ASTM A693 630 rustfritt stålplate: sammensetning, varmebehandling og egenskaper

Oversikt: 630 nedbør-Herding av rustfritt stål

630 (UNS S17400), vanligvis kjent som 17-4 PH, er et martensittisk nedbør-herdende rustfritt stål som kombinerer høy styrke og hardhet med god korrosjonsbestandighet. Materialet leveres i løsningen-glødd tilstand og når sine endelige egenskaper gjennom en aldrende varmebehandling, som utfeller kobberrike partikler i den martensittiske matrisen. Denne artikkelen dekker standardene som styrer 630-ark: ASTM A693 for nedbørsherdende ark, striper og plater, AMS 5643 for stang, smiing og andre smidde former, og ASTM A484 for de generelle kravene til stenger, barrer og smiing av rustfritt stål. Den europeiske betegnelsen er 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) og den japanske betegnelsen er SUS630.

Kjemisk sammensetning

Sammensetningsgrensene nedenfor følger ASTM A693.

Element (vekt%)	630 (S17400)
Karbon, maks	0.07
Mangan, maks	1.0
Silisium, maks	1.0
Fosfor, maks	0.040
Svovel, maks	0.030
Krom	15.0-17.5
Nikkel	3.0-5.0
Kopper	3.0-5.0
Niob pluss tantal	0.15-0.45

Kobber er det nedbørsherdende-elementet; niob og tantal foredler kornstrukturen og bidrar til styrke, mens kromnivået gir korrosjonsbestandighet som kan sammenlignes med 400-seriens martensittiske kvaliteter.

Varmebehandlingsforhold

630 er oppløsning glødet ved ca. 1038 grader og raskt avkjølt, deretter eldes ved en forhøyet temperatur for å utvikle styrke. Aldringstemperaturen styrer balansen mellom styrke og seighet; lavere aldringstemperatur gir høyere styrke.

Betingelse	Aldringsbehandling
Tilstand A	Løsningen glødet, ingen aldring
H900	482 grader, 1 time, luftkjølt
H925	496 grader, 4 timer, luftkjølt
H1025	552 grader, 4 timer, luftkjølt
H1075	579 grader, 4 timer, luftkjølt
H1100	593 grader, 4 timer, luftkjølt
H1150	621 grader, 4 timer, luftkjølt

Mekaniske egenskaper etter tilstand

Minimumsverdier for ark, stripe og plate i henhold til ASTM A693.

Eiendom	H900	H1025	H1150
Strekkfasthet, min (MPa)	1310	1070	930
0,2 % flytegrense, min (MPa)	1170	1000	725
Forlengelse i 50 mm, min (%)	10	12	16

Hardheten følger det samme mønsteret, når ca. 44 HRC i H900 og avtar til ca. 31-33 HRC i H1150. Tilstand A er den mykeste tilstanden og er beregnet for forming og maskinering før aldring; etter fabrikasjon eldes delen til den nødvendige tilstanden, med en maksimal størrelsesendring på omtrent 0,1 % som bør vurderes i endelige dimensjoner.

Korrosjonsbestandighet og bruksområder

630 tilbyr korrosjonsbestandighet som ligner på Type 430 i de fleste miljøer og overlegen motstand mot de herdbare 400-seriens martensittiske kvaliteter. Den brukes der det kreves høy styrke, hardhet og moderat korrosjonsmotstand i én komponent: pumpeaksler og impellere, ventilstammer, festemidler, gir, aksler i mat- og kjemisk prosessering, papirfabrikkutstyr, strukturelle komponenter til romfart, og festemidler for offshore og marin maskinvare. For alvorlig bruk av sjøvann kan legeringen brukes under forhold med lavere hardhet, men mer korrosjons-bestandig nedbør-herdekvaliteter bør vurderes for langvarig klorideksponering.

Ofte stilte spørsmål

Hva betyr H900?H900 er en aldringsbetingelse: Materialet eldes ved 482 grader i én time og luftkjøles, noe som gir det høyeste styrkenivået av standardforholdene.

Er 630 rustfritt stål magnetisk?Ja. Den har en martensittisk struktur i eldre forhold og er magnetisk.

Hva er forskjellen mellom ASTM A693 og AMS 5643?ASTM A693 dekker nedbør-herding av ark, strimmel og plate, mens AMS 5643 dekker stang, tråd, smiing og andre smidde former av samme legering.

Kan 630 sveises?Ja, det kan sveises ved konvensjonelle prosesser; delen eldes etter sveising for å gjenopprette fulle mekaniske egenskaper i den sveise- og varmepåvirkede sonen.

Hva er EN-ekvivalenten til 630?EN 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4); JIS-betegnelsen er SUS630.

Hvilken hardhet kan 630 nå?I H900-tilstanden er hardheten typisk ca. 44 HRC; høyere aldringstemperaturer reduserer styrke og hardhet samtidig som den forbedrer seigheten.

Ofte stilte spørsmål

Q1. Hva er den kjemiske sammensetningen til 630 (UNS S17400)?
Karbon 0,07 maks, krom 15,0-17,5, nikkel 3,0-5,0, kobber 3,0-5,0 og niob pluss tantal 0,15-0,45 per ASTM A693.

Q2. Hvordan påvirker aldringstemperaturen 630?
Lavere aldringstemperaturer gir høyere styrke; H900 ved 482 C i en time gir høyest styrke, mens H1150 ved 621 C gir lavere styrke, men bedre seighet.

Q3. Hva er betingelse A?
Løsningen -glødet tilstand (ca. 1038 C) uten aldring, som er den mykeste tilstanden beregnet på forming og maskinering før den endelige aldringsbehandlingen.

Q4. Hvor brukes 630?
Pumpeaksler og impellere, ventilstammer, festemidler, gir, mat- og kjemisk prosessutstyr, papirfabrikkutstyr og strukturelle komponenter til luftfart.

Q5. Hvilken dimensjonsendring skjer under aldring?
En maksimal størrelsesendring på omtrent 0,1 prosent, som bør vurderes i endelige dimensjoner.