17-4PH rustfritt stål(UNS S17400, også kjent som AISI Type 630 eller EN 1.4542) er et nedbør-herdende martensittisk rustfritt stål. Navnet "17-4PH" kommer fra dets sammensetning: omtrent 17% krom og 4% nikkel, med "PH" som står for nedbørsherding.

Denne artikkelen gir en komplett guide til egenskapene til 17-4PH rustfrie stålplater, som dekker alt fra kjemisk sminke til mekanisk oppførsel, fysiske egenskaper, varmebehandling og bruksområder.
Kjemisk sammensetning
Tabellen nedenfor viser standardgrensene i henhold til ASTM A693 og AMS 5604 spesifikasjoner.
|
Element |
vekt % |
Rolle i legeringen |
|
Krom (Cr) |
15.0 – 17.5 |
Gir korrosjonsbestandighet og oksidasjonsbeskyttelse |
|
Nikkel (Ni) |
3.0 – 5.0 |
Stabiliserer den martensittiske strukturen, forbedrer seigheten |
|
Kobber (Cu) |
3.0 – 5.0 |
Det viktigste styrkende elementet-danner fine partikler under aldring |
|
Niob (Nb) + Tantal (Ta) |
0.15 – 0.45 |
Danner karbider som kontrollerer kornvekst og forbedrer styrke |
|
Karbon (C) |
Mindre enn eller lik 0,07 |
Bidrar til hardhet, men holdes lav for å opprettholde sveisbarheten |
|
Mangan (Mn) |
Mindre enn eller lik 1,00 |
Bidrar til deoksidering under stålproduksjon |
|
Silisium (Si) |
Mindre enn eller lik 1,00 |
Forbedrer oksidasjonsmotstanden ved høye temperaturer |
|
Fosfor (P) |
Mindre enn eller lik 0,04 |
Urenhet, holdt på et minimum |
|
Svovel (S) |
Mindre enn eller lik 0,03 |
Urenhet, holdt på et minimum |
|
Jern (Fe) |
Saldo (resterende %) |
Grunnmetallet som holder alt sammen |
Datakilde: ASTM A693 / AMS 5604 spesifikasjoner.
Fysiske egenskaper
|
Eiendom |
Verdi |
Notater |
|
Tetthet |
7,75 – 8,03 g/cm³ |
Litt tyngre enn karbonstål (7,85 g/cm³) |
|
Smeltepunkt |
~1440 grader (2624 grader F) |
Typisk for martensittisk rustfritt stål |
|
Elastikkmodul (Young's Modulus) |
196 – 200 GPa |
Måler stivhet-hvor mye stålet motstår å bøye seg |
|
Poissons forhold |
0.27 – 0.30 |
Beskriver hvordan materialet trekker seg sammen sidelengs når det strekkes |
|
Termisk ledningsevne |
15.3 – 17.9 W/m·K |
Moderat varmeoverføringsevne |
|
Elektrisk resistivitet |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
Ganske ledende for et rustfritt stål |
|
Spesifikk varmekapasitet |
~460 J/kg·K |
Mengden varme som trengs for å heve temperaturen på stålet |
Datakilde: Flere leverandørspesifikasjoner
Magnetiske egenskaper: 17-4PH rustfritt stål er magnetisk under alle forhold. I oppløsningsglødet tilstand kan den være bare svakt magnetisk, men etter aldring blir den sterkt magnetisk på grunn av sin martensittiske krystallstruktur.
Maksimal brukstemperatur: 17-4PH beholder sine utmerkede mekaniske egenskaper opp til omtrent 316 grader. Over denne temperaturen begynner materialet å miste styrke, og langvarig eksponering kan forårsake overaldring, noe som reduserer hardheten.
Mekaniske egenskaper
Mekaniske egenskaper beskriver hvordan materialet reagerer på krefter-spenning (trekk), kompresjon (skyving), bøying og slag.

Betingelsene for varmebehandling
17-4PH leveres vanligvis i tilstand A (oppløsningsglødet), som er myk og brukbar. Kunden utfører deretter en aldringsbehandling for å oppnå ønsket styrkenivå. Hver aldringstilstand har en standardbetegnelse: H900, H925, H1025, H1075, H1100 eller H1150. Tallet refererer til aldringstemperaturen i grader Fahrenheit.
|
Aldringstilstand |
Aldringstemperatur |
Hva den leverer |
|
H900 |
482 grader (900 grader F) |
Maksimal styrke og hardhet |
|
H925 |
496 grader (925 grader F) |
Meget høy styrke med noe forbedret seighet |
|
H1025 |
552 grader (1025 grader F) |
Balansert styrke og seighet |
|
H1075 |
580 grader (1075 grader F) |
Moderat styrke, bedre seighet |
|
H1100 |
593 grader (1100 grader F) |
Lavere styrke, høyere duktilitet |
|
H1150 |
621 grader (1150 grader F) |
Maksimal seighet og duktilitet |
Datakilde: Spesifikasjoner for varmebehandling.
