Μεταξύ των πολυάριθμων διαθέσιμων βαθμών,17-4 PHκαι 316 ταξινομούνται και οι δύο ως ανοξείδωτοι χάλυβες. έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Αυτός ο οδηγός παρέχει μια επαγγελματική, αντικειμενική σύγκριση.
Θεμελιώδης Μεταλλουργική Διαφορά
Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 είναι ωστενιτικής ποιότητας. Αυτή η δομή, που επιτυγχάνεται μέσω κράματος με νικέλιο και μολυβδαίνιο, παρέχει εξαιρετική σκληρότητα, ολκιμότητα και μη{2}}μαγνητικές ιδιότητες.
Αντίθετα, ο ανοξείδωτος χάλυβας 17-4 PH, γνωστός και ως UNS S17400 ή ASTM A564 Type 630, είναι ένα μαρτενσιτικό κράμα που σκληραίνει με καθίζηση. Παρέχεται σε κατάσταση επεξεργασίας με διάλυμα-που του επιτρέπει στη συνέχεια να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία για να επιτευχθούν πολύ υψηλά επίπεδα αντοχής, μεταβαίνοντας σε μαρτενσιτική δομή.
Χημική Σύνθεση
316 Ανοξείδωτος χάλυβας: Η σύνθεσή του είναι ισορροπημένη γύρω από Χρώμιο (~16-18%), Νικέλιο (~10-14%), και Μολυβδαίνιο (2-3%). Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο σταθεροποιεί την ωστενιτική δομή, ενώ το μολυβδαίνιο ενισχύει σημαντικά την αντίσταση στη διάβρωση, ιδιαίτερα έναντι των χλωριδίων και των σκαφών.
17-4 PH ανοξείδωτος χάλυβας: Περιέχει χρώμιο (~15-17,5%) και νικέλιο (~3-5%), αλλά τα καθοριστικά πρόσθετά του είναι ο χαλκός (~3-5%) και το νιόβιο/ταντάλιο (~0,15-0,45%). Η χαμηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο και η προσθήκη χαλκού και νιοβίου επιτρέπουν τον μοναδικό μηχανισμό καθίζησης-σκλήρυνσης κατά τη γήρανση.
Μηχανική αντοχή και σκληρότητα
Αυτή είναι η περιοχή με την πιο έντονη αντίθεση. 17-4 Το PH προσφέρει εξαιρετικά ανώτερη μηχανική αντοχή και σκληρότητα. Στην τυπική του κατάσταση ηλικίας H1150, συνήθως επιτυγχάνει αντοχή εφελκυσμού περίπου 1.100 MPa και σκληρότητα Rockwell C περίπου 32-38 HRC.
Μπορεί να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία-σε διάφορες συνθήκες για να επιτευχθούν ακόμη υψηλότερες αντοχές, που υπερβαίνουν τα 1.300 MPa. 316 ο ανοξείδωτος χάλυβας, σε ανόπτηση, προσφέρει μέτρια αντοχή, με τυπική αντοχή εφελκυσμού 580 MPa και σκληρότητα Brinell ~150 HB. Η αντοχή του μπορεί να αυξηθεί μόνο μέσω ψυχρής επεξεργασίας, η οποία μειώνει σημαντικά την ολκιμότητα. Για δομικές εφαρμογές υψηλής-καταπόνησης που απαιτούν υψηλές αναλογίες αντοχής-προς{10}}βάρους, το 17-4 PH είναι η αναμφισβήτητη επιλογή.
Απόδοση αντοχής στη διάβρωση
Η αντίσταση στη διάβρωση δεν είναι μια ενιαία ιδιότητα και πρέπει να αξιολογείται από το περιβάλλον. 316 ο ανοξείδωτος χάλυβας παρέχει γενικά ανώτερη συνολική αντίσταση στη διάβρωση, ιδιαίτερα έναντι των χλωριδίων. Η προσθήκη 2{3}}3% μολυβδαινίου ενισχύει σημαντικά την αντοχή του στη διάβρωση με αυλάκια και ρωγμές σε περιβάλλοντα που φέρουν χλωριούχες χλωρίδες ή χημικές ατμόσφαιρες επεξεργασίας. Αυτό το καθιστά το βιομηχανικό πρότυπο για θαλάσσιες και πολλές εφαρμογές χημικής επεξεργασίας.
