17-7 PH Edelstahlband, -coil | ASTM A693, Zuschnitt nach Maß, Lagerbestand

MWalloys führt 17-7 PH-Edelstahlbänder und -Coils auf Lager und schneidet diese präzise zu. Diese entsprechen den Anforderungen der Norm ASTM A693, und wir können Standardbreiten von 0,005" bis 24" in der Regel innerhalb weniger Tage versenden – im Gegensatz zu den Lieferzeiten von sechs bis zehn Wochen, die bei Bestellungen direkt beim Hersteller oft anfallen. Wenn Sie ein semi-austenitisches, ausscheidungsgehärtetes Band benötigen, das Formbarkeit im geglühten Zustand mit einer Zugfestigkeit von über 200 ksi nach der Alterung verbindet, ist 17-7 PH sehr wahrscheinlich der Werkstoff, der in Ihrer Konstruktionszeichnung angegeben ist. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Metallurgie, die ASTM-Spezifikation, unsere Längsschneidekapazitäten und die Beschaffungsentscheidungen, die bei der Auftragserteilung tatsächlich eine Rolle spielen.

Wir beliefern seit Jahren Federhersteller, Medizintechnikbetriebe, Zulieferer der Luft- und Raumfahrt sowie Elektronikfertiger mit dieser Legierung, und die Fragen, die uns die Einkäufer stellen, sind bemerkenswert einheitlich. Sie möchten wissen, welche Härtestufe sie spezifizieren sollen, ob sich Material der Zustandsbezeichnung A oder ausscheidungsgehärtetes Material besser bearbeiten lässt, wie eng unsere Schlitz-Toleranzen sind und ob vor der Freigabe zur Serienproduktion eine kleine Proberolle zugeschnitten werden kann. All diese Fragen beantworten wir im Folgenden unter Verwendung der Terminologie, die in den Werkszertifikaten und vom ASTM-Ausschuss tatsächlich verwendet wird – und nicht mit Marketing-Sprache.

Wenn Sie für Ihr Projekt Edelstahlbänder oder -coils aus 17-7 PH benötigen, können Sie Kontaktieren Sie uns für ein kostenloses Angebot.

Was ist 17-7 PH-Edelstahl und warum ist er für Präzisionsbänder und -coils von Bedeutung?

17-7 PH (UNS S17700) ist ein chrom-nickel-aluminiumhaltiger, halb-austenitischer, ausscheidungsgehärteter Edelstahl, der im weichen und verformbaren Zustand ausgeliefert wird und anschließend vom Verarbeiter durch Wärmebehandlung in eine martensitische Struktur mit hoher Festigkeit umgewandelt wird. Genau dieses zweistufige Verhalten ist der ausschlaggebende Grund, warum Ingenieure diesen Werkstoff spezifizieren: Im Zustand A lässt sich der Werkstoff wie eine austenitische Sorte stanzen, tiefziehen oder umformen, und nach einem einfachen Alterungszyklus bietet er eine Härte und Korrosionsbeständigkeit, die einfache Kohlenstofffederstähle nicht erreichen können.

Der Aluminiumgehalt von etwa 0,75 bis 1,5 Prozent unterscheidet 17-7 PH von gewöhnlichen 17-7-Chrom-Nickel-Sorten. Aluminium bildet während der Aushärtung intermetallische Nickel-Aluminium-Ausscheidungen, die für den Festigkeitssprung sorgen. Da die Umwandlung von Austenit zu Martensit durch Abkühlung auf einen bestimmten Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts oder in einem Zwischenbereich vor dem abschließenden Alterungsschritt ausgelöst wird, muss das Band unter streng kontrollierten thermischen Zyklen verarbeitet werden – genau das regelt die Norm ASTM A693.

Insbesondere für Abnehmer von Band- und Coil-Produkten ist 17-7 PH von Bedeutung, da es sich gut für dünne Stärken eignet. Im Gegensatz zu ausscheidungsgehärteten Stangen- oder Plattenqualitäten werden Bandprodukte mit Toleranzen im Zehntausendstel-Zoll-Bereich gewalzt, und die Legierung behält ihre mechanischen Eigenschaften bis hin zu folienartigen Dicken unter 0,010 Zoll bei. Aus diesem Grund findet sie Anwendung in Biegeteilen, Membranen, Faltenbälgen, Sicherungsringen und Komponenten für chirurgische Instrumente, bei denen die Gleichmäßigkeit der Dicke eine funktionale und keine rein ästhetische Anforderung ist.

