1. 소개
17-4PH 스테인리스 스틸은 높은 강도와 인상적인 조합으로 유명합니다., 내구성, 및 내식성, 항공우주와 같은 까다로운 산업에서 귀중한 자산이 됩니다., 의료, 자동차, 그리고 석유와 가스.
이 독특한 합금, 혹독한 환경과 스트레스를 모두 견딜 수 있는 능력, 엔지니어와 제조업체에게 최고의 선택이 되었습니다..
이 기사에서는, 속성에 대해 자세히 알아보겠습니다., 이익, 애플리케이션, 17-4PH 스테인리스 스틸에 대한 실제 고려 사항.
결국, 이 합금이 현대 제조 분야에서 가장 다재다능한 재료 중 하나인 이유를 이해하게 될 것입니다..
2. 17-4PH 석출경화 스테인레스강이란??
17-4PH 스테인리스 스틸, UNS S17400이라고도 함, 마르텐사이트이다, 석출경화합금.
기존의 스테인레스 스틸과 다르게, 독특한 노화 과정을 통해 강도와 경도를 얻습니다., 스트레스에 대한 내구성과 복원력을 향상시키는 제품입니다..
화학 분석
무게 % (범위가 달리 표시되지 않는 한 모든 값은 최대값입니다.)
크롬 | 15.0 최소 - 최대 17.5. | 인 | 0.04 |
니켈 | 3.0 최소-5.0 최대. | 황 | 0.03 |
구리 | 3.0 최소-5.0 최대. | 규소 | 1.0 |
탄소 | 0.07 | 노븀과 탄탈룸 | 0.15 최소 - 최대 0.45. |
망간 | 1.0 | 철 | 균형 |
석출경화 공정
17-4PH는 뚜렷한 노화 과정을 겪습니다., 처음에 용체화 처리된 곳, 그런 다음 다양한 온도에서 숙성됩니다. (900°F ~ 1150°F) 다양한 경도 수준을 달성하기 위해.
이 과정, "노화" 또는 "석출 경화"라고 합니다.,”을 통해 제조업체는 특정 응용 분야에 맞게 속성을 미세 조정할 수 있습니다..
품질 표준
17-4PH는 엄격한 기준을 충족합니다., AMS를 포함하여 5643, ASTM A564, 및 DIN 1.4542.
이러한 품질 표준은 17-4PH가 스트레스가 많은 다양한 환경에서 신뢰성과 내구성을 일관되게 제공하도록 보장합니다..
모든 등급 비교
에서 | ASTM | 안에 | 우리를 | 아프노르 | 신우 | GB |
---|---|---|---|---|---|---|
1.4542 | 등급 630(AMS 5604B) | X5CrNiCuNb 16-4 | S17400 | Z5 | 17-4PH | 0Cr17Ni4Cu4Nb |
3. 가공 서비스
제련 옵션
1 EAF: 전기로
2 EAF+LF+VD: 정련 및 진공 탈기
3 EAF+ESR: 일렉트로 슬래그 재용해
4 EAF+PESR: 보호분위기 일렉트로 슬래그 재용해
5 VIM+PESR: 진공 유도 용해
성형 옵션
1 열간 압연 공정
2 열간 단조: 전기유압식; 고속유압; 유압식; 정밀 단조
열처리 옵션
1 +에이: 단련 (완전/부드러움/구형화)
2 +N: 정규화됨
3 +NT: 정규화 및 강화
4 +QT: 담금질 및 강화 (물/기름)
5 +에: 어닐링된 용액
6 +피: 석출 경화
표면 옵션
1 검은색 표면
2 접지됨: 밝지만 거친; 정밀도가 아님
3 판재 가공: 밝고 정밀함; 작은 회전 흉터
4 껍질을 벗긴/돌린: 밝고 정밀함; 작은 회전 흉터
5 우아한: 매우 밝고 정밀한 크기; 흉터가 변하지 않음
기타 서비스
1 절단: 작은 조각
2 CNC 기계: 당신의 그림을 제작하세요
3 패키지: 베어/나일론/캔버스/나무
4 지불: 티/티, 신용장, O/A(크레딧 요청)
5 수송: FOB/CFR/CIF/DDU/DDP (기차/선박/항공)
4. 기계적 성질
배송조건 | 전기 저항력(마이크로옴-cm) | 탄성 계수(평점) | 강성 계수(평점) | 인장 강도 Rm (Mpa) | 항복 강도 Rp0.2 (Mpa) | 연장 % 2인치에 (50.8 mm) | 면적 감소 (%) | 경도 (HRC) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
에이(단련된) | 98 | 196 | 77.2 | 1030 분 | 760 분 | 8 | / | 33 최대 |
시간 900 | 77 | 196 | 77.2 | 1310 분 | 1170 분 | 10 | 40 | 40-47 |
H925 | / | / | / | 1170 분 | 1070 분 | 10 | 44 | 38-45 |
H1025 | / | / | / | 1070 분 | 1000 분 | 12 | 45 | 35-42 |
H1075 | 80 | 196 | 77.2 | 1000 분 | 860 분 | 13 | 45 | 31-39 |
H1150 | 86 | 196 | 77.2 | 930 분 | 725 분 | 16 | 50 | 28-37 |
5. 17-4PH 석출경화 스테인리스강의 주요 특성
17-4PH 스테인리스강은 기계적 특성과 물리적 특성의 독특한 조합으로 잘 알려진 다목적 고성능 소재입니다..
