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ASTM A564 S17700標準解析與熱處理方案

來源:上海隆繼金屬集團有限公司   2025年07月05日 19:47  

ASTM A564 S17700 不銹鋼:高強度沉淀硬化合金材料解析

S17700(17-7PH) 是一種沉淀硬化型馬氏體不銹鋼,具有優良的高強度、高硬度和中等耐腐蝕性,尤其適用于需要尺寸穩定性與彈性性能的精密結構件。該材料受 ASTM A564/A564M 標準規范控制,廣泛用于航空、化工、彈性元件和精密儀器制造等領域。


一、標準說明與適用范圍

  • 標準名稱:ASTM A564/A564M

  • 標準全稱:標準規范 – 沉淀硬化不銹鋼熱加工與冷加工棒材、線材、鍛件及鍛坯

  • 適用材料編號:UNS S17700(17-7PH)

  • 常用產品形態:熱軋棒、鍛件、冷拉絲、彈片、薄帶、帶材

  • 交貨狀態:固溶態(Condition A)、時效態(H900/H1075/H1150等)

該標準詳細規定了 17-7PH 在不同熱處理狀態下的化學成分、力學性能、公差與檢測方法。


二、化學成分(質量分數)

元素含量范圍作用說明
Cr16.0 – 18.0%提高耐腐蝕和抗氧化性
Ni6.5 – 7.8%穩定奧氏體,增強韌性
Al0.75 – 1.50%提供沉淀強化能力(形成γ′)
Mn≤ 1.0%改善熱加工性
Si≤ 1.0%增強抗氧化性
C≤ 0.09%強化基體
P≤ 0.040%嚴控夾雜
S≤ 0.030%降低熱脆性
Fe余量基體

鋁元素的引入是 17-7PH 的關鍵強化機制,通過形成沉淀相提升高溫強度。


三、力學性能(熱處理后典型值)

熱處理狀態抗拉強度 MPa屈服強度 MPa延伸率 %硬度 HRC
A(固溶態)≤ 1000≤ 690≥ 20≤ 25
H900≥ 1310≥ 1170≥ 1043–47
H1075≥ 1170≥ 1030≥ 1235–42
H1150≥ 1030≥ 860≥ 1430–35

不同熱處理狀態下的性能平衡了強度與塑性。H900 提供更高強度,而 H1150 提供更好韌性和延展性。


四、熱處理狀態簡述

  • Condition A(固溶態):1050°C空冷,便于加工和成形

  • RH950/CH900 狀態:冷加工后進行 950°F 時效處理,獲得最大強度

  • H900、H1075、H1150:不同溫度下的沉淀硬化處理,用戶可根據具體應用選擇合適狀態

加工前建議采用固溶態,成型后再進行時效處理以確保機械性能。


五、加工性能分析

  • 冷加工性優良:適用于深沖、折彎、沖壓等

  • 焊接性中等:可采用 TIG/MIG 焊接,焊后需重新時效處理

  • 切削加工性適中:推薦使用硬質合金刀具,適當降低進給速度

S17700 不銹鋼兼具良好的尺寸穩定性與抗疲勞性能,特別適合制造精密彈性結構。


六、典型應用領域

  • 航空結構件:起落架彈簧、結構支撐、連接卡具

  • 儀器設備:彈性膜片、精密彈簧、精密軸承部件

  • 石化行業:閥門彈片、高溫緊固件、彈性封隔裝置

  • 醫療機械:手術夾具、精密支撐環件等

  • 工業控制系統:波紋管、熱敏件、微機械彈片

17-7PH 在高應力環境下提供良好的抗拉、抗壓和疲勞壽命,適合高要求領域。


七、市場趨勢與發展方向

  • 高性價比:相較 Inconel X750、Alloy 718 等鎳基合金,17-7PH 成本更低

  • 替代進口趨勢:國內大量廠家可穩定生產 S17700 系列材料

  • 多場景適配:滿足航空、醫療、能源等多行業輕量化、強度化的用材需求

  • 定制熱處理需求增加:用戶可根據性能選擇不同時效路徑,提高材料效率

  •  

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