17-4PH un 316 nerūsējošā tērauda salīdzinājums: nokrišņu sacietēšana pret standarta austenīta pakāpi

17-4PH (cietināšana ar nokrišņiem) un 316 (standarta austenīta) ir dažāda veida nerūsējošie tēraudi, kuru galvenā atšķirība ir organizatoriskā struktūra un darbības orientācija. 17-4PH koncentrējas uz īpaši augstu izturību (pēc novecošanas), savukārt 316 ir vērsta uz izcilu izturību pret koroziju un formējamību. Šis salīdzinājums precizē atlases virzienu starp augstu izturību un izturību pret koroziju.

Pamatparametru salīdzinājums

Parametrs	17-4PH nerūsējošais tērauds	316 nerūsējošais tērauds
Ķīmiskais sastāvs (masas%)	C mazāks vai vienāds ar 0,07, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 1,00, P mazāks vai vienāds ar 0,040, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=15.00-17.50, Ni=3.00-5.00, Cu{{7}{0}, Nb{{7}{0}, Nb}, Feal	C mazāks vai vienāds ar 0,08, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 2,00, P mazāks vai vienāds ar 0,045, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00}, Feal{8
Mehāniskās īpašības (17-4PH: novecojis; 316: rūdīts)	Stiepes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 1100 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 965 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 12%, cietība ir lielāka vai vienāda ar 38 HRC	Stiepes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 515 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 205 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 40%, cietība mazāka vai vienāda ar 217 HB
Servisa temperatūra	-200 grādi līdz 315 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)	-196 grādi līdz 870 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)
Līdzvērtīgas pakāpes	SUS630 (JIS), EN 1.4542, UNS S17400	SUS316 (JIS), EN 1.4401, UNS S31600

Galvenās veiktspējas atšķirības: 1. Stiprums: 17-4PH stiepes izturība (lielāka vai vienāda ar 1100 MPa) ir divas reizes lielāka par 316 (lielāka vai vienāda ar 515 MPa), ar īpaši -augstu izturību pēc novecošanas. 2. Izturība pret koroziju: 316 ir augstāks vājā niķeļa un molibdēna hlorīda saturs. korozija; 17-4PH izturība pret koroziju ir mērena, piemērota sausai vai vieglai korozijas videi. 3. Formējamība: 316 ir lieliska aukstā/karstā formējamība, piemērota sarežģītai štancēšanai un metināšanai; 17-4PH formējamība ir slikta, galvenokārt tiek izmantota kaltos vai mehāniski apstrādātos komponentos. 4. Augstas temperatūras veiktspēja: 316 darba temperatūra (870 grādi) ir daudz augstāka par 17-4PH (315 grādi). 5. Izmaksas: 17-4PH ir par 30-40% dārgākas nekā 316.

Piemērojamā scenārija atšķirība: 17-4PH ir piemērots augstas-stingrības precizitātes komponentiem, piemēram, aviācijas un kosmosa konstrukciju daļām, augstspiediena vārstu serdeņiem, precīzām veidņu pamatnēm un eļļas urbšanas instrumentiem. 316 ir piemērots korozijizturīgiem komponentiem, kam nepieciešama laba formējamība, piemēram, ķīmiskajām iekārtām, kuģu aparatūrai un siltuma apmaiņas iekārtām.

Praktiski jautājumi un atbildes

1. J. Kāpēc 17-4PH nav piemērots vidēm ar augstu-temperatūru virs 315 grādiem? A1: virs 315 grādiem 17-4PH nogulsnes pieaugs un rupjās, izraisot strauju stiprības samazināšanos; konstrukcijā tiks veikta fāzes transformācija, samazinot stingrību un izturību pret koroziju; tas ir piemērots tikai zemas-līdz vidējas temperatūras augstas stiprības scenārijiem.

2. jautājums. Vai 17-4PH var aizstāt 316 korozijas vidē? A2: Nē. 17-4PH izturība pret koroziju ir daudz zemāka par 316; hlorīdu saturošā vai skābā vidē tas ātri rūsēs; to var izmantot tikai sausā vai vieglas korozijas vidē, kur nepieciešama augsta izturība.

3. jautājums. Kāda ir 17-4PH apstrādes secība? A3: šķīduma apstrāde (1040-1060 grādi, ūdens dzesēšana) → apstrāde → novecošanas apstrāde (480 grādi, gaisa dzesēšana); šķīduma apstrāde nodrošina labu apstrādājamību, un novecošanas apstrāde nodrošina īpaši augstu izturību; izvairīties no apstrādes pēc novecošanas (augsta cietība, sarežģīta apstrāde).

4. jautājums. Kāda ir metināmības atšķirība starp 17-4PH un 316? A4: 316 ir lieliska metināmība, nav nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana; 17-4PH pirms metināšanas ir jāuzsilda līdz 100-150 grādiem, tiek izmantota ER630 metināšanas stieple un nepieciešama pēcmetināšanas apstrāde, lai atjaunotu izturību; metināšana samazinās tā izturību, ja netiks apstrādāta.

5. jautājums. Kā izvēlēties starp 17-4PH un 316? A5: izvēlieties 17-4PH, ja pamatprasība ir īpaši-augsta izturība un vide ir maiga, un ir jānodrošina konstrukcijas stabilitāte lielas slodzes apstākļos (piemēram, aviācija, augstspiediena iekārtas); izvēlieties 316, ja nepieciešama izturība pret koroziju un formējamība, pat ja izturība ir mērena, un ir nepieciešams nodrošināt ilgstošu stabilu darbību korozīvā vidē (piemēram, jūras, ķīmijas un pārtikas pārstrādes lauki)