17-4PH

Avantajul principal al 17-4PH constă în capacitatea sa de a obține rezistență și duritate extrem de ridicate printr-un tratament termic simplu. După tratarea cu soluție, aliajul prezintă o structură martensitică cu conținut scăzut de carbon, cu o duritate de aproximativ 28-32 HRC. Întărirea prin precipitare poate fi obținută printr-un singur tratament de îmbătrânire la 480-620 de grade, iar nivelul de rezistență poate fi ajustat în mod flexibil prin modificarea temperaturii de îmbătrânire.

Compararea proprietăților mecanice la diferite temperaturi de îmbătrânire

Limita sa de curgere este de 3-5 ori mai mare decât a oțelului inoxidabil 304 (≈220 MPa) și de 1,2-1,5 ori mai mare decât a oțelului inoxidabil 17-7PH (oțel inoxidabil cu întărire prin precipitare semi-austenitic), ceea ce poate reduce semnificativ grosimea peretelui pentru a obține ușurința structurală și optimizarea costurilor.

Rezistența la coroziune a 17-4PH este comparabilă cu cea a oțelului inoxidabil 304 (SS 302), performând bine în medii atmosferice, apă dulce, acizi diluați (cum ar fi acidul azotic și acidul acetic) și soluțiile sărate. Conținutul său ridicat de crom (15-17,5%) formează o peliculă densă de pasivare Cr₂O₃, oferind rezistență fundamentală la coroziune. Pasivarea acidului azotic (ASTM A967) poate crește și mai mult grosimea și stabilitatea filmului de pasivare, îmbunătățind semnificativ rezistența la pitting. În mediile marine cu ceață cu multă sare, se recomandă combinarea pasivării suprafeței, etanșarea golurilor sau optimizarea designului pentru a reduce riscul de coroziune a gropilor și a crăpăturilor.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că 17-4PH este relativ sensibil la cracarea prin coroziune sub tensiune (SCC) în medii acide care conțin hidrogen sulfurat (H₂S). Prezintă o sensibilitate SCC semnificativă în testele standard NACE, suprafețele de fractură prezentând caracteristici de clivaj fragile și propagare a fisurilor predominant intergranulară. Utilizarea pe termen lung-în medii cu temperatură ridicată cu concentrații mari de ioni de clorură necesită o evaluare atentă.

Unul dintre cele mai semnificative avantaje ale 17-4PH este procesul său simplu de tratare termică-proprietatea „întărire prin îmbătrânire într-un singur-pas” este un avantaj principal pentru aplicațiile sale de inginerie. Spre deosebire de oțelurile inoxidabile semi-austenitice cu întărire prin precipitare (cum ar fi 17-7PH), care necesită stabilizare complexă a austenitei și tratament criogenic, 17-4PH formează o structură martensitică după tratarea cu soluție. Are nevoie doar de un singur tratament de îmbătrânire pentru a obține întărire, eliminând necesitatea unor procese complexe de călire, reducând astfel semnificativ costurile de prelucrare și riscurile de deformare.

Tratament soluție:
Se încălzește la 1020-1060 grade, se menține la temperatură, apoi se stinge rapid (stingerea uleiului sau răcirea cu aer) pentru a obține o structură martensitică.
Tratament termic temporizat:
Selectați o temperatură în intervalul de 480-620 de grade pentru o singură îmbătrânire. După ce ține la această temperatură timp de 1-4 ore, se răcește cu aer. Întărirea se realizează prin precipitarea dispersată a fazei ε-Cu.

17-4PH prezintă proprietăți bune de lucru la cald și la rece, permițându-i să fie forjat, laminat și ștanțat în formă. În starea de recoacere în soluție, are o duritate moderată (mai mică sau egală cu 363 HB/ mai mică sau egală cu 38 HRC) și poate fi format prin procese convenționale de prelucrare, cum ar fi strunjirea, frezarea, găurirea și șlefuirea.

Are proprietăți bune de sudare și poate fi conectat folosind metode convenționale de sudare (TIG, MIG, SMAW). La sudare, se recomandă utilizarea materialelor de sudură 17-4PH potrivite, iar proprietățile mecanice ale zonei afectate de căldură-poate fi restabilite prin tratament termic învechit după sudare. În comparație cu oțelurile inoxidabile martensitice convenționale, 17-4PH are sudabilitatea și duritatea semnificativ îmbunătățite datorită designului său cu carbon ultra scăzut și adaosului de niobiu.

Notă: acest aliaj este feromagnetic, spre deosebire de oțelurile inoxidabile austenitice și, prin urmare, nu este potrivit pentru aplicații care necesită non{0}}magnetism (cum ar fi echipamente RMN și instrumente electronice de precizie).

17-4PH prezintă o rezistență excelentă la oboseală. Combinația sa de rezistență ridicată și duritate bună îi permite să funcționeze excepțional de bine în condiții de încărcare ciclică. În special în mediile corozive, rezistența sa la oboseală la coroziune este superioară celei a oțelurilor inoxidabile martensitice convenționale și a unor oțeluri inoxidabile austenitice. Această proprietate îl face un material ideal pentru componentele supuse efectelor duble ale sarcinilor alternative și mediilor corozive, cum ar fi platformele offshore, paletele turbinei și arborii pompei.