נירוסטה 17-4PH(UNS S17400, הידוע גם בשם AISI Type 630 או EN 1.4542) היא פלדת אל-חלד מרטנסית המתקשה-. השם "17-4PH" מגיע מהרכבו: כ-17% כרום ו-4% ניקל, כאשר ה"PH" מייצג התקשות משקעים.

מאמר זה מספק מדריך מלא למאפיינים של יריעות נירוסטה 17-4PH, המכסה הכל, החל מאיפור כימי ועד התנהגות מכנית, מאפיינים פיזיים, טיפול בחום ויישומים.
הרכב כימי
הטבלה שלהלן מציגה את המגבלות הסטנדרטיות לפי מפרטי ASTM A693 ו-AMS 5604.
|
אֵלֵמֶנט |
משקל % |
תפקיד בסגסוגת |
|
Chromium (Cr) |
15.0 – 17.5 |
מספק עמידות בפני קורוזיה והגנה מפני חמצון |
|
ניקל (ני) |
3.0 – 5.0 |
מייצב את המבנה המרטנסיטי, משפר את הקשיחות |
|
נחושת (Cu) |
3.0 – 5.0 |
האלמנט המחזק העיקרי-יוצר חלקיקים עדינים במהלך ההזדקנות |
|
ניוביום (Nb) + טנטלום (טא) |
0.15 – 0.45 |
יוצר קרבידים השולטים בצמיחת הדגנים ומשפרים את החוזק |
|
פחמן (C) |
פחות או שווה ל-0.07 |
תורם לקשיות, אך נשמר נמוך כדי לשמור על יכולת הריתוך |
|
מנגן (Mn) |
פחות או שווה ל-1.00 |
מסייע בהתחמצנות במהלך ייצור פלדה |
|
סיליקון (Si) |
פחות או שווה ל-1.00 |
משפר את עמידות החמצון בטמפרטורות גבוהות |
|
זרחן (P) |
פחות או שווה ל-0.04 |
טומאה, שמור למינימום |
|
גופרית (S) |
פחות או שווה ל-0.03 |
טומאה, שמור למינימום |
|
ברזל (Fe) |
יתרה (נותרת%) |
המתכת הבסיסית שמחזיקה הכל ביחד |
מקור נתונים: מפרטי ASTM A693 / AMS 5604.
מאפיינים פיזיים
|
נֶכֶס |
עֵרֶך |
הערות |
|
צְפִיפוּת |
7.75 - 8.03 גרם/ס"מ³ |
מעט כבד יותר מפלדת פחמן (7.85 גרם/ס"מ³) |
|
נקודת התכה |
~1440 מעלות (2624 מעלות F) |
אופייני לפלדות אל חלד מרטנסיטיות |
|
מודול אלסטי (מודול יאנג) |
196 - 200 GPa |
מודד קשיחות-עד כמה הפלדה מתנגדת לכיפוף |
|
יחס פואסון |
0.27 – 0.30 |
מתאר כיצד החומר מתכווץ הצידה כאשר הוא נמתח |
|
מוליכות תרמית |
15.3 – 17.9 W/m·K |
יכולת העברת חום בינונית |
|
התנגדות חשמלית |
0.77 – 0.80 µΩ·m |
מוליך למדי עבור פלדת אל חלד |
|
קיבולת חום ספציפית |
~460 J/kg·K |
כמות החום הדרושה להעלאת הטמפרטורה של הפלדה |
מקור נתונים: מפרטי ספק מרובים
מאפיינים מגנטיים: נירוסטה 17-4PH היא מגנטית בכל התנאים. במצב חישול תמיסה, הוא עשוי להיות מגנטי חלש בלבד, אך לאחר ההזדקנות, הוא הופך למגנטי חזק בשל מבנה הגביש המרטנסיטי שלו.
טמפרטורת שירות מקסימלית: 17-4PH שומרת על התכונות המכניות המצוינות שלה עד ל-316 מעלות בקירוב. מעל טמפרטורה זו, החומר מתחיל לאבד חוזק, וחשיפה ממושכת עלולה לגרום להזדקנות יתר, מה שמפחית את הקשיות.
