Нержавеющая сталь 630: свойства, характеристики, обработка, применение

Уникальные свойства дисперсионного твердения делают нержавеющую сталь 630 (17-4PH) выделяющейся благодаря невероятному сочетанию прочности, вязкости и коррозионной стойкости. Уникальные свойства дисперсионного твердения делают ее лучшим выбором для таких требовательных отраслей, как аэрокосмическая промышленность, производство и химическая обработка.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о нержавеющей стали 630 — от ее выдающихся свойств и процесса термообработки до того, как ее использовать и как поддерживать ее наилучшие эксплуатационные характеристики. Давайте выясним, почему эта сталь так популярна!

Что такое нержавеющая сталь 630?

Нержавеющая сталь 630 (1.4542, 17-4PH) — мартенситная сталь с 15–17.5% хрома, 3–5% никеля, 3–5% меди и ниобия. Также известная как дисперсионно-твердеющая сталь, она устойчива к коррозионному растрескиванию под напряжением и обеспечивает коррозионную стойкость, аналогичную AISI 304 в нейтральных или слабокислых средах. Ее можно использовать в состоянии отжига на раствор. Согласно ASTM A564, она доступна в виде прутков, пластин, полос и полос. Обычные области применения включают детали самолетов, крепеж и валы насосов.

Свойства нержавеющей стали 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) известна своей впечатляющей прочностью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью, улучшенной посредством термической обработки. В этой части обсуждается ее химический состав, механические и физические свойства, а также сопоставимые марки.

Химический состав SS 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) обладает превосходной коррозионной стойкостью и высокой прочностью. Ключевые легирующие элементы, включая хром, никель и медь, повышают ее прочность и механические свойства, а ниобий способствует дисперсионному твердению.

Таблица химического состава нержавеющей стали 630

Механические свойства стали SS 630

Механические свойства нержавеющей стали 630 (17-4PH) изменяются в процессе термической обработки, что позволяет добиться оптимального баланса прочности, твердости и гибкости для различных сфер применения.

Таблица механических свойств нержавеющей стали 630

Физические свойства стали SS 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) обладает такими основными физическими свойствами, как высокая плотность, хорошая теплопроводность и электрическое сопротивление, что делает ее пригодной для использования в компонентах аэрокосмической техники, химическом технологическом оборудовании, судостроении и т. д. Приведенные ниже значения являются общими и могут не применяться во всех средах, особенно при экстремальных температурах или коррозионных условиях.

Таблица физических свойств нержавеющей стали 630

Эквивалентные марки нержавеющей стали 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) имеет эквивалентные марки в разных странах, имеющие схожие характеристики по составу и свойствам. Эти марки обеспечивают стандартизированное использование в разных регионах и отраслях.

630 Таблица эквивалентных марок нержавеющей стали

Характеристики нержавеющей стали 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) ценится за высокую прочность, твердость и отличную коррозионную стойкость, а также за хорошую обрабатываемость и свариваемость. Ниже приведены ее основные характеристики:

Коррозионная стойкость

В нейтральных или слабокислых условиях нержавеющая сталь 630 обеспечивает коррозионную стойкость, сравнимую с нержавеющей сталью 304. Высокое содержание хрома, никеля и меди обеспечивает долговечность и устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением, предлагая универсальность в различных отраслях промышленности. При обработке при более высоких температурах старения ее коррозионная стойкость еще больше улучшается.

Примечание: Хотя он в некоторой степени устойчив к хлоридам, он не идеален для теплой, богатой хлоридами среды без дополнительной защиты.

Теплостойкость

Обладая хорошей стойкостью к окислению ниже 550°C, нержавеющая сталь 630 эффективно выдерживает воздействие атмосферных условий, разбавленных кислот и солей. Термическая обработка между 1010°C и 1150°C восстанавливает ее прочность и ударную вязкость, что делает ее пригодной для использования в условиях высоких температур.

Примечание: Избегайте длительного воздействия температуры 300°C–480°C, так как это может привести к образованию сигма-фазы, которая может вызвать хрупкость и снизить прочность.

