17-4 PH, precipitatiehardend roestvast staal gesmeed in elke H-conditie
Wij smeden 17-4 PH tot assen, ringen, schijven en delen volgens tekening, geleverd met een 3.1- of 3.2-certificaat en verouderd tot de conditie die op uw tekening staat.
Afweging
17-4 PH of een verwante kwaliteit?
Of 17-4 PH de juiste keuze is of dat een van de naaste verwanten beter uitpakt, hangt doorgaans af van drie dingen. Het gaat om de combinatie van sterkte en corrosievastheid, de taaiheid dwars op de vezel en de normen waarmee uw organisatie rekent. Weegt u die tegen elkaar af, dan valt de keuze meestal snel.
Sterk én roestvast
Binnen de groep hardbaar roestvast staal combineert 17-4 PH hoge sterkte met corrosievastheid, en dat maakt de legering zo breed toepasbaar. Chroomstaal als type 410 is minder bestand, terwijl 17-4 PH in de meeste omgevingen dicht bij 302 en 304 komt.
15-5PH voor taaiheid dwars op de vezel
Komt het bij uw onderdeel vooral aan op taaiheid, dan is 15-5PH (1.4545, UNS S15500) het overwegen waard. Door het lagere chroomgehalte is deze verwant taaier, vooral dwars op de vezelrichting en bij grotere diameters.
AISI 630 bij een EN-order
AISI 630 is een andere naam voor dezelfde legering. Werkt uw inkoop met EN-normen en P-toestanden in plaats van H-condities, dan vindt u de Europese aanduiding bij AISI 630 / 1.4542.
Toepassing
Waar wordt 17-4 PH voor gebruikt?
In de praktijk komt 17-4 PH vooral terug waar sterkte en corrosievastheid samen moeten gaan. Denk aan onderdelen als:
Offshore-componenten voor olie en gas
Hogedrukdelen
Klepstelen en afsluiterspindels
Lucht- en ruimtevaart, defensie
Pompassen en motorassen
Tandwielen
Legering
Chemie en sterkte van 17-4 PH per conditie
Hoe sterk 17-4 PH uitpakt, bepaalt de verouderingsconditie: de chemische analyse ligt vast, maar de rekgrens, treksterkte en hardheid schuiven mee met de conditie die u kiest. Houd daarom de conditie van uw tekening bij de hand.
Chemische samenstelling
| Element | Gewicht % (ASTM A564) |
|---|---|
| Koolstof (C) | ≤ 0,07 |
| Silicium (Si) | ≤ 1,00 |
| Mangaan (Mn) | ≤ 1,00 |
| Fosfor (P) | ≤ 0,040 |
| Zwavel (S) | ≤ 0,030 |
| Chroom (Cr) | 15,00 – 17,50 |
| Nikkel (Ni) | 3,00 – 5,00 |
| Koper (Cu) | 3,00 – 5,00 |
| Niobium + tantaal (Nb+Ta) | 0,15 – 0,45 |
Mechanische eigenschappen per verouderingsconditie
| Conditie | Rp0,2 min. (MPa) | Rm min. (MPa) | A min. (%) | Hardheid (HB) |
|---|---|---|---|---|
| H900 | 1170 | 1310 | 10 | ≥ 388 |
| H925 | 1070 | 1170 | 10 | ≥ 375 |
| H1025 | 1000 | 1070 | 12 | ≥ 331 |
| H1075 | 860 | 1000 | 13 | ≥ 311 |
| H1100 | 795 | 965 | 14 | ≥ 302 |
| H1150 | 725 | 930 | 16 | ≥ 277 |
| H1150M | 520 | 795 | 18 | ≥ 255 |
| H1150D | 725 | 860 | 16 | 255 – 311 |
De minima gelden in langsrichting volgens ASTM A564 bij een doorsnede tot 203,2 mm; H1150M en H1150D kennen geen maatgrens. Is de doorsnede groter of valt het smeedstuk onder ASTM A705, dan stemmen we de eisen vóór de productie met u af.
Conditiekeuze
Welke H-conditie past bij de belasting?
Taaiheid en sterkte lopen bij 17-4 PH niet samen op. Hoe meer taaiheid uw onderdeel nodig heeft, hoe hoger de verouderingstemperatuur moet liggen; die hogere temperatuur levert taaiheid op, maar kost wat sterkte. De belasting van het onderdeel bepaalt dus waar het evenwicht komt te liggen.
