17-4PH rustfrit stål(UNS S17400, også kendt som AISI Type 630 eller EN 1.4542) er et præcipitations-hærdende martensitisk rustfrit stål. Navnet "17-4PH" kommer fra dets sammensætning: ca. 17% krom og 4% nikkel, hvor "PH" står for udfældningshærdning.

Denne artikel giver en komplet guide til egenskaberne af 17-4PH rustfri stålplader, der dækker alt fra kemisk makeup til mekanisk opførsel, fysiske egenskaber, varmebehandling og applikationer.
Kemisk sammensætning
Tabellen nedenfor viser standardgrænserne i henhold til ASTM A693 og AMS 5604 specifikationer.
|
Element |
Vægt % |
Rolle i legeringen |
|
Chrom (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Giver korrosionsbestandighed og oxidationsbeskyttelse |
|
Nikkel (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Stabiliserer den martensitiske struktur, forbedrer sejheden |
|
Kobber (Cu) |
3.0 – 5.0 |
Det vigtigste styrkende element-danner fine partikler under ældning |
|
Niobium (Nb) + Tantal (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Danner karbider, der styrer kornvækst og forbedrer styrke |
|
Kulstof (C) |
Mindre end eller lig med 0,07 |
Bidrager til hårdhed, men holdes lavt for at bevare svejsbarheden |
|
Mangan (Mn) |
Mindre end eller lig med 1,00 |
Hjælper med deoxidation under stålfremstilling |
|
Silicium (Si) |
Mindre end eller lig med 1,00 |
Forbedrer oxidationsbestandighed ved høje temperaturer |
|
Fosfor (P) |
Mindre end eller lig med 0,04 |
Urenhed, holdt på et minimum |
|
Svovl (S) |
Mindre end eller lig med 0,03 |
Urenhed, holdt på et minimum |
|
Jern (Fe) |
Saldo (resterende %) |
Uædle metallet, der holder alt sammen |
Datakilde: ASTM A693 / AMS 5604 specifikationer.
Fysiske egenskaber
|
Ejendom |
Værdi |
Noter |
|
Tæthed |
7,75 – 8,03 g/cm³ |
Lidt tungere end kulstofstål (7,85 g/cm³) |
|
Smeltepunkt |
~1440 grader (2624 grader F) |
Typisk for martensitisk rustfrit stål |
|
Elastikmodul (Young's Modulus) |
196 – 200 GPa |
Måler stivhed-hvor meget stålet modstår at bøje |
|
Poissons forhold |
0.27 – 0.30 |
Beskriver, hvordan materialet trækker sig sammen til siden, når det strækkes |
|
Termisk ledningsevne |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Moderat varmeoverførselsevne |
|
Elektrisk resistivitet |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Temmelig ledende for et rustfrit stål |
|
Specifik varmekapacitet |
~460 J/kg·K |
Mængden af varme, der skal til for at hæve stålets temperatur |
Datakilde: Flere leverandørspecifikationer
Magnetiske egenskaber: 17-4PH rustfrit stål er magnetisk under alle forhold. I den opløsningsglødede tilstand kan den kun være svagt magnetisk, men efter ældning bliver den stærkt magnetisk på grund af dens martensitiske krystalstruktur.
Maksimal driftstemperatur: 17-4PH bevarer sine fremragende mekaniske egenskaber op til cirka 316 grader. Over denne temperatur begynder materialet at miste styrke, og langvarig eksponering kan forårsage overældning, hvilket reducerer hårdheden.
Mekaniske egenskaber
Mekaniske egenskaber beskriver, hvordan materialet reagerer på kræfter-spænding (træk), kompression (skubber), bøjning og stød.

Varmebehandlingsbetingelserne
17-4PH leveres typisk i tilstand A (opløsningsglødet), som er blød og brugbar. Kunden udfører herefter en ældningsbehandling for at opnå det ønskede styrkeniveau. Hver ældningstilstand har en standardbetegnelse: H900, H925, H1025, H1075, H1100 eller H1150. Tallet henviser til ældningstemperaturen i grader Fahrenheit.
|
Ældningstilstand |
Ældningstemperatur |
Hvad det leverer |
|
H900 |
482 grader (900 grader F) |
Maksimal styrke og hårdhed |
|
H925 |
496 grader (925 grader F) |
Meget høj styrke med let forbedret sejhed |
|
H1025 |
552 grader (1025 grader F) |
Afbalanceret styrke og sejhed |
|
H1075 |
580 grader (1075 grader F) |
Moderat styrke, bedre sejhed |
|
H1100 |
593 grader (1100 grader F) |
Lavere styrke, højere duktilitet |
|
H1150 |
621 grader (1150 grader F) |
Maksimal sejhed og duktilitet |
Datakilde: Varmebehandlingsspecifikationer.