Weiterlesen: Maßgeschneiderte Bearbeitung von 17-4 PH-Edelstahl, Präzisions-CNC-Dienstleistungen

Wie legt die Norm ASTM A693 die Qualitätsstandards für 17-7 PH-Bänder und -Coils fest?

ASTM A693 ist die Norm für ausscheidungsgehärtete rostfreie und hitzebeständige Stahlplatten, -bleche und -bänder und dient den Walzwerken und Schneidbetrieben als Grundlage für die Zertifizierung von Werkstoffen der Typen 17-7 PH, 15-5 PH, 17-4 PH und PH 13-8 Mo. Speziell für Bänder und Coils legt A693 die zulässigen Bereiche für die chemische Zusammensetzung, die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften je nach Wärmebehandlungszustand, die zulässigen Dicke- und Breitentoleranzen sowie die für die Werkszertifizierung erforderliche Prüfhäufigkeit fest.

Was Käufern oft entgeht, ist, dass die Norm A693 für 17-7 PH keinen einheitlichen Härte- oder Zugfestigkeitswert vorschreibt. Stattdessen enthält sie separate Eigenschaftstabellen für den Zustand A (geglüht), den Zustand C (kaltgewalzt) und die verschiedenen gealterten Zustände wie TH1050, RH950 und CH900. Wenn in einem Auftrag lediglich "ASTM A693 17-7 PH" angegeben ist, benötigt der Lieferant dennoch die Angabe des Zustands, da ein Coil im Zustand A und ein Coil im Zustand CH900 chemisch identisch sind, sich mechanisch jedoch kaum voneinander unterscheiden.

Vor dem Versand eines Coils überprüfen wir stets drei Punkte gemäß der Anforderung A693: die zertifizierte chemische Analyse aus der Chargenprüfung, Zug- und Härteprüfungen an Proben, die für das tatsächliche Coil repräsentativ sind (nicht nur für die Stammcharge), sowie eine Maßprüfung hinsichtlich Dicke, Breite und Wölbung anhand der Toleranztabellen in der Spezifikation. Jedes von uns geschnittene Coil verfügt über ein Werkszertifikat, das auf die Schmelznummer rückverfolgbar ist, und wir stellen ein Schneidezertifikat aus, das auf den ursprünglichen Werksprüfbericht verweist, sodass die Rückverfolgbarkeitskette bei Qualitätsaudits in der Luft- und Raumfahrt oder im medizinischen Bereich gewährleistet ist.

Weiterlesen: Kundenspezifische 17-4 PH (Typ 630) Edelstahl-Stanzteile: Wärmebehandelt, OEM-Komponenten

Wie sehen die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften von Edelstahl 17-7 PH aus?

Die chemische Zusammensetzung von 17-7 PH ist bewusst eng festgelegt, da das Alterungsverhalten von konstanten Aluminium- und Kohlenstoffgehalten abhängt. Nachfolgend ist der gemäß UNS S17700 festgelegte und in ASTM A693 genannte Zusammensetzungsbereich aufgeführt.

Die mechanischen Eigenschaften ändern sich erheblich je nachdem, in welchem Wärmebehandlungszustand das Band geliefert oder nach der Umformung weiterverarbeitet wird. Diese Tabelle senden wir an Käufer, die entscheiden müssen, in welchem Zustand das Band in die Produktion freigegeben werden soll.

Diese Werte entnehmen wir den tatsächlichen, zertifizierten Prüfberichten, die wir im Laufe Dutzender Schmelzchargen gesammelt haben. Käufer sollten die technischen Datenblätter der Hersteller daher eher als Ausgangspunkt denn als Garantie betrachten, da geringfügige Schwankungen des Aluminiumgehalts von Schmelzcharge zu Schmelzcharge die Alterungshärte um einige Punkte in die eine oder andere Richtung beeinflussen können.

Welche Wärmebehandlungsbedingungen stehen für 17-7 PH-Bänder (Zustand A, CH900, RH950, TH1050) zur Verfügung?

