ステンレス鋼密度表：総合ガイド
プロジェクトで使用するステンレス鋼の正確 な重量を計算するのに苦労したことはないだろ うか。ステンレス鋼種ごとに異なる密度を理解することは非常に重要です。この記事では、ステンレス鋼の...
ステンレス鋼の強度と耐食性の両立を不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、析出硬化の恩恵を受けるPHステンレスの謎を解き明かします。そのユニークな熱処理工程が、従来のステンレス鋼と比較して、いかに優れた強度と耐久性をもたらすかを学びます。PHステンレスの種類、その具体的な用途、そしてそれらがどのようにお客様のエンジニアリング・プロジェクトを大きく向上させるかをご覧ください。高度な冶金学の魅力的な世界と、現代の製造業におけるその実用的な意味を探求する準備を整えてください。
素晴らしい質問だ。
従来のマルテンサイト系に比べ、PH系は高強度、優れた耐食性、熱処理工程の簡略化などの利点がある。
PHは「析出硬化」の略で、従来のマルテンサイト系の熱処理とは若干異なる熱処理の一種である。
最初の "溶液処理 "は、通常華氏1900度の高温で行われる。 合金元素 硬化反応に必要な成分は、金属組織中に均一に分布している。
これらの温度では、組織はオーステナイト系である。この温度から、合金は溶液中の硬化元素の分布を維持する速度で冷却される。
特定の合金の化学組成に基づき、「溶体化処理」後に生成される構造は以下の通りである。 マルテンサイトセミ・オーステナイト、またはオーステナイト。
このような構造には、完全に安定したものよりも多くの硬化元素が含まれているため、内部の変化を誘発するための追加熱処理を待っているにすぎない。
しかし、最終的な焼入れ熱処理の前に部品を製造することもできるほど安定している。
この追加的な比較的低温の熱処理は「時効処理」と呼ばれる。温度と時間の上昇により、元素の移動度が結合して「析出物」（粒子と思われる）を形成し、その結果、構造が強化される。
PH合金の種類を、固溶化熱処理によって得られる構造によって分類してみよう。
溶体化処理中に低炭素マルテンサイトを形成するが、これは比較的軟らかいが脆い。この合金は固溶化熱処理条件下では使用すべきでない。
時効温度まで再加熱すると、形成された粒子は構造をさらに強化し、靭性と腐食性能を高める。
結果としての熱処理条件は、Hの文字の後に時効温度を付けて表される。
例えばH900は、溶体化処理後、華氏900度で時効処理したことを示す。2回目の単純な熱処理を経て硬度が上昇し、最低硬度はH900となる。 降伏強度 は17万psiに達する。
H900からH1150まで、あるいはダブルH1150（華氏1150度で2回時効処理）まである。時効温度が高いほど強度は低下するが、靭性は向上する。
H1150Mは最も低い硬度を生み出す時効条件である。
溶体化処理、溶体化焼鈍、焼鈍、Cond Aは、条件を表すときの同義語である。
通常、これらの鋼種は製鋼所で溶体化処理され、さらに部品製造後に時効処理が施される。
すでに望ましい時効状態にあれば、それ以上の熱処理は必要ない。これは、提供される最適な製造計画の内容に完全に依存する。
このグループの一般的なステンレス鋼には、17-4 (630としても知られる)、15-5、13-8、450、455が含まれる。
これらの合金の化学組成は、熱処理工程でさまざまな異なる構造をもたらす。
他のPHステンレス鋼と同様、第一段階は「溶体化処理」である。これにより、オーステナイト組織内の硬化反応に関与する元素の均一な分布が達成される。
溶体化温度から冷却した後、これらの合金の構造は室温でオーステナイト状態のままである...ただし、一時的なものである。
この比較的軟らかく延性のあるオーステナイト組織は、焼入れ前のマルテンサイト系よりも幅広い加工を可能にする。
さて...私たちは、ケーキを食べながらそれを食べる方法を見つけたようだ。この段階で、より軟らかく、より成形しやすい金属を得ることができ、その後、完全マルテンサイトPHステンレスの高強度まで硬化させることができる。
材料の最終的な硬化を達成するためには、まずオーステナイト組織を マルテンサイト組織.マルテンサイト組織を形成するには3つの方法がある。
どれでもいい：
華氏マイナス100度前後まで冷却し、最大8時間保持する。
あるいは
華氏1400度まで加熱し、3時間保持する。
あるいは
コールド・ワーキング（コールドのようなもの 圧延板)
マルテンサイト組織ができたので、おなじみの時効処理で最終硬化を行うことができる。
これらの鋼種の2段階硬化プロセスは、接頭語の後にHと時効温度で示される。接頭語はマルテンサイトの形成方法を示す。
例えば、こうだ：
半オーステナイト系鋼種の一般的な例としては、17-7 (AISI 631)、15-7 (632)、AM-350 (633)、AM-355 (634)などがある。
一般的に、再溶解鋼の優れた清浄度が要求される用途では、鋼種や仕様によって要求される熱処理の詳細が異なる。
PHステンレ ス鋼の最後のカテゴリーは、溶体化処理から時効処理 までオーステナイト組織を保持する鋼種である。
強度は他の2種類のPHよりはるかに低いが、非磁性で300系ステンレス鋼より高い強度を持つ。
溶体化処理は通常、他のタイプに比べて高温で行われる。エージングも通常1300℃以上の高温で行われる。
ほとんどの場合、1つの時効処理しか適用できない。時効処理温度が高いため、他のPHタイプでは強度が低下するような温度でも使用できる。
この種の例として、航空宇宙エンジンやタービン用途に最適な優れた真空再溶解清浄性を持つA286ステンレス鋼がある。
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