UNS S17400, poznat i kao 17 - 4 pH nehrđajući čelik, padavina je - očvršćivanje martenzitnog nerđajućeg čelika. Kao dobavljač UNS S17400, primio sam brojne upite o njenim visokim performansama temperature. U ovom blogu ću se unijeti u ključne aspekte kako se uns S17400 ponaša pod visokim - temperaturnim uvjetima.
Hemijski sastav i njegov utjecaj na visoke performanse temperature
Hemijski sastav UNS S17400 igra temeljnu ulogu u određivanju njegovih visokih karakteristika temperature. Obično sadrži oko 15 - 17,5% hroma (CR), 3 - 5% nikla (NI), 3 - 5% bakra (CU) i male količine drugih elemenata poput niobija (NB) i azota (NB). Chromium je ključan jer formira zaštitni oksidni sloj na površini čelika koji su izloženi visokim temperaturama. Ovaj sloj oksida djeluje kao barijera, sprječavajući daljnje oksidaciju i koroziju podložnog metala. Nikl povećava žilavost i duktilnost čelika, čak i pri povišenim temperaturama. Bakar doprinosi padavinama - procesu za otvrdnjavanje, koji može poboljšati snagu materijala na obje sobe i visokim temperaturama.
Mehanička svojstva na visokim temperaturama
Zatezna čvrstoća
Kako temperatura raste, zatezna snaga UNS S17400 postepeno opada. Na sobnoj temperaturi, tipična zatezna čvrstoća topline - obrađena UNS S17400 može se kretati od 1000 - 1300 MPa, ovisno o specifičnoj toplini - uvjetima liječenja. Međutim, kada temperatura dosegne oko 400 - 500 ° C, zatezna čvrstoća počinje padati. Za 600 ° C, zatezna čvrstoća može pasti na približno 50 - 60% svoje sobe - temperaturne vrijednosti. Ovo smanjenje snage uglavnom je zbog omekšavanja martenzitne strukture i grubim talovima koji doprinose snazi materijala.
Snaga prinosa
Slično na vlačnu čvrstoću, jačina prinosa UNS S17400 također se smanjuje s povećanjem temperature. Snaga prinosa predstavlja stres na kojem se materijal počinje plastično deformirati. Na visokim temperaturama povećava se mobilnost dislokacija u kristalnoj rešetki čelika, što je lakše olakšalo deformiranje pod stresom. To rezultira snagom donjeg prinosa. Na primjer, na 500 ° C, jačina prinosa može biti oko 40 - 50% sobe - jačina temperature.
Otpornost na puzanje
Puzanje je sporo, vrijeme - ovisno o deformaciji materijala pod stalnim opterećenjem na visokim temperaturama. UNS S17400 ima relativno dobru otpornost na puzanje u odnosu na neke druge nehrđajuće čelike. Oborine - očvrsnuta struktura čelika pomaže umanjiti kretanje dislokacija, što je glavni mehanizam deformacije puzanja. Međutim, dugotrajno izlaganje visokim temperaturama i visokim naprezanjima i dalje mogu dovesti do značajnog deformacije puzanja. Za prijave u kojima se očekuje dugoročno visok - temperatura i visoki - stres uvjeti, ponašanje puzanja S17400 u UNS17400 treba pažljivo razmotriti.
Oksidacija i otpornost na koroziju na visokim temperaturama
Oksidacija
Kada su izloženi visokim - temperaturnim okruženjima, UNS S17400 formira oksidni sloj na svojoj površini. Sastav i struktura ovog oksidnog sloja ovise o temperaturi, trajanju izlaganja i atmosferi. Na temperaturama ispod 600 ° C, sloj oksida uglavnom se sastoji od kromijskog oksida (cr₂o₃), koji je stabilan i zaštitni oksid. Ovaj sloj može efikasno spriječiti daljnju oksidaciju osnovnog čelika. Međutim, na temperaturama iznad 600 ° C, stopa oksidacije značajno se povećava. Oksidni sloj može postati deblji i porozniji, a dodatni oksidi poput željeznog oksida (Fe₂o₃) mogu se formirati, koji su manje zaštitni od kromijskog oksida.
Korozija
Pored oksidacije, UNS S17400 može biti podložan drugim oblicima korozije na visokim temperaturama, poput sulfidacije i karburizacije. Sulfidacija se javlja kada je čelik izložen sumpornim okruženjima na visokim temperaturama. Sulper može reagirati s metalom da bi se formirao metalne sulfide, što može prouzrokovati pištanje i pucanje materijala. Karburizacija uključuje difuziju ugljika u čelik na visokim temperaturama, što može dovesti do promjena u sastavu i svojstvima površinskog sloja, poput povećane tvrdoće i baš.
