La lega 17-4PH è un acciaio inossidabile martensitico indurente per precipitazione con aggiunte di Cu e Nb/Cb. Il grado combina elevata resistenza, durezza (fino a 572°F /300°C) e resistenza alla corrosione. Le proprietà meccaniche possono essere ottimizzate con il trattamento termico. È possibile ottenere un carico di snervamento molto elevato fino a 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
Proprietà generali
La lega 17-4PH (UNS S17400), tipo 630, è un acciaio inossidabile martensitico indurente per precipitazione al cromo-nichel-rame con aggiunta di niobio. 17-4PH combina un'elevata resistenza e durezza con una buona resistenza alla corrosione.
La lega viene fornita allo stato ricotto in soluzione (Condizione A). Non deve essere utilizzato a temperature superiori a 572°C (300°F) o per il servizio criogenico. Le proprietà meccaniche ottimali possono essere ottenute sottoponendo la lega a trattamenti termici di indurimento per invecchiamento. Il trattamento termico nell'intervallo 900°F (482°C) produce la massima resistenza.
La resistenza alla corrosione della lega 17-4PH è paragonabile all'acciaio inossidabile 304 nella maggior parte degli ambienti ed è generalmente superiore agli acciai inossidabili della serie 400. Viene utilizzato in applicazioni in cui è richiesta la combinazione di una moderata resistenza alla corrosione e di una resistenza insolitamente elevata.
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata e lavorata con le pratiche di fabbricazione standard dell'officina. È magnetico.
Applicazioni
- Aerospaziale — Strutture e parti
Biomedicale — Utensili manuali
Lavorazione chimica
Attrezzature per la lavorazione degli alimenti
Valvole a saracinesca
Componenti Meccanici
Trattamento e stoccaggio delle scorie nucleari
Produzione di petrolio e gas: foil, piattaforme per elicotteri, ecc.
Pasta di legno e carta - Cartiera
attrezzatura
Standard
ASTM........ A 693ASME........ SA 693
AMS.......... 5604
Resistenza alla corrosione
La resistenza alla corrosione della lega 17-4PH è paragonabile all'acciaio inossidabile 304 nella maggior parte degli ambienti ed è generalmente superiore agli acciai inossidabili della serie 400. Viene utilizzato in applicazioni in cui è richiesta la combinazione di una moderata resistenza alla corrosione e di una resistenza insolitamente elevata. La lega 17-4PH ha una resistenza alla corrosione paragonabile alla 304L in alcune applicazioni chimiche, lattiero-casearie, alimentari, cartarie e petrolifere.
La lega 17-4PH allo stato ricotto in soluzione (Condizione A) non dovrebbe generalmente essere messa in servizio. La lega è soggetta a fratture fragili ed è più sensibile alla tensocorrosione da cloruro rispetto al materiale invecchiato.
Se sono presenti rischi di tensocorrosione da cloruro, è necessario selezionare temperature di invecchiamento più elevate superiori a 1022°F (550°C), preferibilmente 1094°F (590°C). 1022°F (550°C) è la temperatura di rinvenimento consigliata in servizio con cloruro. 1094 °F (590 °C) è preferibile nei fluidi H2S.
La lega 17-4PH è soggetta a corrosione interstiziale e attacco per vaiolatura se esposta ad acqua di mare stagnante per un certo periodo di tempo.
