1. Wstęp
Wybór prawicy stopień stali nierdzewnej bezpośrednio wpływa na wydajność produktu, długowieczność, i opłacalność.
W tym artykule, Prezentujemy dogłębne, Autorytowe porównanie między 316 (stop austenityczny ceniony za odporność na korozję) I 17--4ph (Martenzytyczny, Stop z wytrącaniem obchodzony ze względu na wysoką siłę).
Poprzez systematyczną analizę chemii, właściwości mechaniczne, Zachowanie korozji, obróbka cieplna, i zastosowania branżowe, Inżynierowie uzyskają jasność, kiedy określić każdą ocenę, aby uzyskać optymalne wyniki.
2. Skład chemiczny
| Element | 316 Stal nierdzewna (wt. %) | 17‑4PH stal nierdzewna (wt. %) | Funkcja podstawowa |
|---|---|---|---|
| Kr | 16.0 –18.0 | 15.0 –17,5 | Tworzy ochronną folię pasywną Cr₂o₃, aby oprzeć się ogólnej i wysokiej korozji o wysokiej zawartości |
| W | 10.0 –14.0 | 3.0 –5.0 | Stabilizuje austenit (wytrzymałość, plastyczność); W 17-4ph AIDS Martensite wytrzymałość przez zatrzymaną austenit |
| Pon | 2.0 –3.0 | - - | Zwiększa odporność na korozję wżery i szczelinowania w środowiskach bogatych w chlorek |
Cu |
- - | 3.0 –5.0 | Wytrąca się podczas starzenia się jako spójne cząstki ε - CU, zapewniając wysoką siłę w 17–4ph |
| NB + Okładzina | - - | 0.15 –0,45 | Tworzy drobne karbwbohtriddy, które przypinały granice ziarna i stabilizują strukturę martenzytyczną |
| Mn | ≤2,0 | ≤1,0 | Działa jak deoksyzator podczas topnienia i częściowo zastępuje Ni, aby ustabilizować austenit |
| I | ≤1,0 | ≤1,0 | Poprawia oporność na utlenianie podczas ekspozycji na wysoką temperaturę |
| C | ≤0,08 | ≤0,07 | W 316 ogranicza sieci węglików, aby zapobiec uczuleniu; w równowagi 17–4 ph. wytrzymałość |
| S | ≤0,03 | ≤0,03 | Zwiększa maszynę poprzez inkluzje siarczkowe, z minimalnym wpływem na korozję |
3. Właściwości mechaniczne
Na mechaniczne zachowanie stali nierdzewnych ma głęboko pod wpływem historii mikrostruktury i oczyszczania ciepła.
316 stal nierdzewna, bycie w pełni austenitycznym, wykazuje doskonałą plastyczność i umiarkowaną siłę,
chwila 17-4PH, Jako zahartowana opadami martenzytyczna stal nierdzewna, zapewnia wyjątkową siłę i twardość po starzeniu.
Poniższa tabela porównuje kluczowe właściwości mechaniczne w wspólnych warunkach.
Tabela porównawcza: Właściwości mechaniczne 316 vs. 17-4PH Stale nierdzewne
| Nieruchomość | 316 Stal nierdzewna (Wyżarzone) | 17-4PH Stal nierdzewna (H900) | 17-4PH Stal nierdzewna (H1150) |
|---|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | 515–620 | ≥ 1310 | ~ 930 |
| Siła plonu (0.2%, MPa) | 205–290 | ≥ 1170 | ~ 725 |
| Wydłużenie (%) | ≥ 40 | ~ 10–12 | ~ 16–20 |
| Twardość (HRB/HRC) | HRB 80–95 (≈ Hb 150–200) | HRC 40–44 | HRC 28–32 |
| Wytrzymałość na uderzenia (J, @Rt) | > 160 J | ~ 20–30 J. | ~ 50–60 J. |
| Siła zmęczenia (MPa) | ~ 240 (dla 10⁷ cykli, R = 0,1) | ~ 620 (H900, 10⁷ Cykle, R = 0,1) | ~ 450 |
| Moduł sprężystości (GPa) | 193 | 200 | 200 |
4. Odporność na korozję
W środowiskach korozyjnych, Wybór materiału opiera się na tym, jak stopy wytrzymują jednolity atak, zlokalizowane wżery, pękanie stresu, i utlenianie o wysokiej temperaturze.