מאפיינים מכניים
מאפיינים מכניים מתארים כיצד החומר מגיב לכוחות-מתח (משיכה), דחיסה (דחיפה), כיפוף ופגיעה.

תנאי טיפול בחום
17-4PH מסופק בדרך כלל במצב A (תמיסה חישול), שהוא רך וניתן לעבודה. לאחר מכן הלקוח מבצע טיפול הזדקנות להשגת רמת החוזק הרצויה. לכל מצב הזדקנות יש ייעוד סטנדרטי: H900, H925, H1025, H1075, H1100 או H1150. המספר מתייחס לטמפרטורת ההזדקנות במעלות פרנהייט.
|
מצב הזדקנות |
טמפרטורת הזדקנות |
מה זה מספק |
|
H900 |
482 מעלות (900 מעלות F) |
חוזק וקשיות מקסימליים |
|
H925 |
496 מעלות (925 מעלות F) |
חוזק גבוה מאוד עם קשיחות מעט משופרת |
|
H1025 |
552 מעלות (1025 מעלות F) |
כוח וקשיחות מאוזנים |
|
H1075 |
580 מעלות (1075 מעלות F) |
חוזק בינוני, קשיחות טובה יותר |
|
H1100 |
593 מעלות (1100 מעלות F) |
חוזק נמוך יותר, משיכות גבוהה יותר |
|
H1150 |
621 מעלות (1150 מעלות F) |
קשיחות וגמישות מקסימלית |
מקור נתונים: מפרטי טיפול בחום.
מאפיינים מכניים לפי מצב (גיליון ולוח, AMS 5604)
הטבלה שלהלן מציגה את המאפיינים המכניים של גיליון וצלחת 17-4PH (עובי פחות מכ-4.75 מ"מ או 0.1874 אינץ') לפי מפרטי AMS 5604.
|
מַצָב |
חוזק מתיחה אולטימטיבי (ksi / MPa) |
0.2% חוזק תשואה (ksi / MPa) |
התארכות (%) |
קשיות (HRC) |
|
Cond A (חישול) |
- |
- |
- |
38 מקסימום |
|
H900 |
190 / 1310 |
170 / 1170 |
5 |
40 – 47 |
|
H925 |
170 / 1170 |
155 / 1070 |
5 |
38 – 45 |
|
H1025 |
155 / 1070 |
145 / 1000 |
5 |
35 – 42 |
|
H1075 |
145 / 1000 |
125 / 860 |
5 |
33 – 39 |
|
H1100 |
140 / 965 |
115 / 795 |
5 |
32 – 38 |
|
H1150 |
135 / 930 |
105 / 725 |
8 |
28 – 37 |
מקור נתונים: מפרט גיליון/לוח של AMS 5604
חוזק מתיחה הוא כוח המשיכה המרבי שהחומר יכול לעמוד בו לפני השבירה. ב-H900, גיליון 17-4PH יכול להתמודד עם 190,000 פאונד לאינץ' מרובע (1,310 MPa) - חזק פי שלושה בערך מפלדת אל חלד רגילה 304.
חוזק תפוקה הוא הכוח שבו החומר מתחיל להתעוות לצמיתות. במצב H900, לגיליון 17-4PH יש חוזק תפוקה של 170 ksi (1,170 MPa).
התארכות מודדת כמה החומר יכול להימתח לפני השבירה. ב-H1150, ההתארכות מגיעה ל-8%, ומציעה משיכות גדולה יותר מ-5% הנראים ב-H900. עבור מוטות ופריטים עבים יותר (AMS 5643), ערכי ההתארכות גבוהים יותר-עד 16% ב-H1150.