Mekaniske egenskaber efter tilstand (ark og plade, AMS 5604)
Tabellen nedenfor viser de mekaniske egenskaber for 17-4PH ark og plade (tykkelse mindre end ca. 4,75 mm eller 0,1874 tommer) i henhold til AMS 5604 specifikationer.
|
Tilstand |
Ultimativ trækstyrke (ksi / MPa) |
0,2 % udbyttestyrke (ksi / MPa) |
Forlængelse (%) |
Hårdhed (HRC) |
|
Cond A (udglødet) |
- |
- |
- |
38 max |
|
H900 |
190 / 1310 |
170 / 1170 |
5 |
40 – 47 |
|
H925 |
170 / 1170 |
155 / 1070 |
5 |
38 – 45 |
|
H1025 |
155 / 1070 |
145 / 1000 |
5 |
35 – 42 |
|
H1075 |
145 / 1000 |
125 / 860 |
5 |
33 – 39 |
|
H1100 |
140 / 965 |
115 / 795 |
5 |
32 – 38 |
|
H1150 |
135 / 930 |
105 / 725 |
8 |
28 – 37 |
Datakilde: AMS 5604 ark/pladespecifikation
Trækstyrke er den maksimale trækkraft, materialet kan modstå, før det går i stykker. Ved H900 kan 17-4PH ark håndtere 190.000 pund pr. kvadrattomme (1.310 MPa) - cirka tre gange stærkere end standard 304 rustfrit stål.
Flydestyrke er den kraft, hvorved materialet begynder at deformeres permanent. I H900-tilstanden har 17-4PH pladen en flydespænding på 170 ksi (1.170 MPa).
Forlængelse måler, hvor meget materialet kan strække sig, før det går i stykker. Ved H1150 når forlængelsen 8%, hvilket giver større duktilitet end de 5%, der ses i H900. For tykkere stænger og smedegods (AMS 5643) er forlængelsesværdierne højere -op til 16 % ved H1150.
Sammenligning med andet rustfrit stål
|
Ejendom |
17-4PH (H900) |
304 rustfrit stål |
316L rustfrit stål |
|
Trækstyrke (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
Yield Strength (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Forlængelse (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Hårdhed (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Magnetisme |
Magnetisk |
Ikke-magnetisk |
Ikke-magnetisk |
Datakilde: Branchesammenligning
Korrosionsbestandighed
17-4PH rustfrit stål giver god korrosionsbestandighed, der kan sammenlignes med Type 304 rustfrit stål i de fleste miljøer.
Legeringens 17% kromindhold danner et tyndt, usynligt oxidlag på overfladen, der beskytter metallet nedenunder mod rust og kemisk angreb.

Hvor 17-4PH klarer sig godt:
Atmosfærisk eksponering (regn, fugt, industriluft)
Fortynd syrer og salte ved moderate temperaturer
Friskvand og milde kemiske opløsninger
Fødevareforarbejdningsmiljøer
Begrænsninger:
17-4PH er mindre modstandsdygtig over for chlorider (såsom havvand og afisningssalte) end 316 rustfrit stål, som indeholder molybdæn. I miljøer med højt chloridindhold kan der forekomme grubetæring og sprækkekorrosion.
Til alvorlige ætsende forhold-som varme koncentrerede syrer eller havvandsservice-kan et materiale af højere-kvalitet såsom 316L, duplex 2205 eller super austenitisk 254 SMO være mere passende.
Bemærk: Korrosionsbestandighed er bedst i opløsnings-udglødede eller lavere-temperatur-ældne forhold (H1150). Over-ældning eller ukorrekt varmebehandling kan reducere korrosionsydelsen.
Varmebehandling
Varmebehandling er nøglen til at frigøre det fulde potentiale af 17-4PH. Processen har to hovedtrin:
Trin 1: Opløsningsbehandling (udglødning)
Opvarm materialet til 1025 – 1050 grader (1877 – 1922 grader F).
Hold i cirka 0,5 til 1 time.
Afkøl hurtigt i luft eller olie til stuetemperatur.
Resultat: Tilstand A - blødt, bearbejdeligt materiale med en hårdhed på maksimalt 38 HRC.
Trin 2: Ældning (udfældningshærdning)
Opvarm det -opløsningsbehandlede materiale til en specifik ældningstemperatur (mellem 482 grader og 621 grader / 900 grader F og 1150 grader F).
