O aço inoxidável é um material versátil para usinagem CNC com diversas aplicações em diversos setores. O aço inoxidável grau 17-4 PH é a liga de aço inoxidável preferida devido à sua notável combinação de propriedades que permitem aos fabricantes e designers de produtos fornecer aos seus produtos a resistência desejada e a resistência à corrosão.
Este artigo examina o aço inoxidável 17-4 PH e suas propriedades, benefícios e aplicações. Vamos começar!
O que é aço inoxidável 17-4?
Primeiro, vamos saber o que é 17-4SS. O aço inoxidável 17-4 é uma liga de aço inoxidável amplamente utilizada contendo aproximadamente 17% de cromo, 3-5% de cobre, 4% de níquel e outros elementos como manganês e silício. Esta liga metálica martensic oferece excelente resistência à corrosão e capacidade de manter a ductilidade em altas temperaturas.
Além disso, o 17-4SS é uma alternativa econômica ao aço carbono de alta resistência devido à sua excelente resistência à corrosão, resistência e facilidade de processamento. Dependendo da forma e das propriedades desejadas, você pode criar peças de liga 17-4 usando processos como trabalho a frio, forjamento a quente, usinagem ou soldagem.
O que é aço inoxidável 17-4 PH?
Então, o que é 17-4PH SS? O aço inoxidável 17-4 PH é um tipo popular de aço inoxidável endurecido por precipitação. É a variante da liga 17-4 endurecida, que oferece maior resistência e dureza que a liga base. Ao contrário da liga 17-4, o aço inoxidável 17-4PH é tratado termicamente para atingir a dureza e resistência desejadas, tornando-o um metal extremamente versátil.
Este tipo de aço inoxidável níquel-cromo é mais barato do que a maioria das ligas não ferrosas com alto teor de níquel. As propriedades valiosas do aço inoxidável 17-4 PH fornecem confiabilidade aos fabricantes de produtos e tornam a liga uma solução ideal para muitos desafios de projeto.
Aço inoxidável 17-4 vs. aço inoxidável 17-4 PH
Embora as propriedades do aço inoxidável 17-4 e do aço inoxidável 17-4 PH sejam semelhantes, elas diferem em certos aspectos. O endurecimento por precipitação (PH) envolve submeter a liga 17-4 a um tratamento térmico para melhorar seu limite de escoamento e resistência à corrosão. O aço inoxidável 17-4 PH é um aço inoxidável martensítico PH amplamente utilizado que se transforma em uma sólida estrutura cristalina de aço (martensita) a baixas temperaturas de 250°C.
O aço inoxidável 17-4 e o aço inoxidável 17-4 PH contêm elementos primários semelhantes, mas o conteúdo de nióbio (Cb) fortalece o PH 17-4. Portanto, o endurecimento por precipitação do aço inoxidável 17-4 fornece uma excelente combinação de resistência à corrosão, dureza e alta resistência.
Além disso, o aço inoxidável 17-4 PH apresenta maior alongamento e excelente resistência à tração e ao escoamento, tornando-o ideal para aplicações de alta resistência, como equipamentos de processamento químico, componentes aeroespaciais e armas de fogo. Embora o aço inoxidável 17-4 PH possa custar mais do que o aço inoxidável 17-4SS, o preço mais alto pode valer a pena para certas aplicações com maiores requisitos de tenacidade e resistência.
Propriedades do aço inoxidável 17-4 PH
O aço inoxidável de alta liga 17-4PH oferece diversas vantagens devido às impressionantes propriedades do material. Abaixo você encontrará sua composição e suas principais propriedades.
composição
17-4 PH SS possui uma composição química notável com propriedades desejáveis. Contém elementos como cromo (CR) 15 – 17,5%, níquel (Ni) 3 – 5%, cobre (Cu) 3 – 3,5%, manganês (Mn) máx. nióbio (Cb) 0,15 – 0,45%, fósforo (P) máx. 0,04%, enxofre (S) máx.
Propriedades mecânicas
O aço inoxidável 17-4PH apresenta propriedades mecânicas notáveis e é adequado para aplicações que exigem alta resistência, dureza e resistência à corrosão. Sua resistência à tração está entre 200 e 225 ksi, enquanto sua resistência ao escoamento está entre 175 e 200 ksi. A dureza do SS 17-4 PH está entre 35 e 45 HRC.
Propriedades físicas
O aço inoxidável 17-4PH apresenta uma aparência opaca quando recozido, enquanto após o tratamento térmico apresenta uma superfície brilhante ou brilhante. Esta liga possui excelentes propriedades físicas, como boa resistência à corrosão, alta relação resistência/peso e boa condutividade elétrica. Além disso, o 17-4 PH é magnético, como a maioria das ligas martensíticas.
