UNS S17400
0Cr17Ni4Cu4Nb(GB/T), 17-4PH(ASTM)，AISI630(ASTM), W.Nr. 1.4542
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1 概述
SS17400馬氏體沉淀硬化不銹鋼是一種鉻鎳銅沉淀硬化不銹鋼，用于要求高強度和硬度以及中等耐腐蝕性的應用場合。高強度保持在大約600℉ (316℃)。這種合金有些標準規范里的指定牌號為630。
S17400合金在退火條件下具有馬氏體結構，通過低溫處理進一步強化，使合金中析出含銅相。與沉淀硬化家族中的許多合金相比，S17400合金只需要簡單一步法沉淀硬化熱處理，在900℉ (482℃)到1150℉(621℃)的溫度范圍內，根據所需的強度和韌性的組合，進行一步法。這種一步熱處理可獲得多種性能。在900℉ (482℃)范圍內的熱處理產生最高強度，盡管略低于合金如S17700或S15700。后者的沉淀硬化不銹鋼一般需要更多的步驟來完成熱處理。
2 應用
海上平臺、直升機甲板等平臺
食品加工
紙漿和造紙工業
航空航天(飛機和燃氣輪機葉片)
機械零部件
核反應堆
油氣工業
化學加工組件
一般金屬加工行業
3 化學成份
Fe | Ni | Nb | Cr | Cu | Mo | Ta |
Bal. | 3.0-5.0 | 5xC-0.45 | 15.5-17.5 | 3.0-5.0 | ≤0.60 | ≤0.45 |
C | Mn | Si | P | S | Nb+Ta | |
≤0.07 | ≤1.00 | ≤0.70 | ≤0.035 | ≤0.030 | 0.15-0.45 |
4 產品形式
產品形式有: 棒材(圓、扁、六邊形、方形、異形)、線材、鍛件、管、環、板、板、帶材等，退火狀態交貨。
5 物理性能
熔點：1400-1440℃
比熱：502J/(kg)
剪切模量：77.4 GPa 11200 ksi
泊松比：0.27-0.30(公制) 0.27-0.30(英制)
6 力學性能
在900℉(482℃) 到1150℉(621℃) 的熱處理范圍內，室溫拉伸性能可以有很大的變化。下面所示的值是典型的室溫特性，可用于各種沉淀硬化熱處理以及1950℉(1066℃)溶液退火熱處理。
條件 | A | H900 | H1075 | H1150 | |
0.2%屈服強度 | ksi | 110 | 180 | 135 | 125 |
MPa | 760 | 1,240 | 930 | 860 | |
抗拉強度 | ksi | 150 | 195 | 155 | 145 |
MPa | 1,030 | 1,340 | 1,070 | 1,000 | |
延伸率 (% in 2") | 8 | 10 | 10 | 10 | |
硬度Rc(HB) | 38 max. (363HB max.) | 40-47 (388-444HB) | 33-39 (311-376HB) | 28-37 (277-352HB) | |
7 耐蝕性能
試驗表明，S17400在大多數介質中的耐蝕性可與304不銹鋼相媲美，在石油化工、食品加工、造紙等行業具有304L同級別的耐腐蝕性能。
與任何其他標準硬化不銹鋼相比，S17400合金具有更優越的耐腐蝕性能。總的來說S17400合金的耐腐蝕性優于可硬化的400系列不銹鋼。與其他沉淀硬化不銹鋼一樣，S17400在峰值強度下更容易發生應力腐蝕開裂。因此，在有可能發生氯化物應力腐蝕開裂的應用中，材料應該被沉淀硬化，以產生與預期最終用途一致的低硬度。這是通過在最高溫度下熱處理來實現的，這將產生合適的低性能。退火狀態下的材料一般不應投入使用。在這種情況下，材料具有未回火馬氏體結構，比時效材料的延展性更差。未回火馬氏體可能會發生不可預測的脆性斷裂。在腐蝕環境下，未回火馬氏體對氫脆等脆化現象的敏感性要高于經過沉淀硬化熱處理的材料。同樣，未回火馬氏體對氯離子應力腐蝕開裂的敏感性要高于對馬氏體進行回火處理的材料。
