17-4 PH 스테인리스강: 특성, 열처리 및 용도

17-4 PH 스테인레스 스틸이란 무엇입니까?

17-4 PH는 유용한 내식성을 유지하면서 기존 오스테나이트 등급보다 훨씬 더 높은 기계적 강도를 제공하도록 설계된 석출 경화 스테인리스강입니다.

등급은 일반적으로 다음과 같이 지정됩니다.

UNS S17400 / 유형 630 / EN 1.4542 / X5CrNiCuNb16-4

그 이름은 대략 크롬과 니켈 함량을 나타냅니다.

17% 크롬 + 4% 니켈

구리는 니오븀 및 탄탈륨 첨가물과 함께 석출 경화 열처리를 통해 합금의 강도를 높일 수 있습니다.

17-4 PH는 304나 316L과 달리 등급지정만으로 선택되지 않습니다. 최종 기계적 특성은 지정된 열처리 조건에 따라 크게 달라집니다.

일반적인 조건은 다음과 같습니다:

조건 A / H900 / H925 / H1025 / H1075 / H1100 / H1150

17-4 PH가 고강도를 개발하는 방법

17-4 PH는 일반적으로 먼저 용체화 처리된 다음 제어된 온도에서 숙성됩니다.

노화 과정에서 구리가 풍부한 미세 석출물이 마르텐사이트 매트릭스 내에 형성되어 강도와 경도가 증가합니다.

노화 온도를 변경하면 다음 사이의 균형이 변경됩니다.

• 인장강도

• 항복 강도

• 경도

• 연성

• 인성

• 응력 부식 균열 저항

• 차원적 행동

노화 온도가 낮을수록 일반적으로 강도와 경도가 높아집니다.

노화 온도가 높을수록 일반적으로 강도는 감소하는 동시에 연성 및 인성은 향상됩니다.

엔지니어가 17-4 PH를 선택하는 이유

17-4 PH는 구성 요소에 다음이 필요할 때 일반적으로 선택됩니다.

• 높은 항복 강도

• 높은 인장 강도

• 우수한 일반 내식성

• 열처리 가능한 기계적 성질

• 노화 후 우수한 치수 제어

• 정밀 가공 능력

• 기존의 마르텐사이트계 스테인리스강보다 내식성이 우수함

이는 304 또는 316L보다 더 강한 합금이 필요한 부품에 특히 유용합니다.

17-4 PH 스테인리스강의 화학적 조성 및 특성

화학 성분

대표적인 UNS S17400 구성 제한은 다음과 같습니다.

실제 화학은 해당 제품 사양 및 재료 인증서를 기준으로 검증되어야 합니다.

주요 합금원소의 역할

크롬 크롬이
풍부한 수동 표면 피막 형성을 지원하여 스테인리스강 내식성을 제공합니다.

니켈
인성, 내식성 및 합금 미세 구조 제어에 기여합니다.

구리
주요 석출 경화 첨가물입니다. 노화 과정에서 구리가 풍부한 미세 침전물이 발생하여 강도가 크게 증가합니다.

니오븀 + 탄탈륨
석출 경화 반응 및 미세 구조 제어를 지원합니다.

낮은 탄소 함량
석출 경화 합금 시스템을 지원하는 동시에 유용한 인성과 부식 성능을 유지하는 데 도움이 됩니다.

열처리 조건에 따른 기계적 성질

17-4 PH의 기계적 성질은 항상 열처리 조건과 함께 명시되어야 합니다.

ASTM A564 바 제품과 일반적으로 관련된 대표적인 최소값은 아래와 같습니다. 정확한 요구사항은 제품 형태, 치수 및 해당 사양에 따라 달라질 수 있습니다.

조건 A

조건 A는 석출경화 이전에 사용된 용체화 개시조건이다.

대표적인 속성은 대략 다음과 같습니다.

조건 A는 다음과 같은 경우에 특히 유용합니다.

최종 시효 전 가공/성형/제작

자동으로 선호되는 최종 서비스 조건으로 처리되어서는 안 됩니다. 최종 노화 요구 사항은 도면, 사양 및 서비스 환경에 따라 결정되어야 합니다.

일반적인 물리적 특성

오스테나이트계 스테인리스강보다 열팽창이 낮음

17-4 PH는 304, 316L 등의 등급보다 열팽창계수가 낮습니다.

이는 온도로 인한 치수 변화를 제어해야 하는 정밀 기계 부품에 유용할 수 있습니다.

실제 치수 안정성은 여전히 ​​다음에 따라 달라집니다.

형상 / 열처리 / 잔류응력 / 가공순서 / 사용온도

열처리 조건 비교

노화 조건은 가장 중요한 17-4 PH 선택 변수 중 하나입니다.

H900

H900의 노화 정도는 대략 다음과 같습니다.

482°C / 900°F

이는 일반적으로 지정된 강도와 경도의 가장 높은 조합을 생성합니다.

일반적인 선택 의도:

• 최대 기계적 강도

• 높은 항복 강도

• 높은 경도

• 컴팩트한 고부하 부품

장단점은 다음과 같습니다.

• 낮은 연성

• 과시효 조건보다 낮은 인성

• 일부 환경에서 응력 부식 균열에 대한 민감도 향상

최적의 용도:
최대 강도

H1025

H1025의 노화 정도는 대략 다음과 같습니다.

552°C / 1025°F

H900보다 우수한 연성 및 인성을 제공하면서 높은 강도를 유지합니다.

일반적인 선택 의도:

• 고강도 샤프트

• 기계 부품

• 밸브 부품

• 정밀부품

• 일반 고강도 엔지니어링 애플리케이션

최적의 용도:
고강도 + 향상된 인성

H1075

H1075의 노화 정도는 대략 다음과 같습니다.

580°C / 1075°F

이는 기존의 오스테나이트계 스테인리스강보다 훨씬 더 높은 강도를 유지하면서 인성에 대한 추가 변화를 제공합니다.

일반적인 선택 의도:

• 구조적 기계 부품

• 충격이나 주기적 하중에 노출된 구성 요소

• 균형 잡힌 특성 프로필이 필요한 애플리케이션

최적의 용도:
균형 잡힌 강도 + 인성

H1150

H1150의 노화 정도는 대략 다음과 같습니다.

