ASTM A693 630 Nerezový plech: Složení, tepelné zpracování a vlastnosti

Přehled: 630 Precipitation-Kalení nerezové oceli

630 (UNS S17400), běžně známá jako 17-4 PH, je martenzitická precipitace-tvrditelná nerezová ocel, která kombinuje vysokou pevnost a tvrdost s dobrou odolností proti korozi. Materiál je dodáván v roztoku-žíhaném stavu a svých konečných vlastností dosahuje tepelným zpracováním stárnutím, které vysráží částice bohaté na měď-v martenzitické matrici. Tento článek pokrývá normy, které upravují plechy 630: ASTM A693 pro precipitačně kalené plechy, pásy a plechy, AMS 5643 pro tyče, výkovky a jiné tvářené formy a ASTM A484 pro obecné požadavky na tyče, předvalky a výkovky z nerezové oceli. Evropské označení je 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) a japonské označení SUS630.

Chemické složení

Níže uvedené limity složení se řídí ASTM A693.

Prvek (hmot. %)	630 (S17400)
Uhlík, max	0.07
Mangan, max	1.0
Silikon, max	1.0
Fosfor, max	0.040
Síra, max	0.030
Chrom	15.0-17.5
Nikl	3.0-5.0
Měď	3.0-5.0
Niob plus tantal	0.15-0.45

Měď je precipitační-zpevňující prvek; niob a tantal zušlechťují strukturu zrna a přispívají k pevnosti, zatímco obsah chrómu poskytuje odolnost proti korozi srovnatelnou s martenzitickými třídami řady 400.

Podmínky tepelného zpracování

630 je rozpouštěcí žíhaný při asi 1038 stupních a rychle ochlazen, poté stárnut při zvýšené teplotě, aby se vyvinula pevnost. Teplota stárnutí řídí rovnováhu pevnosti a houževnatosti; nižší teploty stárnutí poskytují vyšší pevnost.

Stav	Léčba stárnutí
Podmínka A	Roztok žíhaný, žádné stárnutí
H900	482 stupňů, 1 hodina, chlazení vzduchem
H925	496 stupňů, 4 hodiny, chlazení vzduchem
H1025	552 stupňů, 4 hodiny, chlazení vzduchem
H1075	579 stupňů, 4 hodiny, chlazení vzduchem
H1100	593 stupňů, 4 hodiny, chlazení vzduchem
H1150	621 stupňů, 4 hodiny, chlazení vzduchem

Mechanické vlastnosti podle podmínek

Minimální hodnoty pro list, pás a desku podle ASTM A693.

Vlastnictví	H900	H1025	H1150
Pevnost v tahu, min (MPa)	1310	1070	930
0,2 % mez kluzu, min (MPa)	1170	1000	725
Prodloužení v 50 mm, min (%)	10	12	16

Tvrdost se řídí stejným vzorem, dosahuje přibližně 44 HRC v H900 a klesá na přibližně 31-33 HRC v H1150. Stav A je nejměkčí stav a je určen pro tváření a obrábění před stárnutím; po vyrobení je díl stárnut do požadovaného stavu s maximální změnou velikosti zhruba 0,1 %, která by měla být zohledněna v konečných rozměrech.

Odolnost proti korozi a aplikace

630 nabízí odolnost proti korozi podobnou typu 430 ve většině prostředí a vynikající odolnost vůči kalitelným martenzitickým třídám 400-. Používá se tam, kde je vyžadována vysoká pevnost, tvrdost a střední odolnost proti korozi v jedné součásti: hřídele čerpadel a oběžná kola, vřetena ventilů, spojovací prvky, ozubená kola, hřídele v potravinářském a chemickém zpracování, zařízení papíren, konstrukční součásti pro letectví a kosmonautiku a spojovací prvky pro pobřežní a námořní hardware. Pro náročné provozy s mořskou vodou lze slitinu použít v podmínkách s nižší tvrdostí, ale pro dlouhodobé vystavení chloridům by se měly zvážit stupně vytvrzování -odolnější proti srážení-.

Často kladené otázky

Co znamená H900?H900 je stav stárnutí: materiál zraje při 482 stupních po dobu jedné hodiny a chlazen vzduchem, což poskytuje nejvyšší úroveň pevnosti ze standardních podmínek.

Je nerezová ocel 630 magnetická?Ano. V podmínkách stárnutí má martenzitickou strukturu a je magnetický.

Jaký je rozdíl mezi ASTM A693 a AMS 5643?ASTM A693 se vztahuje na precipitační-tvrditelné plechy, pásy a desky, zatímco AMS 5643 se vztahuje na tyče, dráty, výkovky a další tvářené formy stejné slitiny.

Dá se 630 svařit?Ano, lze jej svařovat konvenčními procesy; součást po svaření zestárne, aby se obnovily plné mechanické vlastnosti v oblasti ovlivněné svarem a teplem-.

Co je EN ekvivalent 630?EN 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4); označení JIS je SUS630.

Jaké tvrdosti může dosáhnout 630?Ve stavu H900 je tvrdost typicky asi 44 HRC; vyšší teploty stárnutí snižují pevnost a tvrdost a zároveň zlepšují houževnatost.

Často kladené otázky

Q1. Jaké je chemické složení 630 (UNS S17400)?
Uhlík 0,07 max, chrom 15,0-17,5, nikl 3,0-5,0, měď 3,0-5,0 a niob plus tantal 0,15-0,45 podle ASTM A693.

Q2. Jak ovlivňuje teplota stárnutí 630?
Nižší teploty stárnutí poskytují vyšší pevnost; H900 při 482 C po dobu jedné hodiny poskytuje nejvyšší pevnost, zatímco H1150 při 621 C poskytuje nižší pevnost, ale lepší houževnatost.

Q3. Co je to podmínka A?
Stav rozpouštěcího-žíhání (asi 1038 C) bez stárnutí, což je nejměkčí stav určený pro tváření a obrábění před konečným stárnutím.

Q4. Kde se používá 630?
Hřídele a oběžná kola čerpadel, vřetena ventilů, spojovací prvky, ozubená kola, zařízení na zpracování potravin a chemikálií, zařízení papíren a konstrukční součásti leteckého průmyslu.

Q5. K jakým rozměrovým změnám dochází během stárnutí?
Maximální změna velikosti zhruba 0,1 procenta, která by měla být zohledněna v konečných rozměrech.