Zustand A ist der walzgeglühte Zustand und der Zustand, in dem die meisten Verarbeiter das Band beziehen, wenn sie es vor dem eigenen Härten zuschneiden, umformen, ziehen oder walzen müssen. In diesem Zustand verhält sich das Material ähnlich wie ein austenitischer Edelstahl, was bedeutet, dass es während der Umformung deutlich kaltverfestigt wird; daher sollten bei der Werkzeug- und Pressen-Einrichtung die Rückfederung genauso berücksichtigt werden wie bei Edelstahl 301.

CH900 wird hergestellt, indem Material der Güteklasse A durch Kaltwalzen auf eine bestimmte Reduktion (typischerweise 60 Prozent) gebracht und anschließend bei 900 °F ausgehärtet wird. Dieses Verfahren führt zu der höchsten Festigkeit unter den Standardbedingungen, geht jedoch zu Lasten der Duktilität und Formbarkeit. Daher wird CH900 in der Regel bereits in Endform für Bauteile bezogen, die Kantenfestigkeit ohne zusätzliches Biegen erfordern, wie beispielsweise bestimmte Federscheiben oder Kontakte.

RH950 umfasst eine Konditionierungsbehandlung bei Minustemperaturen (Umformung bei -100 °F), gefolgt von einer Alterung bei 950 °F, und ist eine gängige Wahl, wenn der Kunde ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Zähigkeit benötigt, ohne das Band vorab kaltzuwalzen.

TH1050 wird in einem Umformungsschritt bei höherer Temperatur verarbeitet (1750 °F, gefolgt von einer Abkühlung auf 60 °F und anschließender Alterung bei 1050 °F) und weist unter den Standard-Alterungsbedingungen die höchste Formstabilität und Festigkeit auf. Aus diesem Grund wird TH1050 häufig für Faltenbälge in der Luft- und Raumfahrt sowie für Präzisionsbiegeteile spezifiziert.

Wir führen den Zustand A als unseren Hauptbestand an Längsschneideband, da er unseren Kunden die Flexibilität bietet, das Material zunächst zu umformen und anschließend zu härten – eine Reihenfolge, die fast jeder Stanz- und Tiefziehbetrieb bevorzugt. Wenn für ein Projekt vorgealterte CH900- oder RH950-Bänder benötigt werden, arbeiten wir direkt mit unseren Partnern für die Wärmebehandlung zusammen, die diese Zyklen gemäß den AMS- und ASTM-Toleranzen durchführen, und wir überprüfen die Härte an beiden Enden der Spule, bevor sie unser Haus verlässt.

Wie werden 17-7-PH-Bänder und -Coils auf exakte Breiten und Toleranzen maßgeschneidert?

Das Längsschneiden von 17-7 PH ist nicht mit dem Längsschneiden von Weichstahlbändern vergleichbar, und genau hier werden viele Käufer von Lieferanten übervorteilt, die alle Edelstahllegierungen auf der Längsschneidelinie gleich behandeln. Da sich Material der Güteklasse A durch Kaltverformung verfestigt und CH900- oder RH950-Material an den Kanten bereits verhärtet und spröde ist, müssen Messerspalt, Scherwinkel und Aufwickelspannung speziell auf diese Legierungsfamilie abgestimmt werden.

In unserem Längsschneidebetrieb verarbeiten wir 17-7 PH auf Rotationsscherenanlagen mit Hartmetallklingen, deren Spaltweite je nach Materialstärke typischerweise zwischen 3 und 8 Prozent der Materialstärke eingestellt ist, da ein zu enger Spalt bei härteren Zuständen zu Graten und Kantenrissen führt, während ein zu großer Spalt eine ausgefranste, ausgefiederte Kante erzeugt, die die Gratprüfungen für medizinische oder Federanwendungen nicht besteht. Wir halten routinemäßig Schlitzbreitentoleranzen von plus/minus 0,002 Zoll bei Stärken über 0,010 Zoll ein, und auf Anfrage sind für Teile mit kritischen Abmessungen noch engere Toleranzen bis hinunter zu plus/minus 0,0005 Zoll erreichbar, wobei dieses Maß an Präzision jedoch zusätzliche Vorlaufzeit für die Einrichtung und die Messungen während des Prozesses erfordert.