다양한 산업 응용 분야에서 17-4PH를 선호하는 주요 특성은 다음과 같습니다.:
고강도
- 인장강도: 최대 180,000 psi (1241 MPa)
- 항복 강도: 최대 150,000 psi (1034 MPa)
- 경도: 최대 48 HRC (로크웰 C 스케일)
설명: 17-4PH는 석출경화 공정을 통해 높은 강도를 달성합니다..
이 과정에는 용액 처리가 포함됩니다., 담금질, 그리고 재료를 노화시키는 것, 이는 매트릭스 내에 미세한 침전물을 형성합니다., 소재의 강도를 대폭 강화.
이로 인해 17-4PH는 높은 하중 지지력과 구조적 무결성이 요구되는 응용 분야에 이상적입니다..
부식 저항
- 크롬 함량: 15-17%
- 니켈 함량: 3-5%
- 구리 함량: 3-5%
설명: 17-4PH의 높은 크롬 함량은 탁월한 내식성을 제공합니다., 특히 화학물질에 노출된 환경에서, 바닷물, 및 기타 부식제.
니켈과 구리가 함유되어 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성이 더욱 향상됩니다., 해양 및 화학 처리 응용 분야에 적합합니다..
우수한 가공성 및 용접성
- 가공성: 17-4PH는 다른 고강도 스테인리스강에 비해 상대적으로 가공이 용이합니다..
- 용접성: 다양한 기술을 사용하여 용접할 수 있습니다., TIG를 포함한, 나, 전자빔 용접.
설명: 용체화 처리 조건에서 적당한 경도로 인해 소재의 가공성이 향상됩니다., 표준 가공 도구를 사용하여 절단 및 성형을 더 쉽게 만듭니다..
추가적으로, 17-4PH를 효율적으로 용접할 수 있습니다., 강력하고 내구성 있는 조인트 보장, 이는 많은 산업 응용 분야에서 매우 중요합니다..
내열성
- 온도 범위: 최대 600°F의 고온에서도 강도와 특성을 유지합니다. (316℃).
설명: 17-4PH는 고온에서도 기계적 특성을 유지합니다., 엔진 부품 및 배기 시스템과 같은 고온 환경의 응용 분야에 적합합니다..
이 특성은 부품이 심각한 열 스트레스에 노출되는 산업에서 특히 중요합니다..
자기적 성질
- 강화된 상태의 자기:
설명: 17-4PH는 경화된 상태에서 자성을 띠고 있습니다., 이는 특정 애플리케이션에 유리할 수 있습니다., 자기 센서 및 액추에이터 등.
이 속성은 다양성을 더해주며 다양한 산업 환경에서 활용할 수 있습니다..
피로 저항
- 피로 강도: 높은 피로 저항, 순환 로딩 애플리케이션에 적합하게 만듭니다..
설명: 17-4PH는 높은 피로 저항성을 나타냅니다., 이는 반복적인 스트레스 사이클을 실패 없이 견딜 수 있음을 의미합니다..
이 속성은 자주 로드 및 언로드되는 구성요소에 매우 중요합니다., 항공우주 및 자동차 애플리케이션과 같은.
내마모성
- 내마모성: 마모 및 마모에 대한 우수한 저항성.
설명: 17-4PH의 높은 경도와 강도는 우수한 내마모성에 기여합니다..
이 특성은 부품이 마찰과 마모를 받는 응용 분야에서 특히 유용합니다., 베어링, 기어 등.