Ogólny (Mundur) Korozja
- 316 Stal nierdzewna
Inżynierowie zgłaszają stawki korozji poniżej 0.1 MM/Rok w neutralnych roztworach chlorkowych (3.5 % Nacl at 25 °C).
Jego połączenie 16–18 % CR i 2–3 % MO podtrzymuje wytrwałą bierną film Cr₂o₃/moo₃, która odpycha zarówno kwasy, jak i alkalis. - 17‑4PH stal nierdzewna
Z 15–17,5 % CR, ale bez MO, 17‑4ph koroduje z grubsza 0.2 MM/Rok W tych samych warunkach.
Chociaż jego dodatki Cu i NB nieznacznie wzmacniają ogólny opór, Nie może dorównać wydajności 316 w zakresie atakcji.
Wżery & Korozja szczelinowa
- SS316 osiąga Liczba równoważna oporności wżery (Drewno) około 24 (Take = Cr + 3.3 Pon + 16 N), który podnosi krytyczną temperaturę wżera (Cpt) do z grubsza 23 °C w napowietrzonej słonej wodzie.
- 17--4ph brakuje mo, więc jego pren spada w pobliżu 14, upuszczenie CPT do około –2 ° C.. Więc, 17‑4Ph cierpi zlokalizowany atak w stosunkowo łagodnych środowiskach chlorkowych.
Pękanie stresu (SCC)
- 316 Stal nierdzewna
Utrzymuje odporność na SCC 60 °C w podłożach obfitujących w chlorku pod stresem rozciągającym. Jego w pełni austenityczna struktura i mO -wzbogacone pasywne inicjacja i propagacja bloków filmowych. - 17‑4PH stal nierdzewna
Wykazuje umiarkowaną podatność SCC w wieku powyżej 482 °C (H900 - H1025 Warunki).
Starzenie się granic ziaren, Tak więc projektanci muszą złagodzić naprężenia rozciągające lub określić stopnie dupleksowe dla ekspozycji na chlorek o wysokiej temperaturze.
Utlenianie o wysokiej temperaturze & Ułuskowienie
- 316 tworzy ciągłą skalę chromii, która pozostaje przylegająca 800 °C w utlenianiu atmosfery.
Jego zawartość MO dodatkowo spowalnia stopy wzrostu skali, zrobienie 316 Idealny do kominów i komponentów pieca. - 17--4ph rozwija także cr₂o₃ w podwyższonych temperaturach, Ale spallacja skali staje się znacząca powyżej 600 °C.
Projektanci muszą stosować powłoki lub wybrać alternatywne stopy, gdy opór utleniania powyżej tego progu okaże się krytyczny.
5. Obróbka cieplna & Wykonalność
Zachowanie obróbki cieplnej i charakterystyka przetwarzania stali nierdzewnej SS316 i 17-4ph różnią się znacznie ze względu na ich podstawowe klasy metalurgiczne:
316 jest austenityczna stal nierdzewna, podczas gdy 17-4ph to Zahartowany opadami stopiem martenzytyczny.
Różnice te wpływają na to, jak każdy materiał można stwardniać, uformowany, spawane, i obrabiane.
316 Stal nierdzewna
316 nie można utwardzać przez obróbkę cieplną ze względu na jego w pełni austenityczną strukturę. Jego siła jest poprawiona głównie przez praca na zimno, co zwiększa twardość i wytrzymałość na rozciąganie kosztem plastyczności.
To jest zwykle wyżarzone w 1010–1120 ° C, a następnie szybkie chłodzenie, aby utrzymać odporność na korozję.
Spawalniczy 316 jest stosunkowo łatwe, wymagające minimalnego leczenia po spalceniu, chyba że jest stosowane w krytycznych środowiskach.
17-4PH Stal nierdzewna
17-4PH, z drugiej strony, Można być znacznie zahartowane Obróbka ciepła opadów, który obejmuje Leczenie rozwiązania w 1020–1050 ° C, a następnie starzenie się w różnych temperaturach (H900 - H1150).
Stan obróbki cieplnej określa jego końcowe właściwości - H900 daje maksymalną wytrzymałość, podczas gdy H1150 zapewnia lepszą wytrzymałość i odporność na korozję.
