식품 공장 유지 관리 팀은 14개월마다 동일한 샤프트 고정 링을 교체합니다. 링은 17-4 PH이며 데이터 시트에서 가장 강한 열인 H900으로 숙성되었으며 세척수가 모이는 러그에서 계속 균열이 발생합니다. 합금이 문제가 아닙니다. 조건은. H900은 약 1,310MPa의 항복 강도를 구입하고 해당 등급의 염화물 응력 부식 마진의 대부분을 사용하여 이에 대한 비용을 지불합니다.
짧은 대답: 17-4(UNS S17400, AISI 630, EN 1.4542)는 마르텐사이트 석출 경화 스테인리스강입니다. 연질 용액 처리된 상태에서 기계로 가공하거나 스탬핑한 다음 480°C~620°C에서 숙성하여 약 725MPa~1,310MPa의 항복 강도에 도달합니다. 300시리즈 이상의 강도와 400시리즈 이상의 내식성이 필요할 때, 노화단계를 조절할 때 지정합니다. 염화물, 뜨거운 산 또는 약 300°C 이상의 지속 사용 온도가 한계를 설정하는 경우에는 지정하지 마십시오.
우리가 보는 거의 모든 17-4 고장은 동일한 근본 원인으로 추적됩니다. 즉, 시효 처리는 합금이 존재하는 이유가 아닌 형식으로 취급되었습니다.
석출 경화 메커니즘의 작동 원리
약 1,040°C에서 용체화 처리하면 합금 원소가 면심 입방 오스테나이트로 용해됩니다. 그런 다음 공기 냉각을 통해 해당 오스테나이트가 고탄소 공구강의 단단하고 균열이 발생하기 쉬운 판형 마르텐사이트가 아닌 저탄소 라스 마르텐사이트로 변형됩니다. 탄소가 0.07%로 제한되어 있기 때문에 냉각된 구조는 가공하기에 충분히 부드럽고 냉각 속도는 담금질 및 템퍼 합금강에 비해 왜곡이 작게 유지될 만큼 완만합니다.
노화는 힘이 나오는 곳입니다. 부품을 480~620°C에서 1~6시간 동안 유지하면 결정립 경계를 고정하는 니오븀 탄화물과 함께 구리가 풍부한 상이 나노미터 크기로 침전됩니다. 이러한 석출물은 마르텐사이트 격자를 변형시키고 전위 이동을 차단합니다. 시간이 지나면서 침전물이 미세하고 응집력 있게 유지되어 강도가 최고조에 달합니다. 시간이 지나면서 더 뜨거워지고 거칠어집니다. 강도가 떨어지며, 연성, 인성 및 응력 부식 저항성이 회복됩니다.
화학이 일을 한다
대략 15.5~17.5% Cr, 3~5% Ni, 3~5% Cu 및 0.15~0.45% Nb. 크롬은 부동태 피막을 형성하고 구리는 침전물을 공급하며 니오븀은 입자 크기를 미세화하고 과노화를 지연시킵니다.
왜곡이 적은 1단계
담금질 탱크가 없고 균열 위험이 없으며 일반적으로 성장이 0.1% 미만입니다. 이것이 바로 이 등급이 공차를 유지해야 하는 완성 가공 부품과 성형 링에 적합한 이유입니다.
모든 조건에서 자기력을 발휘함
304나 316과 달리 17-4는 조건 A부터 H1150까지 강자성을 유지합니다. 잔류 자성이 잔해를 끌어당기는 센서 타겟, 자기 클램핑 및 모든 어셈블리에 적합합니다.
조건별 부동산 데이터
노화 곡선이 사양입니다. 아래 값은 ASTM A564 또는 AMS 5643에 따른 막대 및 소형 단조품의 일반적인 실온 수치입니다. 무거운 부분은 더 낮게 작동하므로 항상 테스트 쿠폰의 출처를 명시하십시오.
그 거래에 실제로 드는 비용이 무엇인지 주목하십시오. 서클립이나 볼트 체결부에서는 1,310MPa와 725MPa 수율 사이의 차이가 설계에 영향을 미치는 경우가 거의 없습니다. 그 이유는 벌크 재료가 파손되기 훨씬 전에 홈, 나사산 또는 섹션 변경이 파손되기 때문입니다. 중요한 것은 부품이 서비스 간격 동안 해당 환경에서 살아남는지 여부입니다. 그런 측면에서 보면 H900은 잘못된 선택인 경우가 많고 H1150은 올바른 선택인 경우가 많습니다.
