630 (17-4 PH) срещу 631 (17-7 PH) неръждаеми стомани, втвърдяващи се при утаяване: сила срещу издръжливост

 

Какви са техните основни състави и ключови разлики в механичните свойства?

630 (17-4 PH) съдържа 15–17,5% Cr, 3–5% Ni, 3–5% Cu, 0,15–0,45% Nb, с по-малко или равно на 0,07% C. В състояние на термична-обработка H900 той постига граница на провлачване от ~1100 MPa и твърдост 38 HRC, балансираща якост и пластичност за обща промишлена употреба.631 (17-7 PH) съдържа 16–18% Cr, 6,5–7,75% Ni, 0,75–1,5% Al, с по-малко или равно на 0,09% C и без мед или ниобий. Неговата топлинна обработка TH1050 дава пикова якост от ~1380 MPa и 42 HRC, с изключителна издръжливост при минусови температури до -200 градуса. И двата вида са немагнитни в състояние на загряване в разтвор и стават магнитни след втвърдяване чрез утаяване.

По какво се различават техните процеси на топлинна обработка за оптимална работа?

За 630 стандартният цикъл H900 е: отгряване на разтвора при 1040 градуса, охлаждане до стайна температура, след това стареене при 480 градуса за 1 час, за да се увеличи максимално якостта. Стареенето при по-високи температури (напр. 620 градуса за H1150) намалява якостта, но подобрява устойчивостта на корозия и якостта.631 изисква дву-етапен процес за върхова производителност: отгряване на разтвора при 1065 градуса, охлаждане до стайна температура, след това стареене при 510 градуса за 1 час (условие TH1050). Може също да се обработи на студено-преди стареене, за да се повиши допълнително якостта с 10–15%. И двата вида трябва да бъдат обработени в разтвор-закалено състояние-тяхното закалено състояние е изключително трудно за обработка без специализирани инструменти.

В кои приложения единият клас е незаменим пред другия?

Изберете 630 за общи приложения с висока -якост, умерена{2}}корозия: инструменти за спускане на нефт и газ, стебла на клапани, пръти на хидравлични цилиндри и медицински импланти (напр. ортопедични винтове), където биосъвместимостта и здравината са от решаващо значение. Изберете 631 за космическа, отбранителна и криогенна употреба: компоненти на колесника на самолети, ракети части на система за насочване, сателитни скоби и оборудване за съхранение на втечнен природен газ (LNG), което е изправено пред екстремни температурни колебания. 631 също е предпочитан за високо-температурно обслужване до 315 градуса, докато якостта на 630 намалява бързо над 260 градуса.

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

630 предлага устойчивост на корозия, сравнима с неръждаема стомана 304, издържаща на атмосферна, прясна вода и лека химическа корозия. Представя се добре в саламура на петролни находища, но не се препоръчва за морска среда без защитни покрития. По-високото съдържание на хром в 631 му дава малко по-добра устойчивост на хлорид от 630, като понася краткотрайно-излагане на солени пръски в крайбрежни аерокосмически съоръжения. Той все още не достига устойчивостта на морска корозия на 316L. И двата класа превъзхождат мартензитните класове като 410 и 420 в корозивни настройки, но са по-малко устойчиви от дуплексните неръждаеми стомани (напр. 2205) за тежки индустриални среди.

Какви са компромисите между-разходите и производството между двата класа?

630 е с 15–20% по-евтин от 631, което го прави икономически-ефективният избор за не-аерокосмически-приложения с висока якост. Съдържанието на мед в него също подобрява обработваемостта в сравнение с 631.631 има по-ниска способност за формоване от 630 поради по-високото си съдържание на никел и алуминий, което изисква повече сила за огъване и дълбоко изтегляне, за да се избегне напукване. Заваряването не се препоръчва за-носещи части от който и да е клас-заваряването нарушава утаечната-втвърдена микроструктура, намалявайки здравината в засегнатата от топлина-зона с 30–40%.