치수 안정성
- 안정: 열처리 후에도 치수 안정성 유지.
설명: 적절한 열처리를 통해 17-4PH의 치수가 유지됩니다., 이는 정밀 부품에 매우 중요합니다..
이 특성은 열처리 후 추가 가공의 필요성을 줄입니다., 시간과 비용 절약.
생체적합성
- 생체적합성: 생물 의학 응용 분야에 적합.
설명: 17-4PH는 생체 적합성과 부식에 대한 저항성으로 인해 생의학 응용 분야에 자주 사용됩니다..
수술기구에 사용됩니다, 임플란트, 재료가 안전하고 체액에 반응하지 않아야 하는 기타 의료 기기.
6. 17-4PH 스테인레스 스틸 사용의 이점
17-4PH 스테인리스 스틸은 강도를 결합합니다., 내식성, 그리고 가공의 용이성, 많은 까다로운 산업 분야에서 최고의 선택이 되고 있습니다..
눈에 띄는 이유는 다음과 같습니다:
산업 전반에 걸친 다양성
항공우주부터 의료 및 해양 응용 분야까지, 17-4PH의 견고한 특성으로 인해 다양하고 까다로운 환경에서도 성능을 발휘할 수 있습니다..
적응성은 높은 강도와 신뢰성이 필수적인 분야에서 자산이 됩니다..
내구성과 내식성
합금은 응력 부식 균열에 대한 내성이 매우 높습니다., 특히 염화물이 풍부한 환경에서.
이러한 내구성은 부품의 수명 연장으로 이어집니다., 유지 관리 비용을 줄이고 중요 구성 요소의 수명을 연장합니다., 특히 해양 및 화학 산업에서.
비용 효율적인 솔루션
강도가 높고 가공성이 우수함, 17-4PH는 신너 생산을 가능하게 합니다., 더 가벼운 부품, 재료비 절감.
가공이 용이하여 생산 비용도 절감됩니다., 경제적으로 오랫동안 사용할 수 있도록.
효율적인 열처리
17-4PH는 신속한 열처리를 가능하게 합니다., 이는 제조업체가 강도와 경도를 신속하게 조정할 수 있음을 의미합니다..
튜닝 속성의 이러한 유연성은 생산 속도를 높이고 리드 타임을 줄이는 데 도움이 됩니다..
낮은 유지 관리
내식성으로 인해, 17-4PH로 제작된 부품은 최소한의 유지관리가 필요합니다., 이는 가동 중지 시간으로 인해 비용이 많이 드는 산업에 유리합니다..
열악한 조건에서도 내구성이 뛰어나 시간이 지나도 수리 및 교체 필요성이 최소화됩니다..
가공의 높은 정밀도
합금의 가공성, 특히 경화된 상태에서, 복잡한 구성요소의 정확한 생성을 지원합니다..
이는 공차가 엄격한 부품에 적합합니다., 수술 기구, 항공우주 부품 등.
7. 17-4PH 스테인레스 스틸의 응용
- 항공우주: 구조적 구성요소, 패스너, 고강도 및 내식성을 요구하는 부품 및 부품.
- 생의학: 수술 도구, 임플란트, 강력하고 생체 적합성이 요구되는 수공구.
- 화학 처리: 슬리퍼, 밸브, 부식성 화학물질을 견뎌야 하는 배관 시스템.
- 식품 가공 장비: 식품 가공 공장의 기계 및 부품, 위생과 내부식성이 중요한 곳.
- 게이트 밸브: 내구성과 신뢰성이 요구되는 고압, 고온 밸브부품.
- 기계 부품: 샤프트, 기어, 높은 하중과 응력을 견뎌야 하는 기타 기계 부품.
- 석유 및 가스 생산: 포일, 헬리콥터 갑판 플랫폼, 열악한 환경에서 작동하는 기타 장비.
- 펄프 및 종이: 부식성 화학물질 및 고온에 대한 내성이 요구되는 제지 공장 장비 및 기계류.
8. 17-4PH 스테인레스 스틸 열처리 및 제조
용체화 처리 (조건 A)
프로세스:
- 난방: 재료를 1700°F로 가열합니다. (927℃).
- 담금질: 물이나 기름으로 담금질하여 재료를 빠르게 냉각시킵니다..
- 결과: 이 과정을 통해 부드럽고 연성이 있는 상태가 됩니다., 성형 및 가공에 적합한 재료 만들기.
