Aceros inoxidables endurecidos por precipitación 630 (17-4 PH) frente a 631 (17-7 PH): resistencia frente a dureza

 

¿Cuáles son sus composiciones principales y diferencias clave en propiedades mecánicas?

630 (17-4 PH) contiene 15–17,5 % Cr, 3–5 % Ni, 3–5 % Cu, 0,15–0,45 % Nb, con menos o igual a 0,07 % C. En la condición de tratamiento térmico-H900, logra un límite elástico de ~1100 MPa y una dureza de 38 HRC, lo que equilibra la resistencia y ductilidad para uso industrial general.631 (17-7 PH) presenta 16–18 % Cr, 6,5–7,75 % Ni, 0,75–1,5 % Al, con menos o igual a 0,09 % C y sin cobre ni niobio. Su tratamiento térmico TH1050 produce una resistencia máxima de ~1380 MPa y 42 HRC, con una dureza excepcional a temperaturas bajo cero de hasta -200 grados. Ambos grados no son magnéticos en el estado recocido en solución y se vuelven magnéticos después del endurecimiento por precipitación.

¿En qué se diferencian sus procesos de tratamiento térmico para un rendimiento óptimo?

Para 630, el ciclo estándar del H900 es: recocer la solución a 1040 grados, enfriar a temperatura ambiente y luego envejecer a 480 grados durante 1 hora para maximizar la resistencia. El envejecimiento a temperaturas más altas (por ejemplo, 620 grados para H1150) reduce la resistencia pero mejora la resistencia a la corrosión y la tenacidad. 631 requiere un proceso de dos-pasos para obtener el máximo rendimiento: recocido en solución a 1065 grados, templado a temperatura ambiente y luego envejecido a 510 grados durante 1 hora (condición TH1050). También se puede trabajar-en frío antes de envejecer para aumentar aún más la resistencia entre un 10 % y un 15 %. Ambos grados deben mecanizarse en el estado -recocido en solución- su condición endurecida es extremadamente difícil de mecanizar sin herramientas especializadas.

¿En qué aplicaciones un grado es irremplazable sobre el otro?

Elija 630 para aplicaciones generales de corrosión-moderada y de alta-resistencia: herramientas de fondo de pozo para petróleo y gas, vástagos de válvulas, vástagos de cilindros hidráulicos e implantes médicos (por ejemplo, tornillos ortopédicos) donde la biocompatibilidad y la resistencia son críticas. Opte por 631 para usos aeroespaciales, de defensa y criogénicos: componentes de trenes de aterrizaje de aviones, piezas de sistemas de guía de misiles, soportes de satélites y equipos de almacenamiento de gas natural licuado (GNL) que enfrentan temperaturas extremas. fluctuaciones. El 631 también se prefiere para servicios de alta-temperatura de hasta 315 grados, mientras que la resistencia del 630 disminuye rápidamente por encima de los 260 grados.

¿Cómo se compara su resistencia a la corrosión con otros grados de alta-resistencia?

630 ofrece una resistencia a la corrosión comparable al acero inoxidable 304, resistiendo la corrosión atmosférica, de agua dulce y química suave. Funciona bien en salmueras de yacimientos petrolíferos, pero no se recomienda para ambientes marinos sin recubrimientos protectores. El mayor contenido de cromo del 631 le otorga una resistencia al cloruro ligeramente mejor que el 630, tolerando la exposición a la niebla salina a corto plazo-en instalaciones aeroespaciales costeras. Aún no alcanza la resistencia a la corrosión marina del 316L. Ambos grados superan a los grados martensíticos como el 410 y el 420 en entornos corrosivos, pero son menos resistentes que los aceros inoxidables dúplex (por ejemplo, 2205) para entornos industriales hostiles.

¿Cuáles son las compensaciones-de costo y fabricación entre los dos grados?

630 es entre un 15 % y un 20 % más barato que 631, lo que lo convierte en la opción rentable-para aplicaciones de alta resistencia no-aeroespaciales-. Su contenido de cobre también mejora la maquinabilidad en comparación con el 631.631 tiene una conformabilidad menor que el 630 debido a su mayor contenido de níquel y aluminio, lo que requiere más fuerza para doblarse y embutirse profundamente para evitar grietas. No se recomienda soldar para cargas críticas-piezas que soportan cargas de cualquier grado-la soldadura altera la precipitación-microestructura endurecida, lo que reduce la resistencia en la zona-afectada por el calor por 30-40%.