17-7 PH срещу 15-7 PH втвърдяващи се при утаяване неръждаеми стомани: Якост от аерокосмически клас

 

Какви са основните им състави и разликите в механичните свойства?

17-7 PH съдържа 16-18% Cr, 6.5-7.75% Ni, 0.75-1.5% Al и по-малко от или равно на 0.09% C, постигайки граница на провлачване от 1380MPa в термично обработено състояние TH1050. Това е най-широко използваният клас PH за леки аерокосмически компоненти. 15-7 PH има 14-16% Cr, 6,5-7,75% Ni, 0,75-1,5% Al и по-малко или равно на 0,09% C, с по-ниско съдържание на хром, което повишава якостта, като същевременно поддържа граница на провлачване от 1240MPa в същото топлинно обработено състояние. И двете марките придобиват здравина чрез утаяване на никел-алуминиеви интерметални фази по време на стареене, елиминирайки необходимостта от закаляване и отвръщане като стандартните мартензитни стомани.

Как тяхната здравина и издръжливост отговарят на космическите приложения?

17-Високата пикова якост на 17-7 PH го прави идеален за-чувствителни към теглото компоненти като задкрилки на крила на самолети, перки на ракети и структурни части на сателити, където минимизирането на масата при максимизиране на товароносимостта е критично. Превъзходната издръжливост на 15-7 PH е подходяща за компоненти, подложени на удар или циклично натоварване, като части на колесника, компоненти на ротора на хеликоптер и защитно оборудване, което изисква устойчивост на счупване при напрежение. И двата вида запазват здравината си при температури до 315 градуса, което ги прави подходящи за компоненти на двигателния отсек и други високотемпературни аерокосмически части.

Каква е устойчивостта им на корозия в сравнение с други класове с висока{0}}якост?

17-7 PH предлага устойчивост на корозия, сравнима с 304, като се представя добре в атмосферни, сладководни и меки химически среди, често срещани в аерокосмическите услуги.15-По-ниското съдържание на хром в 7 PH леко намалява неговата устойчивост на корозия в сравнение с 17-7 PH, но все още превъзхожда стандартните мартензитни степени като 410 във влажна среда или солен спрей среда (напр. операции на крайбрежни летища). Нито един клас не се препоръчва за морска среда или среда с високо съдържание на хлорид без защитни покрития, тъй като тяхната устойчивост на корозия е второстепенна спрямо техните якостни свойства.

Какви са критичните насоки за термична обработка за тези степени на PH?

За 17-7 PH, стандартният цикъл на топлинна обработка е: отгряване на разтвора при 1065 градуса, охлаждане до стайна температура, след това стареене при 510 градуса (условие TH1050) за 1 час, за да се постигне пикова якост. 15-7 PH използва същата температура на отгряване на разтвора, но има полза от стареене при 538 градуса за 1 час, което балансира здравината и издръжливостта за удароустойчиви приложения. Избягвайте прекомерното стареене и на двата вида, тъй като това води до огрубяване на интерметалните фази, намалявайки здравината и увеличавайки крехкостта с течение на времето.

Какви са основните ограничения при производството и приложението?

И двата вида са трудни за обработка в състарено състояние-винаги обработвайте в разтвора-закалено състояние, след което извършете топлинна обработка, за да постигнете окончателна здравина, за да сведете до минимум износването на инструмента и да подобрите повърхностното покритие. Заваряването не се препоръчва за компоненти,-носещи критично натоварване, тъй като то разрушава-втвърдената от валежите микроструктура и намалява якостта при топлина-засегната zone.17-7 PH и 15-7 PH са по-скъпи от стандартните неръждаеми стомани, така че те трябва да се използват само когато тяхното високо съотношение на якост към тегло е от съществено значение за производителността на приложението.