17-4 PH
材料紹介
17-4 PH は、高い強度、硬度、耐食性、および優れた機械的安定性の傑出した組み合わせで知られる析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼です。金属積層造形において、17-4 PH はその予測可能な性能、熱処理可能性、および信頼性の高い微細組織の一貫性により、最も広く使用されているステンレス鋼の一つとなっています。Neway AeroTech の高精度な17-4 PH 3D プリンティングを通じて、この合金はほぼ完全な密度を達成し、疲労、摩耗、応力腐食割れに対して強い耐性を示します。印刷時および後熱処理時の変形が小さいため、航空宇宙用治具、医療用工具、高強度機械部品、精密ギア、長期的かつ安定した性能が要求される構造用ハードウェアに最適です。この合金の汎用性とコスト効率も、産業用積層造形におけるその役割をさらに強化しています。
国際名称または代表的な等級
地域 | 一般名称 | 代表的な等級 |
|---|---|---|
米国 | 17-4 PH ステンレス鋼 | UNS S17400 |
欧州 | X5CrNiCuNb16-4 | 1.4542 |
日本 | SUS630 | JIS G4303 |
中国 | 0Cr17Ni4Cu4Nb | GB 07Cr17Ni4Cu4Nb |
業界 | 析出硬化型ステンレス鋼 | 17-4, 15-5 |
代替材料オプション
耐食性が優先される場合、316Lなどのオーステナイト系ステンレス鋼は、海洋および化学環境において優れた耐性を提供します。より高い靭性と寸法安定性が必要な場合、15-5PHは同様の析出硬化挙動を示しつつ、延性を向上させます。極度の硬度や耐摩耗性が必要な場合は、工具鋼がより良い選択です。高温耐性が必要な場合は、Inconel 625などのニッケル基合金が優れた酸化耐性と耐熱性を発揮します。軽量アプリケーションには、Ti-6Al-4Vなどのチタン合金が、優れた耐食性を備えた高い比強度を提供します。
設計目的
17-4 PH は、熱処理後も優れた寸法安定性を維持しながら、高い強度と耐食性を実現するために最初に設計されました。クロム、ニッケル、銅、ニオブの組み合わせにより、時効処理を通じて析出硬化が可能となり、強力で耐摩耗性の微細組織が形成されます。積層造形においては、設計意図は、厳密な公差、向上した疲労強度、および安定した構造完全性を備えた高密度ステンレス鋼部品の達成へと拡大されています。これにより、17-4 PH は機械的信頼性が損なわれることのできない、荷重支持、安全重視、複雑な形状のアプリケーションに理想的です。
化学成分（典型的な範囲）
元素 | 組成 (%) |
|---|---|
鉄 (Fe) | 残部 |
クロム (Cr) | 15–17.5 |
ニッケル (Ni) | 3–5 |
銅 (Cu) | 3–5 |
ニオブ + タンタル (Nb+Ta) | 0.15–0.45 |
マンガン (Mn) | ≤ 1 |
ケイ素 (Si) | ≤ 1 |
炭素 (C) | ≤ 0.07 |
リン (P) | ≤ 0.04 |
硫黄 (S) | ≤ 0.03 |
物理的特性
特性 | 値 |
|---|---|
密度 | ~7.75 g/cm³ |
融点 | 1400–1450°C |
熱伝導率 | ~18 W/m·K |
電気抵抗率 | ~0.8 μΩ·m |
比熱 | ~500 J/kg·K |
機械的特性（熱処理 H900 典型値）
特性 | 典型値 |
|---|---|
引張強さ | ~1310 MPa |
降伏強さ | ~1170 MPa |
伸び | 6–12% |
硬度 | 40–47 HRC |
疲労強さ | 繰返し荷重下で高水準 |
主な材料特性
荷重支持および構造部品に理想的な高い引張強さおよび降伏強さ
海洋、産業、化学環境に適した優れた耐食性
繰返し荷重機構に対する強力な疲労性能
析出硬化後の良好な耐摩耗性と硬度
印刷時�よび後処理時の変形が少ない
熱処理によって達成可能で一貫性のある微細な微細組織
広範な温度範囲にわたる安定した機械的特性
印刷および時効処理後の良好的な被削性
応力腐食割れに対する強力な耐性
精密工具および航空宇宙用治具のための優れた寸法精度
異なる工程における製造可能性
積層造形：パウダーベッド融合により、Neway の17-4 PH 3D プリンティングを通じて精密で高強度の部品を提供します。
CNC 加工：超合金 CNC 加工を通じて最終仕上げと厳密な公差をサポートします。
放電加工 (EDM)：超合金 EDMを使用して複雑な形状の成形に適しています。
深穴あけ加工：精密な深穴あけ加工条件下で良好な性能を発揮します。
熱処理：超合金熱処理による時効処理で強度を向上させます。
溶接：超合金溶接を使用して制御されたパラメータ下で溶接可能です。
鋳造：ステンレス形状はステンレス鋼鋳造と一致する場合があります。
適切な後処理方法
高い強度と硬度を得るための析出硬化
密度と疲労寿命を向上させるためのHIP 処理による熱間等方圧加圧 (HIP)
公差が重要な航空宇宙および医療用工具のための精密加工
耐食性向上のための研磨、研削、または表面仕上げ
表面耐久性強化のための不動態化または化学処理
疲労と表面強度を向上させるためのショットピーニング
品質保証のための寸法検査および材料試験
深い内部流路または微細な詳細のための EDM 仕上げ
一般的な業界およびアプリケーション
航空宇宙用構造ハードウェア、ブラケット、および取付システム
精密ギア、シャフト、および機械組立品
医療用手術器具および無菌環境用工具
強度と耐食性を必要とする産業機器部品
自動車用駆動系要素および特殊性能部品
海洋環境機器および耐食性治具
この材料を選択すべき時期
高い強度と耐食性を一つの合金で組み合わせる必要がある場合
プリント部品が目標の機械的特性に達するために熱処理を必要とする場合
時効後の厳密な公差と低い変形が重要である場合
部品が繰返し荷重または疲労集約的なアプリケーションに耐える必要がある場合
コスト効果の高い高性能ステンレス鋼が好まれる場合
変��する温度下で構造的信頼性が必要な場合
ニッケル超合金のコストなしで耐食性が必要な場合
航空宇宙、医療、または産業用途向けの精密部品を生産する場合
