UNS S45500 / Custom 455 Specjalne stopy do medycznej dobrej odporności na korozję

Półprodukty UNS S45500 (Custom 455, XM-16) do wyrobów medycznych i instrumentów, igieł, szpilek, mandryn i sprężyn itp.

1 PRODUKT

Półprodukty UNS S45500 (Custom 455, XM-16) do wyrobów medycznych i instrumentów, igieł, szpilek, mandryn i sprężyn itp.

UNS S45500 jest dostępny w postaci produktów, takich jak płyta, arkusz, taśma, rura, rura, pręt (okrągły, płaski, sześciokątny, kwadratowy, kształty), drut (profil, okrągły, płaski, kwadratowy), odkuwki, sprężyny itp.

2 RÓWNOWAŻNE OZNACZENIE

Custom 455, Alloy 455, Grade 455, XM-16, CarTech® Custom 455®

3 ZASTOSOWANIE

Stop stali nierdzewnej klasy 450 jest stosowany głównie w aplikacjach, w których martenzytyczne zawodzą pod względem odporności na korozję, a standardowe austenityki zawodzą pod względem wymagań wytrzymałościowych w środowiskach korozyjnych.

S45500 to świetny materiał, ponieważ można go wytworzyć z materiału o niższej wytrzymałości na rozciąganie, a następnie poddać obróbce cieplnej do znacznie większej wytrzymałości. W przeciwieństwie do wielu innych stopów obrabianych cieplnie, S45500 ma dobrą odporność na utlenianie w temperaturze pokojowej.

Główne zastosowania końcowe to: urządzenia i przyrządy medyczne, igły, szpilki, mandryny i sprężyny itp.

4 PRZEGLĄD

S45500 to martenzytyczna, hartowana stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości i dobrej odporności na korozję w środowiskach atmosferycznych. Stop ten jest stosunkowo miękki i nadaje się do formowania w stanie wyżarzonym. Jednoetapowy zabieg starzenia rozwija wyjątkowo wysoką granicę plastyczności przy dobrej ciągliwości i wytrzymałości.

Ta stal nierdzewna może być obrabiana w stanie wyżarzonym i spawana w podobny sposób, jak inne stale nierdzewne utwardzane przez wytrącanie. Ze względu na niską szybkość utwardzania, może być w znacznym stopniu formowany na zimno. Zmiana wymiarów podczas hartowania wynosi tylko około -0,001 in / in, co pozwala na obróbkę wykończeniową z małą tolerancją w stanie wyżarzonym.

S45500 ze stali nierdzewnej stanowi znaczący postęp w dziedzinie stali nierdzewnej do utwardzania wydzieleniowego. Należy wziąć pod uwagę, gdy wymagana jest prostota obróbki cieplnej, łatwość wykonania, wysoka wytrzymałość i odporność na korozję.

Stop ten jest podwójnie topiony próżniowo przy użyciu próżniowego stopu indukcyjnego (VIM), a następnie próżniowego remtku łukowego (VAR).

5 SKŁAD CHEMICZNY (% wag.):

6 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE

Moduł sprężystości (E): 29,0 x 10 ³ ksi

Moduł sztywności (G): 11,0 x 10 ³ ksi

Współczynnik Poissona: 0,300

Ciężar właściwy / gęstość

Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej

Przewodność cieplna

Rezystancja

7 WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE

Typowe właściwości w stanie wyżarzonym

Przy rozstawie: 0,160 cala (4,06 mm)

Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie: 160 KSI (1103 MPa)

Wydajność: 135 KSI (930 MPa)

Wydłużenie: 8%

Twardość: Rc 33

Przy skrajni: 0,27 cala (1,27 mm)

Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie: 160 KSI (1103 MPa)

Wydajność: 150 KSI (1034 MPa)

Wydłużenie: 6%

Twardość: Rc 34

Typowe właściwości w wieku stwardniałym

H900: Przy rozstawie: 0,160 cala (4,06 mm)

Wytrzymałość na rozciąganie: 260 KSI (1792 MPa)

Granica plastyczności: 205 KS I (1724 MPa)

Wydłużenie: 3%

Twardość: Rc 51

H900: Przy rozstawie: 0,050 cala (1,27 mm)

Wytrzymałość na rozciąganie: 260 KS I (1792 MPa)

Granica plastyczności: 250 KS I (1724 MPa)

Wydłużenie: 3%

Twardość: Rc 51

H950: Przy rozstawie: 0,160 cala (4,06 mm)

Wytrzymałość na rozciąganie: 250 (1724 MPa)

Granica plastyczności: 240 (1655 MPa)

Wydłużenie: 4%

Twardość: Rc 48

H950: Przy rozstawie: 0,050 cala (1,27 mm)

Wytrzymałość na rozciąganie: 250 KS I (1724 MPa)

