ASTM A693 タイプ 630 17-4 PH プレート

1.厚さ: 0.1mm - 150mm
2.幅: 1000 - 3300mm
3.長さ: 1000 - 12000mm
4.同等品: UNS S17400、WNR.1.4542、タイプ 630
5.標準: ASTM A 693、ASME SA 693、AMS 5604

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製品説明

名前17-4PH静かに誤解を招きます。「17」は 400 シリーズのフェライト系ステンレスのように読み取れ、「4」はニッケルの追加のように聞こえ、名前全体は化学の脚注のように見えます。実際、17-4PH は製造業者が購入できる最も強力なステンレス鋼の 1 つであり、最も硬い状態で 1,310 MPa の引張強度に達するマルテンサイト析出硬化グレードであり、同じ断面における標準の 304 よりも約 70% 強いです。

この名前には興味深い部分が隠されています。このグレードは合金化だけで強度が得られるのではなく、工場ではなく購入者が指定する必要がある熱処理ステップによって強度が得られます。条件を指定せずに 17-4PH プレートを注文すると、強度が半分の柔らかくて機械加工可能なプレートが届きます。この記事では、2 つの性格、その間にある 5 つの老化条件、および注文書に表示する必要があるフィールドについて説明します。

製品形態

バー＆ロッド

プレート＆シート

コイル＆ストリップ

パイプ＆チューブ

継手：フランジ、ティー、エルボ、レデューサーなど

鍛造品：リング、シャフト、サークル、ブロック等

個性1：ソフトコンディション（コンディションA）

出荷されたままの状態で空冷しながら約 1,038 度で溶体化焼鈍した後の 17-4PH はマルテンサイト質ですが柔らかく、室温での引張強度は約 895 MPa で、伸びも良好です。この状態では、後のどの段階よりもプレートの形成、機械加工、溶接が容易になります。これは、製造業者がブランクを切断し、面を機械加工し、アセンブリを溶接する作業を行う状態です。その後の最終熱処理で強度を加えます。この 2 段階のロジックが析出硬化型ステンレスの要点です。柔らかいうちに形を作り、完成したら硬くします。

個性2：硬化条件（H900～H1150）

482 度から 621 度までの短い熟成により、プレートが変形します。焼鈍後にマルテンサイトマトリックスに溶解した銅は、ナノスケールの銅を多く含む粒子として析出し、構造を固定し、降伏強度を H900 で 1,170 MPa に引き上げます。時効温度を上げると析出物が粗大化し、強度と引き換えに靭性と耐食性が失われます。バイヤーは、同じプレートの化学的性質、同じミル、5 つの異なる最終製品というトレードオフポイントを選択します。そのため、条件コードは 17-4PH 注文で最も重要な行となります。

トリックの背後にある化学

要素	範囲 (重量%)	それがする仕事
炭素	0.07 max	低く保たれます。強度は炭化物ではなく析出によってもたらされる
クロム	15.0 - 17.5	ほとんどのサービスで 304 レベルの不動態皮膜と耐食性
ニッケル	3.0 - 5.0	マルテンサイト組織と靭性を安定化します。
銅	3.0 - 5.0	析出要素 - プレートを硬化させる Cu が豊富な粒子を形成します
ニオブ + タンタル	0.15 - 0.45	粒子を微細化し、降水反応の制御に役立ちます
マンガン・ケイ素	1.00 / 1.00 最大	脱酸素と溶解の規律

銅はグレードを硬化可能にし、クロムはステンレスにします。銅を除去すると、プレートはマルテンサイト強度レベルに留まり、1,300 MPa まで上昇することはありません。クロムを除去すると耐食性は低下し、低合金鋼になります。

条件の選択: 強度または靭性

状態	老化温度	引張(MPa)	収率0.2%(MPa)	伸長（％）	硬度（HRC）
H900	482度/1時間	1310 min	1170 min	10 min	40 - 47
H925	496度/4時間	1170 min	1070 min	10 min	38 - 46
H1025	552度/4時間	1070 min	1000 min	12 min	35 - 44
H1075	579度/4時間	1000 min	860 min	13 min	33 - 43
H1100	593度/4時間	965 min	795 min	14 min	32 - 40
H1150	621度/4時間	930 min	724 min	16 min	28 - 38

経験則: H900 は、圧縮または摩耗で負荷がかかるコンポーネント (ポンプシャフト、バルブステム、ファスナー) に最大の強度と硬度をもたらします。 H1025 ～ H1075 はエンジニアリングの中間であり、強度は高く維持され、靭性は許容範囲内です。 H1150 は、部品が衝撃を受けたり、塩化物にさらされたりする場合、または硬化後に良好な溶接性が必要な場合に選択されます。同じプレートで 5 つの異なるエンジニアリングの答えが得られます。

規格と製品形態

形状	標準	注意事項
プレート/シート/ストリップ	ASTM A693 (タイプ 630)	プレート標準;条件 A と条件 H をカバー
棒・棒・ワイヤー	ASTM A564 (グレード 630)	機械加工されたコンポーネントの最も一般的な形状
鍛造品	ASTM A705	バルブ本体、フランジ、ポンプ部品
航空宇宙用シート	AMS 5604	航空宇宙グレードのプレートとシート

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17-4PH プレートがプレミアムを獲得する場所

バルブステムとトリム - 高硬度、優れた耐かじり性、硬化バーまたはプレートから機械加工
ポンプシャフトとインペラ - H900 ～ H1075 の範囲の疲労強度
航空宇宙および防衛コンポーネント - H1025/H1075 の AMS 5604 シート
ファスナーとピン - 古典的な 17-4PH の役割であり、腐食も問題となる合金鋼に代わるものです。
金型およびツーリングプレート - 適度なコストで耐摩耗性を実現

お金がかかる3つの誤解

「17-4PHはステンレスなので腐食に強いです。」大気中での穏やかな使用では 304 と同様に耐腐食性がありますが、強い塩化物では穴が開いて SCC が発生する可能性があります。塩化物負荷が大きい場合は、H1150 条件を指定し、代わりに高合金グレードを検討してください。
「熱処理をしなくても溶接は大丈夫です。」条件 A での溶接は許容されますが、溶接部の析出硬化が失われます。強度を回復するためにアセンブリを再溶体化焼鈍し、時効処理する必要があります。あるいは、設計が局所的な軟溶接を許容する必要があります。
「H900が一番強いので最高の状態です。」使用温度が約 300 度を超えると、H900 状態は老化して柔らかくなり、その靭性はファミリーの中で最も低くなります。高温または衝撃を伴う使用では、より高い劣化状態が必要になります。