Что такое "PH" в нержавеющей стали? Понимание значения термина "PH"

Что именно представляет собой нержавеющая сталь PH?"

Отличный вопрос.

По сравнению с традиционными мартенситными типами, PH-типы обладают такими преимуществами, как высокая прочность, отличная коррозионная стойкость и упрощенные процессы термообработки.

PH означает "закалка осадком", тип термообработки, который несколько отличается от традиционной термообработки мартенситных типов.

Первоначальная "обработка раствором" проводится при высоких температурах, обычно при 1900 градусах по Фаренгейту, чтобы убедиться, что все элементы сплава необходимые для реакции закалки, равномерно распределены в структуре металла.

При этих температурах структура является аустенитной. Начиная с этой температуры, сплав охлаждается со скоростью, поддерживающей распределение упрочняющих элементов в растворе.

Исходя из химического состава конкретных сплавов, структуры, получаемые после "обработки раствором", бывают мартенсит, полуаустенит или аустенит.

Эти структуры содержат больше упрочняющих элементов, чем полностью стабильные, поэтому они просто ждут дополнительной термической обработки, чтобы вызвать изменения внутри.

Однако они достаточно стабильны, чтобы мы могли изготавливать детали перед окончательной закалочной термообработкой.

Эта дополнительная, относительно низкотемпературная термическая обработка называется "старением". Повышенная температура и время позволяют подвижности элементов соединиться и образовать "преципитаты" (считайте, частицы), которые впоследствии укрепляют структуру.

Тип сплава PH

Давайте разделим типы PH-сплавов по структуре, достигнутой в результате обработки раствором...

1. Мартенситный тип

При обработке раствором они образуют низкоуглеродистый мартенсит, который является относительно более мягким, но и хрупким. Сплав не должен использоваться в условиях обработки раствором.

При повторном нагреве до температуры старения образовавшиеся частицы еще больше укрепляют структуру и повышают прочность и коррозионные характеристики.

Полученное состояние термообработки обозначается буквой H, за которой следует температура старения.

Например: H900 указывает на то, что она прошла обработку раствором с последующим старением при температуре 900 градусов по Фаренгейту. В результате второй простой термической обработки твердость увеличивается, а минимальное значение предел текучести достигает 170 000 фунтов на квадратный дюйм.

Состояние варьируется от H900 до H1150, или даже двойного H1150 (выдержанного дважды при температуре 1150 градусов по Фаренгейту). Чем выше температура старения, тем ниже прочность, но увеличивается вязкость.

H1150M - это состояние старения, при котором достигается самая низкая твердость.

Обработанный раствором, отожженный в растворе, отожженный и Cond A - это синонимы при описании условий.

Как правило, эти типы подвергаются обработке раствором на сталелитейном заводе, а затем стареют после изготовления дополнительных деталей.

Если он уже находится в желаемом состоянии старения, дальнейшая термообработка не требуется. Это полностью зависит от содержания предоставленного оптимального плана производства.

К распространенным нержавеющим сталям этой группы относятся 17-4 (также известная как 630), 15-5, 13-8, 450 и 455.

2. Полуаустенитный тип

Химический состав этих сплавов приводит к появлению различных структур в процессе термической обработки.

Как и для всех нержавеющих сталей PH, первым этапом является "обработка раствором". При этом достигается равномерное распределение элементов, участвующих в реакции закалки, в аустенитной структуре.

После охлаждения от температуры раствора структура этих сплавов остается в аустенитном состоянии при комнатной температуре... но только на время.

Эта относительно мягкая и пластичная аустенитная структура дает нам возможность выполнять более широкий спектр производственных операций, чем мартенситные типы до закалки.

Что ж... похоже, мы нашли способ получить свой торт и съесть его тоже. На этом этапе мы можем получить более мягкий и пластичный металл, а затем закалить его до высокой прочности полностью мартенситной нержавеющей стали PH.

Чтобы добиться окончательного упрочнения материала, сначала нужно дать возможность аустенитной структуре превратиться в мартенситная структура. Существует три способа формирования мартенситной структуры.

Любой из:

Охладите до -100 градусов по Фаренгейту и выдержите до 8 часов.

Или

Нагрейте до 1400 градусов по Фаренгейту и выдержите до 3 часов.

Или

Холодная обработка (как холодная прокатный лист)

Теперь, когда мы имеем мартенситную структуру, привычная обработка старением может выполнить окончательную закалку в этих типах.

Двухступенчатый процесс закалки для этих марок обозначается префиксом, за которым следует H и температура старения. Префикс указывает на метод формирования мартенсита.

Например:

• R H950 означает криогенную обработку (отсюда R) с последующей выдержкой при температуре 950 градусов по Фаренгейту.
• T H1050 означает термический процесс, то есть выдержку при температуре 1050 градусов по Фаренгейту.
• C H900 представляет собой холодную обработку с последующей выдержкой при температуре 900 градусов по Фаренгейту.

К полуаустенитным маркам стали относятся 17-7 (AISI 631), 15-7 (632), AM-350 (633) и AM-355 (634).

Как правило, в таких случаях требуется превосходная чистота переплавленной стали, а точные детали требуемой термообработки зависят от марки и спецификации стали.

3. Аустенитный тип

Последняя категория нержавеющих сталей PH - это те, которые сохраняют аустенитную структуру от обработки раствором до процесса старения.

Хотя их прочность значительно ниже, чем у двух других типов PH, они немагнитны и по прочности превосходят нержавеющие стали серии 300.

Обработка раствором обычно происходит при более высоких температурах по сравнению с другими типами. Старение также происходит при более высоких температурах, обычно выше 1300.

В большинстве случаев для сплава применяется только одна процедура старения. Поскольку температура старения выше, эти сплавы можно использовать при температурах, при которых другие типы PH теряют прочность.

Примером такого типа является нержавеющая сталь A286, которая обладает превосходной чистотой при вакуумном переплаве, идеально подходящей для применения в аэрокосмических двигателях и турбинах.