Mekaniske egenskaper etter tilstand (ark og plate, AMS 5604)
Tabellen nedenfor viser de mekaniske egenskapene for 17-4PH ark og plate (tykkelse mindre enn ca. 4,75 mm eller 0,1874 tommer) i henhold til AMS 5604-spesifikasjonene.
|
Betingelse |
Ultimativ strekkstyrke (ksi / MPa) |
0,2 % avkastningsstyrke (ksi / MPa) |
Forlengelse (%) |
Hardhet (HRC) |
|
Cond A (glødet) |
- |
- |
- |
38 maks |
|
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/plate spesifikasjon
Strekkfasthet er den maksimale trekkkraften materialet tåler før brudd. Ved H900 kan 17-4PH-ark håndtere 190 000 pund per kvadrattomme (1310 MPa) - omtrent tre ganger sterkere enn standard 304 rustfritt stål.
Flytegrense er kraften som materialet begynner å deformeres permanent ved. I H900-tilstanden har 17-4PH-arket en flytegrense på 170 ksi (1170 MPa).
Forlengelse måler hvor mye materialet kan strekke seg før det går i stykker. Ved H1150 når forlengelsen 8 %, noe som gir større duktilitet enn de 5 % som er sett i H900. For tykkere stenger og smiing (AMS 5643) er forlengelsesverdiene høyere -opptil 16 % ved H1150.
Sammenligning med andre rustfrie stål
|
Eiendom |
17-4PH (H900) |
304 rustfritt stål |
316L rustfritt stål |
|
Strekkstyrke (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
Yield Strength (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
Forlengelse (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
Hardhet (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
Magnetisme |
Magnetisk |
Ikke-magnetisk |
Ikke-magnetisk |
Datakilde: Bransjesammenligning
Korrosjonsmotstand
17-4PH rustfritt stål gir god korrosjonsbestandighet som kan sammenlignes med Type 304 rustfritt stål i de fleste miljøer.
Legeringens 17 % krominnhold danner et tynt, usynlig oksidlag på overflaten som beskytter metallet under mot rust og kjemisk angrep.

Der 17-4PH fungerer godt:
Atmosfærisk eksponering (regn, fuktighet, industriell luft)
Fortynn syrer og salter ved moderate temperaturer
Ferskvann og milde kjemiske løsninger
Matforedlingsmiljøer
Begrensninger:
17-4PH er mindre motstandsdyktig mot klorider (som sjøvann og avisingssalter) enn 316 rustfritt stål, som inneholder molybden. I miljøer med høyt kloridinnhold kan det oppstå grop- og sprekkkorrosjon.
For alvorlige korrosive forhold-som varme konsentrerte syrer eller sjøvannsservice-kan et materiale av høyere-kvalitet som 316L, duplex 2205 eller superaustenitic 254 SMO være mer passende.
Merk: Korrosjonsbestandighet er best i løsningen-glødet eller lavere-temperatureldede forhold (H1150). Over-aldring eller feil varmebehandling kan redusere korrosjonsytelsen.
Varmebehandling
Varmebehandling er nøkkelen til å frigjøre det fulle potensialet til 17-4PH. Prosessen har to hovedtrinn:
Trinn 1: Løsningsbehandling (glødning)
Varm materialet til 1025 – 1050 grader (1877 – 1922 grader F).
Hold i omtrent 0,5 til 1 time.
Avkjøl raskt i luft eller olje til romtemperatur.
Resultat: Tilstand A - mykt, bearbeidbart materiale med en hardhet på maksimalt 38 HRC.
Trinn 2: Aldring (nedbørsherding)
Varm opp det løsningsbehandlede-materialet til en spesifikk aldringstemperatur (mellom 482 grader og 621 grader / 900 grader F og 1150 grader F).
Hold i 1 til 4 timer, avhengig av ønskede egenskaper.
Avkjøl i luft til romtemperatur
Den valgte aldringstilstanden (H900 til H1150) med skreddersydde mekaniske egenskaper.
