S17400板材加工的熱處理工藝研究

　　一、S17400板材的特性

　　S17400沉淀硬化型不銹鋼

　　標準：AISI、ASTM

　　型號：17-4PH(SUS630)

　　UNS編號：S17400

　　S17400材料為美國牌號，是馬氏體沉淀硬化不銹鋼，S17400添加銅的沉淀硬化型鋼種。17-4PH用于制造軸類、汽輪機部件。

　　S17400化學成分：

　　碳 C：≤0.07

　　錳 Mn：≤1.00

　　硅 Si：≤1.00

　　鉻 Cr：15.5~17.5

　　鎳 Ni②：3.0~5.0

　　磷 P：≤0.04

　　硫 S：≤0.03

　　銅 Cu：3.0~5.0

　　鈮+鉭 Nb+Ta：0.15~0.45

　　S17400合金是沉淀、硬化、馬氏體不銹鋼。

　　S17400合金是由銅、鈮/鈳構成的沉淀、硬化、馬氏體不銹鋼。

　　這個等級具有高強度、硬度(高達300℃/572℉)和抗腐蝕等特性。

　　經過熱處理后,產品的機械性能更加完善,可以達到高達1100-1300 mpa (160-190 ksi) 的耐壓強度。

　　這個等級不能用于高于300℃(572℉) 或非常低的溫度下,它對大氣及稀釋酸或鹽都具有良好的抗腐蝕能力,它的抗腐蝕能力與304和430一樣。

　　(二)機械性能

　　強度

　　S17400板材具有較高的強度。其屈服強度和抗拉強度處于較高水平，能夠承受較大的載荷。在航空航天領域，例如飛機的起落架部件需要承受飛機起降時巨大的沖擊力，S17400板材的高強度特性使其成為制造這類部件的理想材料。

　　硬度

　　該板材具有良好的硬度。在機械制造方面，當用于制造耐磨部件(如齒輪、軸等)時，其硬度可以減少部件之間的磨損，延長部件的使用壽命。例如，在工業機械的傳動系統中，用S17400板材制造的齒輪能夠更好地抵抗齒面磨損。

　　韌性

　　S17400板材具備較好的韌性。在受到外力沖擊時，它能夠吸收能量而不發生脆性斷裂。在海洋工程結構中，如海上石油鉆井平臺的一些部件可能會受到海浪沖擊、船只碰撞等外力作用，S17400板材的韌性能夠保證結構的安全性。

　　(三)加工性能

　　可加工性

　　S17400板材具有一定的可加工性。它可以進行切割、彎曲、沖壓等加工操作。在切割時，可以采用等離子切割、激光切割等先進切割技術，以確保切割邊緣的質量。在彎曲和沖壓操作中，需要根據板材的厚度和具體的力學性能參數來選擇合適的模具和工藝參數，以避免出現裂紋等缺陷。

　　焊接性能

　　其焊接性能較好。可以采用合適的焊接方法，如氬弧焊等，實現板材之間的牢固焊接。在焊接過程中，需要注意控制焊接熱輸入，以防止焊接區域出現過熱現象，影響板材的性能。同時，要選擇與板材化學成分相匹配的焊接材料，以確保焊接接頭的質量。

　　二、S17400板材的用途

　　(一)航空航天領域

　　起落架部件

　　由于其高強度、良好的韌性和耐腐蝕性，S17400板材被廣泛應用于飛機起落架的制造。起落架在飛機起降過程中承受著巨大的壓力和沖擊力，S17400板材能夠滿足這種苛刻的力學性能要求，并且在復雜的大氣環境下(如潮濕、鹽分高的機場環境)保持良好的耐腐蝕性。

　　發動機部件

　　在航空發動機的一些輔助部件中也有應用。例如，發動機的外部結構部件需要承受發動機工作時的高溫、振動以及外界環境的影響，S17400板材的高強度、耐腐蝕性和一定的耐熱性能夠滿足這些要求。

　　(二)海洋工程領域

　　海上石油鉆井平臺部件

　　用于制造海上石油鉆井平臺的關鍵結構部件，如支撐柱、框架等。海洋環境具有高鹽度、高濕度和強腐蝕性等特點，S17400板材的耐腐蝕性能夠保證平臺結構在長期的海洋環境中不被腐蝕。同時，其高強度和韌性也能夠承受海浪沖擊、海風作用以及平臺自身設備運行產生的載荷。

　　船舶部件

　　在船舶制造中，可用于制造一些特殊要求的部件，如船用螺旋槳軸、舵桿等。這些部件需要在海水環境中長時間工作，S17400板材的耐腐蝕性和良好的力學性能能夠確保部件的可靠性和使用壽命。

　　(三)機械制造領域

　　高性能機械部件

　　在高端機械制造中，用于制造要求高強度、高耐腐蝕性的部件，如高速精密機床的主軸、刀具等。在機床工作過程中，主軸需要承受高速旋轉產生的離心力、切削力等載荷，刀具需要具備良好的耐磨性和耐腐蝕性，S17400板材能夠滿足這些要求。