השוואה לפלדות אל חלד אחרות
|
נֶכֶס |
17-4PH (H900) |
304 נירוסטה |
נירוסטה 316L |
|
חוזק מתיחה (MPa) |
~1310 |
~585 |
~485 |
|
חוזק תפוקה (MPa) |
~1170 |
~205 |
~170 |
|
התארכות (%) |
5 – 10 |
~40 |
~50 |
|
קשיות (HRC) |
40 – 47 |
~80 HRB (≈15 HRC) |
~79 HRB (≈14 HRC) |
|
מַגנֶטִיוּת |
מַגנֶטִי |
לא-מגנטי |
לא-מגנטי |
מקור נתונים: השוואת תעשייה
עמידות בפני קורוזיה
פלדת אל חלד 17-4PH מציעה עמידות טובה בפני קורוזיה הדומה לנירוסטה מסוג 304 ברוב הסביבות.
תכולת הכרום של הסגסוגת של 17% יוצרת שכבת תחמוצת דקה ובלתי נראית על פני השטח המגנה על המתכת שמתחתיה מפני חלודה והתקפה כימית.

כאשר 17-4PH מתפקד היטב:
חשיפה אטמוספרית (גשם, לחות, אוויר תעשייתי)
דלל חומצות ומלחים בטמפרטורות מתונות
מים מתוקים ותמיסות כימיות עדינות
סביבות עיבוד מזון
מגבלות:
17-4PH עמיד פחות לכלורידים (כגון מי ים ומלחי קרח-) מפלדת אל חלד 316, המכילה מוליבדן. בסביבות עתירות כלוריד, עלולים להיווצר קורוזיה של חריצים וקורוזיה.
עבור תנאים קורוזיביים חמורים-כמו חומצות חמות מרוכזות או שירות מי ים-חומר בדרגה- גבוהה יותר כגון 316L, דופלקס 2205 או סופר austenitic 254 SMO עשוי להיות מתאים יותר.
הערה: עמידות בפני קורוזיה היא הטובה ביותר בתנאי התיישנות-תמיסה או בטמפרטורה- נמוכה יותר (H1150). הזדקנות יתר או טיפול לא תקין בחום עלולים להפחית את ביצועי הקורוזיה.
טיפול בחום
טיפול בחום הוא המפתח למיצוי מלוא הפוטנציאל של 17-4PH. לתהליך שני שלבים עיקריים:
שלב 1: טיפול בתמיסה (חישול)
מחממים את החומר ל-1025 - 1050 מעלות (1877 - 1922 מעלות F).
החזק למשך כ-0.5 עד שעה.
מצננים (מרווים) במהירות באוויר או בשמן לטמפרטורת החדר.
תוצאה: מצב A - חומר רך שניתן לעבודה עם קשיות של 38 HRC מקסימום.
שלב 2: הזדקנות (הקשחת משקעים)
מחממים את החומר המטופל-לטמפרטורת יישון ספציפית (בין 482 מעלות ל-621 מעלות / 900 מעלות F ו-1150 מעלות F).
החזק למשך 1 עד 4 שעות, תלוי במאפיינים הרצויים.
מצננים באוויר לטמפרטורת החדר
מצב הגיל הנבחר (H900 עד H1150) עם תכונות מכניות מותאמות.
ייצור ויכולת עבודה

גיבוש: במצב A, ל-17-4PH יכולת צורה סבירה, אך יש להגביל את פעולות הגיבוש לכיפוף קל. לצורות מורכבות, חישול תמיסה לפני עבודה קרה משפר את יכולת הצורה. אפשר גם ליצור חם.
עיבוד שבבי: ל-17-4PH יש דירוג עיבוד של כ-45% בהשוואה לפלדה בעיבוד חופשי (מדורג ב-100%). במצב מיושן, החומר קשה יותר וקשה יותר לעיבוד. לקבלת התוצאות הטובות ביותר, מכונה במצב A, ולאחר מכן התיישן עד לקשיות הסופית.
ריתוך: ניתן לרתך 17-4PH באמצעות תהליכים סטנדרטיים כגון TIG, MIG ו-SMAW. עם זאת, חום הריתוך יכול לרכך את החומר באופן מקומי.
מומלץ טיפול בחום לאחר-ריתוך כדי להחזיר את החוזק באזור הריתוך. השתמש במתכות מילוי תואמות (כגון 17-4PH או כיתה 630) לקבלת התוצאות הטובות ביותר.
