La aleación 17-4PH es un acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación con adiciones de Cu y Nb / Cb. El grado combina alta resistencia, dureza (hasta 572 ° F / 300 ° C) y resistencia a la corrosión. Las propiedades mecánicas se pueden optimizar con el tratamiento térmico. Se puede lograr un límite elástico muy alto de hasta 1100-1300 MPa (160-190 ksi).
Propiedades generales
La aleación 17-4PH (UNS S17400), tipo 630, es un acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación de cromo-níquel-cobre con una adición de niobio. 17-4PH combina alta resistencia y dureza con buena resistencia a la corrosión.
La aleación se suministra en la condición de recocido en solución (Condición A). No debe usarse a temperaturas superiores a 572 ° F (300 ° C) o para servicio criogénico. Se pueden obtener propiedades mecánicas óptimas sometiendo la aleación a tratamientos térmicos de endurecimiento por envejecimiento. El tratamiento térmico en el rango de 900 ° F (482 ° C) produce la mayor resistencia.
La resistencia a la corrosión de la aleación 17-4PH es comparable al acero inoxidable 304 en la mayoría de los entornos y, en general, es superior a los aceros inoxidables de la serie 400. Se utiliza en aplicaciones en las que se requiere la combinación de una resistencia moderada a la corrosión y una resistencia inusualmente alta.
La aleación 17-4PH se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas de fabricación estándar en el taller. Es magnético.
Aplicaciones
- Aeroespacial: estructural y de piezas
Biomédica: herramientas manuales
Procesamiento químico
Equipos de procesamiento de alimentos
Válvulas de compuerta
Componentes mecánicos
Procesamiento y almacenamiento de residuos nucleares
Producción de petróleo y gas: láminas, plataformas de cubierta de helicópteros, etc.
Celulosa y papel: fábrica de papel
equipo
Normas
ASTM........ Un 693ASME........ SA 693
AMS.......... 5604
Resistencia a la corrosión
La resistencia a la corrosión de la aleación 17-4PH es comparable al acero inoxidable 304 en la mayoría de los entornos y, en general, es superior a los aceros inoxidables de la serie 400. Se utiliza en aplicaciones en las que se requiere la combinación de una resistencia moderada a la corrosión y una resistencia inusualmente alta. La aleación 17-4PH tiene una resistencia a la corrosión comparable a la 304L en algunas aplicaciones químicas, lácteas, alimentarias, de papel y petroleras.
La aleación 17-4PH en la condición de recocido en solución (Condición A) generalmente no debe ponerse en servicio. La aleación está sujeta a fracturas frágiles y es más sensible al agrietamiento por corrosión bajo tensión de cloruro que el material envejecido.
Si existen riesgos de agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloróxido, se deben seleccionar temperaturas de envejecimiento más altas por encima de 1022 ° F (550 ° C), preferiblemente 1094 ° F (590 ° C). 1022 °F (550 °C) es la temperatura de templado recomendada en el servicio de cloruro. Se prefiere 1094 ° F (590 ° C) en medios H2S.
La aleación 17-4PH está sujeta a corrosión por grietas y ataques de picaduras cuando se expone al agua de mar estancada durante un período de tiempo.
