Нержавіюча сталь 17-4PH: повний інженерний посібник

 

17-4PH — це нержавіюча сталь-з мартенситним осадженням (UNS S17400, ASTM A564 тип 630), яка замінює невелику стійкість до корозії на високу міцність. У найважчому стані (H900) він досягає 1310 МПа міцності на розтягування та 1172 МПа текучості -, що приблизно в три рази перевищує текучу здатність 316L, але все ще протистоїть корозії приблизно так само добре, як 304. Ви не зміцнюєте його, загартовуючи вуглець, як 410; ти це стариш. Нагрійте його один раз до температури ~1038 градусів, охолодіть, потім витримайте при температурі від 480 до 621 градуса, і міцність, яку ви отримаєте, залежить від того, наскільки гарячим ви його витримаєте.

 

Вибирайте H900, коли вам потрібна максимальна міцність, H1025–H1075 для балансу -міцності та в’язкості (вали насосів, клапани) і H1150, коли кислий-газ або морська вода потребують найнижчої твердості.

 

Це не безкоштовний вибір для гарячої морської води чи важких хлоридів - ця робота належить супердуплексу або 6Mo.

 

 

17-4PH отримав свою назву через свій хімічний склад: приблизно 17% хрому та 4% нікелю, де «PH» означає дисперсійне зміцнення. Це найпоширеніший сорт у сімействі дисперсійного-загартування, оскільки він дає вам мартенситну нержавіючу сталь, яку можна розм’якшити, а потім зміцнити під час простого низько-температурного старіння – без загартування в маслі, без різкої деформації.

 

Зміцнюючий трюк - мідь. Під час стадії старіння атоми міді, які були розчинені в мартенситі при температурі розчину, випадають у вигляді кластерів нанометрового -розміру (2–5 нм). Ці кластери закріплюють вивихи, що підвищує міцність.

 

Відповідні стандарти:

• ASTM A564: Прутки й профілі з нержавіючої сталі-, що зміцнюються.
• ASTM A705: Поковки з нержавіючої сталі-, що зміцнюються.
• ASTM A693: Плита, лист і стрічка з нержавіючої сталі-загартування.
• AMS 5643: прутки, поковки й відповідні форми аерокосмічного-класу 17-4PH в межах специфікації.

 

еквівалентний матеріал aisi 630

Стандарт / Регіон	Позначення
UNS	S17400
ASTM (брусок, дріт, поковки)	A564 Тип 630
ASTM (плита, лист, стрічка)	A693 Клас 630
ASTM (поковки)	A705 Клас 630
SAE / AMS (аерокосмічний)	AMS 5604, AMS 5643
EN / DIN	1,4542 (X5CrNiCuNb16-4)
JIS	SUS 630
AFNOR	Z6CNU17-04
ISO (кислий сервіс)	ISO 15156 / NACE MR0175 (лише H1150)

 

 

Доступні ковані форми з нержавіючої сталі 17-4 PH

• A564 Тип 630 круглі прутки
• Плоскі бруски
• Квадратні бруски
• A693 Grade 630 Пластини та листи
• A705 Поковки марки 630
• Диски
• Інші унікальні спеціальні геометрії

 

 

Це обмеження специфікацій, а не типові. Хром створює пасивну плівку; нікель забезпечує мартенситне перетворення при охолодженні; мідь і ніобій виконують роботу зміцнення.

елемент	Вміст (мас.%)
Карбон (C)	Менше або дорівнює 0,07
Марганець (Mn)	Менше або дорівнює 1,00
Кремній (Si)	Менше або дорівнює 1,00
Фосфор (P)	Менше або дорівнює 0,040
Сірка (S)	Менше або дорівнює 0,030
Хром (Cr)	15.0 – 17.5
Нікель (Ni)	3.0 – 5.0
мідь (Cu)	3.0 – 5.0
Ніобій + Тантал (Nb+Ta)	0.15 – 0.45
Залізо (Fe)	Баланс

Два числа визначають більшість поведінки. 15–17,5% хрому забезпечує корозійну стійкість так само, як і 304 - для видобутої води та вологих вуглеводнів, чого недостатньо для концентрованих хлоридів. 3–5% міді — це важіль, який ви використовуєте під час термічної обробки, щоб перетворити м’яку обробну заготовку на деталь із тиском 1310 МПа.

 

 

Це таблиця, яку інженери фактично копіюють у специфікації. Кожна цінність єASTM A564 мінімум; справжній продукт млина зазвичай приземляється над ним. Міцність падає, а пластичність зростає, коли ви старієте гарячіше - ця зворотна залежність — це вся гра в дизайні.

