Wat voor soort roestvrij staal is SUS630? 17-4PH-cijfer uitgelegd

Wat SUS630 is

SUS630 is de aanduiding die in de Japanse industriële normen wordt gebruikt voor martensitisch precipitatiehardend roestvrij staal. Hetzelfde materiaal is algemeen bekend als klasse 630 en als 17-4PH, en de uniforme identiteit van het nummeringssysteem is UNS S17400. Het is een van de meest gebruikte precipitatiehardende roestvaste staalsoorten omdat het een hoge sterkte biedt in combinatie met corrosieweerstand die duidelijk beter is dan die van de standaard 12 procent chroommartensitische kwaliteiten.

Het hardingsmechanisme onderscheidt deze familie van gewoon martensitisch roestvast staal. In plaats van te vertrouwen op koolstof om harde fasen te vormen tijdens het blussen, wordt SUS630 oplossingsbehandeld om een ​​martensitische structuur met laag koolstofgehalte te produceren en vervolgens bij een gematigde temperatuur verouderd. Tijdens het verouderen vormen zich fijne koperrijke neerslagen, die de sterkte verhogen. Doordat de verouderingstemperatuur kan worden gevarieerd, kan hetzelfde staal in meerdere sterkte- en taaiheidscombinaties worden geleverd zonder dat de samenstelling verandert.

Chemie en gelijkwaardige benamingen

De samenstelling is uitgebalanceerd rond ongeveer 17 procent chroom en 4 procent nikkel, met toevoegingen van koper en niobium die de versterkende neerslagen vormen tijdens het ouder worden. Koolstof wordt laag gehouden, doorgaans op of onder ongeveer 0,07 procent, zodat de corrosieweerstand en taaiheid van het verouderde materiaal niet worden aangetast door carbidevorming. Elementen zoals zwavel en fosfor worden op een laag niveau gehouden om de taaiheid in de dwarsrichting te behouden.

Warmtebehandeling en sterkteniveaus

De standaardbehandeling bestaat uit oplossingsgloeien bij ongeveer 1040 graden Celsius, gevolgd door afkoelen en vervolgens verouderen bij een temperatuur die is gekozen om aan de vereiste eigenschappen te voldoen. Lagere verouderingstemperaturen geven een hogere sterkte en lagere taaiheid; hogere verouderingstemperaturen geven een lagere sterkte met verbeterde taaiheid. Typische minimale eigenschapswaarden voor verouderingsomstandigheden, zoals gespecificeerd voor productvormen voor staven en smeedstukken, worden hieronder weergegeven.

Deze cijfers gelden voor ronde staven en smeedstukken. Productvormen zoals koudgetrokken buis, draad en plaat hebben hun eigen eisen in de betreffende productspecificatie, daarom dient de toepasselijke norm voor de aangekochte vorm altijd op de bestelling te worden vermeld.

Corrosiegedrag en temperatuurgrenzen

SUS630 is bestand tegen atmosferische corrosie en aantasting door verdunde zuren en zouten op een niveau dat superieur is aan de 12 procent chroommartensitische kwaliteiten en in grote lijnen vergelijkbaar met gewone austenitische kwaliteiten van de 304-familie in milde omgevingen. Het is echter geen vervanging voor molybdeenhoudend austenitisch of duplex roestvrij staal dat chloorrijk is, waarbij weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie de doorslaggevende factor is.

Er moeten twee temperatuureffecten gerespecteerd worden. Langdurig gebruik boven ongeveer 300 graden Celsius veroorzaakt oververoudering en een progressief verlies aan sterkte, dus het materiaal is normaal gesproken beperkt tot dat niveau voor dragende taken. Aan de andere kant van het bereik is de taaiheid bij lage temperaturen beperkt en is de kwaliteit niet bedoeld voor cryogene toepassing. Omdat het materiaal martensitisch en hoge sterkte is, kan het ook gevoelig zijn voor waterstofverbrossing, dus het is niet de eerste keuze voor service op zure olievelden.

Toepassingen

Assen, klepstelen, spindels en pomponderdelen met hoge sterkte die bestand moeten zijn tegen zowel belasting als milde corrosie.

Laatste fase bewegende bladen en andere structurele delen van stoomturbines die onder de temperatuurlimiet werken.

Bevestigingsmiddelen, koppelingen en nauwkeurig bewerkte onderdelen waarbij een sterkteniveau hoger dan dat van austenitisch roestvast staal vereist is.

Componenten in chemische en voedselverwerkingsfabrieken die worden blootgesteld aan verdunde zuren, logen en zoutoplossingen in niet-chloridekritische toepassingen.

Vliegtuig- en algemene technische onderdelen die een combinatie van hoge sterkte en goede atmosferische corrosieweerstand vereisen.

Fabricagepunten

SUS630 is machinaal bewerkbaar in oplossingsbehandelde toestand en is na de bewerking meestal verouderd. Lassen is mogelijk met bijpassende toevoegmaterialen, maar de las en de door hitte beïnvloede zone moeten na het lassen opnieuw worden verouderd om de sterkte te herstellen. De resulterende eigenschappen zijn afhankelijk van de verbindingsgeometrie en de sectiedikte. Diep koudvervormen is moeilijk in de verouderde toestand en moet vóór het verouderen worden gepland in plaats van erna. Waar tolerantie van cruciaal belang is, moet bij de bewerkingsvolgorde rekening worden gehouden met de kleine maatverandering die optreedt tijdens veroudering. Ten slotte, als corrosiebestendigheid de belangrijkste reden is om voor deze kwaliteit te kiezen, moeten oppervlakken schoon worden gehouden en vrij zijn van ingebed ijzer of kalkaanslag, aangezien de toestand van het oppervlak vaak de prestaties tijdens gebruik bepaalt.

Veelgestelde vragen

Vraag: Is SUS630 roestvrij staal?
Ja. Het is een martensitisch precipitatiehardend roestvrij staal dat ongeveer 17 procent chroom bevat, waardoor het roestvrije eigenschappen heeft met een betere corrosieweerstand dan de gewone chroommartensitische kwaliteiten.

Vraag: Wat is het verschil tussen SUS630 en 17-4PH?
Ze zijn van hetzelfde materiaal. SUS630 is de Japanse standaardaanduiding en 17-4PH is de veelgebruikte handelsbenaming, met UNS-nummer S17400.

Vraag: Welke sterkte kan de SUS630 bereiken?
Het hangt af van de verouderingstoestand. In de H900-conditie zijn typische minimumwaarden ongeveer 1310 MPa treksterkte en 1170 MPa-opbrengst, terwijl de H1150-conditie ongeveer 930 MPa treksterkte en 725 MPa-opbrengst oplevert met een betere taaiheid.

Vraag: Kan SUS630 bij hoge temperaturen worden gebruikt?
De belastbaarheid is normaal gesproken beperkt tot ongeveer 300 graden Celsius, omdat hogere temperaturen oververhitting en permanent krachtverlies veroorzaken.

Vraag: Is SUS630 beter dan roestvrij staal type 316?
Het is aanzienlijk sterker, maar de weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie in chlorideomgevingen is lager dan die van molybdeen met austenitische kwaliteiten. De keuze hangt af van de vraag of sterkte of chlorideresistentie bepalend is voor de toepassing.

Vraag: Wat gebeurt er met gelaste SUS630?
De las en de door hitte beïnvloede zone verliezen sterkte tijdens het lassen, dus normaal gesproken is een verouderingsbehandeling na het lassen vereist om de eigenschappen van het basismateriaal te herstellen.