الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 PH （17-4 الفولاذ المقاوم للصدأ） هو نوع من الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ الذي يحتوي أيضًا على بعض الخصائص الأوستنيتيّة. ويُعرف أيضًا باسم الفولاذ المقاوم للصدأ SAE Type 630 أو UNS S17400، وهو فولاذ مقاوم للصدأ متصلب بالترسيب.
ماذا يعني 17-4؟
يشير الرقم "17" في الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 إلى محتوى الكروم 17%، بينما يشير الرقم "4" إلى محتوى النيكل 4% تقريبًا. ويمنح هذا التركيب الكيميائي الفريد المادة مزايا مميزة في الأداء.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
يشتمل التركيب الكيميائي النموذجي للفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 على الكروم (15-17.51 تيرابايت 3 تيرابايت) والنيكل (3-51 تيرابايت 3 تيرابايت) والنحاس (3-51 تيرابايت 3 تيرابايت) وكميات صغيرة من الكربون والمنجنيز والسيليكون وعناصر أخرى. يضمن مزيج هذه العناصر قوة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل.
العنصر | الرمز | نطاق المحتوى (%) |
الكروم | كر | 15.0 – 17.5 |
نيكل | ني | 3.0 – 5.0 |
النحاس | النحاس | 3.0 – 5.0 |
الكربون | C | ≤ 0.07 |
المنجنيز | من | ≤ 1.00 |
السيليكون | سي | ≤ 1.00 |
الكبريت | S | ≤ 0.03 |
الفوسفور | P | ≤ 0.03 |
الموليبدينوم | مو | ≤ 0.50 (اختياري) |
الكروم والنيكل هما العنصران الأساسيان اللذان يحددان مقاومة المادة للتآكل وقوتها.
تساعد إضافة النحاس المادة على تحقيق قوة عالية من خلال تصلب الترسيب.
وتساهم عناصر أخرى مثل الكربون والمنجنيز والسيليكون في الخواص الميكانيكية للمادة وسهولة التصنيع الآلي.
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 بأسماء ودرجات مختلفة في مختلف المعايير في جميع أنحاء العالم. فيما يلي بعض الأسماء والدرجات الشائعة:
المعيار/المؤسسة | الاسم/الرتبة | الملاحظات |
ASTM (الولايات المتحدة الأمريكية) | 17-4 فهرنهايت | الاسم القياسي الأمريكي الشائع |
AISI (الولايات المتحدة الأمريكية) | النوع 630 | رقم تصنيف AISI |
UNS (الولايات المتحدة الأمريكية) | S17400 | رقم نظام الأمم المتحدة |
AMS (مواد الفضاء الجوي) | AMS 5643 | شائعة في الصناعات الفضائية والدفاعية |
EN (معيار أوروبي) | X5CrNiCuNb16-4 | التسمية الكيميائية الأوروبية |
DIN (ألمانيا) | 1.4542 | رقم المادة الألمانية |
JIS (اليابان) | SUS630 | الاسم القياسي الياباني |
غب (الصين) | 0Cr17Cr17Ni4Cu4Nb | الدرجة القياسية الصينية |
BS (المملكة المتحدة) | 17/4 فهرنهايت | المعيار البريطاني |
أفنور (فرنسا) | Z6CNU17-04 | التسمية القياسية الفرنسية |
الاسم الأكثر شيوعًا على المستوى الدولي هو "17-4PH"، حيث يشير "PH" إلى "تصلب الترسيب".
وتشمل الأسماء الأخرى "النوع 630" بموجب معيار AISI و"SUS630" بموجب معيار JIS.
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 بأسماء ودرجات مختلفة في مختلف المعايير في جميع أنحاء العالم. فيما يلي بعض الأسماء والدرجات الشائعة:
المعيار/المؤسسة | الاسم/الرتبة | الملاحظات |
ASTM (الولايات المتحدة الأمريكية) | 17-4 فهرنهايت | الاسم القياسي الأمريكي الشائع |
AISI (الولايات المتحدة الأمريكية) | النوع 630 | رقم تصنيف AISI |
UNS (الولايات المتحدة الأمريكية) | S17400 | رقم نظام الأمم المتحدة |
AMS (مواد الفضاء الجوي) | AMS 5643 | شائعة في الصناعات الفضائية والدفاعية |
EN (معيار أوروبي) | X5CrNiCuNb16-4 | التسمية الكيميائية الأوروبية |
DIN (ألمانيا) | 1.4542 | رقم المادة الألمانية |
JIS (اليابان) | SUS630 | الاسم القياسي الياباني |
غب (الصين) | 0Cr17Cr17Ni4Cu4Nb | الدرجة القياسية الصينية |
BS (المملكة المتحدة) | 17/4 فهرنهايت | المعيار البريطاني |
أفنور (فرنسا) | Z6CNU17-04 | التسمية القياسية الفرنسية |
الاسم الأكثر شيوعًا على المستوى الدولي هو "17-4PH"، حيث يشير "PH" إلى "تصلب الترسيب".
وتشمل الأسماء الأخرى "النوع 630" بموجب معيار AISI و"SUS630" بموجب معيار JIS.