Το 17-4 PH προσφέρει καλή αντοχή στη διάβρωση, συγκρίσιμη με αυτή του τυπικού ανοξείδωτου χάλυβα 304 σε πολλά ήπια περιβάλλοντα. Έχει καλή απόδοση σε ατμοσφαιρικές συνθήκες, γλυκό νερό και σε ορισμένες χημικές και πετροχημικές εκθέσεις. Ωστόσο, η αντίστασή του σε ρωγμές που προκαλούνται από χλώριο και διάβρωση λόγω καταπόνησης είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή του 316. Το πλεονέκτημά του έγκειται στη διατήρηση της καλής αντοχής στη διάβρωση στα πολύ υψηλά επίπεδα αντοχής, μια ισορροπία που δεν επιτυγχάνεται με ωστενιτικούς βαθμούς.
Κατασκευή και μηχανική κατεργασία
Οι διαδικασίες κατασκευής που είναι κατάλληλες για κάθε κράμα διαφέρουν σημαντικά. 316 ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι γνωστός για την εξαιρετική του ικανότητα μορφοποίησης και συγκόλλησης. Η υψηλή ολκιμότητα του επιτρέπει σοβαρή κάμψη, έλξη και στύψιμο. Συγκολλάται εύκολα χρησιμοποιώντας κοινές διαδικασίες συγκόλλησης τόξου με μέταλλο πλήρωσης 316L και η συγκόλληση διατηρεί καλή αντοχή στη διάβρωση και ολκιμότητα.
Το 17-4 PH παρουσιάζει περισσότερες προκλήσεις κατασκευής, αλλά προσφέρει εξαιρετική μηχανική ικανότητα. Η μορφοποίησή του σε κατάσταση ανόπτησης είναι δίκαιη, αλλά απαιτεί περισσότερη δύναμη από το 316. Η συγκόλληση απαιτεί προσεκτική διαδικασία. είναι συνήθως συγκολλημένο σε κατάσταση ανόπτησης διαλύματος-και πρέπει να γίνει εκ νέου-παλαιωμένη-συγκόλληση για να αποκατασταθεί η πλήρης αντοχή και η αντοχή στη διάβρωση στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
Ωστόσο, στην ανοπτημένη του κατάσταση, τα μηχανήματα 17-4 PH φτιάχνονται όμορφα, παράγοντας μικρά τσιπ και επιτρέποντας υψηλές ταχύτητες κοπής, κάτι που αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα για σύνθετα εξαρτήματα που τόρνευσαν ή φρεζάρουν.
Μαγνητική Απόκριση
Αυτό είναι ένα πρακτικό, άμεσο διαφοροποιητικό. Λόγω της ωστενιτικής δομής του, ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 είναι ουσιαστικά μη-μαγνητικός στην ανόπτηση. Μικρός μαγνητισμός μπορεί να προκληθεί μέσω ψυχρής εργασίας.
Η μαρτενσιτική δομή του 17-4 PH είναι μαγνητική σε όλες τις θερμικά επεξεργασμένες συνθήκες. Αυτή η ιδιότητα είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές που περιλαμβάνουν ηλεκτρονική ανίχνευση, εξοπλισμό MRI ή όπου πρέπει να αποφευχθεί η μαγνητική διαπερατότητα.
Τομείς Κύριων Εφαρμογών
Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 είναι η δύναμη της διαβρωτικής υπηρεσίας. Οι κυρίαρχες εφαρμογές του περιλαμβάνουν θαλάσσιο υλικό, εξοπλισμό χημικής επεξεργασίας, αγωγούς φαρμακευτικής και επεξεργασίας τροφίμων, χειρουργικά εμφυτεύματα και αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά σε παράκτιες περιοχές.
17-4 PH υπερέχει σε εξαρτήματα υψηλής αντοχής και ακρίβειας. Είναι το υλικό επιλογής για εξαρτήματα αεροδιαστημικής, γρανάζια, άξονες, βαλβίδες, εξαρτήματα αντλιών, βαρέλια πυρηνικών απορριμμάτων και εξαρτήματα πετρελαιοειδών όπου απαιτούνται υψηλή αντοχή, καλή αντοχή στη διάβρωση και εξαιρετική μηχανική ικανότητα.
Κόστος
Το 316 έχει γενικά υψηλότερη τιμή λόγω των υψηλών επιπέδων νικελίου και μολυβδαινίου, τα οποία είναι δαπανηρά στοιχεία κράματος. Αυτό μπορεί να το κάνει 20-30% πιο ακριβό από το 17-4 PH, ανάλογα με τις διακυμάνσεις της αγοράς και τη μορφή.
Εάν προμηθεύεστε εξαρτήματα σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα ή χρειάζεστε συμβουλές για το έργο σας, μη διστάσετε να το κάνετεεπικοινωνήστε μαζί μας.