Bei dieser Legierung ist die Kantenbeschaffenheit ebenso wichtig wie die Breite. Insbesondere bei Federanwendungen spielen Kantengrate eine entscheidende Rolle, da ein Grat zu einem Spannungskonzentrator wird, sobald das Bauteil Ermüdungszyklen ausgesetzt ist. Daher geben wir in unseren Längsschneidezertifikaten eine maximale Grathöhe an und führen Prüfungen mit optischen Messgeräten durch, anstatt uns allein auf eine Sichtprüfung zu verlassen.

Welche Optionen hinsichtlich Dicke, Breite und Härtegrad hat MWalloys für 17-7 PH-Bänder auf Lager?

Wir halten Musterspulen in den Stärken und Härtegraden vor, die unsere Kunden am häufigsten bestellen, sodass wir Probe- oder Serienaufträge bearbeiten können, ohne auf eine Walzcharge warten zu müssen. Diese Tabelle gibt die Lagerbestände wieder, die wir routinemäßig vorrätig halten; für Sonderbestellungen beschaffen wir jedoch auch Materialien außerhalb dieser Bereiche.

Kunden fragen häufig, ob wir ausschließlich ganze Walzcoils verkaufen oder ob auch kleinere Schnittlängen und auf Maß geschnittene Stücke erhältlich sind. Wir bieten beides an. Serienkunden bestellen auf Standardkernen aufgeschnittene Master-Coils, während Prototypen- und Kleinserienkunden auf Maß geschnittene Bleche oder kurze Coils bestellen. So kann ein Entwicklungsteam das Umformverhalten und die Reaktion auf die Wärmebehandlung überprüfen, bevor es sich zum Kauf eines großen Coils verpflichtet.

Wo wird das Edelstahlband 17-7 PH branchenübergreifend eingesetzt?

Die Luft- und Raumfahrt ist der größte Abnehmer von 17-7 PH-Bändern; innerhalb dieser Branche kommen sie in Triebwerksdichtungen, Faltenbälgen, Kanalhalterungen und Strukturbefestigungen, wo die Kombination aus hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und Korrosionsbeständigkeit bis zu moderaten Temperaturen (Beibehaltung der Nutzfestigkeit bis etwa 600°F) Alternativen wie vollgehärtetem Edelstahl 301 übertrifft.

Hersteller von Medizinprodukten schreiben 17-7 PH für Komponenten chirurgischer Instrumente, orthopädische Implantatinstrumente und federbelastete Mechanismen in Geräten vor, die wiederholte Sterilisationszyklen erfordern, da die Legierung widerstandsfähig gegen Lochfraß und Verfärbungen ist, unter denen Federn aus Kohlenstoffstahl unter Autoklavbedingungen leiden.

Elektronik- und Steckverbinderhersteller verwenden dünnwandiges 17-7 PH für Batteriekontakte, Schalterfedern und EMI-Abschirmungslamellen. Dabei nutzen sie die Eigenschaft des Bandmaterials, im Zustand A umgeformt und anschließend nach dem Stanzen im Guss gehärtet zu werden, wodurch der Verschleiß der Umformwerkzeuge geringer ist als beim Stanzen von bereits gehärtetem Material.

Hersteller von Schusswaffen und Präzisionsinstrumenten setzen auf 17-7 PH für Auszieherfedern, Abzugsfedern und kleine Präzisionsbauteile, bei denen die Maßhaltigkeit nach der Wärmebehandlung entscheidend ist, da sich die Zustände TH1050 und RH950 während der Alterung weniger verziehen als viele konkurrierende Werkzeugstähle.

Wir verzeichnen zudem eine stetige Nachfrage seitens der Hersteller von Dichtungen, Dichtungsringen und Membranen für die Industrie, wo sich die Ermüdungsbeständigkeit der Legierung in dünnen Querschnitten besonders gut für Metallbälge und Drucksensormembranen eignet, die im Betrieb Tausende oder Millionen von Zyklen durchlaufen.

Wie schneidet der Edelstahl 17-7 PH im Vergleich zu den Edelstahlsorten 301, 302 und 15-5 PH ab?