621°C / 1150°F

H900에 비해 강도와 경도는 낮지만 연성과 인성은 높습니다.

H1150과 같은 과시효 조건은 최고 강도 조건보다 응력 부식 균열에 대한 더 나은 저항성을 제공할 수도 있습니다.

일반적인 선택 의도:

• 인성에 민감한 부품

• 더 큰 기계 부품

• 최대 경도가 불필요한 용도

• 응력 부식 균열에 대한 저항성이 더 중요시되는 환경

최적의 용도:
높은 인성 + 낮은 잔류 응력 민감도

내식성 및 환경 성능

17-4 PH는 고강도 석출 경화 스테인리스강에 우수한 내식성을 제공합니다.

일반적인 부식 성능은 다음과 같은 많은 경우에 적합할 수 있습니다.

• 산업 환경

• 대기 환경

• 담수 응용

• 기계

• 슬리퍼

• 밸브

• 공정 장비

• 약간 부식성이 있는 환경

그러나 내식성은 316L과 동일하게 간주되어서는 안됩니다.

일반 대기 부식

17-4 PH는 일반적으로 고강도와 함께 스테인레스강 내식성이 요구되는 일반 대기 및 산업 환경에서 우수한 성능을 발휘합니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

샤프트 / 기계 하드웨어 / 액츄에이터 부품 / 산업 설비 / 밸브 부품

담수 노출

17-4 PH는 다양한 담수 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.

최종 적합성은 다음에 따라 달라집니다.

• 염화물 농도

• 온도

• 산소 수준

• 흐름 조건

• 틈새

• 표면 마무리

• 열처리 조건

염화물 환경

17-4 PH는 기본적으로 내염화물 스테인리스강이 아닙니다.

염화물 함유 환경에서는 다음과 같은 영향을 받기 쉽습니다.

• 피팅

• 틈새 부식

• 응력 부식 균열

매우 높은 기계적 강도보다 염화물 저항성이 더 중요한 부품의 경우 316L이 더 나은 출발점이 될 수 있습니다.

더 강한 염화물 저항성과 더 높은 강도를 결합하려면 2205와 같은 이중 등급이 더 적합할 수 있습니다.

해양 응용

17-4 PH는 강도와 내식성이 결합되어 선택된 해양 관련 기계 응용 분야에 사용됩니다.

그러나 지속적인 해수 노출에 보편적으로 적합하다고 설명해서는 안됩니다.

중요한 요소는 다음과 같습니다:

염분농도 / 온도 / 틈새 / 응력수준 / 열처리조건 / 표면상태

가혹한 해수 서비스의 경우 2205, 2507 또는 기타 내염화물 저항성이 더 높은 합금이 바람직할 수 있습니다.

화학적 환경

17-4 PH는 여러 온화한 산업 환경에 유용한 저항성을 갖고 있지만 일반적으로 특수 내화학성 합금으로 선택되지는 않습니다.

화학적 호환성은 다음에 따라 평가되어야 합니다.

• 화학물질 종류

• 집중

• 온도

• 염화물 함량

• pH

• 적용된 응력

• 노출 기간

공격적인 화학 처리 환경의 경우 316L, 904L 또는 기타 고합금 스테인리스강이 더 나은 부식 여유를 제공할 수 있습니다.

응력 부식 균열

열처리 조건은 응력 부식 균열 거동에 영향을 미칩니다.

H900과 같은 최대 강도 조건은 일반적으로 SCC에 민감한 환경에서 더 많은 주의가 필요합니다.

더 높은 온도에서 노화되거나 과도하게 노화된 조건은 일부 기계적 강도를 희생하면서 향상된 저항을 제공할 수 있습니다.

이것이 강도 값만 사용하여 17-4 PH를 선택해서는 안 되는 이유 중 하나입니다.

환경 적합성

주요 엔지니어링 특성

높은 항복 강도

17-4 PH를 선택하는 가장 강력한 이유 중 하나는 높은 항복 강도입니다.

노화 조건에 따라 항복 강도는 어닐링된 304 또는 316L의 항복 강도보다 몇 배 더 클 수 있습니다.

이를 통해 디자이너는 다음과 같은 용도로 17-4 PH를 사용할 수 있습니다.

• 고하중 샤프트

• 고강도 패스너

• 액추에이터 구성 요소

• 밸브 부품

• 구조적 기계 부품

• 정밀 하중 지지 부품

조정 가능한 강도 및 인성

17-4 PH는 하나의 기계적 특성 수준만을 제공하지 않습니다.

노후화 조건을 통해 엔지니어는 응용 분야의 요구 사항에 더 가까운 특성 균형을 선택할 수 있습니다.

대체로:

H900 → 최대강도

H1025 → 고강도 + 더 나은 인성

H1075 → 균형 잡힌 기계적 성질

H1150 → 높은 인성 + 낮은 강도

노화 중 우수한 치수 안정성

석출 경화는 많은 마르텐사이트강에 사용되는 기존의 오스테나이트화 및 담금질 경화 처리보다 훨씬 낮은 온도에서 발생합니다.

결과적으로, 노화 동안의 치수 변화를 상대적으로 제어할 수 있습니다.

이는 제조 경로가 다음과 같은 정밀 가공 부품에 유용합니다.

거친 기계 → 열처리 → 마무리 기계 / 분쇄

자성재료

17-4 PH는 용체화 처리 및 냉각 후 주로 마르텐사이트 구조를 가지며 자성을 띤다.

이는 304 및 316L과 같은 어닐링된 오스테나이트 등급과 근본적으로 다릅니다.

우수한 일반 내식성

17-4 PH는 내식성과 기계적 강도의 강력한 조합을 제공합니다.

그러나 까다로운 염화물 환경에서 316L과 같은 몰리브덴 합금 등급의 직접적인 대체품으로 선택해서는 안 됩니다.

유용한 마모 성능

고강도 노화 조건은 유용한 경도와 내마모성을 제공할 수 있습니다.

그러나 17-4 PH는 주로 마모가 심한 공구나 스테인리스강 베어링이 아닙니다.

최대 경도와 내마모성이 적용 분야에 중요한 경우 다음을 고려하십시오.

420 / 440C

제조 호환성

17-4 PH는 정밀 가공 및 고강도 기계 부품에 특히 적합합니다.

