17-4 PH (AISI 630, EN 1.4542, UNS S17400), çözeltiye alma ve ardından 482–621 °C arasında tek kademeli yaşlandırma ile sertleşen martenzitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliktir. Koşul adındaki sayı yaşlandırma sıcaklığını Fahrenheit olarak verir: H900 en yüksek dayanımı (≥1310 MPa, ≥40 HRC), H1150 en yüksek tokluğu sağlar. Yaşlandırma sırasında parça küçülür; bu çekme hassas parçalarda işleme payı olarak hesaba katılır.
Isıl işlem mantığı
17-4 PH'ın bileşiminde %15–17,5 krom, %3–5 nikel, %3–5 bakır ve %0,15–0,45 niyobyum bulunur. Çözeltiye alma (Condition A) sonrasında yapı düşük karbonlu martenzittir. Yaşlandırma, matris içinde bakırca zengin çok ince çökeltiler oluşturur; dislokasyon hareketini kilitleyen bu çökeltiler dayanımı yükseltir. Yaşlandırma sıcaklığı arttıkça çökeltiler irileşir: sertlik düşer, tokluk ve korozyon direnci artar.
Üretim akışı tipik olarak şöyledir:
- Çelikhane çubuğu Condition A (çözeltiye alınmış) olarak teslim eder.
- Parça A koşulunda kaba ve orta işlenir (33–38 HRC, işlenebilir).
- Tek kademeli yaşlandırma yapılır (fırın, hava soğutma).
- Boyut çekmesi dikkate alınarak son işleme veya taşlama yapılır.
Kalite föyü: 630 (1.4542) 17-4 PH.
Koşul tablosu
Değerler ASTM A564 / AMS 5643 minimumlarına ve üretici föylerine dayanır; şartnamenizdeki tablo esastır.
| Koşul | Yaşlandırma | Çekme Rm, min. | Akma Rp0,2, min. | Uzama, min. | Sertlik |
|---|---|---|---|---|---|
| A (çözeltiye alınmış) | 1040 ± 15 °C, hava/yağ | — | — | — | ≤ 38 HRC (tipik 33–36) |
| H900 | 482 °C, 1 saat | 1310 MPa | 1170 MPa | 10 % | 40 – 47 HRC (min. 40) |
| H925 | 496 °C, 4 saat | 1170 MPa | 1070 MPa | 10 % | min. 38 HRC |
| H1025 | 552 °C, 4 saat | 1070 MPa | 1000 MPa | 12 % | min. 35 HRC |
| H1075 | 580 °C, 4 saat | 1000 MPa | 860 MPa | 13 % | min. 32 HRC |
| H1100 | 593 °C, 4 saat | 965 MPa | 795 MPa | 14 % | min. 31 HRC |
| H1150 | 621 °C, 4 saat | 930 MPa | 725 MPa | 16 % | min. 28 HRC |
| H1150M | 760 °C, 2 saat + 621 °C, 4 saat | 795 MPa | 520 MPa | 18 % | 24 – 33 HRC |
| H1150D | 621 °C, 4 saat (iki kez) | 860 MPa | 725 MPa | 16 % | min. 24 HRC |
Tüm koşullarda yaşlandırma sonrası soğutma havada yapılır. Süre, parça çekirdeğinin sıcaklığa ulaşmasından itibaren sayılır; kalın kesitlerde fırın süresi buna göre uzatılır.
Koşul seçimi: dayanım mı tokluk mu?
| Öncelik | Uygun koşul | Not |
|---|---|---|
| Maksimum dayanım, aşınma | H900 | Çentik darbe tokluğu en düşük; gerilmeli korozyon çatlamasına (SCC) en hassas |
| Dayanım-tokluk dengesi | H1025, H1075 | Havacılık bağlantı elemanı ve yapısal parçaların yaygın tercihi |
| Tokluk, SCC direnci | H1100, H1150 | Deniz ve kimya ortamları; NACE MR0175 petrol sahası için H1150D/H1150M |
| Kaynak sonrası | H1150 veya yeniden A + yaşlandırma | Kaynak bölgesi aynı koşula getirilir |
| Maksimum işlenebilirlik | H1150, H1150M | 303'e yakın işlenir; sonra yeniden yaşlandırılamaz, koşul sabittir |
Kural: H900 ve H925, klorürlü veya hidrojen sülfürlü ortamda SCC riski taşır; bu ortamlar için H1025 ve üzeri önerilir. Havacılık uygulamalarına özel karşılaştırma için 15-5 PH vs 17-4 PH yazısına bakın.
Boyut değişimi: yaşlandırmada çekme
Yaşlandırma, martenzit içinde çökelti oluşturduğu için hacim azalır; parça her yönde küçülür. Üretici föylerinde (ör. AK Steel / Cleveland-Cliffs 17-4 PH veri sayfası) verilen tipik değerler:
| Koşul | Boyutsal çekme (Condition A'ya göre) |
|---|---|
| H900 | ≈ -0,0004 … -0,0006 mm/mm (yüzde 0,04 – 0,06) |
| H1025 / H1075 | ≈ -0,0006 … -0,0008 mm/mm |
| H1150 | ≈ -0,0008 … -0,0010 mm/mm (yüzde 0,08 – 0,10) |
Pratik anlamı: 100 mm uzunluktaki bir parça H900 sonrasında yaklaşık 0,04–0,06 mm, H1150 sonrasında 0,08–0,10 mm kısalır. Çap toleransı h7 veya daha dar olan miller, diş ve delik ölçüleri yaşlandırma sonrasında bitirilir. Çekme izotropiktir ancak kalın-ince kesit geçişlerinde fırın soğumasında çarpılma gözlenebilir; parçalar fırında desteklenerek yerleştirilir.