냉간 가공
프로세스:
- 가공경화: 재료에 압연과 같은 냉간 가공 공정을 가함, 그림, 또는 스탬핑.
- 결과: 냉간 가공은 재료의 강도와 경도를 증가시킵니다., 고강도 응용 분야에 적합하게 만듭니다..
열간성형
프로세스:
- 난방: 재료를 1800°F~2000°F 사이의 온도로 가열합니다. (982°C~1093°C).
- 형성: 뜨거운 상태에서 재료의 모양을 만드세요..
- 냉각: 재료를 서서히 냉각시키십시오..
- 결과: 열간 성형을 통해 복잡한 모양과 대형 부품을 만들 수 있습니다., 항공우주 및 중장비 응용 분야에 자주 사용됩니다..
가열 냉각
프로세스:
- 난방: 재료를 1500°F~1600°F 사이의 온도로 가열합니다. (816°C~871°C).
- 냉각: 재료를 천천히 식혀주세요.
- 결과: 어닐링은 내부 응력을 완화하고 연성을 향상시킵니다., 재료의 성형성을 향상시키고 후속 작업 중 균열 위험을 줄입니다..
경화
프로세스:
- 노화치료:
- 900°F (482℃): 재료의 나이 2 시간, 이어서 공기 냉각.
- 1050°F (566℃): 재료의 나이 2 시간, 이어서 공기 냉각.
- 1100°F (593℃): 재료의 나이 2 시간, 이어서 공기 냉각.
- 결과: 노화 처리는 다양한 강도 수준을 달성합니다., 재료를 특정 응용 분야 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다..
예를 들어, 1100°F에서 숙성 (593℃) 최대 인장 강도가 발생할 수 있습니다. 180,000 psi (1241 MPa).
용접
기법:
- 싸움 (텅스텐 불활성 가스) 용접: 정확하고 깨끗한 용접에 적합.
- 나 (금속 불활성 가스) 용접: 더 큰 구성 요소의 경우 더 빠르고 효율적입니다..
- 전자빔 용접: 열 영향을 받는 부분이 최소화된 깊고 좁은 용접에 이상적입니다..
- 레이저 용접: 높은 정밀도와 낮은 열 입력 제공.
고려사항:
- 예열: 재료를 150-250°F로 예열하세요. (65-121℃) 균열의 위험을 줄이기 위해.
- 낮은 열 입력: 낮은 열 입력을 사용하여 왜곡 및 잔류 응력을 최소화합니다..
- 용접 후 열처리: 잔류응력을 완화하고 강한 용접후열처리를 수행합니다., 내구성 있는 조인트.
가공성
팁:
- 도구 선택: 고속도강을 사용 (HSS) 또는 최적의 성능을 위한 초경 공구.
- 냉각수: 발열을 줄이고 공구 수명을 연장하려면 충분한 절삭유를 도포하십시오..
- 절단 매개변수: 절단 속도와 이송을 조정하여 단단한 부분을 처리하고 도구 선명도를 유지합니다..
- 도구 유지 관리: 최적의 성능을 보장하고 공구 마모를 줄이기 위해 공구를 정기적으로 검사하고 연마합니다..
CNC 가공 최적화:
- 이송 속도: 생산성과 공구 수명의 균형을 맞추기 위해 적절한 이송 속도를 사용하십시오..
- 스핀들 속도: 재료의 경도와 도구의 성능에 맞게 스핀들 속도를 조정하십시오..
- 공구 형상: 재료의 경도를 처리하고 마찰을 줄이기 위해 올바른 형상의 도구를 선택하십시오..
표면 마무리
세련:
- 프로세스: 부드럽고 빛나는 표면을 얻기 위해 연마재와 광택제를 사용하십시오..
- 결과: 연마는 재료의 외관을 향상시키고 표면 거칠기를 감소시킵니다., 내식성 향상.
코팅:
- 유형: 전기도금, 분말 코팅, 그리고 페인트.
- 이익: 코팅은 부식에 대한 추가적인 보호 기능을 제공하고 재료의 외관과 내구성을 향상시킵니다..
9. 가공 및 제작 고려 사항
가공성:
- 팁: 고속도강을 사용 (HSS) 또는 초경 공구, 충분한 냉각수를 바르십시오, 날카로운 도구 모서리를 유지하여 마모를 줄이고 표면 조도를 향상시킵니다..
절단 매개변수를 조정하여 단단한 부분을 처리하고 도구 선명도를 유지합니다..
