630 (17{4}}4 PH) vs 631 (17-7 PH) csapadékra keményedő rozsdamentes acélok: sokoldalú szilárdság vs kriogén szívósság

 

Mi a magösszetételük és a legfontosabb mechanikai tulajdonságaik különbségei?

A 630 (17-4 PH) 15-17,5% Cr-t, 3-5% Ni-t, 3-5% Cu-t, 0,15-0,45% Nb-t és ≤0,07% C-t tartalmaz. H900 hőkezelt állapotban ~8,1RC0 MPa kiegyenlítőszilárdságú, keménységű folyáshatárt ér el, H900 rugalmasság és korrózióállóság általános ipari felhasználásra.631 (17-7 PH) 16-18% Cr-t, 6,5-7,75% Ni-t, 0,75-1,5% Al-t és ≤0,09% C-t tartalmaz, réz és nióbium nélkül. TH1050-es hőkezelése ~1380 MPa csúcs folyáshatárt és 42 HRC keménységet eredményez, rendkívüli szívóssággal -200°C-ig fagy alatti hőmérsékleten. Mindkét minőség nem mágneses oldatban lágyított állapotban, és csapadékos keményedés után válik mágnesessé.

Hogyan különböznek a hőkezelési folyamataik az optimális teljesítmény érdekében?

A 630-nál a standard H900 ciklus a következő: 1040 °C-os oldatos lágyítás, szobahőmérsékletre történő lehűtés, majd 1 órán át 480 °C-on öregítés a szilárdság maximalizálása érdekében. A magasabb hőmérsékleten (pl. 620 °C a H1150 állapothoz) történő öregítés csökkenti a szilárdságot, de javítja a korrózióállóságot és a szívósságot. A 631-es csúcsteljesítmény eléréséhez két-lépéses folyamatra van szükség: 1065 °C-os oldatos lágyítás, szobahőmérsékletre történő kioltás, majd 510 °C-on 1 órán át tartó öregítés (TH1050). Az öregedés előtt hidegen is megmunkálható,-hogy tovább 10–15%-kal növelhető legyen a szilárdság.Mindkét minőséget oldatban-lágyított állapotban- kell megmunkálni, edzett állapotukat rendkívül nehéz megmunkálni speciális keményfém szerszámok nélkül.

Mely alkalmazásokban az egyik fokozat pótolhatatlan a másikkal szemben?

Válassza a 630-ast általános, nagy-szilárdságú, közepes-korróziós alkalmazásokhoz: olaj- és gázfúró szerszámok, szelepszárak, hidraulikus hengerrudak és orvosi implantátumok, például ortopédiai csavarok, ahol a biokompatibilitás és a szilárdság kritikus. tartókonzolok és folyékony földgáz (LNG) tároló berendezések, amelyek szélsőséges hőmérséklet-ingadozásokkal szembesülnek. A 631 szintén előnyös a magas-hőmérsékletű kiszolgáláshoz 315°C-ig, míg a 630 szilárdsága gyorsan csökken 260°C fölé.

Milyen a korrózióállóságuk a többi nagyszilárdságú{0}}minőséghez képest?

A 630 a 304-es rozsdamentes acélhoz hasonló korrózióállóságot kínál, ellenáll a légköri, édesvízi és enyhe kémiai korróziónak. Jól teljesít olajmezők sóoldatában, de nem ajánlott védőbevonat nélküli tengeri környezetben. A 631 magasabb krómtartalma valamivel jobb kloridállóságot biztosít, mint a 630, így elviseli a rövid távú sópermetet a part menti légiközlekedési létesítményekben. Még mindig elmarad a 316L tengeri korrózióval szembeni ellenálló képességétől. Mindkét minőség felülmúlja a martenzites minőségeket, mint a 410 és 420 korróziós körülmények között, de kevésbé ellenálló, mint a duplex rozsdamentes acélok (pl. 2205) kemény ipari környezetben.

Milyen költség- és gyártási kompromisszumok{0}} vannak a két osztály között?

A 630 15–20%-kal olcsóbb, mint a 631, így költséghatékony választás a nem-repülési nagyszilárdságú{6}}alkalmazásokhoz. Réztartalma a megmunkálhatóságot is javítja a 631.631-hez képest, nagyobb nikkel- és alumíniumtartalma miatt a 630-nál gyengébb alakíthatósággal rendelkezik, ami nagyobb erőt igényel a hajlításhoz és a mélyhúzáshoz a repedés elkerülése érdekében. A hegesztés nem javasolt kritikus terhelést-egyik osztályú-hordó részen sem, a hegesztés megrongálja a mikroszilárdságot13}} hőhatás-zóna 30–40%-kal.