الخواص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
الممتلكات | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية | الملاحظات |
الكثافة | 7.75 جم/سم مكعب | 0.280 رطل/بوصة³ | الكثافة النموذجية للفولاذ 17-4 PH |
معامل المرونة | 200 جيجا باسكال | 29 × 10 × 10³ كسي | يقيس الصلابة |
التوصيل الحراري | 18 واط/م-ك | 125 وحدة حرارية حرارية بريطانية في الساعة - قدم² فهرنهايت | التوصيل الحراري عند درجة حرارة 25 درجة مئوية |
السعة الحرارية النوعية | 460 جول/كجم-كجم-ك | 0.11 وحدة حرارية بريطانية/رطل-درجة فهرنهايت | السعة الحرارية عند 25 درجة مئوية |
المقاوماتية الكهربائية | 0.79 µ Ω-م | 31.1 µΩ في | في درجة حرارة الغرفة |
نقطة الانصهار | 1400-1440°C | 2550-2625°F | نطاق الذوبان النموذجي |
الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
الممتلكات | H900 (المعالجة الحرارية) | H1025 (المعالجة الحرارية) | القيمة الإمبراطورية | الملاحظات |
قوة الشد | 1310 ميجا باسكال | 1070 ميجا باسكال | 190 كسي | بعد المعالجة الحرارية H900 وH1025 H900 وH1025 |
قوة المردود | 1170 ميجا باسكال | 965 ميجا باسكال | 170 كسي | بعد المعالجة الحرارية H900 وH1025 H900 وH1025 |
الاستطالة | 10-15% | 15-20% | 10-15% | النسبة المئوية للاستطالة بعد الكسر |
الصلابة (روكويل) | 40-47 من 40-47 HRC | 35-45 درجة الحرارة 35-45 درجة مئوية | 40-47 من 40-47 HRC | صلابة روكويل بعد المعالجة الحرارية |
مزايا الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
قوة وصلابة عالية
بعد المعالجة الحرارية المناسبة (مثل H900)، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 قوة شد ممتازة أعلى من 1300 ميجا باسكال وقوة خضوع أعلى من 1170 ميجا باسكال، مما يجعله مثاليًا للبيئات عالية التحميل والإجهاد العالي.
مقاومة ممتازة للتآكل
ويتمتع بمقاومة استثنائية للتآكل في بيئات مختلفة، بما في ذلك الكلوريدات ومياه البحر والظروف الحمضية، مما يجعله مناسبًا لصناعات مثل صناعة الطيران والكيماويات والقطاع البحري.
أداء جيد في المعالجة الحرارية
باستخدام التصلب بالترسيب، يمكن تعديل خصائص المادة وفقًا للاحتياجات الخاصة. يمكن أن تعزز حالات المعالجة الحرارية المختلفة مثل H900 وH1025 وH1150 من قوتها وصلابتها.
متانة عالية ومقاومة عالية للصدمات
وعلى الرغم من قوته العالية، إلا أنه يحافظ أيضًا على صلابة جيدة، خاصةً بعد معالجة H1025، مما يمكنه من تحمل أحمال الصدمات الكبيرة.
نطاق تطبيق واسع
ونظرًا لقوته ومقاومته للتآكل والمتانة، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 في مجموعة متنوعة من الصناعات مثل صناعة الطيران والكيماويات والطب والطاقة.
صب الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 على نطاق واسع في الصب لأنه يوفر قوة وصلابة عالية وخصائص ممتازة للتصلب بالترسيب. هذه الخصائص تجعله مناسبًا لصب المكونات عالية الأداء في ظل الظروف الصعبة.
المزايا
- قوة وصلابة عالية، خاصة بعد المعالجة الحرارية (على سبيل المثال، H900 أو H1025).
- مقاومة ممتازة للتآكل، ومناسبة للبيئات المسببة للتآكل مثل المواد الكيميائية ومياه البحر.
- قابلية صب جيدة، مما يسمح بإنشاء أجزاء معقدة ودقيقة.
تطبيقات مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4:
يشيع استخدام مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 في صناعات الطيران والمعالجة الكيميائية والهندسة البحرية والطاقة، خاصةً في شفرات التوربينات وأجسام المضخات والمفاعلات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل وأداءً عاليًا في درجات الحرارة العالية.
طرق معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
بالإضافة إلى الصب، يمكن معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 من خلال تقنيات مختلفة لإنتاج مكونات مختلفة:
التصنيع الآلي
تشمل الخراطة، والطحن، والطحن، والطحن، والحفر. مناسبة لإنتاج القِطع ذات الأشكال المختلفة.
الدوران: تُستخدم للأجزاء الأسطوانية أو المخروطية.
الطحن: تُستخدم للأشكال والأسطح المعقدة.
الطحن: للتشطيب الدقيق والأسطح الملساء.
الحفر: لتشكيل ثقب دقيق.
التزوير
ومن خلال التسخين والضغط، يعمل التشكيل على تحسين كثافة المادة وقوتها وصلابتها. وتشمل تقنيات التشكيل على الساخن والتشكيل على البارد.
