Tím údržby potravinárskeho závodu vymieňa ten istý poistný krúžok hriadeľa každých 14 mesiacov. Krúžok má 17-4 PH, vek do H900, pretože to bol najsilnejší stĺpec v údajovom liste a neustále praská na výstupku, kde sa zhromažďuje umývaná voda. Problémom nie je zliatina. Podmienkou je. H900 kupuje približne 1 310 MPa medze klzu a zaplatí za to väčšinou chloridovej marže namáhania a korózie.
Krátka odpoveď: 17-4 (UNS S17400, AISI 630, EN 1.4542) je martenzitická precipitačne kalená nehrdzavejúca oceľ. Obrábate ho alebo lisujete v mäkkom roztoku, potom ho starnete pri teplote 480 °C až 620 °C, aby ste dosiahli medzu klzu od približne 725 MPa do 1 310 MPa. Špecifikujte ho, keď potrebujete silu nad rámec série 300 a odolnosť proti korózii nad rámec série 400 a keď ovládate krok starnutia. Nešpecifikujte ho, keď limity určujú chloridy, horúca kyselina alebo trvalá prevádzková teplota nad približne 300 °C.
Takmer každé zlyhanie 17-4 vidíme, že má rovnakú základnú príčinu: ošetrenie starnutia bolo považované skôr za formalitu než za dôvod, prečo zliatina existuje.
Ako funguje mechanizmus tvrdnutia zrážok
Roztokové spracovanie pri asi 1 040 °C rozpúšťa legujúce prvky na plošne centrovaný kubický austenit. Chladenie vzduchom potom premení tento austenit na nízkouhlíkový ihličkový martenzit, nie na tvrdý doskový martenzit s vysokým obsahom uhlíka náchylný na praskanie. Pretože uhlík je obmedzený na 0,07 %, vychladená štruktúra je dostatočne mäkká na opracovanie a rýchlosť chladenia je dostatočne jemná, aby skreslenie zostalo malé v porovnaní s legovanou oceľou na kalenie a temperovanie.
Zo starnutia pochádza sila. Podržaním dielu pri teplote 480 – 620 °C počas jednej až šiestich hodín sa vyzrážajú fázy bohaté na meď naprieč iba nanometrami spolu s karbidmi nióbu, ktoré vymedzujú hranice zŕn. Tieto precipitáty napínajú martenzitovú mriežku a blokujú pohyb dislokácie. Vekom je chladnejšie a zrazeniny zostávajú jemné a koherentné, takže sila vrcholí. Starnú a hrubnú: pevnosť klesá, ťažnosť, húževnatosť a odolnosť proti korózii sa obnovujú.
Chémia robí prácu
Zhruba 15,5 – 17,5 % Cr, 3 – 5 % Ni, 3 – 5 % Cu a 0,15 – 0,45 % Nb. Chróm vytvára pasívny film, meď dodáva zrazeninu, niób zjemňuje zrnitosť a odďaľuje starnutie.
Jeden krok s nízkym skreslením
Žiadna zhášacia nádrž, žiadne riziko prasknutia, rast zvyčajne pod 0,1 %. Preto je táto trieda vhodná pre hotové opracované diely a tvarované krúžky, ktoré musia držať toleranciu.
Magnetické za každých podmienok
Na rozdiel od 304 alebo 316, 17-4 zostáva feromagnetický od podmienok A až po H1150. Relevantné pre senzorové ciele, magnetické upínanie a akúkoľvek zostavu, kde zvyškový magnetizmus priťahuje nečistoty.
Údaje o vlastnostiach podľa stavu
Špecifikáciou je krivka starnutia. Nižšie uvedené hodnoty sú typické hodnoty izbovej teploty pre tyčové a malé výkovky podľa ASTM A564 alebo AMS 5643; ťažké úseky jazdia nižšie, preto vždy uveďte, odkiaľ testovací kupón pochádza.
Všimnite si, čo tento obchod skutočne stojí. V poistnom krúžku alebo skrutkovom spoji rozdiel medzi výťažnosťou 1 310 MPa a 725 MPa zriedka riadi dizajn, pretože drážka, závit alebo zmena profilu zlyhávajú dlho predtým, ako to urobí sypký materiál. To, čo určuje, či diel prežije svoje prostredie počas servisného intervalu. Z tohto hľadiska je H900 často nesprávna voľba a H1150 je často tá správna.
Čísla pochováva väčšina údajových listov
Medza klzu sa ľahko porovnáva a ľahko preceňuje. Nižšie uvedená tabuľka uvádza 17-4 oproti bežným alternatívam pri izbovej teplote, pričom namiesto marketingových údajov používa typické minimá.
