UNS S17400
0Cr17Ni4Cu4Nb(GB/T), 17-4PH(ASTM)，AISI630(ASTM), W.Nr. 1.4542
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1 概述
SS17400马氏体沉淀硬化不锈钢是一种铬镍铜沉淀硬化不锈钢，用于要求高强度和硬度以及中等耐腐蚀性的应用场合。高强度保持在大约600℉ (316℃)。这种合金有些标准规范里的指定牌号为630。
S17400合金在退火条件下具有马氏体结构，通过低温处理进一步强化，使合金中析出含铜相。与沉淀硬化家族中的许多合金相比，S17400合金只需要简单一步法沉淀硬化热处理，在900℉ (482℃)到1150℉(621℃)的温度范围内，根据所需的强度和韧性的组合，进行一步法。这种一步热处理可获得多种性能。在900℉ (482℃)范围内的热处理产生最高强度，尽管略低于合金如S17700或S15700。后者的沉淀硬化不锈钢一般需要更多的步骤来完成热处理。
2 应用
海上平台、直升机甲板等平台
食品加工
纸浆和造纸工业
航空航天(飞机和燃气轮机叶片)
机械零部件
核反应堆
油气工业
化学加工组件
一般金属加工行业
3 化学成份
Fe | Ni | Nb | Cr | Cu | Mo | Ta |
Bal. | 3.0-5.0 | 5xC-0.45 | 15.5-17.5 | 3.0-5.0 | ≤0.60 | ≤0.45 |
C | Mn | Si | P | S | Nb+Ta | |
≤0.07 | ≤1.00 | ≤0.70 | ≤0.035 | ≤0.030 | 0.15-0.45 |
4 产品形式
产品形式有: 棒材(圆、扁、六边形、方形、异形)、线材、锻件、管、环、板、板、带材等，退火状态交货。
5 物理性能
熔点：1400-1440℃
比热：502J/(kg)
剪切模量：77.4 GPa 11200 ksi
泊松比：0.27-0.30(公制) 0.27-0.30(英制)
6 力学性能
在900℉(482℃) 到1150℉(621℃) 的热处理范围内，室温拉伸性能可以有很大的变化。下面所示的值是典型的室温特性，可用于各种沉淀硬化热处理以及1950℉(1066℃)溶液退火热处理。
条件 | A | H900 | H1075 | H1150 | |
0.2%屈服强度 | ksi | 110 | 180 | 135 | 125 |
MPa | 760 | 1,240 | 930 | 860 | |
抗拉强度 | ksi | 150 | 195 | 155 | 145 |
MPa | 1,030 | 1,340 | 1,070 | 1,000 | |
延伸率 (% in 2") | 8 | 10 | 10 | 10 | |
硬度Rc(HB) | 38 max. (363HB max.) | 40-47 (388-444HB) | 33-39 (311-376HB) | 28-37 (277-352HB) | |
7 耐蚀性能
试验表明，S17400在大多数介质中的耐蚀性可与304不锈钢相媲美，在石油化工、食品加工、造纸等行业具有304L同级别的耐腐蚀性能。
与任何其他标准硬化不锈钢相比，S17400合金具有更优越的耐腐蚀性能。总的来说S17400合金的耐腐蚀性优于可硬化的400系列不锈钢。与其他沉淀硬化不锈钢一样，S17400在峰值强度下更容易发生应力腐蚀开裂。因此，在有可能发生氯化物应力腐蚀开裂的应用中，材料应该被沉淀硬化，以产生与预期最终用途一致的低硬度。这是通过在最高温度下热处理来实现的，这将产生合适的低性能。退火状态下的材料一般不应投入使用。在这种情况下，材料具有未回火马氏体结构，比时效材料的延展性更差。未回火马氏体可能会发生不可预测的脆性断裂。在腐蚀环境下，未回火马氏体对氢脆等脆化现象的敏感性要高于经过沉淀硬化热处理的材料。同样，未回火马氏体对氯离子应力腐蚀开裂的敏感性要高于对马氏体进行回火处理的材料。