השחזה וגימור: בשל הקשיות הגבוהה שלה בתנאים מיושנים, השחזה דורשת בחירת גלגלים ונוזל קירור מתאימים כדי למנוע התחממות יתר ונזקי פני השטח.
תקנים ומפרטים
יריעות וצלחות נירוסטה 17-4PH מיוצרות על פי מספר תקנים בתעשייה. בעת הרכישה, בקש תמיד תעודת בדיקת מיל (MTC) המאשרת עמידה במפרט.
|
מִפרָט |
תֵאוּר |
טפסים ישימים |
|
ASTM A693 / A693M |
מפרט סטנדרטי עבור משקעים-התקשות לוחות נירוסטה, גיליון ורצועה |
גיליון, צלחת, סליל |
|
AMS 5604 |
מפרט חומר תעופה וחלל עבור גיליון, סליל וצלחת 17-4PH |
גיליון, סליל, צלחת |
|
AMS 5643 |
מפרט חומר תעופה וחלל לבר 17-4PH ולפרזולים |
בר, פרזול |
|
ASTM A564 |
מפרט סטנדרטי עבור ברים בגימור חם-וקר-17-4PH |
צורות בר |
|
UNS S17400 |
ייעוד מערכת מספור מאוחדת |
כל הטפסים |
|
EN 1.4542 |
ייעוד תקן אירופאי |
כל הטפסים |
|
JIS SUS630 |
תקן תעשייתי יפני |
כל הטפסים |
|
DIN X5CrNiCuNb16-4 |
ייעוד תקן גרמני |
כל הטפסים |
מקור נתונים: מפרטים מרובים
טפסים זמינים נפוצים:
גיליון: קר-מגולגל, עובי מ-0.3 מ"מ עד 6 מ"מ
לוח: מגולגל חם-, עובי מ-6 מ"מ עד 100 מ"מ או יותר
סליל: סלילי חריץ מדויקים או קצה טחנה, רוחב עד 1500 מ"מ
יישומים נפוצים
תעופה וחלל: להבי טורבינה, רכיבי מדחס, חלקי גלגלי נחיתה וסוגריים מבניים שבהם חוזק גבוה ומשקל בינוני הם קריטיים.
עיבוד כימי ופטרוכימי: פירי משאבה, גבעולים של שסתומים ורכיבי מיכל לחץ שחייבים לעמוד בפני חומרי קורוזיה ועומסים מכניים גבוהים.
עיבוד מזון: חלקי ציוד הדורשים גם עמידות בפני קורוזיה וגם יכולת לעמוד במחזורי ניקוי וחיטוי חוזרים ונשנים.
נפט וגז: כלים למטה, רכיבי ראש באר וציוד תת-מימי שבהם נדרשים חוזק גבוה ועמידות לגזים חמוצים. הציון שומר על תכונותיו עד 316 מעלות (600 מעלות F), מה שהופך אותו מתאים ליישומים רבים בשדה נפט.
הנדסה ימית: פירי מדחף, רכיבי משאבה ומחברים-אם כי לחשיפה מתמשכת למי ים, שקול-דרגות מוליבדן גבוהות יותר.
ייצור חשמל: רכיבי טורבינה וגנרטור הפועלים בטמפרטורות מתונות ודורשים אמינות גבוהה.
עיבוד מתכת כללי: גלגלי שיניים, פירים, מחברים, תותבים ולוחות בלאי שבהם יש צורך בקשיות וחוזק גבוהים.
מוכן לציין יריעת נירוסטה 17-4PH עבור העבודה הבאה שלך? צור קשר עם צוות המכירות הטכני שלנו עוד היום בטלפון +86 19339900211 או Info@jnalloy.com.
שלח את העובי, הגודל ומצב הטיפול-הדרושים שלך, ואנו נחזיר הצעת מחיר מוצקה עם חישובי משקל מדויקים ונתונים טכניים תוך 24 שעות.
בחר גיליון 17-4PH מיצרןאתה יכול לסמוך.
