Поставщик пластин и стержней из нержавеющей стали 17-4PH (UNS S17400)

Спросите в любом магазине арматуры, производителе насосов или нефтепромысловом предприятии на Ближнем Востоке или в Европе, какая нержавеющая сталь им нужна и17-4PHчаще всего находится в списке. Это не экзотика. Это не самая коррозионно--нержавеющая сталь на рынке. Что он делает, так это сидит в приятном месте, которое никто больше не занимает:Прочность, которую вы можете получить с помощью цикла печи, по цене намного ниже, чем у никелевого сплава.

Вал 17-4PH в состоянии H900 выдает около 1170 МПа. Отожженный 316L дает давление около 205 МПа. Тот же конверт детали, тот же чертеж, примерно в пять раз больше грузоподъемности - — это одно предложение объясняет, почему этот сорт выдерживает любые препятствия в цепочке поставок.

Что такое нержавеющая сталь 17-4PH?

17-4PH - этодисперсионно-твердеющая-мартенситная нержавеющая сталь (PH). Имя становится понятным, если вы знаете соглашение:17= номинальное содержание хрома 17 %,4= номинально 4 % никеля,PH= дисперсионное твердение. Он также обозначается как Тип 630 (ASTM), UNS S17400 и AISI 630.

Слово «осаждение-затвердевание» здесь делает настоящую работу. В отличие от 410 или 420, которые получают твердость от углерода, а затем становятся хрупкими, 17-4PH получает прочность отосадки,-богатые медьюкоторые образуются в ходе низко-старения. Это имеет три последствия, которые важны для покупателя:

Сила — это выбор, а не фиксированное число.Измените температуру старения, и вы измените предел текучести -, диапазон одной плавки материала составляет примерно от 725 до 1170 МПа.

Стабильность размеров отличная.Окончательная термообработка проводится при температуре 480–620 градусов, что значительно ниже температуры отжига в растворе, поэтому во время старения детали перемещаются очень мало. Вы можете завершить-закрытие машины, ее старение и удержание допуска.

Вы обрабатываете его мягким, а затем закаливаете.Состояние A (раствор-отожжен) является мягким и поддается механической обработке. Это то состояние, которое вам нужно для изготовления чипов.-

По химическому составу это мартенситный сорт с достаточным количеством добавок хрома и меди-ниобия, чтобы обеспечить реакцию осаждения. Этоферромагнитный в любом состоянии- раствор-отжигается и состаривается одинаково -, поскольку матрица остается мартенситной. Это имеет значение для проверки магнитных-порошков (плюс) и лишает его возможности использовать не-магнитные приложения (минус).

Эквивалентные оценки

Примечание покупателя:1,4542 и 1,4548 оба представляют собой химию 17-4PH; различия заключаются в заданном состоянии и герметичности анализа, а не в базовом классе. Если на вашем чертеже указано 1.4542, а в заводском сертификате указано 1.4548, обычно это нормально, но убедитесь, что условия старения соответствуют предполагаемым в вашем проекте.

Химический состав 17-4PH (ASTM A564/A693, тип 630)

Источник:Пределы термического анализа-согласно ASTM A564, тип 630/AMS 5622, перекрестно-проверенные по трем независимым таблицам данных завода.

Два элемента, которые определяют, получите ли вы недвижимость, за которую заплатили:медь и ниобий. Медь ниже 3%, реакция старения слабая; ниобия ниже 0,15% и зернистая структура укрупняется. И то, и другое стоит проверить на ССО, а не просто доверять названию класса.

Механические свойства в зависимости от условий термообработки - Основная таблица

Это таблица, которая действительно нужна большинству покупателей. Все значения нижеминимальные значения спецификации для бара по ASTM A564, тип 630, рядом с которым указаны типичные диапазоны твердости.

Источник:Минимальные значения ASTM A564, тип 630; Диапазоны твердости типичны для мельниц и данных AMS 5622.

Читаем эту таблицу как покупатель

Из этого сразу выпадают три вещи:

Сила увеличивается примерно в два раза.с H1150 до H900, но удлинение падает всего с 16% до 10%. Вы не жертвуете всей пластичностью ради прочности, поэтому детали H900 до сих пор используются в динамической эксплуатации.

Разница в твердости имеет большее значение, чем разница в прочности.когда участвует H₂S. H900 при 40–47 HRC намного превышает потолок NACE в 33 HRC. H1150D существует специально для его очистки.