Oferuje Doskonała maszynowalność w stanie analizacji rozwiązania, i choć spawany, Starzenie się po spawaniu jest niezbędne do przywracania właściwości mechanicznych.
Tabela porównawcza: Obróbka cieplna & Wykonalność
| Nieruchomość | 316 Stal nierdzewna | 17-4PH Stal nierdzewna |
|---|---|---|
| Typ obróbki cieplnej | Wyżarzanie (nie-harding) | Leczenie roztworu + starzenie się opadów |
| Mechanizm hartowania | Tylko zimno | Hartowanie opadów (H900 - H1150) |
| Typowa temperatura wyżarzania. | 1010–1120 ° C. | 1020–1050 ° C. (Rozwiązanie) |
| Starzejące się temperatury | Nie dotyczy | 480 ° C. (H900) do 620 ° C. (H1150) |
| Obróbka cieplna po spawaniu | Zwykle nie wymagane | Wymagane do przywrócenia siły i twardości |
| Skrawalność (Stan rozwiązania) | Umiarkowany | Dobry |
| Spawalność | Doskonałe ze standardowymi metaliami wypełniającymi austenityczną | Dobry, ale wymaga postojowego starzenia się |
| Formowalność | Doskonały (głęboki rysunek, pochylenie się) | Uczciwy do umiarkowanego (Ograniczona plastyczność w wieku) |
6. Aplikacje & Przypadki użycia branżowego
316 Stal nierdzewna - główne aplikacje
- Morski Przemysł: Idealny do komponentów narażonych na wodę morską, takie jak pompy, zawory, elementy złączne, i sprzęt morski z powodu doskonałej odporności na korozję chlorków.
- Przetwarzanie chemiczne: Powszechnie stosowane w sprzęcie do obsługi kwasów, czołgi, rurociąg, i wymienniki ciepła, w których odporność na korozję ma kluczowe znaczenie.
- Żywność & Przemysł napojów: Preferowane do sprzętu do przetwarzania sanitarnego, takie jak przenośniki, Mieszanie zbiorników, i rurki wymagające higieny, Łatwe do czyszczenia powierzchni.
- Farmaceutyczny & Pola medyczne: Zastosowane w narzędziach chirurgicznych, sterylizowalne komponenty, oraz nieimplanowane urządzenia medyczne z powodu biokompatybilności i odporności na korozję.
- Architektura & Budowa: Stosowany w elewacjach budynków, poręcze, oraz urządzenia w środowiskach przybrzeżnych lub miejskich wymagających estetycznej trwałości i odporności na korozję.
17-4PH Stal nierdzewna - główne zastosowania
- Lotnictwo & Lotnictwo: Szeroko stosowane w składnikach strukturalnych, elementy złączne, części podwozia, oraz elementy silnika turbinowego ze względu na jego wysoki stosunek wytrzymałości do masy.
- Olej & Przemysł gazowy: Nadaje się na narzędzia do puchu, wały, oraz zawory pod wysokim ciśnieniem, które wymagają siły i umiarkowanej odporności na korozję.
- Oprzyrządowanie przemysłowe: Zastosowane w formie, umiera, i precyzyjne części mechaniczne, w których twardość, odporność na zużycie, a stabilność wymiarowa jest niezbędna.
- Sektor Energetyczny: Wykorzystywane w systemach elektroenergetycznych i turbin wiatrowych dla komponentów narażonych na stres, ciepło, i umiarkowane środowiska korozyjne.
7. Równoważne oceny
Zrozumienie równoważnych klas 316 vs. 17-4PH Stale nierdzewne są kluczowe dla wyboru odpowiednich materiałów w różnych standardach międzynarodowych, Zapewnienie globalnej kompatybilności i elastyczności pozyskiwania.