Propriedades térmicas
As propriedades térmicas do SS 17-4 PH são benéficas em diversas aplicações. Esta liga tem um ponto de fusão de 2.550 a 2.650ºF (1.399 – 1.454ºC). Possui também capacidade térmica de aproximadamente 460 J/(kg.K) e boa estabilidade térmica, mantendo sua integridade estrutural em temperaturas elevadas.
Resistência à corrosão
O 17-4 PH SS oferece resistência superior à corrosão e é frequentemente usado em aplicações que exigem resistência moderada à corrosão e maior resistência. O aço inoxidável 17-4PH resiste melhor à corrosão em aplicações nas indústrias alimentícia, petrolífera, de papel, laticínios e química.
Tratamento térmico
O 17-4 PH SS é recozido em solução a 1900ºF e resfriado a ar a 90ºF. No entanto, os tratamentos de endurecimento subsequentes ajudam a trazer as propriedades mecânicas deste tipo de aço inoxidável aos níveis exigidos de dureza e tenacidade. Os tratamentos de cura típicos incluem condições H900, H925, H1025, H1075, H1100, H1150, H1150 + 1150 e H1150-M.
Soldabilidade
O 17-4 PH SS apresenta propriedades de soldagem notáveis em comparação com suas alternativas. Você também pode soldar esta liga usando métodos padrão, incluindo soldagem a arco de metal, soldagem com gás inerte de tungstênio, soldagem a plasma e soldagem com gás inerte de metal. Contudo, é aconselhável considerar tratamentos térmicos antes e depois da soldadura para alcançar as propriedades mecânicas desejadas.
Vários blanks para aço inoxidável 17-4 PH
As matérias-primas de aço inoxidável estão frequentemente disponíveis em várias formas. Como sabemos, o tamanho e o formato necessários de um produto determinam o formato ideal da peça bruta para um projeto de usinagem. Abaixo estão as diferentes formas em que o aço inoxidável 17-4 PH está disponível:
- Varas
- Barra T
- Barra plana
- haste redonda
- Haste hexagonal
- Quadrado
- Barra triangular
- haste oca
- Haste roscada
- eixo da bomba
- Onda de barco
Processo para usinagem de aço inoxidável 17-4 PH
Existem várias técnicas de usinagem para a produção de aço inoxidável 17-4 PH. Aqui estão alguns deles:
Fresamento CNC
A fresagem é uma técnica de usinagem adequada para cortar aço inoxidável 17-4 PH nas formas e dimensões desejadas. As fresadoras CNC usam uma ferramenta de corte rotativa multiponto para cortar peças de maneira controlada. A peça de trabalho engata na ferramenta de fresagem em vez da ferramenta de corte tocar na peça usinada.
O fuso de usinagem possui diversas ferramentas de corte que podem se mover nos eixos X, Y e Z para obter projetos complexos. Este processo subtrativo eficiente fornece as tolerâncias de usinagem preferidas na produção de peças de aço inoxidável.
Torneamento CNC
O torneamento CNC é adequado para usinar peças com formatos cilíndricos feitos de aço inoxidável 17-4 PH. Este processo usa pastilhas de metal duro ou de metal duro revestido para usinar aço inoxidável. A ferramenta de corte permanece estacionária enquanto a peça de aço inoxidável é fixada a um mandril ou placa rotativa. A ferramenta de corte engata na peça de trabalho para remover o excesso de material à medida que gira, criando a forma e o tamanho desejados. Portanto, o torneamento é um método ideal para produzir peças de aço inoxidável em grandes quantidades.
Perfuração CNC
Apesar de sua dureza, a perfuração CNC é um método de usinagem ideal para fazer furos em aço inoxidável 17-4 PH. Você deve usar brocas especiais para fazer furos em aço inoxidável e obter resultados precisos. Também é aconselhável usar um método de perfuração profunda para remover cavacos e evitar o endurecimento por trabalho. A perfuração CNC em aço inoxidável 17-4 pode ser econômica porque fornece furos precisos com diâmetros precisos.
Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)
EDM ou usinagem por descarga elétrica é uma técnica versátil que usa corrente elétrica repetida ou energia térmica em vez de força mecânica para cortar materiais como aço inoxidável 17-4 PH. Embora esta técnica possa ser um pouco lenta, ela oferece alta precisão na metalurgia. É perfeito para usinar componentes pequenos e delicados de aço inoxidável com perfis complexos, pois nenhuma força mecânica é utilizada no corte dos materiais.
Benefícios de usar aço inoxidável 17-4 PH em seus projetos
O aço inoxidável 17-4ph oferece diferentes vantagens em diferentes setores.
Eficácia de custos
O aço inoxidável 17-4PH é acessível para diversas aplicações industriais, embora possa haver outras alternativas com alto teor de cromo. Fabricantes e engenheiros de produto geralmente preferem o aço inoxidável 17-4PH em vez de alternativas com resistência e resistência à corrosão semelhantes porque é a opção mais econômica.
