THÉP KHÔNG GỈ 1.4542 (17/4 & 630)

Thép không gỉ tôi kết tủa 1.4542 (17/4 & 630) là loại thép có chứa crom và niken, mang lại sự kết hợp tối ưu các đặc tính của mác thép martensitic và austenitic. Giống như mác thép martensitic, chúng được biết đến với khả năng đạt được độ bền cao thông qua xử lý nhiệt và chúng cũng có khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ austenitic.
Độ bền kéo cao của thép không gỉ tôi kết tủa xuất hiện sau quá trình xử lý nhiệt dẫn đến sự tôi kết tủa của ma trận martensitic hoặc austenitic. Quá trình tôi đạt được thông qua việc bổ sung một hoặc nhiều nguyên tố Đồng, Nhôm, Titan, Niobi và Molypden.
Loại thép tôi kết tủa nổi tiếng nhất là 17-4 PH. Tên gọi này xuất phát từ việc bổ sung 17% Crom và 4% Niken. Nó cũng chứa 4% Đồng và 0,3% Niobi. 17-4 PH còn được gọi là thép không gỉ mác 630.
Ưu điểm của thép tôi kết tủa là chúng có thể được cung cấp ở trạng thái "xử lý dung dịch", dễ gia công. Sau khi gia công hoặc phương pháp chế tạo khác, có thể áp dụng một lần xử lý nhiệt ở nhiệt độ thấp duy nhất để tăng cường độ của thép. Quá trình này được gọi là lão hóa hoặc làm cứng theo tuổi. Vì được thực hiện ở nhiệt độ thấp, thành phần không bị biến dạng.

BẢNG THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CƠ TÍNH CỦA INOX 17/4 & 630

Đặc tính
Thép làm cứng kết tủa được phân loại thành một trong ba nhóm dựa trên cấu trúc vi mô cuối cùng của chúng sau khi xử lý nhiệt. Ba loại là: martensitic (ví dụ 17-4 PH), bán austenitic (ví dụ 17-7 PH) và austenitic (ví dụ A-286).
Hợp kim martensitic
Thép không gỉ làm cứng kết tủa martensitic có cấu trúc chủ yếu là austenitic ở nhiệt độ ủ khoảng 1040 đến 1065°C. Khi làm nguội đến nhiệt độ phòng, chúng trải qua quá trình biến đổi làm thay đổi austenit thành martensite.
Hợp kim bán austenitic
Không giống như thép làm cứng kết tủa martensitic, thép làm cứng kết tủa bán austenitic được ủ đủ mềm để gia công nguội. Thép bán austenit giữ nguyên cấu trúc austenit ở nhiệt độ phòng nhưng sẽ hình thành martensite ở nhiệt độ rất thấp.
Hợp kim austenit
Thép kết tủa austenit giữ nguyên cấu trúc austenit sau khi ủ và tôi cứng bằng quá trình lão hóa. Ở nhiệt độ ủ từ 1095 đến 1120°C, pha kết tủa có thể hòa tan. Nó vẫn ở dạng dung dịch trong quá trình làm nguội nhanh. Khi nung nóng lại đến 650 đến 760°C, kết tủa xảy ra. Điều này làm tăng độ cứng và độ bền của vật liệu. Độ cứng vẫn thấp hơn so với thép kết tủa martensit hoặc bán austenit. Hợp kim austenit vẫn không có từ tính.
Độ bền
Giới hạn chảy của thép không gỉ tôi kết tủa là 515 đến 1415 MPa. Độ bền kéo dao động từ 860 đến 1520 MPa. Độ giãn dài từ 1 đến 25%. Có thể sử dụng phương pháp gia công nguội trước khi lão hóa để đạt được độ bền cao hơn.