这种合金在静海水中容易发生腐蚀或裂纹腐蚀。
8 热处理
航空航天材料规范(AMS 5604)规定的较小性能
退火热处理
热处理产生马氏体结构，溶液热处理应在1900-1950℉(1038-1066℃)范围内保温30分钟，然后迅速冷却至 16℃ (60℉)以下，完成马氏体的转变。
沉淀硬化热处理
S17400沉淀硬化不锈钢的热处理工艺总结如下
条件 | 温度 | 保温时间 |
H900 | 900±10℉(482±5℃) | 60分钟 ± 5分钟 |
H1075 | 1075±10℉(579±5℃) | 4小时 ± 0.25小时 |
H1150 | 1150±10℉(621±5℃) | 4小时 ± 0.25小时 |
9 焊接性能
S17400沉淀硬化不锈钢是很容易用用于不锈钢等级的常规惰性气体方法进行焊接。通常不需要预热。焊接后需要热处理产生各种沉淀硬化热处理性能。如果使用匹配的填充材料，通过焊后沉淀硬化热处理可以在焊缝中得到与母材相似的性能。当在母材上进行了大量的焊道时，便对材料产生了大量的热循环。此时对材料先进行溶液退火，再进行沉淀硬化热处理，可以获得更均匀的力学性能。溶液退火的效果是使热循环的影响最小化。当使用不匹配的填充料进行焊接时，应使用奥氏体不锈钢如308L型或其他韧性奥氏体不锈钢，然而这种填料不会产生沉淀硬化反应。
10 锻造
S17400不锈钢锻造温度为1010℃(1850℉)。锻造之前，在1177℃(2150℉)保温，锻造之后先进行溶液退火，再进行沉淀硬化处理。
11 热加工
S17400不锈钢可采用普通工艺进行热加工，加工温度为1038℃(1900℉)。热加工之后先进行溶液退火，再进行沉淀硬化处理。
12 冷加工
S17400不锈钢虽然初始屈服强度高，但仍可采用普通工艺进行冷加工。
13 标准规范
AMS 5342 耐腐蚀钢，熔模铸造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化热处理，抗拉强度130 Ksi (896 Mpa)
AMS 5343 耐腐蚀钢，熔模铸造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化热处理（H1000)，抗拉强度150 Ksi (1034Mpa)(17-4)
AMS 5344 耐腐蚀钢，熔模铸造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化热处理（H900)，抗拉强度180 Ksi (1241Mpa)(17-4)
AMS 5355 耐腐蚀钢，熔模铸造，16Cr 4.1Ni 28Nb 3.2Cu，均化，溶液退火，沉淀硬化热处理
AMS 5604 板材、薄板、带材
AMS 5622 耐蚀16Cr-4.0Ni- 0.30(Nb+Ta) - 4.0Cu，棒材、丝材、锻造、管材、环件，溶液退火，电极自耗重熔，沉淀硬化。
AMS 5643 棒材、锻件、管材、环件。
AMS 5825 耐蚀钢，焊丝16.4Cr - 4.8Ni - 0.22Cb(Nb) - 3.6Cu
AMS 5827 电焊条
AMS 7474 螺栓
ASTM A564 / ASTM SA564 棒材、丝材、型材
ASTM A693 / ASME SA693 板材、薄板、带材
ASTM A705 / ASME SA705 锻件
SAE J467(17-4PH) 特殊用途合金（高温合金）
MIL-S-81506
MIL-C-24111
MIL-P-47183
MIL-S-81591 军用规格:钢、熔模铸件
EN 10088-3 半成品、棒材、条杆、丝材、型材、亮棒。
EN 10250-4 一般工程用开模锻不锈钢锻件
GB/T 1220 不锈钢棒材
GJB 2294 航空用不锈钢和耐热钢条规范
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