Analisi chimica
% in peso (tutti i valori sono massimi a meno che non sia indicato diversamente un intervallo)
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Cromo |
15,0 min.-17,5 max. |
Fosforo |
0.04 |
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Nichel |
3,0 min.-5,0 max. |
Zolfo |
0.03 |
|
Rame |
3,0 min.-5,0 max. |
Silicio |
1.0 |
|
Carbonio |
0.07 |
Nobio più Tantalio |
0,15 min.-0,45 max. |
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Manganese |
1.0 |
Ferro |
Bilancia |
Proprietà fisiche (condizione A)
Densità
0,280 libbre/pollice37,75 g/cm3
Calore specifico
0,11 BTU/lb-°F @ 70°F)460 J/kg-°C @ 20°C)
Modulo di elasticità
28,5 x 106 psi196 GPa
Conducibilità termica 212 °F (100 °C)
10,6 BTU/ora/ft2/ft/°F18,3 W/m-°K
Intervallo di fusione
2560 – 2625°F1404 – 1440°C
Resistività elettrica
29,5 microhm-in a 75°C75 Microhm-cm a 24°C
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Intervallo di temperatura |
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||
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°F |
°C |
in/in °F |
cm/cm °C |
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70-800 |
21-427 |
6,3 x 10-6 |
11,3 x 10-6 |
Proprietà meccaniche
Proprietà della temperatura ambiente (direzione longitudinale)
Valori garantiti (lamiere laminate a caldo ASTM A693)
Tabella 1
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Trattamento termico |
Snervamento Offset 0,2% |
Trazione finale Forza |
Allungamento |
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(MPa) |
Ksi |
(MPa) |
Ksi |
% |
|
|
Indurimento 496 °C (925 °F) 4 h, raffreddamento ad aria |
Min. |
1070 |
155 |
1170 |
170 |
8 |
|
Typ. |
1207 |
175 |
1310 |
190 |
14 |
|
|
Indurimento 593 °C (1100°F) 4 h, raffreddamento ad aria |
Min. |
790 |
115 |
965 |
140 |
10 |
|
Typ. |
931 |
135 |
1034 |
150 |
17 |
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Dati di fabbricazione
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata e lavorata con le pratiche di fabbricazione standard dell'officina. È magnetico.
Trattamento termico
La lega 17-4PH viene fornita allo stato ricotto in soluzione (Condizione A). Le proprietà meccaniche possono essere alterate dai successivi trattamenti di indurimento per invecchiamento. Questi trattamenti di invecchiamento sono indicati come Condizioni H900, H1025, H1075, H1150, H1150M e H1150D. I processi sono descritti nella Tabella 2 di seguito. Le proprietà meccaniche risultanti sono riportate sopra nella Tabella 1.
Tabella 2
|
CONDIZIONE |
Temperatura °F |
Tempo, h |
Estinguere |
|
H900 |
900 |
4 |
Aria fredda |
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H1025 |
1025 |
4 |
Aria fredda |
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H1075 |
1075 |
4 |
Aria fredda |
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H1150 |
1150 |
4 |
Aria fredda |
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H1150M |
1400 per 2 h, aria fredda più 1150 per 4 ore, aria fredda |
||
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H1150D |
1400 per 2 h, aria fredda più 1150 per 4 ore, aria fredda |
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Formatura a freddo
La lega 17-4PH ha proprietà di formatura a freddo limitate. La formatura a freddo può essere eseguita solo su lastre completamente ricotto. La resistenza alla tensocorrosione è migliorata dal riinvecchiamento alla temperatura di indurimento per precipitazione dopo la lavorazione a freddo.
Formatura a caldo
Riscaldare uniformemente a 1742 – 2192°F (950 – 1200°C). Dopo la formatura a caldo deve verificarsi una ricottura in soluzione completa, un raffreddamento inferiore a 76°F (25°C) e l'invecchiamento alla temperatura richiesta. Il trattamento termico di post-formatura dovrebbe essere una funzione delle proprietà meccaniche desiderate.
Lavorazione a macchina
La lega 17-4PH può essere lavorata sia in condizioni di solubilità che di indurimento per precipitazione. Le caratteristiche di lavorazione possono variare in base alla durezza del metallo. Gli utensili ad alta velocità sono accettabili, ma sono preferiti gli utensili in metallo duro. È necessario utilizzare la lubrificazione standard. Le variazioni dimensionali di conseguenza, il trattamento termico deve essere preso in considerazione se sono richieste tolleranze molto strette.
Taglio
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata con la maggior parte dei processi standard, tra cui SMAW, GTAW, PAW e GMAW.
Saldatura
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata con la maggior parte dei processi standard, tra cui SMAW, GTAW, PAW e GMAW.