용접 기술:
- 모범 사례: 150-250°F로 예열하세요 (65-121℃), 낮은 열 입력을 사용, 잔류응력 완화 및 균열방지를 위해 용접후열처리를 실시합니다..
적절한 용접 기술로 강력하고 안정적인 접합 보장.
열처리 및 변형 제어:
- 열팽창 관리: 열처리 중 변형을 최소화하기 위해 고정 장치 및 지지대 사용.
점진적인 가열 및 냉각은 열 응력을 줄이고 치수 정확도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다..
10. 다른 스테인레스강과의 비교
304 그리고 316 스테인레스강:
- 힘: 17-4PH는 PH에 비해 인장강도와 항복강도가 더 높습니다. 304 그리고 316 스테인리스강.
- 부식 저항: 316 몰리브덴 함량으로 인해 약간 더 나은 내식성을 제공합니다., 그러나 17-4PH는 강도와 내식성의 균형이 잘 맞습니다..
- 비용: 17-4PH는 일반적으로 더 비싸지만 까다로운 애플리케이션에서 더 나은 성능을 제공합니다., 장기적으로 비용 효율적인 선택이 될 수 있도록.
기타 석출경화 등급:
- 15-5PH: 더 높은 강도와 더 나은 인성, 항공우주 및 방위 분야의 고강도 응용 분야에 적합.
- 13-8PH: 강도와 내식성의 탁월한 조합, 항공우주 및 화학 처리에 사용.
13-8PH는 17-4PH에 비해 강도와 인성의 균형이 약간 더 좋습니다..
11. 일반적인 과제와 솔루션
응력 부식 균열에 대한 민감성 (SCC):
- 완화: 염화물이 풍부한 환경을 피하세요, 적절한 열처리를 사용하십시오, 적절한 표면 마감을 유지합니다.. 정기적인 점검과 유지보수로 SCC 예방에 도움이 될 수 있습니다..
열처리 요구 사항:
- 올바른 노화 보장: 원하는 특성을 얻으려면 권장 노화 온도와 시간을 따르십시오.. 재료의 성능을 최적화하려면 적절한 열처리가 중요합니다..
가공 과제:
- 딱딱한 부분 처리하기: 더 단단한 도구 재료를 사용하고 절단 매개변수를 조정하여 단단한 부분을 처리합니다..
최적의 성능을 보장하고 공구 마모를 줄이기 위해 공구를 정기적으로 검사하고 연마합니다..
12. 미래 동향 및 개발
합금 설계의 발전:
- 새로운 변종: 특성이 향상된 석출경화강의 새로운 등급, 내식성 강화, 강도 강화 등, 개발되고 있습니다.
이러한 발전은 응용 범위를 확장하고 성능을 향상시키는 것을 목표로 합니다..
제조의 지속 가능성:
- 재활용: 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 재활용 및 17-4PH 재사용에 대한 관심 증가.
업계가 폐기물과 에너지 소비를 최소화하기 위해 노력함에 따라 지속 가능한 제조 방식이 더욱 중요해지고 있습니다.. - 자원 효율적인 처리: 폐기물과 에너지 소비를 최소화하기 위한 생산 공정 최적화, 제조를 더욱 지속 가능하고 비용 효율적으로 만듭니다..
애플리케이션 확장:
- 재생에너지: 풍력 터빈 사용 증가, 태양 전지판, 및 기타 재생 에너지 기술, 가혹한 환경에 대한 내구성과 저항성이 중요한 곳.
- 고급 로봇공학: 고정밀 로봇 부품 및 시스템 활용, 장기간의 성능을 위해서는 높은 강도와 내식성이 필수인 곳.
13. 결론
17-4PH 석출경화 스테인리스강은 높은 강도를 겸비한 놀라운 소재입니다., 내식성, 가공성이 우수하고.
다용성과 내구성으로 인해 다양한 산업 분야에서 선호되는 선택입니다., 항공우주에서 생물의학까지.
그 특성을 이해함으로써, 이익, 및 주요 고려 사항, 제조업체는 17-4PH를 활용하여 현대 엔지니어링 요구 사항을 충족하는 고성능 제품을 만들 수 있습니다..
새로운 제품을 설계하든, 기존 제품을 최적화하든, 17-4PH는 뛰어난 성능과 신뢰성으로 인해 고려해 볼 만한 소재입니다..
당신이 어떤 스테인레스 스틸 처리 요구, 자유롭게 해주세요 저희에게 연락주세요.