Ký hiệu hợp kim
Thép không gỉ 1.4542 tương tự như nhưng không phải là loại thép tương đương trực tiếp:
- 17/4 
- UNS S17400
- Lớp 630
Sản phẩm được cung cấp
Đây là thông số kỹ thuật của thanh, thường có dạng tròn và lục giác,cây vuông đặc,tấm,cuộn
Khả năng chống ăn mòn
Thép không gỉ tôi kết tủa có khả năng chống ăn mòn từ trung bình đến tốt trong nhiều môi trường. Chúng có sự kết hợp tốt hơn giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn so với hợp kim martensitic xử lý nhiệt dòng 400. Khả năng chống ăn mòn tương tự như thép không gỉ 304.
Trong môi trường clorua ấm, 17-4 PH dễ bị rỗ và ăn mòn khe hở. Khi được ủ ở nhiệt độ 550°C trở lên, 17-4 PH có khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất cao. Khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất tốt hơn đi kèm với nhiệt độ ủ cao hơn.
Khả năng chống ăn mòn thấp khi xử lý bằng dung dịch (ủ) và không nên sử dụng trước khi xử lý nhiệt.
Khả năng chịu nhiệt
17-4 PH có khả năng chống oxy hóa tốt. Để tránh giảm tính chất cơ học, không nên sử dụng ở nhiệt độ tôi kết tủa quá cao. Nếu yêu cầu độ bền ở nhiệt độ môi trường là quan trọng, nên tránh tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ 370-480°C.
Khả năng Chế tạo
Việc chế tạo tất cả các loại thép không gỉ chỉ nên được thực hiện bằng các dụng cụ chuyên dụng cho vật liệu hoặc dụng cụ bằng thép không gỉ, và bề mặt làm việc phải được vệ sinh kỹ lưỡng trước khi sử dụng. Những biện pháp phòng ngừa này là cần thiết để tránh nhiễm chéo thép không gỉ bởi các kim loại dễ bị ăn mòn, có thể làm đổi màu bề mặt sản phẩm chế tạo.
Khả năng làm việc lạnh
Các quá trình tạo hình nguội như cán, uốn và tạo hình thủy lực có thể được thực hiện ở nhiệt độ 17-4PH nhưng chỉ trong điều kiện ủ hoàn toàn. Sau khi gia công nguội, khả năng chống ăn mòn ứng suất được cải thiện bằng cách lão hóa lại ở nhiệt độ làm cứng kết tủa.
Khả năng làm việc nóng
Gia công nóng 17-4 PH nên được thực hiện ở nhiệt độ 950°-1200°C. Sau khi gia công nóng, cần xử lý nhiệt hoàn toàn. Quá trình này bao gồm ủ và làm nguội đến nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn. Sau đó, chi tiết cần được tôi cứng kết tủa để đạt được các tính chất cơ học cần thiết.
Khả năng gia công
Trong điều kiện ủ, 17-4 PH có khả năng gia công tốt, tương tự như thép không gỉ 304. Sau khi xử lý nhiệt tôi cứng, việc gia công khó khăn nhưng vẫn có thể thực hiện được.
Dụng cụ cacbua hoặc thép tốc độ cao thường được sử dụng với chế độ bôi trơn tiêu chuẩn. Khi yêu cầu giới hạn dung sai nghiêm ngặt, cần phải tính đến những thay đổi về kích thước do xử lý nhiệt.
Khả năng xử lý nhiệt
Chìa khóa cho tính chất làm cứng thép không gỉ bằng phương pháp kết tủa nằm ở quá trình xử lý nhiệt.
Sau khi xử lý dung dịch hoặc ủ thép không gỉ tôi kết tủa, một giai đoạn "làm cứng lão hóa" ở nhiệt độ thấp duy nhất được áp dụng để đạt được các đặc tính mong muốn. Vì quá trình xử lý này được thực hiện ở nhiệt độ thấp, không xảy ra biến dạng và chỉ có sự đổi màu bề mặt. Trong quá trình làm cứng, kích thước giảm nhẹ. Sự co ngót này khoảng 0,05% đối với thép H900 và 0,10% đối với thép H1150.
Các đặc tính cơ học điển hình đạt được ở nhiệt độ 17-4 PH sau khi xử lý dung dịch và làm cứng theo thời gian được trình bày trong bảng ở trang đính kèm. Các ký hiệu trạng thái được thể hiện bằng nhiệt độ làm cứng theo thời gian tính bằng °F.