Свариваемость

Стандартные методы сварки хорошо работают с нержавеющей сталью 630 без необходимости предварительного нагрева. Послесварочная термообработка рекомендуется для восстановления механических свойств материала. В состоянии, обработанном раствором, он обладает обрабатываемостью, аналогичной нержавеющей стали 304.

Примечание: Чтобы предотвратить водородную хрупкость во время сварки, важно использовать сухие электроды и поддерживать надлежащие условия сварки.

Обрабатываемость

Несмотря на свою твердость, нержавеющая сталь 630 относительно легко поддается обработке, особенно в отожженном или несостаренном состоянии. Она выдерживает точение, фрезерование и сверление с превосходными результатами.

Примечание: Рекомендуется использовать инструменты из карбида или быстрорежущей стали, черновая обработка выполняется на более низких скоростях, а чистовая обработка — на более высоких. Адекватное охлаждение имеет решающее значение для предотвращения накопления тепла.

Магнитные свойства

Нержавеющая сталь 630 является магнитной как в отожженном, так и в закаленном состоянии благодаря своей мартенситной структуре. Ее магнитный отклик сильнее в состоянии, обработанном раствором, но снижается после старения, что делает ее пригодной для применений, требующих умеренных магнитных свойств.

Примечание: Поскольку магнитные свойства зависят от термической обработки, это может быть не лучшим вариантом для немагнитных требований.

Форма из нержавеющей стали 630

Нержавеющая сталь 630 доступна в различных формах, каждая из которых подходит для определенных применений. Различные формы обеспечивают универсальность для создания деталей и компонентов, адаптированных к конкретным потребностям в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, производство и энергетика.

1. Бары

• Подкатегории: Круглые стержни, квадратные стержни, шестигранные стержни, плоские стержни.
• Приложения: Круглые прутки используются для валов и крепежных деталей, квадратные и шестигранные прутки — для деталей точной обработки, а плоские прутки — для конструктивных деталей и распорок в промышленном оборудовании.

2. Тарелки

• Подкатегории: Горячекатаные листы, холоднокатаные листы, прецизионные шлифованные листы.
• Приложения: Горячекатаные листы используются для изготовления крупных конструкционных компонентов, холоднокатаные листы — для деталей, требующих высокой прочности, а прецизионные шлифованные листы — для деталей инструментов и машин.

3. Листы

• Подкатегории: Тонкие листы, толстые листы, перфорированные листы.
• Приложения: Тонкие листы используются для облицовки, деталей аэрокосмической техники и автомобилей, а перфорированные листы служат для фильтрации и архитектурных конструкций.

4. Полоски

• Подкатегории: Холоднокатаные полосы, прецизионные полосы.
• Приложения: Холоднокатаные полосы идеально подходят для пружин и лопаток, а прецизионные полосы используются в производстве электронных компонентов и точных приборов.

5. Трубки

• Подкатегории: Трубы бесшовные, сварные, квадратные.
• Приложения: Бесшовные трубы обычно используются в сосудах высокого давления и высокопроизводительных системах, сварные трубы — в трубопроводах, а квадратные трубы — в строительных каркасах.

6. Провода

• Подкатегории: Тянутая проволока, спиральная проволока, плоская проволока.
• Приложения: Тянутая проволока используется в крепёжных изделиях и пружинах, спиральная проволока — в проволочных сетках, а плоская проволока — в соединителях и электрических компонентах.

Благодаря разнообразию форм нержавеющая сталь 630 может быть адаптирована для многочисленных промышленных применений, обеспечивая как гибкость, так и производительность.

Термическая обработка стали SS 630

Нержавеющая сталь 630 требует как обработки на твердый раствор, так и старения (дисперсионного твердения) для достижения своих полных механических свойств, что является ключевым отличием от других мартенситных нержавеющих сталей. Обработка на твердый раствор является предпосылкой для обработки на старение, эти два процесса работают вместе, чтобы развить окончательную прочность и твердость стали.