Granica plastyczności: 240 KS I (1655 MPa)

Wydłużenie: 4%

Twardość: Rc 47

H1000 Przy rozstawie: 0,160 cala (4,06 mm)

Wytrzymałość na rozciąganie: 220 KS I (1517 MPa)

Wydajność: 210 KSI (1448 MPa)

Wydłużenie: 6%

Twardość: Rc 46

H1000 Przy rozstawie: 0,050 cala (1,27 mm)

Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie: 220 KSI (1517 MPa)

Wydajność: 210 KSI (1448 MPa)

Wydłużenie: 5%

Twardość: Rc 44

8 ODPORNOŚĆ NA KOROZJĘ

Stal nierdzewna S45500 jest odporna na zabrudzenia w normalnej atmosferze powietrza i nie wykazuje korozji w słodkiej wodzie. Testy w 5% mgle solnej w 95 ° F (35 ° C) i 5% chlorku żelazowym w temperaturze pokojowej wykazały dobrą odporność na wżery i rdzewienie. Testy laboratoryjne w różnych łagodnych środowiskach chemicznych wykazały, że poziom ogólnej odporności na korozję jest wyższy niż w przypadku 12% stali chromowej (typ 410) i zbliżony do poziomu w przypadku 17% stali chromowej (typ 430). W większości testów nie stwierdzono znaczącego wpływu temperatury starzenia na odporność na korozję.

Testy kruchości wodoru w 5% kwasie octowym nasyconym H2S w temperaturze pokojowej wykazują ten sam stopień podatności, co inne martenzytyczne stale nierdzewne o wysokiej wytrzymałości.

Wszystkie stale o wysokiej wytrzymałości podlegają korozji naprężeniowej w określonych warunkach naprężeń i w niektórych środowiskach. Przeprowadzono wiele poważnych testów w celu oceny zachowania stali nierdzewnej S45500 w różnych środowiskach i określenia wpływu temperatury starzenia na stal nierdzewną S45500, która jest odporna na plamy w normalnej atmosferze powietrza i nie wykazuje korozji w słodkiej wodzie. Testy w 5% mgle solnej w 95 ° F (35 ° C) i 5% chlorku żelazowym w temperaturze pokojowej wykazały dobrą odporność na wżery i rdzewienie. Testy laboratoryjne w różnych łagodnych środowiskach chemicznych wykazały, że poziom ogólnej odporności na korozję jest wyższy niż w przypadku 12% stali chromowej (typ 410) i zbliżony do poziomu w przypadku 17% stali chromowej (typ 430). W większości testów nie stwierdzono znaczącego wpływu temperatury starzenia na odporność na korozję.

Testy kruchości wodoru w 5% kwasie octowym nasyconym H2S w temperaturze pokojowej wykazują ten sam stopień podatności, co inne martenzytyczne stale nierdzewne o wysokiej wytrzymałości.

Wszystkie stale o wysokiej wytrzymałości podlegają korozji naprężeniowej w określonych warunkach naprężeń i w niektórych środowiskach. Przeprowadzono wiele poważnych testów w celu oceny zachowania stali nierdzewnej S45500 w różnych środowiskach i określenia wpływu temperatury starzenia na odporność na pękanie pod wpływem korozji naprężeniowej. Testy te obejmują próbki zginane w kształcie litery U, próbki naprężenia bezpośredniego, pierścienie C i próbki pękniętej belki wspornikowej. Środowiska obejmują atmosferę morską, 20% mgły solnej i 3-1 / 2% roztwory chlorku sodu. Wszystkie testy wykazały, że stal nierdzewna S45500 ma z natury dobrą odporność na pękanie pod wpływem korozji naprężeniowej i że ta odporność znacznie poprawia się wraz ze wzrostem temperatury starzenia.

Aby uzyskać optymalną odporność na korozję, powierzchnie muszą być wolne od kamienia, smarów, ciał obcych i powłok stosowanych do ciągnienia i przesuwania. Po wytworzeniu części należy rozważyć czyszczenie i / lub pasywację.

9 OBRÓBKA CIEPLNA

S45500 może być utwardzany przez obróbkę na zimno i obróbkę cieplną.

Do obróbki termicznej preferowana jest atmosfera redukująca, ale można zastosować gaz obojętny. S45500 w pełni zajmie wyżarzanie w temperaturze 950–980 ° C w ciągu zaledwie kilku minut. S45500 może minimalnie stwardnieć z utratą plastyczności, gdy jest przechowywany przez dłuższy czas w temperaturze 370 ° C-540 ° C. Pierwotną twardość można przywrócić przez ogrzewanie w 590 ° C.

Ocena rozwiązania

Warunek A (po obróbce lub wyżarzeniu):

Podgrzać do 1500/1550 (816/843 ° C) i szybko ochłodzić. Hartowanie wodą jest preferowane w przypadku małych odcinków.

