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 una resistenza allo snervamento molto elevata 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 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 moderata resistenza alla corrosione e resistenza insolitamente elevata.
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata e lavorata con pratiche di fabbricazione standard in officina. È magnetico.
Applicazioni
- Aerospaziale - Strutture e componenti
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: lamine, 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 moderata resistenza alla corrosione e resistenza insolitamente elevata. La lega 17-4PH ha una resistenza alla corrosione paragonabile a 304L in alcune applicazioni chimiche, lattiero-casearie, alimentari, della carta e del petrolio.
La lega 17-4PH allo stato ricotto in soluzione (condizione A) non deve generalmente essere messa in servizio. La lega è soggetta a fratture fragili e più sensibile alla tensocorrosione da cloruri rispetto al materiale invecchiato.
Se sono presenti rischi di tensocorrosione da cloruri, le temperature di invecchiamento più elevate devono essere selezionate su 1022°F (550°C), preferibilmente 1094°F (590°C). 1022°F (550°C) è la temperatura di rinvenimento consigliata nel servizio al cloruro. 1094°F (590°C) è preferito nei mezzi H2S.
La lega 17-4PH è soggetta a corrosione interstiziale e attacco di vaiolatura se esposta all'acqua di mare stagnante per un certo periodo di tempo.
Analisi chimica
% 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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°F |
°C |
pollici/pollici °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 a 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 pratiche di fabbricazione standard in officina. È magnetico.
Trattamento termico
La lega 17-4PH viene fornita allo stato ricotto in soluzione (condizione A). Le proprietà meccaniche possono essere alterate da successivi trattamenti di indurimento per invecchiamento. Questi trattamenti per l'invecchiamento sono denominati 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
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CONDIZIONE |
Temperatura °F |
Tempo, h |
Estinguere |
|
H900 |
900 |
4 |
Raffreddamento ad aria |
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H1025 |
1025 |
4 |
Raffreddamento ad aria |
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H1075 |
1075 |
4 |
Raffreddamento ad aria |
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H1150 |
1150 |
4 |
Raffreddamento ad aria |
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H1150M |
1400 per 2 ore, raffreddamento ad aria più 1150 per 4 ore, raffreddamento ad aria |
||
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H1150D |
1400 per 2 ore, raffreddamento ad aria più 1150 per 4 ore, raffreddamento ad aria |
||
Formatura a freddo
La lega 17-4PH ha proprietà di formatura a freddo limitate. La formatura a freddo può essere eseguita solo su piastre allo stato completamente ricotto. La resistenza alla tensocorrosione è migliorata dal re-invecchiamento alla temperatura di indurimento per precipitazione dopo la lavorazione a freddo.
Stampaggio a caldo
Riscaldare uniformemente a 1742 – 2192 ° F (950 - 1200 ° C). Dopo la formatura a caldo deve avvenire 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 trattamento in soluzione che in condizioni 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. Deve essere utilizzata una lubrificazione standard. Le variazioni dimensionali di conseguenza del trattamento termico devono essere prese in considerazione se sono richieste tolleranze molto strette.
Taglio
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata dalla maggior parte dei processi standard, tra cui SMAW, GTAW, PAW e GMAW.
Saldatura
La lega 17-4PH può essere facilmente saldata dalla maggior parte dei processi standard, tra cui SMAW, GTAW, PAW e GMAW.