최종 열처리 조건과 함께 제조 순서를 계획해야 한다.

CNC 가공

호환성: ✅ 좋음

17-4 PH는 다음과 같습니다.

선삭 / 밀링 / 드릴링 / 탭핑 / 나사산 / 보링 / 연삭

조건 A는 최종 노화 전에 광범위한 가공을 완료해야 하는 경우 일반적으로 선호됩니다.

강도가 높은 노화 조건은 기계 가공이 가능하지만 일반적으로 다음과 같이 증가합니다.

• 절삭력

• 공구 마모

• 발열

• 드릴링 및 태핑의 어려움

권장 제조 순서

많은 고정밀 부품의 경우 실용적인 경로는 다음과 같습니다.

상태 A의 재료

↓

황삭/중삭 가공

↓

석출경화열처리

↓

필요한 경우 가공/연삭 마무리

이를 통해 합금이 최종적으로 높은 경도에 도달하기 전에 대부분의 재료 제거가 발생할 수 있습니다.

가공 거동

17-4 PH는 일반적으로 가공 경화성이 높은 일부 오스테나이트 스테인리스강보다 가공 중에 제어하기 쉽지만 여전히 고강도 스테인리스 합금으로 취급해야 합니다.

중요한 가공 요소는 다음과 같습니다.

• 엄격한 설정

• 날카로운 툴링

• 안정적인 절단 결합

• 적절한 절단 속도

• 적절한 절삭유

• 공구 마모 제어

• 최종 열처리 여유분

드릴링 및 스레딩

호환성: ✅ 좋음

17-4 PH는 성공적으로 드릴링 및 나사산 가공이 가능합니다.

깊은 구멍, 작은 나사 또는 경화된 조건의 가공의 경우 다음 사항에 주의해야 합니다.

칩 배출 / 공구 강성 / 절삭유 / 공구 마모

연마

호환성: ✅ 우수

정밀 연삭은 다음과 같은 경우 노화 후에 특히 유용합니다.

• 엄격한 치수 공차가 필요합니다.

• 베어링 표면이 존재합니다.

• 샤프트 직경에 최종 수정이 필요함

• 고품질 기능성 표면이 필요합니다

단조

호환성: ✅

17-4 PH는 적절한 열간 가공 절차를 통해 단조될 수 있습니다.

단조 후에는 일반적으로 최종 시효 전에 적절한 용액 처리가 이루어집니다.

최종 열처리는 해당 단조 사양과 요구되는 기계적 특성을 따라야 합니다.

판금 및 성형

호환성: ✅ — 애플리케이션에 따라 다름*

17-4 PH 플레이트, 시트 및 스트립을 사용할 수 있습니다.

일반적으로 최종 석출경화 이전에 용체화 처리된 상태에서 성형이 완료되어야 합니다.

304 또는 316L과 비교하여 17-4 PH의 특징은 다음과 같습니다.

• 낮은 성형성

• 더 높은 성형 하중

• 심한 딥 드로잉에 적합하지 않음

복잡한 시트 성형이 주요한 제조의 경우 오스테나이트 등급이 더 적합할 수 있습니다.

용접

호환성: ✅ — 절차 제어*

17-4 PH는 일반적인 융합 용접 공정을 사용하여 용접할 수 있습니다.

그러나 최종 속성은 다음에 따라 달라집니다.

• 시작 조건

• 용접 공정

• 필러 선택

• 입열량

• 용접 형상

• 용접 후 열처리

• 필요한 강도와 인성

강도가 중요한 용접 구조물의 경우 생산 전에 완전한 용접 및 노화 순서를 확립해야 합니다.

금속 3D 프린팅

호환성: ✅

17-4 PH는 분말층 융합 공정을 포함한 금속 적층 제조용으로 상업적으로 확립된 합금입니다.

적층 가공된 재료는 이후에 열처리를 거쳐 고강도를 발현할 수 있습니다.

그러나 인쇄된 17-4 PH는 ASTM A564 가공 재료와 동일한 미세 구조나 기계적 특성을 자동으로 가정해서는 안 됩니다.

최종 속성은 다음에 따라 달라집니다.

분말 화학 / 프린팅 매개변수 / 빌드 방향 / 밀도 / 용액 처리 / 노화 조건 / 후처리

중요한 부품의 경우 적층 공정과 열처리 경로를 함께 검증해야 합니다.

재료 상태 및 열처리

열처리는 17-4 PH 성능의 핵심입니다.

용체화 처리 - 조건 A

일반적인 용액 처리 경로에는 대략 다음과 같은 가열이 포함됩니다.

1040°C / 1900°F

석출 경화 전에 필요한 마르텐사이트 구조를 개발하기 위해 적절한 냉각이 이어집니다.

정확한 온도, 유지 시간 및 냉각 절차는 해당 제품 사양을 따라야 합니다.

조건 A는 후속 노화를 위한 시작 조건을 제공합니다.

노화 지정

'H' 지정은 석출 경화를 나타냅니다.

이 숫자는 일반적으로 노화 온도(화씨)에 해당합니다.

예를 들어:

H900 → 약 900°F / 482°C

H1025 → 약 1025°F / 552°C

H1075 → 약 1075°F / 580°C

H1150 → 약 1150°F / 621°C

일반적인 노화 조건

냉각 요구 사항 및 정확한 처리 절차는 해당 ASTM, AMS, EN 또는 고객 사양을 따라야 합니다.

열처리 조건의 선택

단순히 사용 가능한 최고 강도를 선택하는 것이 아니라 실제 설계 요구 사항에 따라 조건을 선택합니다.

최대 힘 필요 → H900

더 나은 인성과 높은 강도 필요 → H1025

균형 잡힌 힘과 인성이 필요 → H1075

더 큰 인성 또는 더 나은 SCC 저항 필요 → H1150

열처리 사양 비고

최종 조건은 엔지니어링 도면이나 구매 사양서에 직접 명시되어야 합니다.

예를 들어:

17-4 PH 스테인레스 스틸 / UNS S17400 / ASTM A564 / H1025

다음보다 훨씬 더 완벽합니다.

17-4 PH 스테인레스 스틸

홀로.

