630 (17-4 PH) vs 631 (17-7 PH) Oțeluri inoxidabile cu întărire prin precipitare: rezistență vs tenacitate

 

Care sunt compozițiile lor de bază și diferențele cheie de proprietăți mecanice?

630 (17-4 PH) conține 15–17,5% Cr, 3–5% Ni, 3–5% Cu, 0,15–0,45% Nb, cu o concentrație mai mică sau egală cu 0,07% C. În starea tratată termic H900, atinge o rezistență de ~ 1800 MP de duritate HRC, rezistență de echilibrare și ductilitate pentru uz industrial general.631 (17-7 PH) prezintă 16–18% Cr, 6,5–7,75% Ni, 0,75–1,5% Al, cu mai puțin sau egal cu 0,09% C și fără cupru sau niobiu. Tratamentul său termic TH1050 oferă o rezistență maximă de ~1380 MPa și 42 HRC, cu o rezistență excepțională la temperaturi sub zero până la -200 de grade. Ambele clase sunt nemagnetice în stare de recoacere în soluție și devin magnetice după întărirea prin precipitare.

Cum diferă procesele lor de tratament termic pentru o performanță optimă?

Pentru 630, ciclul standard H900 este: recoacere cu soluție la 1040 de grade, stingere la temperatura camerei, apoi îmbătrânire la 480 de grade timp de 1 oră pentru a maximiza rezistența. Îmbătrânirea la temperaturi mai ridicate (de exemplu, 620 de grade pentru H1150) reduce rezistența, dar îmbunătățește rezistența la coroziune și tenacitatea.631 necesită un proces în doi-pași pentru performanță maximă: recoacere cu soluție la 1065 de grade , stingere la temperatura camerei, apoi îmbătrânire la 510 de grade pentru o oră (TH1050). Poate fi, de asemenea, prelucrat la rece-înainte de îmbătrânire, pentru a crește și mai mult rezistența cu 10–15%. Ambele calități trebuie prelucrate în stare de soluție-recoace-, starea lor întărită este extrem de dificil de prelucrat fără unelte specializate.

În ce aplicații un grad este de neînlocuit față de celălalt?

Alegeți 630 pentru aplicații generale de înaltă-rezistență,-coroziune moderată-: instrumente de fond de petrol și gaze, tije de supape, tije de cilindru hidraulic și implanturi medicale (de exemplu, șuruburi ortopedice) unde biocompatibilitatea și rezistența sunt esențiale. Optați pentru 631 pentru componente aerospațiale, de apărare și de ghidare a sistemelor terestre, sisteme de ghidare aerospațială, apărare și gear. piese, suporturi de satelit și echipamente de stocare a gazelor naturale lichide (GNL) care se confruntă cu fluctuații extreme de temperatură.

Cum se compară rezistența lor la coroziune cu alte clase de-rezistență ridicată?

630 oferă rezistență la coroziune comparabilă cu oțelul inoxidabil 304, rezistând la coroziune atmosferică, la apă dulce și la coroziune chimică ușoară. Funcționează bine în saramurele câmpurilor petroliere, dar nu este recomandat pentru mediile marine fără acoperiri de protecție. Conținutul mai mare de crom al lui 631 îi conferă o rezistență puțin mai bună la clorură decât 630, tolerând expunerea pe termen scurt-la pulverizare cu sare în instalațiile aerospațiale de coastă. Încă nu atinge rezistența la coroziune marină a lui 316L. Ambele clase depășesc calitățile martensitice precum 410 și 420 în setări corozive, dar sunt mai puțin rezistente decât oțelurile inoxidabile duplex (de exemplu, 2205) pentru medii industriale dure.

Care sunt costurile și schimburile de{0}}fabricație dintre cele două clase?

630 este cu 15–20% mai ieftin decât 631, ceea ce îl face alegerea-eficientă din punct de vedere al costurilor pentru aplicațiile de înaltă-non-aerospațiale. De asemenea, conținutul său de cupru îmbunătățește prelucrabilitatea în comparație cu 631.631 are o formabilitate mai mică decât 630 datorită conținutului său mai mare de nichel și aluminiu, necesitând mai multă forță pentru îndoire și ambutisare adâncă pentru a evita crăparea. Sudarea nu este recomandată pentru piese care poartă sarcini critice din oricare dintre clasele-sudarea perturbă{-sudarea{13}, reduce duritatea microstructurii; zona afectată de căldură-cu 30–40%.