Необходимые этапы термообработки стали SS 630

1. Обработка раствором

• Цель: Растворяет легирующие элементы, создавая однородную, мягкую структуру.
• Процесс:
  • Нагрейте сталь до 1040-1060°C (1900-1940°F).
  • Выдерживайте эту температуру, чтобы растворить легирующие элементы.
  • Быстрое охлаждение (закалка на воздухе или в масле).
• Исход: Сталь становится мягкой и пластичной, готовой к старению.
• Кончик: Обеспечение постоянного контроля температуры на этом этапе имеет решающее значение для предотвращения неравномерного растворения, которое может повлиять на конечные свойства. Быстрое охлаждение предотвращает образование нежелательной фазы и сохраняет структуру однородной.

2. Старение (дисперсионное твердение)

• Цель: Повышает твердость и прочность за счет осаждения мелких частиц после обработки на твердый раствор.
• Процесс:
  • Нагрейте сталь до 480-620°C (896-1148°F) на основе желаемых свойств.
  • Удерживайте для 1-4 часа чтобы обеспечить процесс осаждения.
  • Охлаждать на воздухе или путем закалки.
• Исход: Старение приводит к закалке структуры и повышению ее прочности.
• Кончик: Выбор правильного баланса зависит от конкретного применения. Скорость охлаждения также играет роль — контролируемое охлаждение необходимо для предотвращения снижения прочности или коррозионной стойкости.

Ключевые соображения

• Температура старения: Более низкие температуры идеально подходят для деталей, требующих максимальной износостойкости. Выбирайте более высокие температуры, чтобы повысить прочность компонентов, подвергающихся ударам или нагрузкам.
• Скорость охлаждения: После обработки на твердый раствор контролируемое охлаждение предотвращает фазовые изменения, которые могут снизить прочность и коррозионную стойкость.

Состояние термообработки нержавеющей стали 630

Различные условия термообработки нержавеющей стали 630 регулируют ее прочность, твердость и вязкость для конкретных применений. Ниже приведены основные свойства каждого условия.

Состояние H900

• Температура старения: 470-490°С
• Время старения: 1 час
• Основные черты: Это идеальное условие для высокой прочности — предел прочности на растяжение и предел текучести достигают своего пика, а твердость превышает HRC 40. Это идеальное решение для тех случаев применения с высокими нагрузками, где прочность не подлежит обсуждению.

Кончик: Для проектов, требующих использования самых прочных материалов, лучшим выбором станет H900.

Состояние H925

• Температура старения: 490-510°С
• Время старения: 1 час
• Основные черты: Небольшое падение прочности по сравнению с H900, но компромисс — лучшая прочность. Если для вашего применения необходим баланс между прочностью и долговечностью, H925 — отличный выбор.

Кончик: Это прочная золотая середина для деталей, которые должны выдерживать как нагрузку, так и износ.

Состояние H1025

• Температура старения: 540-560°С
• Время старения: 4 часа
• Основные черты: При таком состоянии прочность отходит на второй план, но прочность получает значительный импульс. Идеально подходит для применений, где долговечность является главным приоритетом.

Кончик: Выбирайте H1025, если вам нужна деталь, которая прослужит дольше и будет устойчива к повреждениям с течением времени.

Состояние H1075

• Температура старения: 570-590°С
• Время старения: 4 часа
• Основные черты: Здесь прочность продолжает падать, но ударная вязкость значительно улучшается. Это замечательно, когда ударная вязкость важнее прочности, например, в деталях, подверженных ударам или вибрации.

Кончик: Этот вариант идеально подходит для компонентов, которые должны выдерживать сильные удары без образования трещин.

Состояние H1100

• Температура старения: 590-610°С
• Время старения: 4 часа
• Основные черты: Прочность и твердость ниже, но ударная вязкость выше всяких похвал, что делает его идеальным для деталей, требующих как гибкости, так и умеренной прочности.

Кончик: Если ваши детали должны гнуться и поглощать удары, H1100 обеспечит необходимую прочность.

Состояние H1150

• Температура старения: 610-630°С
• Время старения: 4 часа
• Основные черты: Это самое мягкое состояние, с самой низкой прочностью и твердостью, но самой высокой прочностью. Если прочность — ваша главная забота, это состояние, которое следует выбрать.

Кончик: Если главными приоритетами являются гибкость и устойчивость к растрескиванию, выбирайте H1150.