205 MPa
205 MPa
275 MPa
655 MPa
725 MPa
1 310 MPa
Body, ktoré sú dôležitejšie ako priečky:
- Korózia chloridovým napätím je skutočný strop. Ťahové napätie, chloridy a teploty nad zhruba 60 °C tvoria klasickú kombináciu a stav špičkového starnutia je najmenej tolerantný. Prestarnutie na H1150 alebo H1150M je štandardné zmiernenie.
- Normy kyslých služieb obmedzujú kvalitu na podmienky prestarnutia. NACE MR0175 / ISO 15156 neakceptuje 17-4 v H900, takže driek ventilu alebo upevňovací prvok ústia vrtu špecifikovaný pri maximálnej pevnosti nie je v súlade s tým, než je dokonca opracovaný.
- Riziko vodíkového skrehnutia stúpa so silou. Ak musí byť diel 17-4 pri H900 galvanicky pokovovaný, cyklus pečenia nie je voliteľný a pokovovacia dielňa ho musí zapísať do objednávky.
- Galling je bežný, keď 17-4 beží proti 17-4 v kĺzavom kontakte. Rozdielna tvrdosť, mazivo so suchým filmom alebo výmena jednej protiplochy to rieši lacnejšie ako upgrade materiálu.
- Starnutím zostáva tmavý oxid, ktorý sa musí odstrániť morením alebo mechanickými prostriedkami, inak sa na povrchu nikdy neobjaví odolnosť proti korózii, za ktorú ste zaplatili.
Kde si trieda zasluhuje svoje miesto
Spotreba sa sústreďuje v aplikáciách, kde dizajnér potrebuje zhruba dvojnásobok pevnosti 316 bez toho, aby vstúpil do legovanej ocele závislej od povlaku. Rozdelenie nižšie je orientačný plánovací pohľad, nie štúdia trhu.
Letectvo, 30 % — hardvér ovládača, armatúry, upevňovacie prvky s vysokou pevnosťou a súčasti draku lietadla, kde sa riadi AMS 5643.
Ropa a plyn, 25 % — drieky ventilov, vráta, sedlá a podmorský hardvér, takmer vždy v prestarnutom stave.
Chemikália a proces, 18 % — hriadele čerpadiel, obežné kolesá, objímky a miešačky.
Potraviny, papier a farmácia, 12 % — stieracie čepele, nože, násady a umývacie príslušenstvo.
Lekárske a laboratórne, 8 % — nástroje a nástroje; ostatné priemyselné využitie tvorí zvyšok.
Určenie 17-4 spojovacích prvkov, poistných krúžkov a lisovaných dielov
Poistné krúžky a lisované podložky sústreďujú zaťaženie do veľmi malých častí, čo mení logiku špecifikácie. Na vonkajšom poistnom krúžku pätka očka, kontaktná plocha drážky a kužeľová časť nesú axiálne zaťaženie a pri výťažnosti 1 310 MPa sa ostrý vnútorný roh stáva spúšťačom trhlín. Zadajte polomery koreňa, zlom hrany a orientáciu otrepov, ktoré udržia otrepy na nezaťaženej ploche.
DIN 471 Vonkajšie poistné krúžky pre hriadele Hriadeľové krúžky podľa DIN 471 s veľkosťou, materiálom, povlakom, zaťažením a údajmi o rýchlosti pomáhajú špecifikovať axiálne uchytenie tam, kde korene výstupkov nesú sústredené zaťaženie. Zobraziť produkt → Vnútorné krúžky na drážke vývrtu sa po nainštalovaní uložia do tlaku, takže pozorovaný spôsob zlyhania sa posunie skôr k šmyku drážky, únave krúžku alebo trvalému stuhnutiu, než k prasknutiu výstupkov. To je jeden z dôvodov, prečo sú podmienky prestarnutia bežné pri retencii na strane vrtu: o niečo nižšia výťažnosť s väčším predĺžením toleruje inštalačné napätie a vibrácie oveľa lepšie ako prstenec so špičkovým starnutím, ktorý nemá kam ísť, keď je nadmerne roztiahnutý.