표면 마감 호환성

17-4 PH는 광범위한 기계적, 화학적 표면 처리가 가능합니다.

마감재는 다음 사항에 따라 선택해야 합니다.

부식요구 / 치수공차 / 마모표면 / 외관 / 청결도 / 열처리조건

가공 마무리

호환성: ✅ 우수

정밀 가공 마감은 다음과 같은 경우에 일반적입니다.

샤프트 / 밸브 부품 / 피팅 / 기계 부품 / 액츄에이터 부품

연마

호환성: ✅ 우수

연삭은 엄격한 치수 제어 또는 정밀한 베어링 표면이 필요할 때 노화 후에 특히 유용합니다.

기계적 연마

호환성: ✅ 우수

17-4 PH는 다음과 같은 개선을 위해 기계적으로 연마될 수 있습니다.

• 표면 매끄러움

• 모습

• 청결성

• 기능성 접촉면

패시베이션

호환성: ✅ 우수

패시베이션은 적절한 세척 후에 유리 철을 제거하고 천연 패시브 스테인리스 스틸 표면을 지지하는 데 사용할 수 있습니다.

공정은 재료와 용도에 적합한 사양을 따라야 합니다.

산세

호환성: ✅ / 평가

산세척은 열처리 후 열 착색 및 산화물 스케일을 제거할 수 있지만 산성 화학, 노출 시간 및 최종 표면 요구 사항을 적절하게 제어해야 합니다.

전해연마

호환성: ✅ 좋음

17-4 PH는 더 매끄럽거나 깨끗한 표면이 필요한 경우 전해연마할 수 있습니다.

매우 위생적이거나 부식에 민감한 전해연마 적용 분야의 경우 등급 자체는 316L과 같은 대체 제품과 비교하여 평가되어야 합니다.

비드 블라스팅

호환성: ✅ 좋음

비드 블라스팅은 균일하고 무광택 외관을 제공할 수 있습니다.

스테인레스 스틸에 사용되는 매체는 철 오염을 최소화하도록 제어되어야 합니다.

레이저 마킹

호환성: ✅ 우수

적합 대상:

부품 번호 / 일련 번호 / 열 또는 로트 식별 / 추적성 / 로고

공통 마감 옵션

가공 마감 ✅ / 정밀 연삭 ✅ / 기계 연마 ✅ / 패시베이션 ✅ / 산세척 ✅ / 전해 연마 ✅ / 비드 블라스팅 ✅ / 레이저 마킹 ✅

표면 마감 선택 참고 사항

고강도 정밀 부품의 경우 최종 마무리 순서는 열처리와 조화를 이루어야 합니다.

일반적인 생산 경로는 다음과 같습니다.

기계 → 시효경화 → 마무리 연마/광택 → 세척/부동태화

이는 필요한 표면 상태를 제공하면서 최종 치수를 유지하는 데 도움이 됩니다.

17-4 PH 스테인리스강의 일반적인 응용 분야

17-4 PH는 유용한 내식성을 유지하면서 표준 오스테나이트계 스테인리스강보다 훨씬 더 높은 강도를 요구하는 정밀 부품에 일반적으로 선택됩니다.

노화를 통해 다양한 강도와 인성 수준을 달성할 수 있는 능력으로 인해 광범위한 기계 및 구조 응용 분야에 적합합니다.

고강도 샤프트

일반적인 응용 분야:

드라이브 샤프트 / 펌프 샤프트 / 밸브 샤프트 / 액츄에이터 샤프트 / 정밀 변속기 부품

17-4 PH는 높은 항복 강도, 치수 안정성 및 내식성이 요구되는 샤프트에 자주 사용됩니다.

최종 노화 조건은 다음의 요구되는 균형에 따라 선택되어야 합니다.

강도 / 인성 / 피로저항 / 부식환경

밸브 및 펌프 구성 요소

일반적인 응용 분야:

밸브 스템/밸브 본체/펌프 샤프트/펌프 구성 요소/액추에이터 구성 요소/고압 기계 하드웨어

17-4 PH는 부품에 상당한 기계적 부하가 가해지지만 여전히 스테인리스강 내식성이 필요한 경우에 특히 유용합니다.

공격적인 염화물 또는 화학물질 서비스의 경우 부식 환경을 별도로 평가해야 합니다.

고강도 패스너

일반적인 응용 분야:

볼트 / 스터드 / 핀 / 고강도 나사 / 고정 하드웨어 / 구조용 패스너

17-4 PH는 어닐링된 304 또는 316L보다 상당히 높은 강도를 제공할 수 있습니다.

강도가 제어된 설계 요구사항인 경우 열처리 조건은 재료 등급과 함께 지정되어야 합니다.

정밀 기계 부품

일반적인 응용 분야:

커플링/부싱/슬리브/정밀 하우징/리테이너/기계 링크/기구 부품

17-4 PH는 다음을 요구하는 부품에 매우 적합합니다.

• CNC 가공

• 엄격한 치수 관리

• 고강도

• 최종 열처리

• 연삭 또는 정밀 마무리

구조 및 내하중 부품

일반적인 응용 분야:

구조용 피팅 / 기계적 지지대 / 고하중 브래킷 / 액추에이터 하드웨어 / 산업용 구조 부품

이 합금은 설계자가 기존 오스테나이트 등급보다 상당히 높은 항복 강도와 스테인리스 내식성을 원하는 경우에 유용합니다.

기어 및 드라이브 부품

일반적인 응용 분야:

기어 / 스플라인 / 커플링 / 드라이브 하드웨어 / 변속기 부품

17-4 PH는 기계식 구동 부품에 유용한 경도와 강도를 제공할 수 있습니다.

최대 내마모성 또는 매우 높은 표면 경도가 필요한 경우 420 또는 440C가 더 나은 출발 물질이 될 수 있습니다.

항공우주 및 정밀 엔지니어링 부품

일반적인 응용 분야:

구조용 피팅 / 작동 부품 / 패스너 / 샤프트 / 정밀 하드웨어

17-4 PH는 석출 경화를 통해 최종 기계적 특성을 제어할 수 있기 때문에 고강도 엔지니어링 응용 분야에 널리 사용됩니다.

응용 분야별 항공우주 요구 사항은 해당 AMS 또는 고객 사양을 따라야 합니다.