S45500 nierdzewny będzie zwykle dostarczany z młyna w stanie wyżarzonym, gotowy do jednostopniowego utwardzania.

Stwardnienie wiekowe

Stan H900, H950, H1000, H1050 (utwardzenie atmosferyczne lub starzenie):

Wysokie poziomy wytrzymałości stali nierdzewnej S45500 wynikają z prostej obróbki polegającej na utwardzaniu wydzieleniowym polegającej na ogrzewaniu do wybranej temperatury między 482/566 ° C (900/1050 ° F), utrzymywaniu przez cztery godziny i chłodzeniu powietrzem.

Średnia zmiana wielkości wzdłużnej (skurcz), rozwiązanie leczone do wieku

10 INSTRUKCJA PRACY

Praca na gorąco

S45500 ze stali nierdzewnej jest łatwo kuty w zakresie temperatur 899/1260 ° C (1650/2300 ° F). W celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych kuty materiał należy podgrzać równomiernie do temperatury 1038/1149 ° C (1900/2100 ° F) i zanurzyć w cieple; temperatura wykańczania powinna mieścić się w zakresie 816/927 ° C (1500/1700 ° F), aby uzyskać optymalną wielkość ziarna i właściwości po obróbce cieplnej. Schłodzić odkuwki w powietrzu do temperatury pokojowej i wyżarzać.

Chłodne pracowanie

Obróbkę na zimno wykonuje się z łatwością pomimo faktu, że stal nierdzewna S45500 jest w stanie wyżarzonym martenzytyczna i ma twardość Rockwella C 30/35. Operacje głębokiego ciągnienia lub rozciągania będą wymagać pośrednich wyżarzeń, ponieważ wydłużenie zwykle jest zlokalizowane. W przypadku innych operacji formowania na zimno, takich jak ciągnienie na zimno i walcowanie na zimno, szybkość utwardzania w stanie wyżarzonym jest bardzo niska, co umożliwia znaczną pracę na zimno bez wyżarzania pośredniego. Łatwo można również wykonywać operacje na zimno i na ciepło. Obróbka na zimno przed starzeniem powoduje jeszcze wyższą wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności w stanie utwardzonym.

Skrawalność

Stal nierdzewna S45500 została pomyślnie obrobiona przy użyciu tych samych praktyk, które są wymagane w przypadku innych stopów o wysokiej wytrzymałości; tzn. sztywne narzędzia i podpory robocze, mniejsze prędkości, pozytywne cięcia i odpowiednie ilości chłodziwa. Charakterystyka obróbki stali nierdzewnej S45500 jest podobna do stali niklowych maraging.

Dodatkowe możliwości zastosowania

Liczby wykorzystane do wszystkich operacji usuwania metalu są punktami wyjścia. W przypadku niektórych prac charakter części może wymagać dostosowania prędkości i posuwów. Każde zadanie musi zostać opracowane w celu uzyskania najlepszych wyników produkcji przy optymalnej trwałości narzędzia. Prędkości lub pasze należy zwiększać lub zmniejszać małymi krokami.

11 SPECYFIKACJA STANDARDOWA

ASTM A313 Drut sprężynowy ze stali nierdzewnej

ASTM A484 / ASME SA484 Ogólne wymagania dotyczące prętów, kęsów i odkuwek ze stali nierdzewnej

ASTM A564 / ASME SA564 Walcowane na gorąco i na zimno hartowane pręty i kształty ze stali nierdzewnej

ASTM A693 / ASME SA693 Hartowanie precyzyjne Blacha i taśma ze stali nierdzewnej i żaroodpornej

ASTM A705 Odkuwki ze stali hartowanej wiekowo

ASTM A959 Określenie zharmonizowanych składów standardowych dla kutych stali nierdzewnych

AMS 5578 Tube

AMS 5617 Pręt, kucie, druty

AMS 5672 Przewody

AMS 5860 Płyta, arkusz, pasek

MIL-F-83311

MIL-S-83311 Stalowy pręt i drut (455) odporny na korozję, utwardzanie wydzieleniowe [Patrz: SAE AMS 5617H, SAE AMS 5617G]

HMS 6 1093 Rev G

12 ZALETY KONKURENCYJNEJ

(1) Ponad 50-letnie doświadczenie w badaniach i rozwoju stopów wysokotemperaturowych, stopów odpornych na korozję, stopów precyzyjnych, stopów ogniotrwałych, metali rzadkich i metali szlachetnych oraz produktów.
(2) 6 kluczowych laboratoriów i centrum kalibracji.
(3) Opatentowane i innowacyjne technologie.
(4) Proces wytapiania o ultra wysokiej czystości VIM + IG-ESR + VAR.

(5) Materiał o wysokiej wydajności.

13 TERMIN BIZNESOWY