630 (17-4PH) Keluli Tahan Karat: Aloi Pengerasan Kerpasan Serbaguna

Apakah Keluli Tahan Karat 630 (17-4PH)?

Keluli tahan karat 630, dikenali secara meluas sebagai 17-4PH, ialah pemendakan martensit-gred pengerasan yang ditetapkan UNS S17400 dalam piawaian ASTM dan EN 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) dalam EN 10088} Ia dibekalkan dalam{10088} larutan akhir Anea{1008} kekuatan melalui rawatan penuaan suhu rendah-yang mudah, yang menjadikannya salah satu keluli tahan karat berkekuatan tinggi yang paling mudah untuk diproses. Kerana ia boleh mencapai kekuatan tegangan melebihi 1300 MPa sambil mengekalkan kemuluran yang berguna, 630 ialah gred pengerasan kerpasan yang paling biasa ditentukan untuk aci pam, batang injap, bilah turbin, pengikat dan komponen struktur dalam industri kimia, minyak dan gas, aeroangkasa dan nuklear.

Komposisi Kimia

Had komposisi di bawah mengikut ASTM A564 (bar) dan ASTM A693 (plat, helaian dan jalur), dengan X5CrNiCuNb16-4 setara Eropah ditakrifkan dalam EN 10088-3.

unsur	Komposisi (berat%)
Karbon (C)	0.07 maks
Mangan (Mn)	1.00 maks
Fosforus (P)	0.040 maks
Sulfur (S)	0.030 maks
Silikon (Si)	1.00 maks
Chromium (Cr)	15.00-17.50
Nikel (Ni)	3.00-5.00
Kuprum (Cu)	3.00-5.00
Niobium (Nb)	0.15-0.45
Besi (Fe)	Baki

Kuprum dan niobium ialah tambahan utama: kuprum membolehkan pemendakan zarah kaya kuprum-semasa penuaan, dan niobium membentuk karbida stabil yang mengawal pertumbuhan bijirin dan menyumbang kepada tindak balas pengerasan.

Rawatan Haba dan Sifat Mekanikal

630 biasanya dihantar dalam Keadaan A, larutan disepuhlindapkan pada kira-kira 1038 darjah dan disejukkan udara atau dipadamkan minyak. Kekuatan yang diingini kemudiannya dibangunkan dengan penuaan selama satu hingga empat jam antara 482 darjah dan 621 darjah , sepadan dengan suhu H900 hingga H1150. Suhu penuaan menetapkan keseimbangan antara kekuatan, keliatan dan rintangan kakisan.

keadaan	Rawatan Penuaan	Kekuatan Tegangan min (MPa)	Kekuatan Hasil min (MPa)	Pemanjangan min (%)	Kekerasan
Keadaan A	Penyelesaian anil	1000	760	12	38 HRC maks
H900	482 darjah / 1 jam	1310	1170	10	40 HRC min, biasa 44 HRC
H1025	552 darjah / 4 jam	1070	1000	12	33-38 HRC
H1150	621 darjah / 4 jam	930	725	16	28-33 HRC

Perangai H900 memberikan kekuatan dan kekerasan tertinggi tetapi keliatan yang paling rendah, manakala perangai H1150 memberikan kombinasi terbaik bagi keliatan dan rintangan kakisan bagi perangai standard. Nilai adalah tipikal untuk produk bar dan plat yang diuji dalam arah membujur.

Rintangan Kakisan

Dalam kebanyakan media yang lembut dan sederhana agresif, 630 menawarkan rintangan kakisan yang setanding dengan keluli tahan karat 304 dan jauh lebih baik daripada gred martensit biasa seperti 410. Ia kurang kalis daripada 316 dan 316L kepada kakisan pitting dan celah dalam klorida-persekitaran galas, jadi 630 bukan pilihan pertama untuk air. Rintangan kakisan bertambah baik apabila suhu penuaan meningkat; perangai H1150 diutamakan untuk keadaan lembap atau agak masin, dan kemasan permukaan hendaklah sentiasa bersih dan dipasifkan. Gred boleh terdedah kepada retakan kakisan tegasan dalam media klorida panas, jadi pemilihan suhu dan keadaan perkhidmatan harus dikaji bersama untuk tugas tersebut.

Kimpalan, Pemesinan dan Aplikasi Biasa

630 boleh dikimpal oleh GTAW, GMAW dan SMAW menggunakan logam pengisi yang sepadan seperti ER630 setiap AWS A5.9. Pemanasan awal biasanya tidak diperlukan dan untuk pengimpalan, rawatan penuaan dalam julat H1100 atau H1150 disyorkan selepas kimpalan untuk memulihkan keliatan dan rintangan kakisan dalam zon-panas yang terjejas. Pemesinan adalah paling mudah dalam Keadaan A sebelum penuaan; penyingkiran stok berat harus dielakkan dalam keadaan H900. Aplikasi biasa termasuk aci pam, pendesak dan batang injap, bilah turbin dan pengikat, kelengkapan kimia dan petrokimia, komponen hidraulik aeroangkasa dan dalaman reaktor nuklear.

Soalan Lazim

Apakah yang dimaksudkan dengan sebutan 17-4PH?

Ia menerangkan kimia nominal dan mekanisme pengukuhan: kira-kira 17% kromium dan 4% nikel, dengan PH berdiri untuk pengerasan kerpasan. Kuprum dan niobium ditambah supaya aloi boleh dikeraskan dengan-rawatan penuaan suhu rendah dan bukannya kitaran pemadaman-dan-konvensional.

Apakah Syarat A?

Keadaan A ialah penyelesaian-keadaan penghantaran sepuhlindap, tidak diwarnai di mana 630 cukup lembut untuk dimesin dan dibentuk. Bahan dipanaskan hingga kira-kira 1038 darjah dan kemudian disejukkan udara atau dipadamkan minyak; penuaan dilakukan selepas fabrikasi untuk mencapai kekuatan akhir.

Perangai manakah yang memberikan kekuatan tertinggi?

Suhu H900, berumur pada 482 darjah selama satu jam, memberikan kekuatan tegangan minimum 1310 MPa dan kekerasan tipikal 44 HRC. Ia dipilih apabila rintangan haus dan kekuatan menjadi keutamaan dan beberapa kehilangan keliatan boleh diterima.

Adakah 630 sama dengan keluli tahan karat 304?

Tidak. 304 ialah gred austenit yang diperkukuh oleh kerja sejuk, manakala 630 ialah kerpasan martensit-gred pengerasan. 630 jauh lebih kuat selepas penuaan, tetapi 304 menawarkan kebolehbentukan yang lebih baik dan kos yang lebih rendah untuk tugas kalis kakisan-umum.

Bolehkah 630 digunakan dalam air laut?

Rintangannya terhadap kakisan pitting dan celah dalam media klorida adalah terhad, jadi 630 tidak disyorkan untuk pendedahan air laut yang berterusan. Untuk perkhidmatan marin, 316L, gred dupleks seperti 2205 (UNS S32205), atau super dupleks 2507 (UNS S32750) adalah lebih sesuai.

Apakah persamaan Eropah dan Jepun bagi 630?

Penamaan EN 10088 ialah 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) dan sebutan JIS ialah SUS630. Semua merujuk kepada kimia pengerasan pemendakan 17Cr-4Ni-Cu-Nb yang sama.