Điều kiện: Phạm vi cường độ kéo (N/mm² hoặc MPa) QT 650: 650 - 850
QT 700: 700 - 850
QT 800: 800 - 950
QT 850: 850 - 1000
QT 900: 900 - 1050
Khả năng hàn
Thép tôi kết tủa có thể được hàn dễ dàng bằng các quy trình tương tự như quy trình được sử dụng cho thép không gỉ dòng 300.
Có thể hàn thành công thép hàn loại 17-4 PH mà không cần gia nhiệt trước. Có thể sử dụng phương pháp xử lý nhiệt sau khi hàn để đảm bảo kim loại hàn có cùng tính chất như kim loại gốc. Loại que hàn được khuyến nghị để hàn thép hàn loại 17-4 PH là loại 17-7 PH.

Đặc tính chống ăn mòn lý tưởng cho các ngành công nghiệp:
Mặc dù là thép martensitic, vốn thường nhạy cảm với ăn mòn, nhưng 17-4PH vẫn mang lại khả năng chống ăn mòn cực tốt trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Đặc biệt, trong môi trường dầu khí, hóa chất hay hàng hải – nơi mà khả năng kháng ăn mòn là điều kiện tiên quyết – 17/4 PH là lựa chọn tương đương hoặc vượt trội so với thép không gỉ 304L.
Dễ dàng xử lý sau khi gia công:
Là loại thép được hóa bền bằng kết tủa, 17/4 PH có thể dễ dàng gia công như thép austenitic. Sau quá trình xử lý nhiệt, thép đạt được độ cứng và độ bền tối ưu mà vẫn giữ được độ dẻo phù hợp để gia công cơ khí, hàn và xử lý nhiệt tiếp theo.
Ứng dụng đa dạng trong thực tế:
Nhờ tính năng chịu áp lực và ăn mòn cao, 17/4PH được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như bình chịu áp, tuabin hơi, và các bộ phận tiếp xúc với môi trường ăn mòn hoặc áp suất cao. Ngoài ra, thép còn được ứng dụng hiệu quả trong hệ thống cánh quạt, nơi yêu cầu cao về tính cơ học và độ bền ăn mòn.
Đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật khắt khe:
Với môi trường hoạt động khắc nghiệt, các bộ phận như trục, cánh bơm hay cụm truyền động đòi hỏi vật liệu có khả năng chịu ăn mòn và lực cao – 17/4 PH đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu này. Tính ổn định pha và khả năng giữ cơ tính sau khi gia công giúp vật liệu này duy trì hiệu suất lâu dài.
Ứng dụng tiêu biểu của 17-4 PH:
Nền tảng ngoài khơi và công trình trên biển: Nhờ khả năng chịu ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt, 17-4 PH được sử dụng trong nền móng ngoài khơi, giàn khoan và các hạng mục biển khác.
Ngành thực phẩm: Được ứng dụng rộng rãi trong thiết bị chế biến thực phẩm nhờ đảm bảo vệ sinh, độ bền và khả năng chống ăn mòn với axit nhẹ.
Ngành giấy và bột giấy: Đây là môi trường có tính ăn mòn cao, 17-4PH là lựa chọn lý tưởng nhờ kháng axit và mài mòn tốt.
Ngành hàng không: Các bộ phận của tuabin – nơi yêu cầu vật liệu vừa chịu lực vừa chống ăn mòn tốt – đều có thể dùng thép 17-4PH.
Thiết bị y tế: Dùng trong chế tạo dao mổ, thiết bị phẫu thuật nhờ độ cứng và khả năng chống ăn mòn sau khi đánh bóng.
Xử lý chất thải hạt nhân: 17-4PH có khả năng chịu phóng xạ và ăn mòn, được sử dụng trong hệ thống lưu trữ và xử lý chất thải phóng xạ.
Các ứng dụng công nghiệp khác: Từ dầu khí, năng lượng cho đến sản xuất máy móc chính xác – 17-4PH luôn là lựa chọn linh hoạt và hiệu quả.