H900 als sterkte voorop staat
Komt het bij uw onderdeel vooral aan op maximale sterkte, dan is H900 de aangewezen conditie: geen enkele veroudering haalt een hogere rekgrens en treksterkte. Moet het onderdeel juist taaiheid bieden, dan schiet H900 tekort en kiest u een hoger verouderde conditie.
Gebruik onder het vriespunt
Datasheets geven per conditie een ondergrens: −18 °C voor H925, −79 °C voor H1150 en −196 °C voor H1150M. Geef daarom de laagste bedrijfstemperatuur van het onderdeel door.
Gevraagde kerfslagwaarden
Staan er kerfslageisen in uw specificatie, dan vermijdt u een verouderingstemperatuur onder 550 °C en kiest u een conditie die hoger verouderd is.
H1150D bij zuur gas
In zuurgasomgevingen zijn uitsluitend dubbel verouderde condities een optie, en voor olie- en gaswinning is dat H1150D. Volgens NACE MR0175 / ISO 15156-3 mag de hardheid van 17-4 PH niet boven 33 HRC uitkomen; uw specificatie bepaalt welke eis geldt.
Warmtebehandeling
Warmtebehandeling van 17-4 PH
Voorwarmen en smeden
Voor het smeden warmt het blok op naar 1150 tot 1180 °C; afhankelijk van de datasheet stopt het smeden bij 950 of 1010 °C. Daarna volgt altijd eerst het oplosgloeien.
Oplosgloeien tot conditie A
Het oplosgloeien gebeurt op 1025 tot 1055 °C; daarna koelt het stuk af naar 32 °C of kouder. In die toestand bedraagt de hardheid hooguit 363 HB.
Eén verouderingscyclus
Precipitatie in één cyclus op vaste temperatuur geeft het staal zijn sterkte. De duur loopt uiteen van een uur bij 480 °C (H900) tot vier uur bij 620 °C (H1150).
Twee verouderingscycli
H1150M krijgt eerst twee uur op 760 °C en aansluitend vier uur op 620 °C, terwijl H1150D twee keer vier uur op 620 °C doorloopt.
Trekproef, hardheid en ultrasoon onderzoek
Trekproef en hardheidsmeting op elk stuk tonen aan dat de H-conditie van uw order is bereikt. Vervolgens onderzoeken we het voorgedraaide oppervlak ultrasoon; pas als ook die controle in orde is, volgt de vrijgave.
Namen
Namen en normen van 17-4 PH
Deze legering is een martensitisch roestvast staal dat hardt door precipitatie; behalve chroom en nikkel bevat de analyse koper en niobium. Op de tekening staat na de naam de conditie: de letter A, of H gevolgd door een getal.
| Aanduiding | Waarde |
|---|---|
| Handelsnaam | 17-4 PH / 17-4PH |
| UNS | S17400 |
| ASTM | A564 (staf en profielen), A705 (smeedstukken) |
| ASME / AMS | SA-564 en SA-705 Type 630, AMS 5643 (staf) |
| AISI / EN | 630 / 1.4542 |
| Condities | A, H900, H925, H1025, H1075, H1100, H1150, H1150M, H1150D |
Keuring
De H-conditie op het 3.1-certificaat
Bij 17-4 PH ligt de verantwoordelijkheid voor smeden, bewerken én testen in één hand, en dat ziet u terug op het certificaat.
Op een certificaat voor 17-4 PH weegt de conditie het zwaarst: één en dezelfde smelt levert in H900 heel andere waarden op dan in H1150. Naast chemische analyse, trekproef en hardheid vermeldt het 3.1-certificaat volgens EN 10204 dus ook de cyclus van oplosgloeien en verouderen.
Veelgevraagd
Specificeren en bestellen van 17-4 PH
Wat is het verschil tussen H900 en H1150?
H900 en H1150 zijn op verschillende temperaturen verouderd: het getal na de H is die temperatuur in graden Fahrenheit, dus 900 °F en 1150 °F. Na het verouderen koelt het staal in lucht af. Van de twee is H900 het sterkst en H1150 het taaist; H925, H1025, H1075 en H1100 zitten ertussen.
Mag 17-4 PH in conditie A worden gebruikt?
