Aço Inox 17-4PH

Material

A liga 17-4PH é um aço inoxidável martensítico endurecedor por precipitação com adições de e Nb/Cb. O grau combina alta resistência, dureza (até 572°F /300°C) e resistência à corrosão. As propriedades mecânicas podem ser otimizadas com tratamento térmico. Resistência ao escoamento muito alta até 1100-1300 MPa (160-190 ksi) pode ser alcançada.

Propriedades Gerais

A liga 17-4PH (UNS S17400), Tipo 630, é um aço inoxidável martensítico com endurecimento por precipitação de cromo-níquel-cobre com adição de nióbio. 17-4PH combina alta resistência e dureza com boa resistência à corrosão.
A liga é fornecida na condição de solução recozida (Condição A). Não deve ser usado em temperaturas acima de 300°C (572°F) ou para serviço criogênico. Propriedades mecânicas ótimas podem ser obtidas submetendo-se a liga a tratamentos térmicos de endurecimento por idade. O tratamento térmico na faixa de 482°C (900°F) produz a mais alta resistência.

Aplicativos

Aeroespacial — estrutural e peças
Biomédico — ferramentas manuais
Processamento Químico
Equipamentos para Processamento de Alimentos
Válvulas de gaveta
Componentes Mecânicos
Processamento e armazenamento de resíduos nucleares
Produção de Petróleo e Gás — folhas, plataformas de convés de helicópteros, etc.
Papel e celulose — fábrica de papel
equipamento

Padrões

ASTM........ Um 693
ASME........ SA 693
AMS.......... 5604

Resistência à corrosão

A resistência à corrosão da liga 17-4PH é comparável ao aço inoxidável 304 na maioria dos ambientes, e é geralmente superior aos aços inoxidáveis da série 400. É usado em aplicações onde a combinação de resistência à corrosão moderada e resistência excepcionalmente alta são necessárias. A liga 17-4PH tem resistência à corrosão comparável a 304L em algumas aplicações químicas, laticínios, alimentos, papel e petróleo.
A liga 17-4PH na condição de recozido em solução (condição A) geralmente não deve ser colocada em serviço. A liga está sujeita a fraturas frágeis e mais sensível à corrosão por tensão de cloreto do que o material envelhecido.
Se houver riscos de fissuração por corrosão sob tensão por cloreto, as temperaturas de envelhecimento mais altas devem ser selecionadas acima de 550°C (1022°F), preferencialmente 590°C (1094°F). 550°C (1022°F) é a temperatura de têmpera recomendada no serviço de cloreto. 590°C (1094°F) é preferido em meios H2S.

A liga 17-4PH está sujeita à corrosão de fendas e ataque por pite quando exposta à água do mar estagnada por um período de tempo.

Análise Química

Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)


Cromo	15.0 min.-17.5 máx.	Fósforo	0.04
Níquel	3,0 min.-5,0 máx.	Enxofre	0.03
Cobre	3,0 min.-5,0 máx.	Silício	1.0
Carbono	0.07	Nobium mais Tântalo	0,15 min.-0,45 máx.
Manganésio	1.0	Ferro	Equilíbrio

Propriedades físicas (condição A)

Densidade

0,280 lbs/pol3
7,75 g/cm3

Calor específico

0,11 BTU/lb-°F @ 70°F)
460 J/kg-°C @ 20°C)

Módulo de elasticidade

28,5 x 106 psi
196 GPa

Condutividade térmica 100°C (212°F)

10,6 BTU/h/ft2/ft/°F
18,3 W/m-°K

Faixa de Derretimento

2560 – 2625°F
1404 – 1440°C

Resistividade Elétrica

29,5 Microhm-in a 75°C
75 Microhm-cm a 24°C

Coeficiente Médio de Expansão Térmica

Faixa de Temperatura
°F	°C	em/em °F	cm/cm °C
70-800	21-427	6,3 x 10-6	11,3 x 10-6

Propriedades Mecânicas

Propriedades da temperatura ambiente (direção longitudinal)
Valores garantidos (chapas laminadas a quente ASTM A693)
Tabela 1

Tratamento térmico		Resistência ao Rendimento 0,2% de Compensação		Tração definitiva Força		Elongação
		(MPa)	Ksi	(MPa)	Ksi	%
Endurecimento 496 °C (925 °F) 4 h, refrigeração a ar	Min.	1070	155	1170	170	8
Endurecimento 496 °C (925 °F) 4 h, refrigeração a ar	Typ.	1207	175	1310	190	14
Endurecimento 593 °C (1100°F) 4 h, refrigeração a ar	Min.	790	115	965	140	10
Endurecimento 593 °C (1100°F) 4 h, refrigeração a ar	Typ.	931	135	1034	150	17

Dados de fabricação

A liga 17-4PH pode ser facilmente soldada e processada por práticas de fabricação de oficina padrão. É magnético.

Tratamento térmico

A liga 17-4PH é fornecida na condição de recozido em solução (Condição A). As propriedades mecânicas podem ser alteradas por tratamentos de endurecimento por idade subsequentes. Estes tratamentos de envelhecimento são referidos como Condições H900, H1025, H1075, H1150, H1150M e H1150D. Os processos estão descritos na Tabela 2 a seguir. As propriedades mecânicas resultantes aparecem acima na Tabela 1.

Tabela 2

CONDIÇÃO	Temperatura °F	Tempo, h	Saciar
H900	900	4	Ar Frio
H1025	1025	4	Ar Frio
H1075	1075	4	Ar Frio
H1150	1150	4	Ar Frio
H1150M	1400 por 2 h, ar frio mais 1150 por 4 h, ar frio
H1150D	1400 por 2 h, ar frio mais 1150 por 4 h, ar frio

Conformação a Frio

A liga 17-4PH tem propriedades limitadas de conformação a frio. A conformação a frio só pode ser realizada em placas no estado totalmente recozido. A resistência à corrosão sob tensão é aumentada pelo reenvelhecimento à temperatura de endurecimento da precipitação após o trabalho a frio.

Conformação a quente

Calor uniforme em 1742 – 2192°F (950 – 1200°C). Após a conformação a quente, deve ocorrer um recozimento de solução completa, um arrefecimento inferior a 25°C (76°F) e envelhecimento à temperatura requerida. O tratamento térmico pós-conformação deve ser função das propriedades mecânicas desejadas.

Usinagem

A liga 17-4PH pode ser usinada tanto em condições tratadas em solução quanto endurecidas por precipitação. As características de usinagem podem variar de acordo com a dureza do metal. Ferramentas de alta velocidade são aceitáveis, mas ferramentas de metal duro são preferidas. Deve-se usar lubrificação padrão. As alterações dimensionais resultantes do tratamento térmico devem ser tidas em conta se forem necessárias tolerâncias muito rigorosas.

Corte

A liga 17-4PH pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão, incluindo SMAW, GTAW, PAW e GMAW.

Soldagem

A liga 17-4PH pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão, incluindo SMAW, GTAW, PAW e GMAW.