Fabrikasjon og bearbeidbarhet

Forming: I tilstand A har 17-4PH rimelig formbarhet, men formingsoperasjoner bør begrenses til mild bøyning. For komplekse former forbedrer løsningsgløding før kaldbearbeiding formbarheten. Varmforming er også mulig.
Maskinering: 17-4PH har en maskinbarhetsvurdering på omtrent 45 % sammenlignet med fribearbeidende stål (vurdert til 100 %). I gammel tilstand er materialet hardere og vanskeligere å bearbeide. For best resultat, maskin i tilstand A, deretter eldes til endelig hardhet.
Sveising: 17-4PH kan sveises ved bruk av standardprosesser som TIG, MIG og SMAW. Imidlertid kan sveisevarmen myke materialet lokalt.
Etter-sveisevarmebehandling anbefales for å gjenopprette styrken i sveisesonen. Bruk matchende fyllmetaller (som 17-4PH eller 630 grade) for best resultat.
Sliping og etterbehandling: På grunn av sin høye hardhet under gamle forhold, krever sliping passende hjulvalg og kjølevæske for å forhindre overoppheting og overflateskader.
Standarder og spesifikasjoner
17-4PH rustfrie stålplater og plater er produsert i henhold til flere industristandarder. Ved kjøp, be alltid om et Mill Test Certificate (MTC) som bekrefter samsvar med spesifikasjonen.
|
Spesifikasjon |
Beskrivelse |
Gjeldende skjemaer |
|
ASTM A693 / A693M |
Standardspesifikasjon for nedbør-herding av rustfritt stålplate, -plate og -strimmel |
Ark, plate, spole |
|
AMS 5604 |
Luftfartsmaterialespesifikasjon for 17-4PH ark, spole og plate |
Ark, spole, plate |
|
AMS 5643 |
Luftfartsmaterialespesifikasjon for 17-4PH stang og smiing |
Bar, smiing |
|
ASTM A564 |
Standard spesifikasjon for varm-og kald-ferdige 17-4PH barer |
Barformer |
|
UNS S17400 |
Unified Numbering System-betegnelse |
Alle former |
|
EN 1.4542 |
Europeisk standardbetegnelse |
Alle former |
|
JIS SUS630 |
Japansk industristandard |
Alle former |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
Tysk standardbetegnelse |
Alle former |
Datakilde: Flere spesifikasjoner
Vanlige tilgjengelige skjemaer:
Plate: Kald-valset, tykkelse fra 0,3 mm til 6 mm
Plate: Varm-valset, tykkelse fra 6 mm til 100 mm eller mer
Spole: Presisjonssløyfespoler eller fresekant, bredde opptil 1500 mm
Vanlige applikasjoner
Luftfart: Turbinblader, kompressorkomponenter, landingsutstyrsdeler og strukturelle braketter der høy styrke og moderat vekt er kritisk.
Kjemisk og petrokjemisk prosessering: Pumpeaksler, ventilstammer og trykkbeholderkomponenter som må tåle korrosive medier og høye mekaniske belastninger.
Matforedling: Utstyrsdeler som krever både korrosjonsbestandighet og evne til å tåle gjentatte rengjørings- og desinfiseringssykluser.
Olje og gass: Nedihullsverktøy, brønnhodekomponenter og undervannsutstyr der det kreves høy styrke og motstand mot sur gass. Karakteren opprettholder sine egenskaper opp til 316 grader (600 grader F), noe som gjør den egnet for mange oljefeltapplikasjoner.
Marine Engineering: Propellaksler, pumpekomponenter og festemidler-men for kontinuerlig eksponering av sjøvann bør du vurdere høyere-molybdenkvaliteter.
Kraftproduksjon: Turbin- og generatorkomponenter som opererer ved moderate temperaturer og krever høy pålitelighet.
Generelt metallbearbeiding: Tannhjul, aksler, festemidler, foringer og sliteplater der det er behov for høy hardhet og styrke.
Klar til å spesifisere 17-4PH rustfritt stålplate for din neste jobb? Kontakt vårt tekniske salgsteam i dag på +86 19339900211 eller Info@jnalloy.com.
Send den nødvendige tykkelsen, størrelsen og-varmebehandlingstilstanden, og vi vil returnere et fast tilbud med nøyaktige vektberegninger og tekniske data innen 24 timer.
Velg 17-4PH ark fra en produsentdu kan stole på.