금속 적층 가공 부품

17-4 PH는 복잡한 형상의 고강도 스테인리스 부품이 필요한 금속 적층 가공에도 사용됩니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

복잡한 기계부품 / 내부구조 경량화 / 고강도 부품 프로토타입 / 소량 정밀부품

인쇄된 재료는 단조 재료와 동일하다고 가정하기보다는 실제 적층 공정, 제작 조건 및 제작 후 열처리 경로에 따라 평가되어야 합니다.

언제 17-4 PH 스테인리스 스틸을 선택해야 합니까?

17-4 PH는 기계적 강도가 주요 설계 요구 사항이지만 스테인리스강의 내식성이 여전히 필요할 때 강력한 소재 선택입니다.

필요할 때 17-4 PH를 선택하세요

• 높은 인장 강도

• 높은 항복 강도

• 석출경화능력

• 강도와 인성 조절 가능

• 우수한 일반 내식성

• 정밀 가공 능력

• 노화 후 우수한 치수 제어

• 열처리 가능한 스테인레스 스틸

• 고강도 샤프트 또는 기계 부품

• 기존의 마르텐사이트계 스테인리스강보다 내식성이 우수함

17-4 PH는 다음과 같은 경우에 특히 적합합니다.

304 또는 316L은 충분한 강도를 제공하지 않습니다.
17-4 PH는 어닐링된 오스테나이트계 스테인리스강보다 훨씬 더 높은 항복 강도와 인장 강도를 달성할 수 있습니다.

최종 기계적 특성은 열처리로 제어해야 합니다.
H900, H1025, H1075 및 H1150과 같은 노화 조건을 통해 재료를 다양한 강도 및 인성 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

최종 경화 전 정밀 가공이 필요한 부품
조건 A는 최종 석출 경화 전에 가공할 수 있습니다.

열처리 후 치수 제어가 중요합니다.
노화는 기존의 담금질 경화 경로에 비해 상대적으로 적당한 온도에서 발생하므로 변형 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

부품은 강도와 ​​내식성을 결합해야 합니다.
이것이 일반 탄소강이나 합금강 대신 17-4 PH를 선택하는 주된 이유 중 하나입니다.

올바른 17-4 PH 열처리 조건 선택

열처리 조건은 가능한 최고 강도를 자동으로 선택하기보다는 실제 용도에 따라 선택해야 합니다.

조건 A

선택 의도:
최종 시효 전 가공/성형/제작

조건 A는 용체화 처리 시작 조건입니다.

최종 석출 경화 처리 전에 중요한 가공이나 성형을 완료해야 하는 경우 일반적으로 선택됩니다.

H900

선택 의도:
최대 강도 + 최대 경도

다음과 같은 경우 H900을 선택하십시오.

• 매우 높은 항복 강도가 필요합니다.

• 최대 경도가 중요합니다

• 인성 요구 사항은 보통입니다.

• 부식 환경은 SCC에 크게 민감하지 않습니다.

H900은 단순히 가장 높은 강도를 제공한다는 이유만으로 자동으로 '최상의' 상태로 간주되어서는 안 됩니다.

H1025

선택 의도:
고강도 + 향상된 인성

H1025는 매우 높은 강도가 요구되지만 더 큰 연성 및 인성이 요구되는 경우 유용한 엔지니어링 절충안이 되는 경우가 많습니다.

일반적인 용도는 다음과 같습니다.

샤프트 / 밸브 부품 / 기계 하드웨어 / 고강도 정밀 부품

H1075

선택 의도:
균형 잡힌 강도 + 인성

H1075는 H900보다 강도는 낮지만 인성은 향상되었습니다.

다음에 노출되는 구성요소에 적합한 선택이 될 수 있습니다.

기계적 충격 / 반복하중 / 구조하중

H1150

선택 의도:
높은 인성 + 낮은 강도

H1150은 일반적으로 다음과 같은 경우에 고려됩니다.

• 최고 경도보다 인성이 더 중요합니다.

• 낮은 잔류 응력 민감도가 바람직합니다.

• 응력 부식 균열 저항은 더 큰 고려가 필요합니다

열처리 선택 요약

다른 등급을 고려하는 경우...

17-4 PH 대 유사한 스테인레스 스틸 등급

17-4 PH 대 304 스테인리스 스틸

17-4 PH는 훨씬 더 높은 강도를 제공하며 석출 경화될 수 있습니다.

304는 많은 범용 응용 분야에서 더 나은 성형성, 간단한 제조 및 더 낮은 재료 비용을 제공합니다.

다음과 같은 경우에는 17-4 PH를 선택하십시오.
높은 기계적 강도와 열처리 제어가 필요한 경우.

다음과 같은 경우 304를 선택하십시오.
일반적인 내식성, 판금 제조 및 비용이 더 중요합니다.

CTA:
17-4 PH와 304 스테인리스강 비교

17-4 PH 대 316L 스테인레스 스틸

17-4 PH는 일반적으로 강도를 위해 선택됩니다.

316L은 일반적으로 더 강한 염화물 내식성, 용접 성능 및 부식에 민감한 공정 서비스를 위해 선택됩니다.

다음과 같은 경우 17-4 PH를 선택하십시오.
기계적 강도가 주요 요구 사항입니다.

다음과 같은 경우 316L을 선택하십시오.
염화물, 화학 물질 노출, 용접 제작 또는 위생 서비스가 더 중요합니다.

CTA:
17-4 PH와 316L 스테인리스강 비교

17-4 PH 대 2205 듀플렉스 스테인레스 스틸

두 등급 모두 304 또는 316L보다 훨씬 더 높은 강도를 제공할 수 있습니다.

17-4 PH는 석출 경화를 통해 제어 가능한 기계적 특성을 제공합니다.

2205 듀플렉스는 일반적으로 염화물 구멍 및 응력 부식 균열에 대한 더 강한 저항성을 제공합니다.

다음과 같은 경우 17-4 PH를 선택하십시오.
열처리 가능한 고강도 및 정밀한 기계적 성능이 우선시됩니다.

다음과 같은 경우 2205를 선택하십시오.
고강도는 더 강한 염화물 저항성과 결합되어야 합니다.