Análisis químico
% de peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario en un rango)
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Cromo |
15,0 mín.-17,5 máx. |
Fósforo |
0.04 |
|
Níquel |
3.0 mín.-5.0 máx. |
Azufre |
0.03 |
|
Cobre |
3.0 mín.-5.0 máx. |
Silicio |
1.0 |
|
Carbono |
0.07 |
Nobio más tantalio |
0,15 min.-0,45 máx. |
|
Manganeso |
1.0 |
Hierro |
Equilibrar |
Propiedades físicas (Condición A)
Densidad
0.280 libras/pulg.37,75 g/cm3
Calor específico
0.11 BTU/lb-°F @ 70°F)460 J/kg-°C @ 20°C)
Módulo de elasticidad
28,5 x 106 psi196 GPa
Conductividad térmica 212 °F (100 °C)
10.6 BTU/hr/ft2/ft/°F18,3 W/m-°K
Rango de fusión
2560 – 2625 °F1404 – 1440°C
Resistividad eléctrica
29,5 microhm-in a 75 °C75 microhm-cm a 24°C
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Rango de temperatura |
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||
|
°F |
°C |
pulgadas/pulgadas °F |
cm/cm °C |
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70-800 |
21-427 |
6,3 x 10-6 |
11,3 x 10-6 |
Propiedades mecánicas
Propiedades de temperatura ambiente (dirección longitudinal)
Valores garantizados (placas laminadas en caliente ASTM A693)
Tabla 1
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Tratamiento térmico |
Límite elástico 0.2% Compensación |
Tracción máxima Fuerza |
Alargamiento |
|||
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|
(MPa) |
Ksi |
(MPa) |
Ksi |
% |
|
|
Endurecimiento 496 °C (925 °F) 4 h, refrigeración por aire |
Min. |
1070 |
155 |
1170 |
170 |
8 |
|
Typ. |
1207 |
175 |
1310 |
190 |
14 |
|
|
Endurecimiento 593 °C (1100 °F) 4 h, refrigeración por aire |
Min. |
790 |
115 |
965 |
140 |
10 |
|
Typ. |
931 |
135 |
1034 |
150 |
17 |
|
Datos de fabricación
La aleación 17-4PH se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas de fabricación estándar en el taller. Es magnético.
Tratamiento térmico
La aleación 17-4PH se proporciona en la condición de recocido en solución (Condición A). Las propiedades mecánicas pueden verse alteradas por tratamientos posteriores de endurecimiento por envejecimiento. Estos tratamientos de envejecimiento se conocen como condiciones H900, H1025, H1075, H1150, H1150M y H1150D. Los procesos se describen en la Tabla 2 a continuación. Las propiedades mecánicas resultantes aparecen arriba en la Tabla 1.
Cuadro 2
|
CONDICIÓN |
Temperatura °F |
Tiempo, h |
Apagar |
|
H900 |
900 |
4 |
Enfriamiento por aire |
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H1025 |
1025 |
4 |
Enfriamiento por aire |
|
H1075 |
1075 |
4 |
Enfriamiento por aire |
|
H1150 |
1150 |
4 |
Enfriamiento por aire |
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H1150M |
1400 durante 2 h, refrigeración por aire y 1150 durante 4 h, refrigeración por aire |
||
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H1150D |
1400 durante 2 h, refrigeración por aire y 1150 durante 4 h, refrigeración por aire |
||
Conformado en frío
La aleación 17-4PH tiene propiedades limitadas de conformado en frío. El conformado en frío solo se puede realizar en placas completamente recocidas. La resistencia a la corrosión bajo tensión se mejora al volver a envejecer a la temperatura de endurecimiento por precipitación después del trabajo en frío.
Conformado en caliente
Caliente uniformemente a 1742 - 2192 ° F (950 - 1200 ° C). Un recocido de solución completa, enfriamiento por debajo de 76 ° F (25 ° C) y envejecimiento a la temperatura requerida debe ocurrir después del conformado en caliente. El tratamiento térmico posterior al conformado debe estar en función de las propiedades mecánicas deseadas.
Mecanizado
La aleación 17-4PH se puede mecanizar tanto en condiciones de tratamiento en solución como de endurecimiento por precipitación. Las características de mecanizado pueden variar según la dureza del metal. Las herramientas de alta velocidad son aceptables, pero se prefieren las herramientas de carburo. Se debe utilizar lubricación estándar. Los cambios dimensionales como resultado del tratamiento térmico deben tenerse en cuenta si se requieren tolerancias muy estrictas.
Cortante
La aleación 17-4PH se puede soldar fácilmente mediante la mayoría de los procesos estándar, incluidos SMAW, GTAW, PAW y GMAW.
Soldadura
La aleación 17-4PH se puede soldar fácilmente mediante la mayoría de los procesos estándar, incluidos SMAW, GTAW, PAW y GMAW.