Хвороба	Температура старіння	Розтягнення (МПа / ksi)	Вихід 0,2% (МПа / ksi)	Елонг. %	Твердість (HRC)	Найкраще використовувати для
Умова А (розв’язок доп.)	-	~930 / 135	~725 / 105	17	Менше або дорівнює 38	Механічна обробка, формування заготовки
H900	482 градуси (900 градусів F)	1,310 / 190	1,172 / 170	10	40 хв	Максимальна міцність: шестерні, сідла клапанів
H925	496 градусів (925 градусів F)	1,172 / 170	1,069 / 155	10	38 хв	Висока міцність + невелика в'язкість
H1025	552 градуси (1025 градусів F)	1,069 / 155	1,000 / 145	12	35 хв	Вали насосів, кріплення, клапана
H1075	580 градусів (1075 градусів F)	1,000 / 145	862 / 125	13	31 хв	Конструкції-помірного навантаження
H1100	593 градуси (1100 градусів F)	965 / 140	793 / 115	14	28 хв	Покращена міцність
H1150	621 градус (1150 градусів F)	931 / 135	724 / 105	16	28 хв	Найкраща стійкість до SCC: морська, підводна
H1150M	760 градусів +621 градусів	793 / 115	655 / 95	19	24 хв	Максимальна міцність, вплив, кисле обслуговування

Практичне правило з цеху:H900 є найсильнішим і найменш терплячим; H1150 є найм'якшим, найміцнішим і єдиною умовою, прийнятою NACE для кислого газу.H900–H1075 не застосовуються для середовищ H₂S.

 

 

Цифри, які відображаються в теплових розрахунках і розрахунках прогину:

Власність	Значення	одиниця
Щільність	7.75 – 7.80	г/см³
Діапазон плавлення	1,404 – 1,440	ступінь
Модуль пружності (Юнга).	197 (190–210)	ГПа
Теплове розширення (21–100 градусів)	10.8 × 10⁻⁶	/ ступінь
Теплопровідність (100 градусів)	17.9 – 18.3	W/m·K
Питомий електричний опір (21 градус)	0.80	µΩ·m
Магнітний?	Так - феромагнітний за будь-яких умов	-
Максимальна безперервна робоча температура	316 (600)	ступінь (градус F)

Не забувайте про зміну розмірів: перехід від умови A до H900 стискає деталь приблизно на 0,0004–0,0006 дюйма/дюйм. На прецизійному валу це допуск, який ви повинні досягти, а не виявляти після старіння.

 

 

Міцність 17-4PH не успадковується від розплаву – вона програмується в печі. Два кроки:

1. Відпал розчину (умова А).Нагрійте до ~1038 градусів (1900 градусів за Фаренгейтом), витримуйте 30–60 хвилин, щоб мідь рівномірно розчинилася, потім-охолодіть повітрям або-загасіть маслом. Ви отримуєте низько{9}}вуглецевий мартенсит із міддю, захопленою твердим розчином - близько 35 HRC максимум, достатньо м’який для обробки.

 

2. Старіння (дисперсійне зміцнення).Повторно нагрійте до 480–621 градуса (900–1150 градусів F), витримайте 1–4 години, -охолодіть на повітрі. Мідь випадає в осад у вигляді дрібних скупчень, і деталь твердне на місці.

 

 

Температура старіння - це циферблат. Ось стандартні умови та час їх утримання:

Хвороба	Температура старіння	Тримайте	призначення
H900	482 градуси (900 градусів F)	1 h	Максимальна міцність
H1025	552 градуси (1025 градусів F)	4 h	Баланс міцності + міцності
H1075	580 градусів (1075 градусів F)	4 h	Деталі-помірного навантаження
H1150	621 градус (1150 градусів F)	4 h	Найкраща стійкість до SCC
H1150M	760 градусів 2 год + 621 градус 4 год	-	Максимальна в'язкість / кислинка

Оскільки етап старіння є низьким-температурним і коротким, спотворення та накип залишаються мінімальними - одна з причин, чому 17-4PH є улюбленим для готових-прецизійних компонентів, які деформуються під час повного циклу гарту-і відпустки.

 

 

Специфікація — це здебільшого тристоронній обмін-між міцністю, корозією та вартістю. Ось як 17-4PH порівнюється з класами, з якими він зазвичай конкурує.