Usporedba sa ostalim nehrđajućim čelicima
Kada uspoređujete visoke - temperaturne performanse UNS S17400 s ostalim nehrđajućim čelicima, važno je razmotriti specifične zahtjeve aplikacije. Na primjer,Nehrđajući čelik 316TI / UNS S31635 / 1.4571iNehrđajući čelik 316L / UNS S31603 / 1.4404su austenitni nehrđajući čelici. Oni uglavnom imaju bolju otpornost na koroziju u kiselim i hloridima - koji sadrže okruženja pri visokim temperaturama u odnosu na UNS S17400. Međutim, UNS S17400 ima veću snagu na sobi i umjerenim visokim temperaturama zbog padavine - kaljenja.Nehrđajući čelik 317L / UNS S31703 / 1.4438je još jedan austenitni nehrđajući čelik s poboljšanom otpornošću na koroziju, posebno u hloridskom - bogatom okruženju. Ali njegova snaga na visokim temperaturama u nekim slučajevima ne može biti toliko visoka kao u UNS-u S17400.
Aplikacije na osnovu visokih performansi temperature
Aerospace industrija
U zrakoplovnoj industriji, UNS S17400 se koristi u komponentama kao što su dijelovi motora, zupčanika za slijetanje i strukturne komponente. Ove komponente mogu biti izložene visokim temperaturama tokom rada, ali zahtijevaju i velike snage i dobru otpornost na koroziju. Visoka - temperaturna performanse UNS S17400 omogućava mu da ispuni ove zahtjeve. Na primjer, neke komponente motora mogu doživjeti temperature do 500 - 600 ° C tokom normalnog rada, a relativno dobra snaga i otpornost oksidacije UNS-a S17400 čine ga pogodnim izborom materijala.
Industrija nafte i gasa
U ulju i plinskoj industriji, UNS S17400 se koristi u ventilima, pumpama i drugom opremom koja može biti izložena visokim - temperaturnim i korozivnim okruženjima. Visoke - temperaturne performanse čelika pomaže u osiguravanju pouzdanosti i dugovječnosti ovih komponenti. Na primjer, u primenama otvora, oprema može biti izložena visokim - temperaturnim i visokim uvjetima pritiska, a sposobnost UNS-a S17400 da se odupru koroziji i održavanju njegovih mehaničkih svojstava ključna je.
Toplinska obrada i njegov utjecaj na visoke performanse temperature
Visoka - temperaturna performanse UNS S17400 mogu značajno utjecati na proces toplote - tretmana. Najčešća toplina - tretman za UNS S17400 uključuje rješenje za žarenje nakon starenja. Rješenje žarenje obično se vrši na visokoj temperaturi (oko 1020 - 1065 ° C) za otapanje svih legiranih elemenata u martenzitnoj matrici. Nakon rješenja za žarenje, materijal je ugašen da bi se formiralo prekriveno čvrsto rješenje. Zatim se starenje izvodi na nižoj temperaturi (oko 480 - 620 ° C) kako bi se taložilo faze jačanja, poput bakra - bogata taložana i niobijum-bogatih karbida.
Pravilna toplina - tretman može optimizirati visoke performanse temperature uns S17400. Na primjer, bunar - kontrolirani proces starenja može rezultirati novčanim i ujednačenim raspodjelom taloga, što može poboljšati čvrstoću i otpornost na puzanje materijala na visokim temperaturama. S druge strane, nepravilna toplina - liječenje, poput prekomjerne starenja ili ispod - starenja, može dovesti do smanjenja visokih performansi temperature, poput smanjene čvrstoće i povećane osjetljivosti na oksidaciju.
Zaključak
Zaključno, visokim performansama temperature UNS S17400 složena je tema koja uključuje više faktora, uključujući hemijsku kompoziciju, mehanička svojstva, otpornost na oksidaciju i koroziju i toplotu - tretman. Iako materijal ima određena ograničenja u pogledu otpornosti snage i oksidacije na vrlo visokim temperaturama, i dalje nudi dobru ravnotežu svojstava za mnoge visoke temperaturne aplikacije. Kao dobavljač UNS S17400, razumijem važnost pružanja visokog kvaliteta materijala koji ispunjavaju specifične zahtjeve različitih industrija. Ako ste zainteresirani za upotrebu UNS S17400 za svoje visoke temperaturne aplikacije, slobodno me kontaktirajte za više informacija i da razgovaramo o vašim potrebama za nabavkom.
Reference
- Priručnik za ASM Svezak 1: Svojstva i izbor: glačala, čelika i visoki - legure performansi
- Metals Priručnik za stolni izdanje, 3. izdanje