H1025 — честный стандарт по умолчанию.для большинства промышленных деталей, которые не требуют-эксплуатации и не имеют критического веса-. Вы получаете предел текучести 1000 МПа и 33–38 HRC, при этом прочность значительно выше, чем у H900.

Термическая обработка 17-4PH: что на самом деле происходит в печи

Если вы помните о покупке 17-4PH только одно, помните это.термическая обработка - это продукт. Химия — это товар; состояние соответствует спецификации. Два поставщика, указывающие «пруток 17-4PH», не указывают один и тот же материал, если один из них — H900, а другой — H1150.

Шаг 1 - Отжиг раствора (условие A)

Температура:1040 ± 10 градусов (в некоторых характеристиках указано 1025–1065 градусов)

Держать:30–60 минут

Прохладный:Быстрая закалка воздухом или маслом

Это растворяет легирующие элементы в однородную мартенситную матрицу и создает мягкое, пластичное, пригодное для механической обработки состояние.Все 17-4PH начинаются здесь.Если поставщик отправляет вам пруток «в-прокатном виде» без документированного отжига в растворе, вы не можете контролировать результаты последующего старения.

Шаг 2 - Старение (дисперсионное твердение)

Температура:480–760 градусов в зависимости от состояния

Держать:От 1 часа (H900) до 4 часов (большинство других), всего 8 часов для H1150D

Прохладный:Воздух

На этом этапе внутри мартенсита осаждаются мелкие-частицы, богатые медью. Они закрепляют движение дислокаций, и материал становится твердым и прочным.

Более низкая температура старения=более высокая прочность, более низкая ударная вязкость. Более высокая температура старения=снижает прочность, повышает ударную вязкость и значительно улучшает-стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.Вот и весь бизнес, в одном предложении.

Сокращение размеров - деталь, которая портит детали

17-4PH предсказуемо сокращается во время старения, и количество зависит от состояния:

Рекомендуемая последовательность:черновая-машина в состоянии A → возраст до указанного состояния → чистовая обработка-машины до окончательного размера. Если обработка после-старения невозможна, примените коэффициент сжатия как смещение к размерам условия А. Деталь,-обработанная до старения, окажется меньшего размера.

17-4PH против 15-5PH против 13-8 мес против 304/316 против 17-7PH

Ни одно решение о покупке этого сорта не принимается изолированно. Вот как на самом деле решаются общие сравнения.

Три сравнения, которые встречаются чаще всего

17-4PH против 15-5PH.Это почти -близнецы. 15-5. PH сужает диапазон состава и уменьшает дельта-феррит, что повышает резкость.поперечныйпластичность и прочность, а также делает материал более податливым к ковке. Если вы покупаете заготовку, расплавленную на воздухе-и чертеж требует соблюдения требований к поперечному удару, преимущество имеет 15-5PH. Но если 17-4PH усовершенствован ESR или VAR, что является стандартом для критически важных работ, то это преимущество в значительной степени сводится на нет, и 17-4PH выигрывает по доступности и цене.Для работы в кислых условиях обоим требуется H1150D с твердостью менее или равной 33 HRC.В нефтегазовой отрасли 17-4PH H1150D используется гораздо чаще просто потому, что он имеет более длительную историю месторождений и более широкий мировой запас.

17-4PH против 316.Это неправильное сравнение с рамой как с выбором - это выбор между прочностью и коррозией, и любой из них может быть правильным ответом. . 316 содержит молибден, который обеспечивает устойчивость к хлоридной точечной коррозии, которой 17-4PH просто не обладает (17-4PH PREN ≈ 17; 316L ≈ 25; дуплекс 2205 ≈ 34). Если ограничением связывания вашей детали является хлоридная среда, вам нужен сплав 316L, дуплекс или никелевый сплав. Если это механическая нагрузка, то 17-4PH выигрывает в четыре-пять раз.

17-4PH против 17-7PH.Оба называются «17-x PH», и люди их постоянно путают.. 17-7PH — этополу-аустенитный: он остается аустенитным при отжиге, поддается формованию, слабо магнитен и становится прочным только после отдельной стадии термического превращения. Он предназначен для пружин, зажимов и формованного листа -, а не для обработанного стержня и не для детали, которая должна быть магнитной. Не заменяйте одно другим.

