibdén tartalmának köszönhetően.
17-4A pH mérsékelt korrózióállósággal rendelkezik, és agresszív környezetben védő bevonatokat igényelhet.
Can 17-4PH rozsdamentes acél csere 316 Minden alkalmazásban?
Nem. Míg a 17-4PH nagyobb erőt és keménységet biztosít, nem egyezik a korrózióállósággal és a rugalmassággal 316.
Ez jobban megfelel a magas mechanikai szilárdsághoz és a mérsékelt korrózióállósághoz szükséges alkalmazásokhoz, mint például a repülőgép- vagy olaj & gáz alkatrészek, a tengeri vagy élelmiszer-feldolgozási felhasználások helyett.
Melyik rozsdamentes acélt könnyebben lehet gépelni?
17-4A pH -t könnyebben lehet a megoldás kezelése után, mivel az alacsonyabb keménysége abban a szakaszban van. 316 a megmunkálás során általában keményen működni fog, nagyobb kihívást jelent a hatékony vágáshoz.
Hogyan lehet a költségei 316 VS. 17-4PH összehasonlítás?
Általában, 17-4A pH -rozsdamentes acél összetett ötvöző elemei és hőkezelési folyamatok miatt többet fizetnek.
316 gazdaságosabb az alkalmazások számára, amelyek rangsorolják a korrózióállóságot és a megfogalmazhatóságot.
17-4PH rozsdamentes acél mágneses?
Igen, 17-4A pH mágneses tulajdonságokat mutat martenzitikus szerkezete miatt, mivel 316 A rozsdamentes acél általában nem mágneses, lágyított állapotban.