Pratik ısıl işlem kuralları
- Yüzeyi temizleyin. Yağ, kesme sıvısı ve yabancı demir fırında yüzey karbonlaşması ve lekelenme yapar.
- Koruyucu atmosfer veya hava. 482–621 °C'de oksidasyon hafiftir; parlak yüzey isteniyorsa vakum veya argon.
- Sıcaklık toleransı ±8 °C. H900'de 10 °C sapma sertliği 1–2 HRC değiştirebilir.
- Süreyi çekirdekten sayın. Kalın kesitlerde termokupl ile doğrulayın.
- Havada soğutun. Suda soğutma gerekmez ve çarpılma riskini artırır.
- Yeniden yaşlandırma yapmayın. H900 bir parça H1150'ye getirilmek istenirse önce yeniden çözeltiye alınır.
- Kayıt tutun. Havacılık ve savunma şartnameleri fırın grafiği ve sertlik ölçümünü sertifikaya ekler; bkz. izlenebilirlik rehberi.
Kaynak ve ısıl işlem ilişkisi
17-4 PH, Condition A'da kaynaklanır; dolgu olarak aynı bileşimde tel (AMS 5826 / ER630) kullanılır. Kaynak sonrası tüm parça birlikte yaşlandırılır; böylece kaynak metali ve ana malzeme aynı koşula gelir. Yaşlandırılmış parçanın kaynağı, kaynak bölgesinde dayanım kaybı ve yeniden ısıl işlem ihtiyacı doğurur. Ayrıntı için kaynak rehberi.
Teklif isterken ne yazmalı?
- Kalite ve standart: 17-4 PH, EN 1.4542 veya UNS S17400; havacılıkta AMS 5643.
- Teslim koşulu: Condition A (yaygın) veya istenen H koşulu.
- Sertifika: EN 10204 3.1; gerekiyorsa ısıl işlem raporu ve sertlik ölçümü.
- Ölçü ve tolerans: çap, boy, h9/h11 veya kabuk soyma toleransı.
- İşleme payı: yaşlandırma çekmesi ve son işleme payı tasarımda düşünülmüş olsun.
Ağırlık için hesaplayıcı, teklif için form. Fiyatı etkileyen faktörler: bu yazı.
Özet
17-4 PH'ın koşulu, yaşlandırma sıcaklığıyla belirlenir: H900 en sert ve en dayanımlı, H1150 en tok ve korozyona en dirençli hâldir. Malzeme Condition A'da işlenir, yaşlandırılır ve yüzde 0,04–0,10 çekme dikkate alınarak bitirilir. Şartname tablosu her zaman genel föyün önüne geçer; koşulu teklif aşamasında yazmak, ısıl işlem sorumluluğunu da netleştirir.
Sık Sorulan Sorular
17-4 PH'da H900 ne anlama gelir?
H900, çözeltiye alınmış malzemenin 900 °F (482 °C) sıcaklıkta 1 saat yaşlandırılması demektir. En yüksek sertlik ve dayanım koşuludur: en az 40 HRC ve yaklaşık 1310 MPa çekme dayanımı verir.
Condition A nedir, bu hâlde kullanılabilir mi?
Condition A, yaklaşık 1040 °C'de çözeltiye alınıp soğutulmuş teslim hâlidir. Yapı düşük karbonlu martenzittir, 33–38 HRC civarıdır; işlemeye uygundur ancak gerilmeli korozyon çatlamasına yatkın olduğu için servis parçası olarak kullanılmaz.
Yaşlandırma sırasında parça boyutu değişir mi?
Evet, 17-4 PH yaşlandırmada küçülür. Üretici verilerine göre çekme H900'de yaklaşık yüzde 0,04–0,06, H1150'de yaklaşık yüzde 0,08–0,10 mertebesindedir. Hassas toleranslı parçalarda bu pay işlemede bırakılır.
17-4 PH kaç derece sıcaklığa kadar kullanılır?
Yaşlandırılmış koşulda sürekli servis sıcaklığı yaklaşık 300–316 °C ile sınırlıdır. Daha yüksek sıcaklık, yaşlandırma etkisini sürdürür ve dayanımı değiştirir; şartnamede verilen üst sınır esas alınır.
Standartlar ve kaynaklar
- EN 10088-1/-2/-3: Paslanmaz çelikler — kalite listesi, levha ve uzun ürünler için teknik teslim şartları (CEN)
- EN 10204: Metalik ürünler — muayene belgelerinin tipleri (2.2, 3.1, 3.2)
- ASTM A276 / A240 / A564: Paslanmaz çubuk, levha ve çökelme sertleşmeli çelikler için standart şartnameler (ASTM International)
- AMS 5643 / 5659 / 5629: 17-4 PH, 15-5 PH ve PH 13-8 Mo havacılık malzeme şartnameleri (SAE International)
- Değerler EN 10088 ve ASTM tipik değerleridir; bağlayıcı değerler malzeme sertifikasında (EN 10204 3.1) yer alır. Editoryal ilke: Hakkımızda.