這種合金在靜海水中容易發生腐蝕或裂紋腐蝕。
8 熱處理
航空航天材料規范(AMS 5604)規定的較小性能
退火熱處理
熱處理產生馬氏體結構，溶液熱處理應在1900-1950℉(1038-1066℃)范圍內保溫30分鐘，然后迅速冷卻至 16℃ (60℉)以下，完成馬氏體的轉變。
沉淀硬化熱處理
S17400沉淀硬化不銹鋼的熱處理工藝總結如下
條件 | 溫度 | 保溫時間 |
H900 | 900±10℉(482±5℃) | 60分鐘 ± 5分鐘 |
H1075 | 1075±10℉(579±5℃) | 4小時 ± 0.25小時 |
H1150 | 1150±10℉(621±5℃) | 4小時 ± 0.25小時 |
9 焊接性能
S17400沉淀硬化不銹鋼是很容易用用于不銹鋼等級的常規惰性氣體方法進行焊接。通常不需要預熱。焊接后需要熱處理產生各種沉淀硬化熱處理性能。如果使用匹配的填充材料，通過焊后沉淀硬化熱處理可以在焊縫中得到與母材相似的性能。當在母材上進行了大量的焊道時，便對材料產生了大量的熱循環。此時對材料先進行溶液退火，再進行沉淀硬化熱處理，可以獲得更均勻的力學性能。溶液退火的效果是使熱循環的影響最小化。當使用不匹配的填充料進行焊接時，應使用奧氏體不銹鋼如308L型或其他韌性奧氏體不銹鋼，然而這種填料不會產生沉淀硬化反應。
10 鍛造
S17400不銹鋼鍛造溫度為1010℃(1850℉)。鍛造之前，在1177℃(2150℉)保溫，鍛造之后先進行溶液退火，再進行沉淀硬化處理。
11 熱加工
S17400不銹鋼可采用普通工藝進行熱加工，加工溫度為1038℃(1900℉)。熱加工之后先進行溶液退火，再進行沉淀硬化處理。
12 冷加工
S17400不銹鋼雖然初始屈服強度高，但仍可采用普通工藝進行冷加工。
13 標準規范
AMS 5342 耐腐蝕鋼，熔模鑄造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化熱處理，抗拉強度130 Ksi (896 Mpa)
AMS 5343 耐腐蝕鋼，熔模鑄造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化熱處理（H1000)，抗拉強度150 Ksi (1034Mpa)(17-4)
AMS 5344 耐腐蝕鋼，熔模鑄造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化熱處理（H900)，抗拉強度180 Ksi (1241Mpa)(17-4)
AMS 5355 耐腐蝕鋼，熔模鑄造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化熱處理
AMS 5604 板材、薄板、帶材
AMS 5622 耐蝕16Cr-4.0Ni- 0.30(Nb+Ta) - 4.0Cu，棒材、絲材、鍛造、管材、環件，溶液退火，電極自耗重熔，沉淀硬化。
AMS 5643 棒材、鍛件、管材、環件。
AMS 5825 耐蝕鋼，焊絲16.4Cr - 4.8Ni - 0.22Cb(Nb) - 3.6Cu
AMS 5827 電焊條
AMS 7474 螺栓
ASTM A564 / ASTM SA564 棒材、絲材、型材
ASTM A693 / ASME SA693 板材、薄板、帶材
ASTM A705 / ASME SA705 鍛件
SAE J467(17-4PH) 特殊用途合金（高溫合金）
MIL-S-81506
MIL-C-24111
MIL-P-47183
MIL-S-81591 軍用規格:鋼、熔模鑄件
EN 10088-3 半成品、棒材、條桿、絲材、型材、亮棒。
EN 10250-4 一般工程用開模鍛不銹鋼鍛件
GB/T 1220 不銹鋼棒材
GJB 2294 航空用不銹鋼和耐熱鋼條規范
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