اللحام
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 بقابلية لحام جيدة ويمكن لحامه باستخدام طرق مثل اللحام بالليزر وTIG.
الختم
تُستخدم لتشكيل صفائح رقيقة من الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 إلى أشكال مختلفة من خلال القطع أو الثني أو السحب العميق.
القطع
تُستخدم طرق القطع بالليزر والنفث المائي والبلازما للقطع والأشكال الدقيقة.
معالجة السطح
تُستخدم تقنيات مثل الصقل والصقل بالحقن والطلاء بالكهرباء والنترة لتحسين مقاومة التآكل والصلابة والمظهر.
المعالجة الحرارية
تُستخدم طرق مثل المعالجة بالمحلول والتعتيق (التصلب بالترسيب) لضبط البنية الداخلية للمادة وخصائصها.
تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4
الطيران والفضاء
يُستخدم في الأجزاء الهيكلية للطائرات، ومكونات المحركات، وشفرات التوربينات، ومعدات الهبوط، وأجهزة نقل الحركة نظرًا لقوته العالية ومقاومته للتآكل.
الطاقة
يُستخدم في استخراج النفط والغاز، والطاقة النووية، والصناعات الكيميائية للمكونات الحرجة مثل المضخات والصمامات والمحامل والمبادلات الحرارية.
المواد الكيميائية
ونظرًا لمقاومته للأحماض والقواعد، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 على نطاق واسع في معدات المعالجة الكيميائية مثل المفاعلات وخطوط الأنابيب والخزانات.
الطب الباطني
كما أن توافقه الحيوي ومقاومته للتآكل يجعله مثاليًا للأدوات الجراحية ومسامير العظام واستبدال المفاصل.
البحرية
يُستخدم في المعدات البحرية، بما في ذلك السفن والمنصات البحرية، نظراً لمقاومته للتآكل في مياه البحر.
السيارات
تستخدم للأجزاء عالية القوة والمقاومة للتآكل مثل مكونات المحرك وأنظمة العادم وأجزاء ناقل الحركة.
الأدوات
يشيع استخدامه للقوالب والأدوات بسبب صلابته ومقاومته للتآكل.
تجهيز الأغذية
ونظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل، فإنه يُستخدم أيضًا في معدات معالجة الأغذية مثل حاويات التخزين والناقلات.
الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 هو مادة متعددة الاستخدامات ذات خواص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل ومرونة في المعالجة، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في الصناعات والتطبيقات الصعبة.
كيف يمكن لمانيك المساعدة
في شركة Manek، نقدم لعملائنا سلسلة من الخدمات المخصصة خصيصًا للفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 PH والمعادن الأخرى، بما في ذلك الصب الاستثماري، والصب بالرمل، والصب بالقالب، والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وتصنيع الصفائح المعدنية بالإضافة إلى المعالجات السطحية المختلفة.
نوفر أيضاً مجموعة متنوعة من إمكانيات التصنيع الأخرى. يمكنك الحصول على عروض أسعار مجاناً، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد، والقولبة بحقن البلاستيك والطلاء بالمسحوق.
الأسئلة الشائعة
نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 مغناطيسي. فهو من الفولاذ المارتنسيتي المتصلب بالترسيب، وعادةً ما يُظهر الفولاذ المارتنسيتي خواص مغناطيسية.
يمكن أن يختلف مستوى المغناطيسية اعتماداً على المعالجة الحرارية والمعالجة التي يخضع لها.
نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 أقوى بشكل عام من الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
17-4 عبارة عن فولاذ متصلب بالترسيب ويتمتع بقوة شد وإنتاجية أعلى بكثير مقارنةً بالفولاذ 304، وهو فولاذ أوستنيتي غير قابل للصدأ. بعد المعالجة الحرارية، يمكن أن يحقق الفولاذ 17-4 قوة شد تصل إلى 1300 ميجا باسكال، في حين أن 304 عادةً ما تكون قوة الشد فيه تتراوح بين 520 و720 ميجا باسكال.
نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 أكثر صلابة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316. يمكن أن يحقق الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4، خاصةً بعد المعالجة الحرارية، مستويات صلابة عالية (صلابة روكويل تتراوح بين 40-47 HRC)، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عادةً ما يكون أكثر ليونة، حيث تتراوح صلابته بين 20-30 HRC.
على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، إلا أنه ليس محصنًا تمامًا ضد الصدأ أو التآكل. ففي ظل البيئات القاسية، خاصةً في وجود تركيزات عالية من الكلوريد أو الظروف القاسية، يمكن أن يتآكل. ومع ذلك، فإن مقاومته للتآكل أفضل من العديد من أنواع الفولاذ الأخرى.
لا، الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 ليس جزءًا من السلسلة 300. يُصنَّف على أنه فولاذ مارتينسيتي متصلب بالترسيب ويشار إليه عادةً باسم سبيكة 17-4 PH. تشتمل السلسلة 300 على الفولاذ الأوستنيتي، مثل 304 و316، والتي تختلف عن 17-4 من حيث التركيب والخصائص.