Выбор правильного состояния действительно зависит от конкретных потребностей вашего проекта. Регулируя эти параметры, вы можете гарантировать, что нержавеющая сталь 630 будет работать именно так, как нужно, независимо от того, отдаете ли вы предпочтение прочности, вязкости или балансу того и другого.

Варианты обработки SS 630, которые вы можете найти в SteelPRO Group

В SteelPRO Group мы предлагаем различные варианты обработки нержавеющей стали 630, чтобы удовлетворить ваши особые потребности. Каждый метод обеспечивает высококачественные результаты, соответствующие требованиям вашего проекта. Ниже приведены предлагаемые нами варианты плавки, формовки, термообработки, сварки и обработки.

Варианты плавки

1. Плавка в электродуговой печи (ЭДП)
   • Определение: Плавка металла с использованием электрической дуги между электродами.
   • Шаги и эффект: Процесс эффективно плавит металлолом и сырье, производя высококачественную сталь с контролируемым составом. Идеально подходит для производства значительных объемов материала с надежным качеством.
2. Вакуумная индукционная плавка (ВИП)
   • Определение: Плавка стали в вакууме для удаления примесей.
   • Шаги и эффект: Этот процесс расплавляет материал в вакуумной камере, снижая содержание газа и примесей. В результате получается более чистая, высокопроизводительная сталь, идеально подходящая для критических применений.
3. Плавка в индукционной печи (ИП)
   • Определение: Использование электромагнитной индукции для нагревания и разжижения вещества.
   • Шаги и эффект: Этот метод эффективен для небольших партий и точного контроля легирующих элементов, что приводит к получению однородной, высококачественной стали с низким содержанием загрязнений.
4. Кастинг
   • Определение: Заливка расплавленного металла в форму для придания материалу нужной формы.
   • Шаги и эффект: Кастинг позволяет создавать сложные формы и крупные компоненты с превосходными механическими свойствами, пригодные для изготовления деталей по индивидуальному заказу.
5. Электрошлаковый переплав в защитной атмосфере (ЭШП)
   • Определение: Очистка стали путем ее переплавки в защитной атмосфере.
   • Шаги и эффект: PESR удаляет примеси, сохраняя при этом чистоту окружающей среды, что обеспечивает повышенную чистоту и однородность, что идеально подходит для высокотехнологичных применений, требующих высочайшего качества.
6. Вакуумная индукционная плавка + электрошлаковый переплав в защитной атмосфере (ВИП+ПЭШП)
   • Определение: Сочетание VIM и PESR для наивысшего уровня чистоты.
   • Шаги и эффект: Сталь сначала плавится в вакууме, а затем переплавляется в защитных условиях. Этот двойной процесс обеспечивает высочайшую чистоту, прочность и надежность для критических компонентов.

Варианты формовки

1. Горячая формовка
   • Горячая прокатка: Выполняемый при высоких температурах, этот процесс идеально подходит для производства больших стальных профилей и сложных деталей. Наш процесс горячей прокатки производит 630 (17-4 PH) стержней и пластин с превосходной пластичностью, прочностью и возможностью индивидуального подбора размеров для высокопроизводительных применений.
   • Горячая ковка: Этот метод идеально подходит для высокопрочных, сложных деталей с использованием современного оборудования, такого как электрогидравлические прессы. Он улучшает механические свойства и позволяет создавать индивидуальные формы.
2. Холодная формовка
   • Холодная прокатка: Этот процесс, выполняемый при температуре окружающей среды, повышает прочность и вязкость стали, делая ее пригодной для тонких листов и полос с точными допусками.
   • Холодная гибка: Подходит для гибки нержавеющей стали марки 630 в желаемые формы. Это необходимо делать в полностью отожженном состоянии, чтобы предотвратить хрупкость.
   • Холодная штамповка: Холодная штамповка используется для создания сложных форм. Она эффективна и лучше всего подходит для отожженного материала для получения точных результатов.