| Standard | 316 Ekwiwalent stali nierdzewnej | 17-4PH równoważny stal nierdzewnych |
|---|---|---|
| Numer UNS | S31600 | S17400 |
| ASTM | A240 (płyta/arkusz), A276 (bar), A312 (rura) | A564 (częściowo zakończone), A693 (bary), A705 (Spawana rurka) |
| W (Europa) | 1.4401 (X5CRNIMO17-12-2) | 1.4542 (X5crnicunb16-4) |
| ON (Japonia) | SUS316 | SUS630 |
| GB (Chiny) | 0CR17NI12MO2 | 06Cr17Ni4Cu4Nb |
| Z (Niemcy) | X5CRNIMO17-12-2 | X5Nicunb16-4 |
8. Kompleksowe porównanie 316 vs. 17-4PH Stale nierdzewne
| Aspekt | 316 Stal nierdzewna | 17-4PH Stal nierdzewna |
|---|---|---|
| Mikrostruktura | Austenityczny (FCC) | martenzytyczny + Stwardniało opadów |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 485–620 MPa (wyżarzane) | 930–1300 MPa (w wieku) |
| Twardość | Do ~ 95 hrb | Aż do 44 HRC |
| Odporność na korozję | Doskonały, szczególnie w chlorkach | Umiarkowany, mniej odporny na wżery |
| Plastyczność | Wysoki (>40% wydłużenie) | Umiarkowany (8-15% wydłużenie) |
| Obróbka cieplna | Tylko wyżarzanie | Leczenie roztworu + Starzenie się |
| Spawalność | Doskonały | Wymaga po rozpatrzeniu ciepła |
| Typowe zastosowania | Morski, chemiczny, medyczny, przetwórstwo spożywcze | Lotnictwo, olej & gaz, obróbka |
| Koszt | Umiarkowany | Wyższy |
9. Wniosek
Podsumowując, 316 stal nierdzewna świeci, gdzie odporność na korozję, formowalność, i najważniejsze znaczenie kosztowe.
Z drugiej strony, 17‑4PH stal nierdzewna wyróżnia się w krytycznych siłach, Zastosowanie zmęczeniowe, w których projektanci mogą zarządzać bardziej wymagającymi potrzebami leczenia cieplnego i wytwarzania.
Ważenie agresywności środowiskowej, Obciążenia mechaniczne, i ograniczenia produkcyjne,
Inżynierowie mogą śmiało wybrać optymalną ocenę - upewnienie się niezawodności komponentów, wydajność, i wartość cyklu życia.
TEN jest idealnym wyborem dla twoich potrzeb produkcyjnych, jeśli potrzebujesz wysokiej jakości stal nierdzewna odlewy.
Skontaktuj się z nami już dziś!
Często zadawane pytania:
Jakie są główne różnice między 316 vs. 17-4PH Stale nierdzewne?
316 jest austenityczną stalą nierdzewną znaną z doskonałej odporności na korozję i wysoką plastycznością,
podczas gdy 17-4ph to martenzytyczne opady stali nierdzewnej oferująca lepszą siłę i twardość, ale umiarkowana odporność na korozję.
Ich mikrostruktury, właściwości mechaniczne, i wymagania dotyczące obróbki cieplnej różnią się znacznie.
Która stal nierdzewna ma lepszą odporność na korozję?
316 stal nierdzewna przewyższa 17-4ph w odporności na korozję, szczególnie w bogatym w chlorek, morski, i środowiska chemiczne, głównie ze względu na zawartość molibdenu.
17-4PH ma umiarkowaną odporność na korozję i może wymagać powłok ochronnych w agresywnych środowiskach.
Może wymienić stal nierdzewna 17-4ph 316 we wszystkich aplikacjach?
NIE. Podczas gdy 17-4ph zapewnia wyższą siłę i twardość, nie pasuje do odporności na korozję i ciągliwość 316.
Lepiej nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości mechanicznej i umiarkowanej odporności na korozję, takie jak lotnisko lub olej & Składniki gazowe, zamiast zastosowań w zakresie piechoty morskiej lub żywnościowej.
Która stal nierdzewna jest łatwiejsza?
17-4PH jest łatwiejsze do obróbki po roztworze ze względu na jego niższą twardość na tym etapie. 316 zwykle pracuje szybko podczas obróbki, czyniąc trudniejsze do skutecznego cięcia.
Jak koszty 316 vs. 17-4PH Porównaj?
Ogólnie, 17-4PH kosztuje więcej ze względu na złożone elementy stopowe i procesy oczyszczania cieplnego.
316 jest bardziej ekonomiczny w przypadku zastosowań priorytetowych oporności na korozję i tworzenie.
Ma 17-4ph stal nierdzewną magnetyczną?
Tak, 17-4PH wykazuje właściwości magnetyczne ze względu na jego strukturę martenzytyczną, mając na uwadze, że 316 Stal nierdzewna jest na ogół niemagnetyczna w stanie wyżarzonym.