CTA:
17-4 PH와 2205 듀플렉스 스테인리스강 비교

17-4 PH 대 15-5 PH 스테인리스 스틸

둘 다 고강도 부품에 사용되는 석출 경화 스테인리스강입니다.

15-5 PH는 개선된 미세 구조 균일성을 갖도록 개발되었으며 인성과 횡단 기계적 특성이 중요한 경우에 종종 고려됩니다.

17-4 PH는 일반적으로 더 넓은 상업적 가용성을 가지며 가장 널리 지정되는 PH 스테인리스 등급 중 하나입니다.

다음과 같은 경우 17-4 PH를 선택하십시오.
광범위한 가용성과 입증된 고강도 성능이 중요합니다.

다음과 같은 경우 15-5 PH를 선택하십시오.
사양 또는 응용 프로그램에 15-5 PH와 관련된 속성 잔액이 필요합니다.

CTA:
17-4 PH와 15-5 PH 스테인리스 스틸 비교

17-4 PH 대 420 스테인리스 스틸

17-4 PH는 더 나은 일반 내식성과 우수한 인성과 함께 높은 강도를 제공합니다.

420은 더 높은 경도를 달성할 수 있으며 내마모성 또는 절단 관련 응용 분야에 더 직접적으로 적합합니다.

다음과 같은 경우에는 17-4 PH를 선택하십시오.
높은 구조적 강도가 요구됩니다.

다음과 같은 경우 420을 선택하십시오.
경도와 내마모성이 주요 요구 사항입니다.

CTA:
17-4 PH와 420 스테인리스 스틸 비교

17-4 PH 대 416 스테인리스 스틸

17-4 PH는 훨씬 더 높은 강도와 ​​더 나은 일반 부식 성능을 제공합니다.

416은 쾌삭성 마텐자이트계 스테인리스강으로 가공이 더 쉽고 열처리를 통해 경화될 수도 있습니다.

다음과 같은 경우 17-4 PH를 선택하십시오.
고강도와 내식성이 더 중요합니다.

다음과 같은 경우에 416을 선택하십시오.
최대 강도보다 가공 생산성이 더 중요합니다.

17-4 PH의 표준, 사양 및 재료 형태

17-4 PH는 많은 특수 스테인레스 등급보다 더 다양한 제품 형태로 제공됩니다.

적용 가능한 재료 사양은 항상 실제 제품 형태와 일치해야 합니다.

공통 재료 명칭

ASTM A564 / A564M

열간 압연 및 냉간 가공 시효 경화 스테인레스 스틸 바 및 형상

이는 17-4 PH 스톡 바의 가장 중요한 사양 중 하나입니다.

여기에는 다음과 같은 제품 형태가 포함됩니다.

원형봉 / 사각봉 / 육각봉 / 봉 모양

ASTM은 Type 630이 용체화 처리 또는 시효 경화 조건으로 공급될 수 있으며 용체화 처리 후 시효 경화 조건에서 기계 가공에 적합하다고 지적합니다.

ASTM A693

석출경화 스테인리스 및 내열강판, 시트 및 스트립

이 사양은 일반적으로 17-4 PH를 다음과 같이 구매할 때 관련됩니다.

플레이트 / 시트 / 스트립

17-4 PH / UNS S17400은 일반적으로 평판 제품에 대해 ASTM A693에 따라 공급됩니다.

ASTM A705 / A705M

시효 경화 스테인레스 스틸 단조품

이 사양은 용액 처리 및 시효를 통해 필요한 기계적 특성이 개발되는 석출 경화 스테인리스강 단조품과 관련이 있습니다.

일반 AMS 사양

제품 형태 및 산업 요구 사항에 따라 17-4 PH는 다음과 같은 항공우주 재료 표준에 따라 지정될 수도 있습니다.

AMS 5643 — 일반적으로 바, 단조품 및 관련 제품과 관련됨

AMS 5604 — 일반적으로 시트, 스트립 및 플레이트와 관련됨

정확한 개정판과 제품 요구 사항은 통제된 항공우주 또는 고객 문서에 명시되어야 합니다.

공통 자료 형태

17-4 PH는 일반적으로 다음과 같이 사용 가능합니다.

선택된 사양의 라운드 바 / 사각 바 / 육각 바 / 플랫 바 / 플레이트 / 시트 / 스트립 / 단조 스톡 / 빌렛 / 링 / 튜브

정밀 CNC 가공의 경우 일반적인 시작 형태는 다음과 같습니다.

환봉
샤프트 / 핀 / 부싱 / 커플링 / 회전 부품

정사각형 또는 육각 막대
기계 피팅/패스너/가공된 하드웨어

플레이트
밀링 부품 / 구조 부품 / 하우징 / 고강도 평면 부품

단조 재고
고하중 부품/대형 샤프트/구조적 기계 부품

구매 시 재료 상태

17-4 PH는 사양 및 제조 경로에 따라 다양한 조건으로 구매 가능합니다.

일반적인 요구 사항은 다음과 같습니다.

조건 A / H900 / H925 / H1025 / H1075 / H1100 / H1150

가공 집약적인 부품의 경우 조건 A를 구입하고 가공 후 최종 시효를 수행하면 제조상의 이점을 얻을 수 있습니다.

보장된 최종 기계적 특성이 필요한 프로젝트의 경우 도면에서 필요한 노화 조건을 명시적으로 식별해야 합니다.

구매 사양 참고

쓰기 전용:

17-4 PH 스테인레스 스틸

제어된 엔지니어링 구매에는 충분하지 않을 수 있습니다.

보다 완전한 사양에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 등급

• UNS 지정

• ASTM / AMS / EN 표준

• 재료 형태

• 치수

• 재료 상태

• 필수 노화 조건

• 기계적 성질 요구사항

• 표면상태

• 열처리 인증

• 자재인증서

• 열/로트 추적성

예를 들어:

17-4 PH / UNS S17400 / ASTM A564 / H1025

등급 이름만 보는 것보다 훨씬 더 명확한 엔지니어링 정보를 제공합니다.

17-4 PH 스테인레스 스틸 선택 요약

17-4 PH를 선택하세요.

고강도 샤프트 / 밸브 부품 / 펌프 부품 / 고강도 패스너 / 정밀 기계 부품 / 열처리 CNC 부품 / 내하중 스테인레스 부품

H900을 선택하는 경우

최대 강도와 경도가 필요합니다.