Коррозионная стойкость: честная оценка

17-4PH устойчив к атмосферной коррозии, пресной воде, мягкой промышленной атмосфере и многим химическим средам примерно на уровне304 нержавеющая сталь. Он явно лучше, чем 410, 420 и большинство закаливаемых марок 400-й серии. Это хорошая новость, и это большая часть хороших новостей.

Где это не удается:

Питтинговая и щелевая коррозия в хлоридах.Без преднамеренного использования молибдена этот сорт уязвим. При тестировании на хлорид железа он показывает измеримую потерю веса для обоих. В стоячей морской воде он демонстрирует явную щелевую чувствительность-коррозионную чувствительность - сплав подвержен образованию щелей, если его оставить под воздействием застойной морской воды.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), и это полностью зависит от условий старения.При испытаниях на морское воздействиеОбразцы H900 вышли из строя за 68 дней или меньше.Перестаривание до H1150 или H1150D значительно повышает устойчивость к SCC. Если вы задаете условие наивысшей прочности для детали,-подверженной воздействию хлоридов, поскольку «чем прочнее, тем лучше», вы выбираете состояние,-наиболее склонное к образованию трещин.

Практические правила:

Для работы с погруженными или застойными хлоридами используйте катодную защиту, покрытие или вместо этого используйте сплав 316L/дуплекс/никелевый сплав.

Никогда не оставляйте щель - заделывайте и заделывайте ее.

Если SCC представляет собой реальный риск, укажите H1150/H1150D, а не H900.

При работе с кислыми средами (H₂S) контроль твердости обязателен (см. ниже).

NACE MR0175 / ISO 15156 - Правило кислого-обслуживания

Это единственное и наиболее важное ограничение приложения для данной оценки:

Пределмаксимум 33HRC, а H1150D (два последовательных 4-часовых цикла при температуре 621 градус) является единственным общепринятым условием, которое обеспечивает его последовательное достижение для всех форм продукта и размеров секций.

Полевой урок, который стоит повторить:На месторождении высокосернистого газа девять из 185 штоков клапанов, соответствующих требованиям NACE-, вышли из строя в течение 15 месяцев. При измерении дефектного материала твердость снова оказалась на уровне C32–C33 - выше C22–C30, указанного в сертификатах.Материал был правильным, и характеристики были правильными; проверочной дисциплины не было.Если вы покупаете 17-4PH для обслуживания H₂S, настаивайте на100% проверка твердости каждой детали (ASTM E18), а не выборочная проверка.

Температурные пределы

Для скважин HPHT или работы при высоких-температурах выше примерно 315 градусов промышленность переходит на сплавы на основе никеля-, такие как Inconel 718. Не превышайте предел 17-4PH -, это приведет к превышению срока службы.

Сварка 17-4PH: наполнитель, предварительный нагрев, PWHT

17-4PH действительно пригоден для сварки - максимальное содержание углерода 0,07 % очень помогает, -, но это не сварка-и забыть.

Присадочный металл:

Суть процедуры:

Сварка в состоянии Апо возможности. Сварка в старом состоянии создает сильно изношенную ЗТВ и снижает прочность.

Предварительный нагрев:не требуется менее ~100 мм. Для толстых, сильно зажатых соединений разумной мерой является угол в 100 градусов; В некоторых паспортах расходных материалов указана температура 150–200 градусов, чтобы избежать растрескивания.

Межпроходная температура:держите ниже 150–177 градусов. Перегрев может превратить весь сварной шов в свежий мартенсит и вызвать закалочное растрескивание.

Экранирование:100% аргон для GTAW, с обратной продувкой. Чистота имеет значение - этот сорт чувствителен к растрескиванию, вызванному водородом-, поэтому обезжирьте его ацетоном и не допускайте попадания влаги.

Термическая обработка после-сварки:для ответственных сварных швов,повторный-отжиг в растворе (~1040 градусов/1 час), затем старениедо целевого состояния. В-сварных отложениях давление достигает всего около 980 МПа; полное разрешение-плюс старение восстанавливает примерно 1130 МПа. Прямое старение после сварки допустимо для некоторых не-критических ремонтов, но не приведет к гомогенизации сварного шва и ЗТВ. Для кислых условий после сварки по умолчанию используется H1150D.