Оцінка	Сім'я	Продуктивність (типова, МПа)	Корозія проти 17-4PH	Зварюваність	Коли вибрати його замість цього
17-4PH (H1025)	PH мартенситний	~1,000	Базова лінія (≈304)	Добре з процедурою	Вам потрібна міцність 3–6 × 316L і помірна корозія
316L	Аустенітний	~170	Краща піттинг (2–3% Mo)	Чудово	Виводи корозії; сила вторинна
15-5PH	PH мартенситний	~1,000	Схожі	добре	Вам потрібна міцність 17-4PH із більш чистою поперечною в’язкістю
13-8 міс	PH мартенситний + Mo	~1,150	Краще (додав Мо)	добре	Вища міцність + краща корозійність, бюджет дозволяє
410	Мартенситний	~620 (QT)	гірше	Бідний	Економічні-, помірна міцність, низька потреба в корозії
2507 (супер дуплекс)	Дуплекс	~550	Набагато краще в хлоридах	важко	Гаряча морська вода, високий вміст хлоридів, кислий+хлорид

Коротка версія:проти 316L ви виграєте на силі, але програєте на пітингу; проти супер дуплексу ви виграєте в міцності та вартості, але сильно програєте в хлоридах.15-5PH є найближчим братом - такої самої міцності смуги, дещо краща наскрізна в’язкість, оскільки вона не має феритових стрингерів, з невеликою надбавкою.

 

 

 

Нафта і газ

Вали насосів, штоки клапанів, вибрані свердловинні компоненти та високо{0}}міцні фітинги. Відповідність Sour-експлуатації має бути підтверджена відповідно до застосовних вимог до навколишнього середовища та матеріалів.

 

 

Космонавтика та авіація

Конструктивні пристосування, частини приводів, компоненти-системи посадки та точне обладнання, де важливі вимоги-до-розміру.

 

Хімічна обробка

Компоненти клапана, деталі насоса та механічні вузли піддаються впливу окремих хімічних речовин. Необхідно перевірити сумісність для фактичної рідини, температури та концентрації.

 

Точне машинобудування

Шестерні, вали, муфти, кріпильні деталі та спеціальні-компоненти, які вимагають високої міцності з контрольованими кінцевими розмірами.

 

 

Механічна обробка 17-4PH

Зробіть це в стані A (м’який). 17-4PH машини, такі як клейка нержавіюча - довга, тягуча стружка, робота-затвердіє, якщо ви дасте інструменту тертися. Жорсткі установки, позитивний наклон і охолоджуюча рідина важливіші, ніж екзотичні інструменти. Якщо ви обробляєте машину в старому стані, заплануйте-відпал розчину перед остаточним старінням.

 

 

Зварювання 17-4Ф

Так, він зварює стандартними методами плавлення та опору; уникайте оксиацетилену. Заковика полягає в тому, що зона впливу-нагрівання втрачає міцність і може розм’якшитися або тріснути, якщо попереду йдуть опади. Більшість цехів зварюють у стані А, потім старіють всю збірку - або зварюють уже-стару частину та приймають пом’якшену ЗТВ, яку можна -розв’язати та -зістарити на місці.

 

Властивості нержавіючої сталі 17 4 ph: Корозія

Подумайте про "304-клас", а не "316-клас". Він добре справляється з атмосферними, прісними водами та помірно хімічними навантаженнями, а видобута вода та вологий вуглеводень зазвичай підходять добре. Це робитьніяк-от концентровані хлориди, гаряча морська вода чи щілинні умови - саме тут виникають точкові процеси та хлоридна напруга-корозійне розтріскування, і натомість вам слід дивитися на 6Mo або супердуплекс.

 

 

Тільки у витриманому стані. перNACE MR0175 / ISO 15156-3, ASTM A564 Тип 630 прийнятний для середовищ H₂Sтільки в H1150 з максимальною твердістю 33 HRC(і з відповідною документацією щодо тер-обробки). H900, H1025 і H1075 виключаються, оскільки їхня висока твердість і залишкова напруга роблять їх уразливими до сульфідного розтріскування. Якщо ваша ставка вказує "кислий сервіс", умова необов’язкова - це H1150 або нічого, і сертифікат млина повинен підтвердити максимальну твердість.

 

 

Скористайтеся цим, перш ніж писати оцінку в замовлення на замовлення або малюнок:

1. Вам потрібна продуктивність вище ~600 МПа?Якщо ні, 316L або 410 дешевше і простіше. → 17-4PH має сенс лише вище цієї смуги.

2. Що таке корозійне середовище?Атмосферна / прісна вода / видобута вода → 17-4PH це добре. Гаряча морська вода / високий вміст хлоридів / тріщини → припинити, використовувати 6Mo або супер дуплекс.

3. Кисле (H₂S) обслуговування?Так → умова має бутиH1150, твердість менше або дорівнює 33 HRC, задокументовано NACE MR0175. Ні → будь-які умови за потребою в силі.