Permanentemente
A maioria das aplicações requer materiais como 17-4 PH que não se degradem e percam funcionalidade em um curto período de tempo. Por exemplo, os engenheiros costumam usar materiais que exigem menos manutenção e reparos para peças aeroespaciais e de refino. No entanto, as peças SS 17-4 PH são geralmente duráveis e resistentes à corrosão.
Alta resistência à corrosão
O aço inoxidável 17-4PH oferece excepcional resistência à corrosão em aplicações onde peças usinadas de aço inoxidável são expostas a substâncias extremamente corrosivas, como ácidos suaves, compostos orgânicos, água doce e condições atmosféricas. O teor de cromo do aço inoxidável 17-4PH o protege da oxidação e degradação.
Alta dureza e resistência
A liga 17-4 PH possui excelentes propriedades de dureza e resistência, tornando-a um material perfeito para aplicações pesadas. Você pode tratar termicamente a liga por endurecimento por precipitação para atingir diferentes níveis de resistência, geralmente entre 1100 e 1700 MPa. A notável relação resistência/peso desta liga a torna a escolha perfeita para peças estruturais, componentes aeroespaciais e aplicações de ferramentas.
Aplicações de peças de aço inoxidável 17-4 PH
O aço inoxidável 17-4ph é um metal versátil com excelentes propriedades exigidas em diversas aplicações. Aqui estão algumas dessas aplicações típicas.
Aeroespacial
O aço inoxidável é o material principal para a fabricação de diversas peças e componentes de aeronaves. O material 17-4 PH SS oferece boa resistência à tração e excelente resistência à corrosão sob tensão, que são requisitos críticos na fabricação de equipamentos aeroespaciais. Além disso, é importante que essas peças e componentes tenham um bom desempenho em diferentes temperaturas e em diferentes ambientes. Portanto, o 17-4 PH é o metal ideal para o setor aeroespacial.
embarcações marítimas
O 17-4 PH SS apresenta alta resistência mecânica e resistência à corrosão superior necessária para aplicações marítimas. Sua resistência à corrosão garante sua sobrevivência em água salgada do mar. A alta concentração do elemento cromo em sua composição torna o aço inoxidável 17-4 PH extremamente resistente a substâncias corrosivas. Portanto, é adequado para a produção de componentes de bombas e válvulas de contêineres. Outros componentes, como trocadores de calor, água do mar e tubulações de processo, também são feitos de 17-4 PH.
Indústria de petróleo e gás
Esta liga possui alta resistência necessária para a produção de tubos para produção de petróleo em grandes profundidades abaixo do nível do mar. Além disso, a liga 17-4 PH é mais resistente à corrosão em vários ambientes. Portanto, é adequado para a produção de tubos e plataformas de perfuração nesta indústria, pois pode suportar meios corrosivos como dióxido de carbono, gás sulfeto de hidrogênio e baixos valores de pH na produção de petróleo.
Equipamento de processamento de alimentos
A maioria dos equipamentos da indústria alimentícia é feita de aço. O aço inoxidável 17-4ph é ideal para a produção de equipamentos de processamento de alimentos e bebidas devido ao seu bom acabamento superficial e fino acabamento.
A superfície lisa e o alto teor de cromo do SS 17-4 PH o tornam menos suscetível à corrosão. Ao mesmo tempo, promove a higiene na produção de alimentos e bebidas por ser fácil de limpar.
Serviços de metal WayKen CNC para peças de aço inoxidável
Conclusões
O aço inoxidável 17-4ph é uma liga versátil que é amplamente utilizada em diversas aplicações por ser econômica e oferecer excelentes propriedades como excelente resistência mecânica e resistência à corrosão. Portanto, é fundamental saber tudo sobre o aço inoxidável 17-4 PH para obter os melhores resultados no processamento de seus produtos.
Perguntas frequentes
Qual é a resistência à tração do aço inoxidável 17-4?
A resistência à tração do 17-4 PH SS varia dependendo da condição. A resistência à tração mínima é de 160.000 PSI e pode atingir aproximadamente 210.000 PSI quando curado.
O 17-4 PH SS pode enferrujar?
O aço inoxidável tipo 17-4 PH resiste melhor à corrosão do que a maioria dos aços inoxidáveis martensíticos. No entanto, esta liga pode enferrujar facilmente se exposta à atmosfera marinha ou outros elementos corrosivos por longos períodos de tempo sem manutenção adequada.
O aço inoxidável 17-4 PH é adequado para a produção de peças soldadas?
A soldagem é um método adequado para produzir peças de aço inoxidável 17-4 PH. Você pode usar processos de soldagem a arco, como soldagem com gás inerte de tungstênio (GTAW). No entanto, soldar placas de aço finas na condição de solução recozida é melhor.