Предостережение по коду:сварной 17-4PH обычноне допускается нормами ASME для эксплуатации-сосудов под давлением. Если на вашем компоненте имеется кодовая-штамповка, проверьте применимые требования норм, прежде чем проектировать сварное соединение этого класса.

Приложения по отраслям

Приведенная ниже логика выбора условий- представляет собой реальный контент - список отраслей находится именно там, где он находится.

Нефть и газ (добыча и переработка).Стержни клапанов, корпуса клапанов и трим, валы насосов, скважинные инструменты, компоненты устья скважины, крепежные детали, детали противовыбросовых превенторов/X-елочных деревьев.Состояние-критическое с точки зрения безопасности:Влажный H₂S означает H1150D с твердостью менее или равной 33 HRC, точка. Умеренно-не-кислый сервис можно использовать для крепости H900 или H1025.

Аэрокосмическая промышленность.Конструктивные детали, крепеж, детали шасси-редукторов, детали турбин. Там, где обязательна поперечная вязкость или требования ядерной/аэрокосмической промышленности, 15-5PH или 13-8 Mo заменяют 17-4PH.

Медицинские и хирургические инструменты.Ножницы, щипцы, иглодержатели, костные сверла, стоматологические инструменты, эндоскопические инструменты. Пруток и проволока регулируютсяАСТМ Ф899. Он сохраняет режущую кромку после старения, автоклавируется без смещения размеров и обеспечивает чистоту обработки в состоянии А.

⚠️ 17-4PH — это инструментальный материал, а не материал для имплантатов.Его нет в стандартных списках имплантатов (это сплавы титана и кобальта-хрома). Если поставщик предлагает 17-4PH для постоянного имплантата, воспринимайте это как тревожный сигнал.

Пищевая, молочная и фармацевтическая промышленность.Компоненты насосов, клапаны, оборудование для смесителей, крепеж там, где вам нужна прочность, а также очищаемая поверхность. Он устойчив к воздействию слабых кислот и чистящих средств,-при контакте с пищевыми продуктами. Одно предостережение: держите при эксплуатации температуру ниже 300 градусов и изучите любое использование агрессивных дезинфицирующих средств на основе хлоридов-при повышенной температуре по сравнению с вариантами из сплава 316L или выше-.

Производство электроэнергии и тяжелое машиностроение.Крыльчатки и диски турбин, направляющие/уплотнительные/лабиринтные кольца, роторы насосов, шестерни, валы.

Морской.Валы гребного винта и руля направления, кольца ступиц -, но всегда с катодной защитой или покрытием и никогда с незакрытыми щелями в стоячей морской воде.

Формы и оснастка.Вкладыши пресс-формы и-изнашиваемые механические детали отличаются твердостью и умеренной устойчивостью к коррозии.

Стандарты и спецификации по форме продукта

Доступные формы и размеры

Не-стандартные размеры и длина-соответствующей-длины предоставляются по запросу.Если ваш чертеж требует определенного состояния старения, которого нет в списке, сообщите нам об этом состоянии в запросе предложений -, не предполагайте, что оно является «стандартным».

Качество, сертификаты и отслеживаемость

Каждый заказ 17-4PH от Huitong поставляется с:

EN 10204 3.1 сертификат заводских испытанийхимические свойства по плавке и серийному номеру -, механические свойства (растяжение, текучесть, удлинение, уменьшение площади, твердость), запись о термо-обработке и результаты неразрушающего контроля.

RU 10204 3.2 проверка третьей-стороныдоступно по запросу (BV, SGS, Lloyd's, TÜV, Intertek, DNV).

Химический анализ согласно ASTM A751, растяжение наАСТМ Е8, твердость HB/HRC, Шарпи, V-надрез наАСТМ А370где это необходимо.

ОСП:ультразвуковой контроль (ASTM A388/EN 10228-3), магнитопорошковый-контроль (ASTM A275) – мартенситная структура делает МТ полностью эффективным.

Маршрут плавления:воздушная-плавка общего назначения;СОЭдля нефтегазовой, арматурной и морской промышленности;ВАРдля ядерных, аэрокосмических и критически важных компонентов -цикла-усталости (обычно добавляет примерно 15–25 % к стоимости слитков).

В запросе цен всегда четко указывайте условия старения.- "17-4PH, H1025, ASTM A564, тип 630", а не просто "17-4PH". А для некачественного обслуживания добавьте «H1150D, NACE MR0175/ISO 15156-3, твердость менее или равна 33 HRC, проверено 100% на деталь».

