17-4PH

Hlavní výhoda 17-4PH spočívá v jeho schopnosti dosáhnout extrémně vysoké pevnosti a tvrdosti jednoduchým tepelným zpracováním. Po úpravě roztokem slitina vykazuje nízkouhlíkovou martenzitickou strukturu s tvrdostí přibližně 28-32 HRC. Precipitační vytvrzování lze dosáhnout jediným ošetřením stárnutím při 480-620 stupních a úroveň pevnosti lze flexibilně upravit změnou teploty stárnutí.

Porovnání mechanických vlastností při různých teplotách stárnutí

Její mez kluzu je 3-5krát větší než u nerezové oceli 304 (≈220 MPa) a 1,2-1,5krát větší než u 17-7PH (semiaustenitická precipitátně kalená nerezová ocel), což může výrazně snížit tloušťku stěny za účelem dosažení strukturálního odlehčení a optimalizace nákladů.

Odolnost proti korozi 17-4PH je srovnatelná s nerezovou ocelí 304 (SS 302), dobře funguje v atmosférickém prostředí, sladké vodě, zředěných kyselinách (jako je kyselina dusičná a octová) a solných roztocích. Jeho vysoký obsah chrómu (15-17,5 %) tvoří hustý pasivační film Cr₂O3, který poskytuje základní odolnost proti korozi. Pasivace kyselinou dusičnou (ASTM A967) může dále zvýšit tloušťku a stabilitu pasivačního filmu a výrazně zvýšit odolnost proti důlkové korozi. V prostředí mořské mlhy s vysokým obsahem soli se doporučuje kombinovat pasivaci povrchu, těsnění mezery nebo optimalizaci designu, aby se snížilo riziko důlkové a štěrbinové koroze.

Je však třeba poznamenat, že 17-4PH je relativně citlivý na korozní praskání pod napětím (SCC) v kyselém prostředí obsahujícím sirovodík (H2S). Vykazuje významnou citlivost SCC ve standardních testech NACE, přičemž lomové povrchy vykazují křehké štěpné charakteristiky a šíření trhlin převážně mezikrystalové. Dlouhodobé-používání v prostředí s vysokou teplotou a vysokými koncentracemi chloridových iontů vyžaduje pečlivé vyhodnocení.

Jednou z nejvýznamnějších výhod 17-4PH je jeho jednoduchý proces tepelného zpracování-vlastnost „jednotlivého-zrání stárnutím“ je hlavní výhodou jeho technických aplikací. Na rozdíl od semi-austenitických precipitačně kalených nerezových ocelí (jako je 17-7PH), které vyžadují komplexní stabilizaci austenitu a kryogenní úpravu, vytváří 17-4PH po úpravě roztokem martenzitickou strukturu. Potřebuje pouze jediné ošetření stárnutím k dosažení zpevnění, čímž se eliminuje potřeba složitých kalících procesů, čímž se výrazně snižují náklady na zpracování a rizika deformace.

Léčba roztokem:
Zahřejte na 1020-1060 stupňů, udržujte na teplotě, poté rychle zchlaďte (ochlazení olejem nebo vzduchem), abyste získali martenzitickou strukturu.
Časované tepelné zpracování:
Vyberte teplotu v rozsahu 480-620 stupňů pro jednorázové stárnutí. Po udržování na této teplotě po dobu 1-4 hodin se ochladí na vzduchu. Zesílení je dosaženo dispergovaným vysrážením ε-Cu fáze.

17-4PH vykazuje dobré zpracovatelské vlastnosti za tepla i za studena, což umožňuje jeho kování, válcování a lisování do tvaru. V rozpouštěcím žíhaném stavu má střední tvrdost (méně než nebo rovno 363 HB/ menší nebo rovno 38 HRC) a lze jej tvarovat konvenčními procesy obrábění, jako je soustružení, frézování, vrtání a broušení.

Má dobré svařovací vlastnosti a lze jej spojovat konvenčními metodami svařování (TIG, MIG, SMAW). Při svařování se doporučuje používat odpovídající svařovací materiály 17-4PH a mechanické vlastnosti tepelně-ovlivněné zóny lze obnovit tepelným zpracováním stárnutím po svařování. Ve srovnání s konvenčními martenzitickými nerezovými ocelmi má 17-4PH výrazně zlepšenou svařitelnost a houževnatost díky ultra-nízkouhlíkové konstrukci a přidání niobu.

Poznámka: Tato slitina je na rozdíl od austenitických nerezových ocelí feromagnetická, a proto není vhodná pro aplikace vyžadující ne-magnetismus (jako jsou zařízení MRI a přesné elektronické přístroje).

17-4PH vykazuje vynikající odolnost proti únavě. Jeho kombinace vysoké pevnosti a dobré houževnatosti mu umožňuje výjimečně dobré výkony v podmínkách cyklického zatížení. Zejména v korozním prostředí je jeho odolnost proti korozi proti únavě vyšší než u konvenčních martenzitických nerezových ocelí a některých austenitických nerezových ocelí. Tato vlastnost z něj činí ideální materiál pro součásti vystavené dvojím účinkům střídavého zatížení a korozivního prostředí, jako jsou pobřežní plošiny, lopatky turbín a hřídele čerpadel.