4. Виберіть умову за тим, що найважливіше:

• Максимальна міцність, тонкі зрізи →H900
• Міцність + міцність, клапани/вали насосів →H1025абоH1075
• Міцність, удар, морський →H1150абоH1150M

5. Яку специфікацію визначає креслення?A564 (брусок/поковки), A693 (плита/лист), A705 (поковки) або AMS 5643 (аерокосмічний). Установіть відповідність між сертифікатом та формою.

6. План обробки:машина в стані А, потім вік. Підтвердьте, що остаточні розміри враховують скорочення ~0,0005 дюймів/дюйм.

7. Схема зварювання:зварювати в стані А та старіти після, або прийняти пом’якшену ЗТВ на старих частинах.

8. Необхідні тести:EN 10204 3.1 MTC як мінімум; додати перевірку PMI, UT (A388) або 3.2 для критичних частин.

 

 

Яка ціна нержавіючої сталі 17-4PH за кг у 2026 році?

Для попереднього бюджету звичайний брусок 17-4PH можна оцінити приблизно в 3,8–15,5 доларів США/кг. Фактичні ціни залежать від розміру, кількості, термічної обробки, сертифікації та умов доставки. Отримайте актуальну цінову пропозицію постачальника, перш ніж приймати рішення про покупку.

 

Що означає 17-4PH?

«17-4» означає приблизно 17% хрому та 4% нікелю; «PH» означає дисперсійне зміцнення, механізм термічної обробки, який надає сталі міцності.

 

17-4PH магнітний?

так Він є мартенситним і феромагнітним за будь-яких умов, у тому числі після старіння. Не вказуйте його там, де потрібен не-магнітний клас (наприклад, 316).

 

Чи можна зварювати 17-4PH до нержавіючої сталі 316?

Ви можете, але плануйте це. Сторона 17-4PH матиме пом’якшену зону термічного впливу з нижчою-міцністю, а різнорідне з’єднання потребує сумісного наповнювача (часто витратного матеріалу типу 309/312 або загального сплаву). Найчистішим шляхом є зварювання в умові А, а потім старіння вузла.

 

Яка різниця між 17-4PH і 15-5PH?

Такий самий діапазон міцності та подібна корозія, але 15-5PH не має феритових стрингерів, тому його поперечна (через-товщину) міцність і чистота кращі. 17-4PH зазвичай є дешевшим і доступнішим вибором; 15-5PH виграє, коли має значення міцність на руйнування в короткому поперечному напрямку.

 

Наскільки міцний 17-4PH у H900?

Мінімум 40 HRC (приблизно 388–448 HB). Це найскладніша стандартна умова, якої слід уникати під час обслуговування, яке-надійно погане.

 

Чи 17-4PH міцніший за нержавіючу сталь 316?

З точки зору текучості, - H1025 дає приблизно 1000 МПа в порівнянні з ~170 МПа для 316L, приблизно в 5–6 разів. Але 316L набагато краще протистоїть точці, завдяки своєму молібдену, тому «сильніший» не означає «кращий» у корозійній роботі.

 

Яку температуру витримує 17-4PH?

Безперервна робота хороша приблизно до 316 градусів (600 градусів F). Понад це міцність і стабільність падають, і вам слід оцінювати сплав із вищою-температурою.

 

Чи можна загартувати 17-4PH методом холодної обробки?

Ні. Його міцність походить лише від термічної обробки осадами, а не від зміцнення. Холодна робота перед старінням можлива, але не є механізмом зміцнення.

 

Чи схвалено 17-4PH для кислих продуктів NACE MR0175?

Лише для H1150 з твердістю менше або дорівнює 33 HRC і належним термічним -обробленням. Важчі умови виключені.

 

 

клас:17-4PH / UNS S17400 / AISI 630

тип:Нержавіюча сталь із-гартуванням мартенситом

характеристики:ASTM A564 (брусок/поковки), A693 (плита/лист), A705 (поковки), AMS 5604 / 5643, EN 1.4542, JIS SUS 630

Пікова міцність:1310 МПа при розтягуванні / 1172 МПа текучості (H900)

Корозія:~304 рівень; не для гарячих/високих хлоридів

Максимальна робоча температура:316 градусів (600 градусів F)

Кислий сервіс:Тільки H1150, менше або дорівнює 33 HRC, NACE MR0175

форми:пруток, пруток, плита, лист, смуга, поковки, труба, трубка, дріт

 

Потрібен 17-4PH в певному стані чи формі? oepipe.com постачає прутки, пластини та поковки UNS S17400 із сертифікатами станів EN 10204 3.1 і термічною обробкою відповідно до ASTM A564 / AMS 5643. Надішліть свій креслення та умову, і ми надамо пропозицію спец.

Зв'язатися зараз