Часто задаваемые вопросы

Что означает 17-4PH?

17% хром, 4% никель, дисперсионное твердение. Официальное обозначение — UNS S17400/Тип 630.

Магнитна ли нержавеющая сталь 17-4PH?

Да - в любом состоянии, включая раствор-отожженный, из-за его мартенситной структуры. Это отличается от 304 и 316, которые не-магнитны при отжиге. Полезно для контроля магнитных-порошков; дисквалификация за не-немагнитные требования.

17-4PH сильнее 316?

Существенно. H900 дает ~1170 МПа против 205–310 МПа для 316L -, отожженного примерно четыре-пять раз. Но 316 имеет молибден и гораздо лучшую стойкость к хлоридной коррозии. Сила благоприятствует 17-4PH; хлориды благоприятствуют 316.

В каком состоянии H900?

Старение при 482 градусах в течение 1 часа, охлаждение на воздухе. Самая высокая прочность в стандартных условиях (растяжение ~1310 МПа, текучесть ~1170 МПа, 40–47 HRC).Неприемлемо для кислого сервиса NACE.

В чем разница между H1150 и H1150D?

H1150 — это одиночный 4-часовой цикл при температуре 621 градус. H1150D этодвойное старение- два последовательных 4-часовых цикла. Двойной цикл обеспечивает более стабильную микроструктуру и стабильно обеспечивает твердость ниже 33 HRC, поэтому H1150D является стандартным выбором для кислой среды NACE MR0175. H1150 допускается только в отдельных-случайных случаях с проверкой твердости.

Каков предел твердости NACE для 17-4PH?

Максимум 33HRC. Подходит только H1150D (и, в каждом конкретном случае,--индивидуально, H1150). Условия A, H900, H925, H1025, H1075 и H1100 неприемлемы для кислой среды.

Можно ли упрочнить сталь 17-4PH холодной обработкой?

Нет.. 17-4PH затвердевает только в результате осаждающей термообработки (старения), а не в результате холодной обработки. Это ключевое отличие от 301 или 17-7PH.

Какова максимальная рабочая температура?

Около 315 градусов (600 градусов по Фаренгейту). Длительное воздействие над ним приводит к -старению сплава и снижению прочности. Пластичность падает примерно до −50 градусов, поэтому он не пригоден для криогенной эксплуатации.

Можно ли сваривать 17-4PH?

Да - GTAW, GMAW и SMAW с соответствующей насадкой ER630/E630, как правило, без предварительного подогрева менее ~100 мм, межпроходная температура ниже 150–177 градусов, а также разрешающий отжиг плюс старение для ответственных сварных швов. Сварные детали 17-4PH обычно не принимаются нормами ASME для эксплуатации в сосудах под давлением-, поэтому проверьте требования норм, если на компоненте имеется кодовая отметка.

В чем разница между 17-4PH и 15-5PH?

Обе марки представляют собой мартенситную нержавеющую сталь PH с одинаковой прочностью.. 15-5PH повышает точность анализа и уменьшает дельта-феррит, улучшая поперечную пластичность, ударную вязкость и ковку.. 17-4PH имеет более широкую доступность различных форм продукции и имеет более длительный опыт эксплуатации в нефтегазовой отрасли. Для работы в кислых условиях обоим требуется H1150D с твердостью менее или равной 33 HRC.

Как мне обрабатывать 17-4PH?

Обрабатываемость наилучшая в состоянии A. Черновая-станок в состоянии A с твердосплавным инструментом (покрытие TiAlN/AlCrN, положительный передний угол; ~115–190 м/мин для токарной обработки), старение до целевого состояния, затем чистовая-станок. Уменьшите скорость на 20–30 % для состаренного материала и обработайте прецизионные детали H900 шлифованием.

Запросить цену на пластину и стержень из нержавеющей стали 17-4PH

Сообщите нам форму, размер, количество исостояние старения(H900/H1025/H1150/H1150D), и мы подтвердим наличие на складе, сертификацию и доставку в течение 24 часов.

 

📧 Электронная почта:market@htpipe.com

 

📍Чжэнчжоу, Китай

 

Мы поставляем пластины, прутки, листы, трубы, проволоку и поковки 17-4PH по всему миру с документацией EN 10204 3.1/3.2 и термообработкой до указанного вами состояния.

>

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации>>