Варианты термообработки

1. Обработка раствором
   • Процесс: Включает нагрев стали до высоких температур и закалку для достижения однородной, пластичной структуры. Это подготавливает материал к дальнейшей закалке и улучшает его общую обрабатываемость.
2. Старение (дисперсионное твердение)
   • Процесс: Нагревание материала при определенных температурах в течение контролируемого времени для повышения его твердости и прочности. Этот процесс настраивает конечные механические свойства материала.
3. Отжиг
   • Процесс: Делает сталь более пластичной, нагревая ее до средней температуры и постепенно понижая температуру. Отжиг улучшает обрабатываемость и снимает внутренние напряжения.
4. Индивидуальная термообработка
   • Группа SteelPRO предлагает индивидуальные методы термической обработки для удовлетворения конкретных потребностей, гарантируя оптимальную производительность для вашего использования.

Варианты сварки

Мы предлагаем несколько методов сварки, в том числе:

• Ручная дуговая сварка (РДС)
• Газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW)
• Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)
• Плазменно-дуговая сварка (PAW)
  Каждый вариант сварки обеспечивает прочные, надежные соединения и подходит для различных применений нержавеющей стали марки 630.

Варианты обработки

1. Поворот: Идеально подходит для создания валов и круглых деталей с высокой точностью, обеспечивая точные результаты при формовании и отделке.
2. Фрезерование: Идеально подходит для изготовления плоских поверхностей, канавок и сложных форм, обеспечивая точность деталей сложной формы.
3. Бурение: Этот процесс используется для создания монтажных и сквозных отверстий, обеспечивает чистые и точные результаты для любых требуемых перфораций в нержавеющей стали 630.

Обработка поверхности по индивидуальному заказу

Пассивация повышает коррозионную стойкость в мягких средах, в то время как покрытия PVD обеспечивают защиту в жестких условиях, богатых хлоридами. Электрополировка обеспечивает гладкую, чистую поверхность для медицинских и пищевых применений. 

1. Полировка
2. Маринование
3. Пассивация
4. Дробеструйная обработка
5. Электрополировка
6. Другие варианты настройки

Широкий спектр возможностей обработки в SteelPRO Group гарантирует возможность поставки высококачественной, индивидуальной продукции из нержавеющей стали 630 для любого проекта.

Распространенные проблемы при обработке или использовании нержавеющей стали 630

1. Трещины при сварке
   В нержавеющей стали марки 630 могут образовываться трещины во время сварки, особенно в состоянии H900.
   Совет: Предварительный нагрев или термообработка после сварки могут уменьшить образование трещин.
2. Водородная хрупкость
   Во время сварки воздействие влаги или водорода может привести к охрупчиванию.
   Совет: чтобы избежать этого, используйте сухие электроды и правильные условия сварки.
3. Трудности обработки
   Высокая твердость состаренной нержавеющей стали 630 может затруднить ее механическую обработку.
   Совет: используйте твердосплавные инструменты, более низкие скорости и достаточное охлаждение для улучшения обрабатываемости.
4. Коррозия в средах с высоким содержанием хлоридов
   Длительное воздействие хлоридов может привести к образованию язв и коррозии.
   Совет: нанесите PVD-покрытие или выберите защитную обработку поверхности.
5. Хрупкость при определенных температурах
   Длительное воздействие температур от 300°C до 480°C может привести к хрупкости из-за образования сигма-фазы.

Совет: Избегайте указанных температурных диапазонов во время обработки и использования.   

Применение нержавеющей стали 630

Нержавеющая сталь 630 (17-4PH) широко используется во многих секторах благодаря сочетанию долговечности, прочности и устойчивости к коррозии.

Он особенно подходит для применения в аэрокосмической промышленности, химической обработке и производстве, где необходимы прочные и высокопроизводительные материалы.

Техническое обслуживание нержавеющей стали 630

Сохранение нержавеющей стали 630 в промышленных условиях имеет важное значение для оптимизации ее долговечности и эффективности. Регулярное обслуживание гарантирует, что материал сохранит свою высокую прочность, коррозионную стойкость и общую надежность, особенно в сложных условиях.

Регулярная уборка

• Протрите поверхность мягкими чистящими средствами, чтобы удалить пыль, частицы и загрязнения.
• Во избежание образования точечной коррозии не используйте чистящие растворы, содержащие хлор.

Вас интересует, как чистить нержавеющую сталь? Нажмите и прочитайте!