대부분의 데이터 시트에 묻혀 있는 숫자
항복 강도는 비교하기 쉽고 과대평가되기 쉽습니다. 아래 차트는 마케팅 수치가 아닌 일반적인 최소값을 사용하여 실온에서 일반적인 대안에 대해 17-4를 배치합니다.
205MPa
205MPa
275MPa
655MPa
725MPa
1,310MPa
막대보다 더 중요한 점은 다음과 같습니다.
- 염화물 응력 부식은 실제 천장입니다. 인장 응력, 염화물 및 대략 60°C 이상의 온도는 고전적인 조합을 형성하며 피크 노화 조건은 이에 대한 내성이 가장 낮습니다. H1150 또는 H1150M으로의 초과 노화가 표준 완화입니다.
- 신맛 서비스 표준은 등급을 과도하게 숙성된 조건으로 제한합니다. NACE MR0175/ISO 15156은 H900에서 17-4를 허용하지 않으므로 최대 강도로 지정된 밸브 스템이나 웰헤드 패스너는 가공되기 전에도 규정을 준수하지 않습니다.
- 강도가 높을수록 수소 취성 위험이 높아집니다. H900의 17-4 부품을 전기도금해야 하는 경우 베이킹 주기는 선택 사항이 아니며 도금 공장에서는 이를 구매 주문서에 기록해야 합니다.
- 17-4가 슬라이딩 접촉에서 17-4를 상대로 달릴 때 골링이 일반적입니다. 경도가 다르거나 건식 필름 윤활제 또는 상대면 하나를 변경하면 재료를 업그레이드하는 것보다 더 저렴하게 문제를 해결할 수 있습니다.
- 노화로 인해 산 세척이나 기계적 수단으로 제거해야 하는 어두운 산화물이 남습니다. 그렇지 않으면 지불한 내식성이 표면에 나타나지 않습니다.
등급이 그 자리를 차지하는 곳
설계자가 코팅 의존 합금강을 사용하지 않고 316 강도의 약 두 배를 필요로 하는 응용 분야에 소비가 집중되어 있습니다. 아래 분할은 시장 조사가 아닌 예시적인 계획 관점입니다.
항공우주, 30% — AMS 5643이 적용되는 액추에이터 하드웨어, 부속품, 고강도 패스너 및 기체 구성 요소.
석유 및 가스, 25% — 밸브 스템, 게이트, 시트 및 해저 하드웨어는 거의 항상 과노화 상태입니다.
화학 및 공정, 18% - 펌프 샤프트, 임펠러, 슬리브 및 믹서.
식품, 종이, 제약, 12% — 닥터 블레이드, 칼, 샤프트 및 세척용 하드웨어.
의료 및 실험실, 8% - 도구 및 도구; 기타 산업적 용도가 나머지를 구성합니다.
17-4 패스너, 서클립 및 스탬프 부품 지정
고정 링과 스탬프 와셔는 부하를 매우 작은 부분에 집중시켜 사양 논리를 변경합니다. 외부 원형에서는 러그 루트, 홈 접촉면 및 테이퍼진 부분이 축방향 하중을 전달하고 1,310MPa에서 날카로운 내부 모서리가 균열 시작점이 됩니다. 루트 반경, 가장자리 끊김 및 비부하 면에 스탬핑 버를 유지하는 버 방향을 지정합니다.
DIN 471 샤프트용 외부 서클립 크기, 재질, 코팅, 하중 및 속도 데이터가 포함된 DIN 471 샤프트 링은 러그 루트가 집중 하중을 전달하는 축 유지를 지정하는 데 도움이 됩니다. 제품보기 → 보어 홈의 내부 링은 일단 설치되면 압축 상태가 되므로 관찰된 파손 모드는 러그 균열보다는 홈 전단, 링 피로 또는 영구 변형 쪽으로 이동합니다. 이것이 보어측 유지에서 과도한 노화 조건이 흔히 발생하는 한 가지 이유입니다. 약간 더 낮은 수율과 더 많은 연신율은 과도하게 확장되었을 때 갈 곳이 없는 최고 노화된 링보다 설치 변형과 진동을 훨씬 더 잘 견뎌냅니다.