DIN 472 Vnútorné poistné krúžky pre uchytenie otvoru Vnútorné krúžky sú stlačené; Údaje o veľkosti, materiáli, povlaku a zaťažení podľa DIN 472 podporujú voľby axiálneho uchytenia. Zobraziť produkt → Lisované držiaky, limitné klietky a špeciálne tvarované krúžky idú opäť inou cestou. Sú tvarované v stave A, pretože tvarovanie dielu 40 HRC je nepraktické a po tvarovaní starnú. Odpruženie v mäkkom stave je predvídateľné; v stave starnutia nie je, takže kompenzácia nástroja by mala byť založená na žíhanom páse a overená na prvej starnutej dávke. náš vlastný program na lisovanie a tvarovanie je postavená na tejto sekvencii: formovať, starnúť, odvápňovať, pasivovať, kontrolovať.
Špeciálne tvarované delené poistné krúžky odolné voči korózii Zákazkové delené krúžky odolné voči korózii z nehrdzavejúcej ocele alebo zliatin niklu na uchytenie hriadeľa alebo otvoru; overiť tvrdosť hotového dielu a sledovateľnosť šarže. Zobraziť produkt → Dva podrobnosti o nákupe majú väčšiu hodnotu ako akékoľvek číslo sily. Po prvé, trvajte na vysledovateľnosti tepelnej šarže s číslom starnutia, pretože zmiešanú šaržu nie je možné po zložení vybrať. Po druhé, špecifikujte tvrdosť na hotovej časti, nielen na skúšobnej tyči: tvrdosť je najlacnejším ukazovateľom toho, či pec na starnutie skutočne urobila to, čo tvrdí certifikát.
Pracovný postup získavania zdrojov, ktorý sa vyhýba prepracovaniu
- Opravte prípad zaťaženia. Axiálne zaťaženie, amplitúda vibrácií, počet cyklov, napätie pri inštalácii a prevádzková teplota. Bez nich je výber podmienok dohadovaním.
- Vyberte stav z prostredia, nie z údajového listu. Suché a statické body smerom k H900 alebo H1025; chloridy, umývanie alebo kyslé servisné miesto smerom k H1150 alebo H1150M.
- Napíšte celú špecifikáciu. Trieda a číslo UNS, stav a cyklus starnutia, rozsah tvrdosti, referencia ASTM A564 alebo A693, povrchová úprava, pasivačný štandard, vypálenie vodíkom, ak je pokovované, značenie a sledovateľnosť.
- Kvalifikujte proces, nielen vzorku. Do auditu patrí rovnomernosť starnutia pece, odstraňovanie oxidov, frekvencia prieskumu tvrdosti a výstupná kontrola vnútropodniková výroba a tok kontroly .
- Overujte pri prvom článku a pravidelne. Chémia, tvrdosť, mikroštruktúra a prípadne skríningová kontrola soľným sprejom alebo SCC.
Poznámky k údržbe a zhode
- Nikdy nestarajte alebo nezmierňujte stres 17-4 dielov na poli. Nekontrolovaná odchýlka na nesprávnu teplotu môže pokojne odstrániť niekoľko stoviek megapascalov medze klzu a nič na diele nebude vyzerať inak.
- Skontrolujte drážky, či na nich nie sú oderky, štrbinové škvrny a svedecké stopy na kontakte výstupkov. Krúžok, ktorý má trvalú súpravu, už stratil svoje predpätie a mal by sa vymeniť, nie znova namontovať.
- Udržujte dokumentáciu zosúladenú s uplatňovanou normou: ASTM A564 pre tyče a výkovky, ASTM A693 pre plechy, pásy a plechy, AMS 5643 pre letectvo, EN 10088-3 stupeň 1.4542 pre európske práce, s certifikátom EN 10204 3.1 ako základnou líniou.
- V prípade kyslej prevádzky si pred uvedením cenovej ponuky potvrďte stav prestarnutia a limit tvrdosti a ponechajte požiadavku NACE MR0175 / ISO 15156 viditeľnú na výkrese, a nie zakrytú v prílohe so špecifikáciami.
- Plán pre oxid. Starnutie na vzduchu vytvára tepelný odtieň, ktorý sa musí odstrániť; ak je na výkrese uvedené pasivované, ale proces vynecháva morenie, korózny výkon na poli nebude zodpovedať kvalifikačnému testu.
Žiadna voľba materiálu neprežije slabé riadenie procesu. 17-4 odmeňuje dodávateľa, ktorý pristupuje k starnutiu ako k metalurgickej operácii so zaznamenaným cyklom, kontrolou tvrdosti každej šarže a následným čistým krokom odstraňovania okovín. Urobte tieto tri správne a táto trieda poskytuje kombináciu pevnosti, húževnatosti a odolnosti proti korózii, ktorej sa máloktorá zliatina môže rovnať za cenu.