Предотвращение коррозии

• Наносите защитные покрытия в средах с высоким содержанием хлоридов, особенно в морской или химической промышленности.
• Регулярно проверяйте наличие признаков ржавчины, особенно в соединениях или областях, подверженных давлению.

Проверка сварных соединений

• Регулярно проверяйте сварные соединения на наличие трещин и слабых мест, особенно после воздействия высоких температур.
• Обеспечьте надлежащую термообработку после сварки, чтобы избежать водородной хрупкости.

Избегайте длительного воздействия определенных температур

• Избегайте длительного воздействия температур от 300°C до 480°C, чтобы предотвратить образование хрупких фаз.
• Убедитесь, что термически обработанные компоненты эксплуатируются в пределах указанных температурных диапазонов.

Снятие стресса

• Для компонентов, находящихся под постоянной нагрузкой, периодическая обработка для снятия напряжений может помочь сохранить целостность и предотвратить коррозионное растрескивание под напряжением.

Смазка движущихся частей

• В случае применения с движущимися частями используйте надлежащую смазку, чтобы уменьшить износ, минимизировать трение и продлить срок службы компонентов.

Правила хранения

• Хранить в сухом, хорошо проветриваемом помещении, чтобы не допустить накопления влаги.
• Используйте надлежащую упаковку, чтобы избежать царапин и повреждений поверхности во время транспортировки.

Соблюдение этих правил технического обслуживания позволяет значительно продлить эксплуатационные характеристики и срок службы нержавеющей стали 630 в промышленных условиях.

В чем разница между нержавеющей сталью 630 и 304?

630 прочнее и тверже, чем 304, тогда как 304 обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и формуемость.

Лучше ли SS 630, чем SS 316?

SS 630 прочнее, но СС 316 имеет лучшую коррозионную стойкость, особенно в морской среде.

Чему эквивалентен материал SUS 630?

SUS 630 эквивалентна нержавеющей стали 17-4PH, известной на международном уровне как ASTM A564 Type 630, EN 1.4542 и другим стандартам в зависимости от региона.

Какова твердость стали SUS 630?

Твердость стали SUS 630 может варьироваться в зависимости от условий термообработки и обычно составляет от HRC 35 до HRC 44, при этом состояние H900 достигает самого высокого значения шкалы.

Чему эквивалентен ASTM A564 Type 630?

ASTM A564 Тип 630 эквивалентен нержавеющей стали 17-4PH, EN 1.4542, SUS 630 в Японии и X5CrNiCuNb16-4 в Европе.

Проверенный производитель нержавеющей стали 630

SteelPRO Group — производитель и поставщик решений для специальной стали, предлагающий индивидуальные услуги с гарантией качества 100%! Выбирайте нашу нержавеющую сталь 630, мы можем предложить:

• Достаточный запас: Мы поддерживаем большой запас нержавеющей стали 630 с индивидуальными размерами, отделкой и вариантами обработки, которые удовлетворят ваши потребности.
• Глобальный охват: Наша обширная цепочка поставок гарантирует, что мы можем выполнить 630 заказов на нержавеющую сталь по всему миру.
• Быстрый ответ: Ожидайте быстрых расчетов в течение 24 часов, экспертной поддержки и пожизненной гарантии на нашу продукцию.
• Соответствие и сертификация: Наша нержавеющая сталь 630 соответствует стандартам ASTM A564 и сертифицирована SGS или TUV для легкой прослеживаемости.
• Гибкая доставка: Выбирайте способы доставки FOB, CFR или CIF для экономически эффективной и безопасной доставки.

В дополнение к нашей высококачественной нержавеющей стали 630 мы также предлагаем Стержни и пластины из нержавеющей стали 630 и так далее, разработанные для приложений, требующих высокой прочности и превосходной коррозионной стойкости. Независимо от того, работаете ли вы в аэрокосмической отрасли, производстве или энергетике, наши продукты 17-4PH обеспечивают выдающиеся характеристики, с индивидуальными размерами и отделкой, которые соответствуют вашим точным потребностям.

Позвольте SteelPRO Group стать вашим надежным партнером в области поставок высококачественных материалов — наши изделия из нержавеющей стали 630 готовы удовлетворить требования даже самых сложных проектов.