Nee, als eindtoestand is conditie A voor de meeste toepassingen niet geschikt. De structuur is dan niet-ontlaten martensiet: de breuktaaiheid is laag en het materiaal weerstaat spanningscorrosie slechts matig. Als leveringstoestand komt conditie A wel vaak voor, namelijk als u na het verspanen zelf veroudert; het onderdeel krimpt daarbij slechts licht. Wilt u vooral verspanen, dan laat oververouderd materiaal zich beter bewerken dan conditie A.
Waarom geeft magnetisch onderzoek bij 17-4 PH soms valse indicaties?
Een indicatie bij magnetisch onderzoek (MPI) kan ontstaan door deltaferriet in de structuur, ook als het materiaal foutvrij is. In 15-5PH is de samenstelling nauwer begrensd, zodat deltaferriet nagenoeg ontbreekt en MPI betrouwbaarder uitvalt. Voor het verouderen gelden bij beide kwaliteiten dezelfde H-condities.
Is ASTM A564 of A705 de juiste norm voor een smeedstuk?
ASTM A705 past vaak het best bij een gesmede as, ring of schijf, omdat die norm over smeedstukken gaat. Noem in de aanvraag de geldende norm en de editie, zodat proeven en conditie daarop aansluiten. Is voor uw drukapparatuur een ASME-keuring nodig, dan hoort daarbij SA-564 of SA-705.
Met welke dichtheid wordt het smeedgewicht berekend?
Voor het berekenen van het gewicht volstaat 7,8 g/cm³. De dichtheid verschilt per conditie iets: conditie A heeft 7750 kg/m³, H1150 komt op 7820 kg/m³. Een smeedstuk berekenen we op inzetgewicht, dus het eindgewicht plus de toeslag voor bewerking en het materiaal voor teststukken.
Welke H-condities staan in het voorraadprogramma?
Op het voorraadprogramma staan conditie A, H1025, H1075 en H1150. Een conditie op de lijst betekent nog niet dat iedere diameter direct beschikbaar is. Voorraadmateriaal leveren we als staf of als basis voor een smeedstuk, afhankelijk van wat u nodig hebt. Of uw maat beschikbaar is, bekijken we per aanvraag; vermeld daarvoor het aantal, de conditie, de diameter en de lengte.
Hoe verloopt de keuring voor een offshoreproject?
Bij offshoreprojecten is afname volgens NORSOK mogelijk. Eist het project onafhankelijke keuring, dan is een instantie als DNV, ABS of Lloyd's Register bij de keuring betrokken en ontvangt het onderdeel een 3.2-certificaat. Daarnaast kunt u onder andere een kerfslagproef, penetrantonderzoek en PMI laten uitvoeren. Vermeld de proeven en de gewenste instantie direct in uw aanvraag.
Is één smeedstuk in de voorgeschreven H-conditie te bestellen?
Ja, u kunt ook één smeedstuk in de voorgeschreven conditie bestellen, net als een kleine serie. Bij vrijvormsmeden is geen matrijs nodig, dus u hoeft geen gereedschapskosten over meerdere stuks te verdelen. Noem aantal, conditie en certificaattype in de aanvraag, zodat de offerte past bij wat u echt nodig hebt.
Waarom telt de H-conditie mee in de levertijd?
Omdat oplosgloeien en verouderen afzonderlijke behandelingen zijn, telt de conditie naast gewicht en afmetingen mee in de planning. De levertijd hangt dus af van de H-conditie, het gewicht, de afmetingen en de bewerkingsgraad van het stuk. Welke termijn voor uw tekening geldt, staat in de offerte.
Tot welke temperatuur is 17-4 PH bruikbaar?
De maximale bedrijfstemperatuur ligt volgens datasheets rond 315 °C, al rekenen sommige met 350 °C. Kortstondig kunt u het staal gebruiken tot 50 °C onder de verouderingstemperatuur van de conditie die u kiest. Wordt het onderdeel continu heter, dan past een nikkellegering of een kruipvast staal als 1.4923 beter.
Prijs en planning voor uw 17-4 PH-onderdeel
Stuur uw tekening met het gewenste aantal naar info@rdforgings.com, of bel +31 (0)85 773 7470 als u er liever even over doorpraat. U hoort dan welke uitvoering en conditie voor uw onderdeel haalbaar zijn.
Tekening en aantal
Norm en H-conditie
NACE-eis of laagste bedrijfstemperatuur
Gewenste levertijd
Offerte aanvragen
Laat uw gegevens achter, wij nemen snel contact met u op.