630 (17-4 PH) مقابل 631 (17-7 PH) الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب: القوة مقابل الصلابة

 

ما هي تركيباتها الأساسية والاختلافات الرئيسية في الخصائص الميكانيكية؟

يحتوي 630 (17-4 PH) على 15-17.5% كروم، و3-5% ني، و3-5% نحاس، و0.15-0.45% نيوتن، مع أقل من أو يساوي 0.07% درجة مئوية. وفي الحالة المعالجة بالحرارة H900، فإنه يحقق قوة إنتاج تصل إلى ~1100 ميجا باسكال وصلابة تبلغ 38 HRC، موازنة القوة والليونة للاستخدام الصناعي العام.631 (17-7 PH) يحتوي على 16-18% كروم، 6.5-7.75% ني، 0.75-1.5% آل، مع أقل من أو يساوي 0.09% سي، ولا يحتوي على نحاس أو نيوبيوم. تنتج المعالجة الحرارية TH1050 قوة قصوى تصل إلى ~ 1380 ميجا باسكال و 42 HRC، مع صلابة استثنائية عند درجات حرارة تحت الصفر تصل إلى -200 درجة. كلا الدرجتين غير مغناطيسيتين في حالة التلدين بالمحلول وتصبح مغناطيسية بعد التصلب بالترسيب.

كيف تختلف عمليات المعالجة الحرارية للحصول على الأداء الأمثل؟

بالنسبة لـ 630، فإن دورة H900 القياسية هي: يصلب المحلول عند 1040 درجة، ويروي إلى درجة حرارة الغرفة، ثم ينضج عند 480 درجة لمدة ساعة واحدة لزيادة القوة. يؤدي التعتيق عند درجات حرارة أعلى (على سبيل المثال، 620 درجة لـ H1150) إلى تقليل القوة ولكنه يحسن مقاومة التآكل والمتانة. ويتطلب 631 عملية من خطوتين-لأعلى أداء: تصلب المحلول عند 1065 درجة، ثم التبريد إلى درجة حرارة الغرفة، ثم التعتيق عند 510 درجة لمدة ساعة واحدة (حالة TH1050). ويمكن أيضًا أن يتم تصنيعه على البارد-قبل تعتيقه لزيادة قوته بنسبة 10-15%. ويجب تصنيع كلا الدرجتين في المحلول-حالة التلدين-حيث يصعب للغاية تصنيع حالتهما المتصلبة بدون أدوات متخصصة.

في أي التطبيقات لا يمكن استبدال درجة واحدة على الأخرى؟

اختر 630 لتطبيقات التآكل العامة-القوة والمتوسطة-: أدوات قاع النفط والغاز، وسيقان الصمامات، وقضبان الأسطوانات الهيدروليكية، والمزروعات الطبية (على سبيل المثال، البراغي العظمية) حيث يكون التوافق الحيوي والقوة أمرًا بالغ الأهمية. اختر 631 للاستخدامات الفضائية والدفاعية والتبريدية: مكونات معدات هبوط الطائرات، وأجزاء نظام توجيه الصواريخ، وأقواس الأقمار الصناعية، ومعدات تخزين الغاز الطبيعي السائل (LNG) التي تواجه درجات حرارة شديدة التقلبات.631 مفضلة أيضًا لخدمة درجات الحرارة المرتفعة-التي تصل إلى 315 درجة، بينما تنخفض قوة 630 سريعًا فوق 260 درجة.

كيف يمكن مقارنة مقاومتها للتآكل بدرجات القوة-الأخرى العالية؟

يوفر 630 مقاومة للتآكل مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ 304، كما أنه يقاوم الظروف الجوية والمياه العذبة والتآكل الكيميائي الخفيف. إنه يعمل بشكل جيد في المحاليل الملحية لحقول النفط ولكن لا يوصى به في البيئات البحرية التي لا تحتوي على طبقات حماية. إن المحتوى العالي من الكروم في 631 يمنحه مقاومة أفضل قليلاً للكلوريد من 630، ويتحمل التعرض لرذاذ الملح على المدى القصير - في منشآت الطيران الساحلية. لا يزال أقل من مقاومة التآكل البحري التي يتميز بها 316L. يتفوق كلا الصفين على درجات المارتنسيت مثل 410 و420 في البيئات المسببة للتآكل، ولكنهما أقل مقاومة من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (على سبيل المثال، 2205) للبيئات الصناعية القاسية.

ما هي المفاضلة بين التكلفة والتصنيع-بين الدرجتين؟

630 أرخص بنسبة 15-20% من 631، مما يجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة-للتطبيقات غير الفضائية عالية القوة-. كما يعمل محتواه من النحاس على تحسين قابلية التصنيع مقارنةً بـ 631.631 الذي يتمتع بقابلية تشكيل أقل من 630 بسبب محتواه العالي من النيكل والألومنيوم، مما يتطلب قوة أكبر للثني والسحب العميق لتجنب التشقق. لا يُنصح باللحام للأحمال الحرجة-الأجزاء الحاملة من أي درجة-يؤدي اللحام إلى تعطيل البنية الدقيقة المتصلبة للترسيب-، مما يقلل القوة في المنطقة المتضررة بالحرارة- بنسبة 30-40%.