다음과 같은 경우 H1025를 선택하세요.

향상된 인성과 함께 고강도가 요구됩니다.

다음과 같은 경우 H1075를 선택하세요.

보다 균형 잡힌 강도와 인성 프로필이 필요합니다.

H1150을 선택하는 경우

높은 인성이 최대 강도보다 더 중요합니다.

다음 경우에는 304를 선택하세요.

일반적인 제조, 성형성 및 낮은 재료 비용이 더 중요합니다.

316L을 선택하는 경우

염화물 내식성과 용접 성능이 더 중요합니다.

2205를 선택하세요.

높은 강도는 더 강한 염화물 저항성과 결합되어야 합니다.

420/440C를 선택하세요.

최대 경도와 내마모성은 주요 요구 사항입니다.

다음 경우에는 15-5 PH를 선택하세요.

다양한 인성 또는 사양 프로파일을 위해서는 관련 석출 경화 등급이 필요합니다.

재료 선택 및 엔지니어링 지원

17-4 PH 스테인리스강을 선택하려면 합금 등급을 확인하는 것 이상이 필요합니다. 필요한 열처리 조건, 기계적 특성, 제조 순서 및 서비스 환경도 생산 전에 정의되어야 합니다.

고강도 정밀 부품의 경우 NAITE TECH는 도면, 열처리 요구 사항 및 제조 경로와 함께 재료 사양을 검토할 수 있습니다.

재료 등급 검토

17-4 PH는 다음과 같은 신청 요건에 따라 검토될 수 있습니다.

• 필요한 항복 강도

• 필요한 인장강도

• 필요한 경도

• 인성 요구 사항

• 열처리 조건

• 부식 환경

• 염화물 노출

• CNC 가공 요구 사항

• 용접 요구 사항

• 치수 공차

• 연삭 요구 사항

• 적용 가능한 ASTM / AMS / EN 사양

가장 중요한 선택 질문은 다음과 같은 것뿐만이 아닙니다.

'17-4 PH를 사용해야 하나요?'

뿐만 아니라:

'어떤 17-4 PH 조건을 지정해야 하나요?'

일반적인 조건 선택에는 다음이 포함될 수 있습니다.

최대강도 → H900

고강도 + 인성향상 → H1025

균형 잡힌 강도 + 인성 → H1075

더 높은 인성 → H1150

최종 시효 전 가공 → 조건 A

열처리 조건 검토

열처리 조건은 17-4 PH의 최종 기계적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.

생산 전에 도면 또는 구매 사양은 강도, 경도 또는 인성이 제어될 때마다 필요한 최종 조건을 식별해야 합니다.

중요한 항목은 다음과 같습니다:

• 출발 물질 조건

• 용액 처리 요구 사항

• 노화 상태

• 필요한 경도

• 필요한 인장 특성

• 가공 후 열처리

• 최종 분쇄 여유량

• 필수 열처리 인증

다음과 같은 사양:

17-4 PH / UNS S17400 / ASTM A564 / H1025

다음보다 훨씬 더 명확한 생산 정보를 제공합니다.

17-4 PH 스테인레스 스틸

홀로.

제조 순서 검토

정밀 17-4 PH 부품의 경우 가공 및 열처리 순서가 치수 정확도, 비용 및 최종 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

일반적인 생산 경로는 다음과 같습니다.

조건 A 재료

↓

거친 가공

↓

반제품 가공

↓

석출경화열처리

↓

마무리 가공 / 연삭

↓

표면마감/패시베이션

실제 순서는 다음에 따라 달라집니다.

• 구성요소 기하학

• 최종 열처리 조건

• 용인

• 표면 마무리

• 왜곡 감도

• 스레드 요구 사항

• 분쇄수당

가공 검토

17-4 PH는 정밀 CNC 가공에 적합하지만 절단 동작은 재료 상태에 따라 달라집니다.

중요한 제조 고려 사항은 다음과 같습니다.

조건 A
노화 전에 상당한 재료 제거가 필요할 때 일반적으로 선호됩니다.

노화 조건
강도와 경도가 높을수록 절삭력과 공구 마모가 증가할 수 있습니다.

드릴링 및 태핑
공구 강성, 칩 배출 및 절삭 조건은 고강도 조건에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

마감 연삭
노화 후 좁은 샤프트 직경, 베어링 표면 또는 정밀한 치수를 유지해야 하는 경우 유용합니다.

부식환경 검토

17-4 PH는 우수한 일반 내식성을 제공하지만 심각한 염화물 또는 화학적 환경에서는 자동으로 선택되어서는 안 됩니다.

중요한 요소는 다음과 같습니다:

• 염화물 농도

• 작동 온도

• 적용된 응력

• 틈새 기하학

• 젖거나 건조한 노출

• 표면상태

• 열처리 조건

• 세척용 화학물질

내식성이 석출 경화 강도보다 더 중요한 경우에는 다른 등급이 더 적합할 수 있습니다.

일반적인 대안은 다음과 같습니다.

높은 내염화물 → 316L

고강도 + 고내염화물 → 2205 Duplex

극해수/염화물 서비스 → 2507 슈퍼듀플렉스

공격적인 화학 서비스 → 904L 또는 고합금 스테인리스강

사양 검토

통제된 프로젝트의 경우 자재 요구 사항을 다음과 함께 검토할 수 있습니다.

• 등급

• UNS 지정

• ASTM / AMS / EN 사양

• 제품형태

• 재료 치수

• 시작 조건

• 최종 노화 조건

• 기계적 성질 요구사항

• 경도 요구 사항

• 표면상태

• 인증 요구 사항

• 열/로트 추적성 요구 사항

엔지니어링 도면 및 구매 사양은 일반 웹사이트 참조 데이터보다 우선해야 합니다.

17-4 PH 스테인리스강의 재질 품질 및 추적성

17-4 PH에게는 물질적 정체성만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.

고강도 응용 분야의 경우 재료 등급, 열처리 조건 및 관련 문서를 모두 제어해야 할 수 있습니다.

재료 등급 확인

지정된 재료는 생산 전에 도면 및 구매 요구 사항과 비교하여 검토될 수 있습니다.

일반적인 등급 식별에는 다음이 포함될 수 있습니다.