보어 고정을 위한 DIN 472 내부 서클립 내부 보어 링은 압축 상태에 있습니다. DIN 472 크기, 재료, 코팅 및 하중 데이터는 축 고정 선택을 지원합니다. 제품보기 → 스탬프가 찍힌 브래킷, 제한 케이지 및 특수 모양의 링은 다시 다른 경로를 따릅니다. 40HRC 부품을 성형하는 것은 비실용적이며 성형 후 노화되기 때문에 조건 A로 성형됩니다. 부드러운 상태에서의 스프링백은 예측 가능합니다. 시효 조건에서는 그렇지 않으므로 도구 보상은 어닐링된 스트립을 기반으로 해야 하며 첫 번째 시효 배치에서 확인되어야 합니다. 우리의 맞춤형 스탬핑 및 성형 프로그램 형성, 숙성, 석회질 제거, 부동태화, 검사의 순서를 중심으로 구축되었습니다.
부식 방지 특수형 분할 고정 링 샤프트 또는 보어 고정을 위한 스테인레스 스틸 또는 니켈 합금의 맞춤형 부식 방지 분할 링; 완제품 경도 및 로트 추적성을 검증합니다. 제품보기 → 두 가지 구매 세부 사항은 어떤 강도 수치보다 더 가치가 있습니다. 첫째, 혼합된 로트는 조립 후 언픽이 불가능하므로 에이징 차지 번호를 통한 히트 로트 추적성을 고집합니다. 둘째, 테스트 막대뿐만 아니라 완성된 부품의 경도를 지정하십시오. 경도는 노후화로가 인증서에 명시된 대로 실제로 작동했는지 여부를 나타내는 가장 저렴한 프록시입니다.
재작업을 방지하는 소싱 워크플로우
- 로드 케이스를 고정합니다. 축 하중, 진동 진폭, 사이클 수, 설치 변형 및 서비스 온도. 이것이 없으면 조건 선택은 추측일 뿐입니다.
- 데이터 시트가 아닌 환경에서 조건을 선택하십시오. H900 또는 H1025를 향한 건조하고 정적 지점; H1150 또는 H1150M을 향한 염화물, 세척 또는 신맛 서비스 지점.
- 사양을 완전히 작성하세요. 등급 및 UNS 번호, 조건 및 노화 주기, 경도 범위, ASTM A564 또는 A693 참조, 표면 마감, 부동태화 표준, 도금된 경우 수소 베이킹, 마킹 및 추적성.
- 샘플뿐만 아니라 프로세스를 검증하십시오. 노후화로 균일성, 산화물 제거, 경도 조사 빈도 및 나가는 검사가 감사에 속합니다. 자체 제조 및 검사 흐름 .
- 첫 번째 기사에서 정기적으로 확인하십시오. 화학, 경도, 미세 구조 및 해당되는 경우 염수 분무 또는 SCC 스크리닝 검사.
유지 관리 및 규정 준수 참고 사항
- 현장에서 17-4 부품을 재노화하거나 스트레스를 완화하지 마십시오. 잘못된 온도로의 통제되지 않은 이탈은 수백 메가파스칼의 항복 강도를 조용히 제거할 수 있으며 부품의 어떤 부분도 달라 보이지 않습니다.
- 러그 접촉부의 홈에 흠집, 틈새 얼룩, 증거 표시가 있는지 검사하십시오. 영구 세트가 적용된 링은 이미 초기 하중을 잃었으므로 다시 장착하는 것이 아니라 교체해야 합니다.
- 문서를 호출된 표준에 맞춰 유지하십시오. 막대 및 단조품의 경우 ASTM A564, 시트, 스트립 및 플레이트의 경우 ASTM A693, 항공우주의 경우 AMS 5643, 유럽 작업의 경우 EN 10088-3 등급 1.4542, EN 10204 3.1 인증서를 기준으로 합니다.
- Sour 서비스의 경우 견적을 내기 전에 과잉 상태와 경도 한도를 확인하고 NACE MR0175/ISO 15156 요구 사항을 사양 부록에 묻지 않고 도면에 표시하십시오.
- 산화물을 계획합니다. 공기 중에서 노화되면 제거해야 하는 열 착색이 발생합니다. 도면에 부동태화라고 되어 있지만 공정에서 산세척을 건너뛰면 현장의 부식 성능이 자격 테스트와 일치하지 않습니다.
약한 공정 제어에서는 어떤 재료 선택도 살아남지 못합니다. 17-4는 기록된 주기, 모든 로트의 경도 검사 및 이후의 깨끗한 스케일 제거 단계를 통해 노화를 야금 작업으로 취급하는 공급업체에 보상합니다. 이 세 가지를 올바르게 맞추면 이 등급은 가격 대비 거의 비교할 수 없는 강도, 인성 및 내식성의 조합을 제공합니다.
