Нержавеющая сталь 630: свойства, характеристики, обработка, применение

Its unique precipitation-hardening properties make 630 stainless steel (17-4PH) stand out for its incredible mix of durability, toughness, and corrosion resistance. Its unique precipitation-hardening properties make it a top choice for demanding industries like aerospace, manufacturing, and chemical processing.

In this article, we’ll walk you through everything you need to know about 630 stainless steel—from its standout properties and heat treatment process to how it’s used and how to keep it performing at its best. Let’s explore why this steel is such a favorite!

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

The mechanical properties of 630 stainless steel (17-4PH) change with heat treatment, allowing it to achieve a tailored balance of strength, hardness, and flexibility for diverse applications.

Таблица механических свойств нержавеющей стали 630

Физические свойства стали SS 630

630 stainless steel (17-4PH) has key physical properties like high density, good thermal conductivity, and electrical resistivity, making it suitable for aerospace components, chemical processing equipment, marine applications, etc. The values below are general and may not apply in all environments, especially extreme temperatures or corrosive conditions.

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

In neutral or mildly acidic conditions, 630 stainless steel provides corrosion resistance comparable to 304 stainless steel. Its high chromium, nickel, and copper content ensures durability and resistance to stress corrosion cracking, offering versatility across industries. When treated at higher aging temperatures, its corrosion resistance improves even further.

Примечание: While it withstands chlorides to some extent, it’s not ideal for warm, chloride-rich environments without additional protection.

Теплостойкость

With good oxidation resistance below 550°C, 630 stainless steel handles exposure to atmospheric conditions, dilute acids, and salts effectively. Heat treatment between 1010°C and 1150°C restores its toughness and strength, making it suitable for high-temperature environments.

Примечание: Avoid prolonged exposure to 300°C–480°C, as this may lead to the formation of sigma phase, which can cause brittleness and reduce toughness.

Свариваемость

Standard welding techniques work well with 630 stainless steel without the need for preheating. Post-weld heat treatment is recommended to restore the material’s mechanical properties. In its solution-treated state, it offers machinability similar to 304 stainless steel.

Примечание: To prevent hydrogen embrittlement during welding, it’s essential to use dry electrodes and maintain proper welding conditions.

Обрабатываемость

Despite its hardness, 630 stainless steel is relatively easy to machine, especially in the annealed or non-aged condition. It supports turning, milling, and drilling with excellent results.

Примечание: Using carbide or high-speed steel tools is recommended, with rough machining at lower speeds and finishing at higher speeds. Adequate cooling is crucial to prevent heat buildup.

Магнитные свойства

630 stainless steel is magnetic in both annealed and hardened states due to its martensitic structure. Its magnetic response is stronger in the solution-treated condition but reduces after aging, making it suitable for applications requiring moderate magnetic properties.

Примечание: Since magnetic behavior depends on heat treatment, it may not be the best option for non-magnetic requirements.

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.
• Tip: Ensuring consistent temperature control during this step is crucial to avoid uneven dissolution, which could affect the final properties. Rapid cooling prevents unwanted phase formation and keeps the structure uniform.

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.
• Tip: Choosing the right balance depends on the specific application. Cooling rates also play a role—controlled cooling is essential to avoid reducing strength or corrosion resistance.

Ключевые соображения

• Температура старения: Lower temperatures are ideal for parts requiring maximum wear resistance. Opt for higher temperatures to boost the toughness of components exposed to impact or stress.
• 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

• Aging Temperature: 470-490°C
• Aging Time: 1 hour
• Key Traits: This is the go-to condition for high strength—tensile and yield strength are at their peak, and hardness exceeds HRC 40. It’s perfect for those high-stress applications where strength is non-negotiable.

Tip: For projects that demand the toughest materials, H900 is the way to go.

Состояние H925

• Aging Temperature: 490-510°C
• Aging Time: 1 hour
• Key Traits: A slight dip in strength compared to H900, but the tradeoff is better toughness. If your application needs a balance between strength and durability, H925 is a great choice.

Tip: This is a solid middle ground for parts that need to handle both stress and wear.

Состояние H1025

• Aging Temperature: 540-560°C
• Aging Time: 4 часа
• Key Traits: With this condition, strength takes a backseat, but toughness gets a major boost. It’s ideal for applications where durability is the top priority.

Tip: Choose H1025 when you need a part that’ll last longer and resist damage over time.

Состояние H1075

• Aging Temperature: 570-590°C
• Aging Time: 4 часа
• Key Traits: Here, strength continues to drop, but toughness improves significantly. This is great when toughness is more important than strength, like in parts exposed to impact or vibration.

Tip: This one’s perfect for components that need to endure high impact without cracking.

Состояние H1100

• Aging Temperature: 590-610°C
• Aging Time: 4 часа
• Key Traits: The strength and hardness are lower, but the toughness is off the charts, making it ideal for parts that require both flexibility and moderate strength.

Tip: If your parts need to bend and absorb shock, H1100 offers just the right toughness.

Состояние H1150

• Aging Temperature: 610-630°C
• Aging Time: 4 часа
• Key Traits: This is the softest condition, with the lowest strength and hardness but the highest toughness. If toughness is your primary concern, this is the condition to choose.

Tip: Go for H1150 when flexibility and crack resistance are top priorities.

Selecting the right condition really depends on the specific needs of your project. By adjusting these parameters, you can ensure 630 stainless steel performs exactly as needed, whether you prioritize strength, toughness, or a balance of both.

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 allows for the creation of complex shapes and large components with excellent mechanical properties, suitable for producing custom parts.
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:  Performed at high temperatures, this process is ideal for producing large steel sections and complex parts. Our hot rolling process produces 630 (17-4 PH) rods and plates with excellent ductility, strength, and customizable sizes for high-performance applications.
   • Горячая ковка: This method is perfect for high-strength, complex parts using advanced equipment like electro-hydraulic presses. It improves mechanical properties and allows for the creation of custom shapes.
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.

Are you interested in how to clean stainless steel? Click and read it!

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 is stronger and harder than 304, while 304 offers better corrosion resistance and formability.

Лучше ли SS 630, чем SS 316?

SS 630 is stronger, but СС 316 has better corrosion resistance, especially in marine environments.

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: We maintain a large inventory of 630 stainless steel with custom sizes, finishes, and processing options to meet your needs.
• Глобальный охват: Our extensive supply chain ensures we can fulfill 630 stainless steel orders worldwide.
• Быстрый ответ: Expect fast quotes within 24 hours, with expert support and a lifetime warranty on our products.
• Compliance & Certification: Our 630 stainless steel meets ASTM A564 standards and is certified by SGS or TUV for easy traceability.
• Flexible Shipping: Choose from FOB, CFR, or CIF shipping methods for cost-effective, secure delivery.

In addition to our top-quality 630 stainless steel, we also offer 630 Stainless Steel Rods & Plates and so on, designed for applications requiring high strength and excellent corrosion resistance. Whether you’re in aerospace, manufacturing, or energy, our 17-4PH products deliver outstanding performance, with custom sizes and finishes to match your precise needs.

Let SteelPRO Group be your go-to partner for high-performance materials—our 630 stainless steel products are ready to meet the demands of even the most challenging projects.