Hold i 1 til 4 timer, afhængig af de ønskede egenskaber.
Afkøl i luft til stuetemperatur
Den valgte ældede tilstand (H900 til H1150) med skræddersyede mekaniske egenskaber.
Fremstilling og bearbejdelighed

Formning: I tilstand A har 17-4PH rimelig formbarhed, men formningsoperationer bør begrænses til mild bøjning. For komplekse former forbedrer opløsningsudglødning før koldbearbejdning formbarheden. Varmformning er også mulig.
Bearbejdning: 17-4PH har en bearbejdningsgrad på ca. 45 % sammenlignet med fribearbejdning stål (vurderet til 100 %). I gammel tilstand er materialet hårdere og sværere at bearbejde. For de bedste resultater skal du bearbejde i tilstand A og derefter ælde til den endelige hårdhed.
Svejsning: 17-4PH kan svejses ved hjælp af standardprocesser som TIG, MIG og SMAW. Svejsevarmen kan dog lokalt blødgøre materialet.
Efter-svejsevarmebehandling anbefales for at genoprette styrken i svejsezonen. Brug matchende fyldmetaller (såsom 17-4PH eller 630 grade) for de bedste resultater.
Slibning og efterbehandling: På grund af dens høje hårdhed i ældede forhold kræver slibning passende hjulvalg og kølemiddel for at forhindre overophedning og overfladeskader.
Standarder og specifikationer
17-4PH rustfri stålplader og plader er fremstillet i overensstemmelse med flere industristandarder. Ved køb skal du altid anmode om et Mill Test Certificate (MTC), der bekræfter overensstemmelse med specifikationen.
|
Specifikation |
Beskrivelse |
Gældende formularer |
|
ASTM A693 / A693M |
Standardspecifikation for udfældnings-hærdning af rustfri stålplade, plade og strimmel |
Ark, plade, spole |
|
AMS 5604 |
Luftfartsmaterialespecifikation for 17-4PH ark, spole og plade |
Ark, spole, plade |
|
AMS 5643 |
Luftfartsmaterialespecifikation for 17-4PH stang og smedegods |
Bar, smedegods |
|
ASTM A564 |
Standardspecifikation for varm- og kold-behandlede 17-4PH stænger |
Bar former |
|
UNS S17400 |
Unified Numbering System-betegnelse |
Alle former |
|
EN 1.4542 |
europæisk standardbetegnelse |
Alle former |
|
JIS SUS630 |
Japansk industristandard |
Alle former |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Tysk standardbetegnelse |
Alle former |
Datakilde: Flere specifikationer
Fælles tilgængelige formularer:
Plade: Kold-valset, tykkelse fra 0,3 mm til 6 mm
Plade: Varm-valset, tykkelse fra 6 mm til 100 mm eller mere
Spole: Præcisionsspoler eller fræsekant, bredde op til 1500 mm
Almindelige applikationer
Luftfart: Turbineblade, kompressorkomponenter, dele til landingsstel og strukturelle beslag, hvor høj styrke og moderat vægt er kritisk.
Kemisk og petrokemisk forarbejdning: Pumpeaksler, ventilstammer og trykbeholderkomponenter, der skal modstå korrosive medier og høje mekaniske belastninger.
Fødevareforarbejdning: Udstyrsdele, der kræver både korrosionsbestandighed og evnen til at modstå gentagne rengørings- og desinficeringscyklusser.
Olie og gas: Værktøjer i borehullet, brøndhovedkomponenter og undersøisk udstyr, hvor der kræves høj styrke og modstand mod sur gas. Kvaliteten bevarer sine egenskaber op til 316 grader (600 grader F), hvilket gør den velegnet til mange oliefelter.
Marineteknik: Propelaksler, pumpekomponenter og fastgørelseselementer-men for kontinuerlig eksponering af havvand bør du overveje højere-molybdænkvaliteter.
Strømproduktion: Turbine- og generatorkomponenter, der arbejder ved moderate temperaturer og kræver høj pålidelighed.
Generel metalbearbejdning: Gear, aksler, fastgørelseselementer, bøsninger og slidplader, hvor der er behov for høj hårdhed og styrke.
Klar til at specificere 17-4PH rustfri stålplade til dit næste job? Kontakt vores tekniske salgsteam i dag på +86 19339900211 eller Info@jnalloy.com.
Send din nødvendige tykkelse, størrelse og varmebehandlingstilstand-, og vi returnerer et fast tilbud med nøjagtige vægtberegninger og tekniske data inden for 24 timer.
Vælg 17-4PH ark fra en producentdu kan stole på.
