Oceli · precipitačně vytvrditelná nerez (PH)

1.4542 / 17-4PH

Precipitačně vytvrditelná martenzitická nerez s vysokou pevností, dobrou korozní odolností a jednoduchým tepelným zpracováním v jednom kroku (H900–H1150).

PH nerez

vysokopevná

letectvo

medicína

Popis materiálu

1.4542 (17-4PH, AISI 630) je precipitačne vytvrditeľná martenzitická nerezová oceľ. Kombinuje vysokú pevnosť (až 1300 MPa) s dobrou koróznou odolnosťou porovnateľnou s AISI 304. Vytvrdzuje sa jednoduchým starnutím pri 480–620 °C — bez kalenia do vody a s minimálnym rozmerovým skreslením. Označenia stavu H900/H1025/H1150 udávajú teplotu starnutia v °F.

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Hustota

7,80 g/cm³

Teplota tání

1404–1440 °C

Pevnost v tahu (Rm)

1000–1300 MPa (H900), 930–1070 MPa (H1025), 800–950 MPa (H1150)

Mez kluzu (Rp0,2)

900–1180 MPa (H900), 725–860 MPa (H1150)

Tažnost (A)

10–16 %

Tvrdost

40–44 HRC (H900), 33–36 HRC (H1150)

Tepelná vodivost

17,8 W/(m·K)

Max. provozní T

~300 °C (nad ňou klesá pevnosť aj korózna odolnosť)

Modul pružnosti (E)

196 GPa

Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.

Chemické složení

Cr 15,0–17,5 %, Ni 3,0–5,0 %, Cu 3,0–5,0 %, Nb+Ta 0,15–0,45 %, C ≤0,07 %, Mn ≤1,0 %, Si ≤1,0 %

Označení

EN / DIN: 1.4542 / X5CrNiCuNb16-4
ASTM / AISI / UNS: AISI 630 / UNS S17400 / 17-4PH
ČSN: 17465

Typické použití

letecké a obranné díly
hřídele a čerpadla
ventily a armatury
lékařské nástroje
díly pro ropný průmysl

Hlavní vlastnosti

vysoká pevnost (až 1300 MPa ve stavu H900)
dobrá korozní odolnost (mezi 304 a 316)
jednoduché tepelné zpracování
dobrá rozměrová stabilita při kalení

Zpracování

Obrobitelnost

průměrná (nejlepší ve stavu rozpouštěcího žíhání)

Svařitelnost

dobrá (bez předehřevu, po svaření precipitačně vytvrdit)

Povrchové úpravy

pasivácia

leštenie

PVD povlaky

brúsenie

Dostupnost a cena

Dostupnost

běžná jako tyč, občas plech

Cena

vyšší

Výhody a nevýhody

Výhody

veľmi vysoká pevnosť pri zachovaní húževnatosti
korózna odolnosť medzi 304 a 316
jednoduché tepelné spracovanie v jednom kroku (starnutie)
minimálne rozmerové zmeny pri vytvrdzovaní
dobrá obrobiteľnosť v stave rozpúšťacieho žíhania (stav A)

Nevýhody

nižšia korózna odolnosť v prostredí chloridov ako 316L
riziko krehnutia pri dlhodobej expozícii nad 300 °C
vyššia cena ako bežné austenitické nereze
pri stavoch H900 nižšia húževnatosť pri nízkych teplotách

Typické zpracování

CNC obrábění

TIG/MIG zváranie

precipitačné vytvrdzovanie

broušení

leštění

Alternativy

1.4404 (316L)

lepšia korózna odolnosť v chloridoch, nižšia pevnosť

1.4462 (Duplex 2205)

vyššia pevnosť aj korózna odolnosť

42CrMo4 (QT)

podobná pevnosť, ale nie je nehrdzavejúca

Aplikace a použití

Letectvo a obrana

hřídele
převodové díly
nosné konstrukce
spojovací materiál

Ropný a plynárenský priemysel

ventily
hřídele čerpadel
downhole diely

Medicína

chirurgické nástroje
diely nástrojov, ktoré musia byť tvrdé a nekorodujúce

Strojírenství

hřídele
ozubené kolesá pre náročné prostredia
formy pre plasty

Jadrový priemysel

čerpadla
armatury
reaktorové komponenty

Obrábění (CNC parametry)

Obrobitelnost

priemerná (~50 % vs. oceľ 1212 v stave A; horšia po vytvrdení)

Řezná rychlost

sústruženie 60–120 m/min, frézovanie 80–180 m/min (karbid, stav A)

Nástroj

karbid s PVD povlakom (TiAlN, AlCrN), pozitívna geometria, tuhé upnutie

Chlazení

hojné chladenie emulziou alebo vysokotlakové chladenie (HPC)

obrábať prednostne v stave rozpúšťacieho žíhania (stav A, ~32 HRC) a starnutie robiť až po hrubovaní; po H900 (44 HRC) je nutné brúsenie alebo tvrdé sústruženie CBN.

Svařování

Svařitelnost

dobrá

Přídavný materiál

AWS 630 (17-4PH), alternatívne ER308L pre nevytvrdzované spoje

Vhodné metódy

TIG

MIG

plazma

laser

elektróda

bez predohrevu; po zvare vykonať rozpúšťacie žíhanie (1040 °C / vzduch) + precipitačné vytvrdenie pre zjednotenie vlastností HAZ.

Povrchové úpravy

Pasivácia (HNO3)

vhodné

štandard po obrábaní pre obnovu pasivačnej vrstvy

Elektroleštenie

vhodné

pre medicínu a hygienické aplikácie

PVD povlaky (TiN, DLC)

vhodné

iba pri stavoch H1025+ (teplota povlakovania < teplota starnutia)

Tvrdé chromovanie

podmíněně

riziko vodíkového krehnutia — nutné odplynenie

Práškové lakovanie

vhodné

Tepelné zpracování

Žíhání

rozpúšťacie žíhanie: 1040 °C / 30 min → vzduch alebo olej (stav A)

Precipitace

H900: 480 °C / 1 h; H1025: 550 °C / 4 h; H1075: 580 °C / 4 h; H1150: 620 °C / 4 h — vzduch

voľba stavu je kompromis: H900 = max. pevnosť, nižšia húževnatosť; H1150 = max. húževnatosť a rozmerová stabilita.

Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)

Norma	Označenie
EN	1.4542 / X5CrNiCuNb16-4
AISI	630
UNS	S17400
obchodné	17-4PH
ASTM	A564 typ 630, A693 grade 630
JIS	SUS630
ČSN	17465

Dostupnost a formy

tyč kruhová

tyč štvorcová

plech (menej bežné)

výkovky

prášok pre 3D tlač (SLM/DMLS)

Cenová třída: €€€

bežná dostupnosť tyčí v stave A alebo H1025; plechy a výkovky na objednávku.

Environmentální a bezpečnostní poznámky

100 % recyklovateľná
biokompatibilná pre krátkodobý kontakt (chirurgické nástroje) — pre implantáty preferovať 316LVM alebo Ti
korózna odolnosť dobrá v atmosfére, obmedzená v chloridových a redukčných prostrediach

Upozornění při zpracování

brúsny prach z nerezí je klasifikovaný ako podozrivý karcinogén (Cr, Ni) — používať odsávanie a ochranu dýchania
vodíkové krehnutie po galvanickom pokovovaní — vždy vykonať odplynenie (190 °C / 4 h)

Späť na všetky materiály