17-4 PH / 유형 630 / UNS S17400 / EN 1.4542

필요한 경우 해당 재료 표준 및 열처리 조건도 확인해야 합니다.

재료상태 검증

17-4 PH 프로젝트의 경우 검증에서는 다음을 구별해야 합니다.

• 조건 A

• H900

• H925

• H1025

• H1075

• H1100

• H1150

• 기타 명시된 조건

도면에 명시된 조건은 최종 요구되는 기계적 특성과 일치해야 합니다.

밀 테스트 보고서

재료 인증이 필요한 해당 재료 및 프로젝트에 대해 밀 테스트 보고서가 제공될 수 있습니다.

자재 출처 및 사양에 따라 MTR에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 재료 등급

• 히트 수

• 화학 성분

• 기계적 성질

• 제품사양

• 재료 상태

• 제품 치수

열처리 인증

최종 기계적 특성이 석출 경화에 따라 달라지는 경우 열처리 문서가 필요할 수 있습니다.

프로젝트에 따라 기록에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 열처리 조건

• 숙성온도

• 개최시간

• 치료 날짜

• 용광로 또는 배치 식별

• 경도 결과

• 지정된 경우 기계적 성질 검증

필수 문서는 생산 전에 합의되어야 합니다.

경도 검증

경도 시험은 최종 노화 상태나 기계적 성능 검증이 필요한 경우에 사용할 수 있습니다.

필요한 규모, 시험 위치 및 허용 범위는 해당 도면, 사양 또는 검사 계획에 따라 정의되어야 합니다.

경도 결과는 관련 재료 사양이 완전한 기계적 특성 인증을 요구하는 경우 필수 인장 시험을 대신하여 사용되어서는 안 됩니다.

적합성 인증서

필요한 경우 해당 프로젝트에 적합성 인증서가 제공될 수 있습니다.

인증 요구 사항은 견적 및 구매 과정에서 정의되어야 합니다.

열 및 로트 추적성

필요한 경우 열, 로트 또는 배치 추적성을 유지할 수 있습니다.

추적성은 특히 다음과 관련이 있습니다.

• 고강도 기계 부품

• 항공우주 관련 부품

• 밸브 및 펌프 구성 요소

• 통제된 열처리 프로젝트

• 반복 생산

• 고객이 승인한 자재 출처

• 안전이 중요한 애플리케이션

입고 자재 검사

들어오는 17-4 PH 자료는 다음 항목에 대해 확인할 수 있습니다.

• 재료 식별

• 제품형태

• 치수

• 표면상태

• 눈에 보이는 손상

• 재료 문서화

• 명시된 출발 물질 조건

정밀 가공 프로젝트의 경우 제조 순서가 확정되기 전에 시작 조건을 확인해야 합니다.

PMI 및 추가 자료 검증

추가 합금 검증이 필요한 경우, 확실한 재료 식별 또는 다른 합의된 재료 검증 방법을 고려할 수 있습니다.

필요한 방법, 허용 기준 및 문서는 생산 전에 정의되어야 합니다.

PMI는 합금 화학을 확인하지만 그 자체로 석출 경화 조건이나 최종 기계적 특성을 확인하지는 않습니다.

문서 지원

프로젝트 요구 사항에 따라 문서에는 다음이 포함될 수 있습니다.

재료 인증서 / MTR / CoC / 열처리 인증서 / 경도 보고서 / 열 또는 로트 기록 / 입고 검사 기록 / 치수 검사 보고서 / 추가 합의된 품질 문서

품질 및 추적성 참고 사항

17-4 PH 부품의 경우 재료 인증과 열처리 인증이 모두 필요한 경우 별도의 관리로 처리해야 합니다.

재료 인증서는 제공된 합금 및 관련 재료 데이터를 확인합니다.

열처리 기록은 최종 석출 경화 조건을 개발하는 데 사용된 공정을 확인합니다.

프로젝트에 특정 ASTM 또는 AMS 사양, H 조건, 경도 범위, 열처리 인증서 또는 열수 추적성이 필요한 경우 견적 중에 이러한 요구 사항을 명시해야 합니다.

기술 참고자료

이 페이지의 기술 정보는 엔지니어링 참조 및 예비 재료 선택을 위한 것입니다.

최종 재료, 열처리 및 기계적 특성 요구 사항은 실제 제품 형태 및 응용 분야에 적용 가능한 사양과 비교하여 검증되어야 합니다.

ASTM 인터내셔널

ASTM A564 / A564M
노화 방지 스테인리스 스틸 바 및 모양.

일반적으로 CNC 가공 및 고강도 기계 부품에 사용되는 17-4 PH 스톡 바에 적합합니다.

ASTM A693
석출 경화 스테인리스 강판, 시트 및 스트립.

17-4 PH가 판재로 공급되는 경우에 해당됩니다.

ASTM A705 / A705M
시효 경화 스테인리스강 단조품.

항공우주 재료 사양

제품 형태와 고객 요구 사항에 따라 해당 AMS 표준에 따라 17-4 PH가 지정될 수도 있습니다.

일반적인 예는 다음과 같습니다.

AMS 5643
일반적으로 17-4 PH 바, 단조 및 관련 제품 형태와 관련됩니다.

AMS 5604
일반적으로 시트, 스트립 및 플레이트와 관련됩니다.

해당 개정판과 정확한 제품 요구 사항은 통제된 프로젝트 문서에서 식별되어야 합니다.

재료 명칭

일반 등급: 17-4 PH

ASTM / AISI 유형: 630

UNS: S17400

EN 자료 번호: 1.4542

EN 명칭: X5CrNiCuNb16-4

추가 기술 참조

재료 및 열처리 정보는 다음에 의해 게시된 기술 데이터와 비교하여 검토될 수도 있습니다.

• ASTM 인터내셔널

• SAE 인터내셔널

• 영국 스테인레스 스틸 협회

• 월드스텐레스

• 주요 스테인레스 스틸 생산업체

• 해당 고객 또는 업계 사양

기술 노트

일반 재료 데이터는 강도, 피로, 파괴 인성, 부식, 압력, 온도 또는 규제 요구 사항이 중요한 응용 분야별 엔지니어링 평가를 대체해서는 안 됩니다.