Dies ist die Vergleichsfrage, die uns am häufigsten von Ingenieuren gestellt wird, die Materialersatzstudien durchführen – meist, weil in einer älteren Zeichnung eine bestimmte Güteklasse angegeben ist und ein Problem in der Lieferkette dazu zwingt, nach Alternativen zu suchen.

Der entscheidende Unterschied, den wir Käufern erklären, die 301 oder 302 als Ersatz in Betracht ziehen, besteht darin, dass diese Güten ihre hohe Festigkeit ausschließlich durch Kaltwalzen erreichen, was bedeutet, dass die Festigkeit bereits im Walzwerk festgelegt wird und nach der Umformung nicht mehr angepasst werden kann. Bei 17-7 PH ist der Ablauf umgekehrt: zunächst weich umformen, dann durch Aushärten fest machen. Dies ist äußerst nützlich, wenn die Geometrie eines Bauteils zu komplex ist, um es zu stanzen oder zu ziehen, sobald das Material bereits durch Verformung bis zur Vollhärte verfestigt ist.

Im Vergleich zu 15-5 PH, das üblicherweise als Stangen- und Plattenmaterial geliefert wird, ist 17-7 PH das Arbeitstier unter den ausscheidungsgehärteten Stählen im Bereich der Bänder und Dünnbleche, und die Walzwerke walzen 15-5 PH schlichtweg nicht auf die dünnen Stärken herunter, in denen 17-7 PH routinemäßig hergestellt wird.

Welche Qualitätszertifizierungen und Prüfungen bietet MWalloys für jede Spule an?

Jede von uns geschnittene Coil wird mit einem zertifizierten Werksprüfbericht ausgeliefert, der die chemische Zusammensetzung der Schmelze angibt, und wir fügen unser eigenes Schneidezertifikat bei, in dem die Ergebnisse der Prüfung von Breite, Dicke und Kantenbeschaffenheit in Verbindung mit der jeweiligen Schmelznummer dokumentiert sind. Für Kunden, die nach den Qualitätsmanagementsystemen AS9100 oder ISO 13485 zertifiziert sind, gewährleisten wir eine lückenlose Rückverfolgbarkeit des Materials vom Rohband bis zum geschnittenen Produkt und bewahren Unterlagen auf, die Lieferanten-Audits auch noch Jahre nach der Auslieferung belegen.

Wir führen bei jeder Mutterrolle eine Eingangskontrolle durch, bevor sie zur Längsschneidelinie gelangt. Dabei prüfen wir die Härte mit einem kalibrierten Rockwell-Härteprüfer, messen die Dicke an mehreren Stellen über die gesamte Breite mit einem Mikrometer und überprüfen die Ebenheit und Wölbung anhand der Toleranztabellen nach ASTM A693. Ausgehende Spaltbänder werden stichprobenartig auf Breite und Kantengrate geprüft; bei Aufträgen, die als kritisch für die Luft- und Raumfahrt oder die Medizin gekennzeichnet sind, führen wir bei jedem Band eine Erst- und Endstückprüfung durch, anstatt uns auf Stichproben zu beschränken.

Kunden, die eine Überprüfung durch ein externes Labor benötigen – sei es eine vollständige chemische Analyse, ein metallografischer Querschnitt oder ein Salznebel-Korrosionstest –, können dies vor dem Versand beantragen. Wir koordinieren dies dann mit unabhängigen Prüflabors, sodass die Ergebnisse eine externe Zertifizierung erhalten und wir uns nicht ausschließlich auf unsere internen Daten verlassen müssen.

Wie sollten Sie den 17-7-pH-Teststreifen lagern, handhaben und verwenden, um Risse zu vermeiden?

Die häufigste Fehlerursache, die uns von Kunden gemeldet wird, ist kein Walzfehler, sondern eine unsachgemäße Wärmebehandlung oder Handhabung, nachdem die Spule unser Werk verlassen hat. Einige wenige Vorgehensweisen sind wichtiger, als man gemeinhin annimmt.

Lagern Sie die Coils in einer trockenen Umgebung, denn obwohl 17-7 PH zwar gut gegen allgemeine Korrosion beständig ist, kann Oberflächenfeuchtigkeit in Verbindung mit Resten von Umformschmiermitteln bei längerer Lagerung zu leichten Verfärbungen auf nicht passivierten Bändern führen. Dies ist zwar nur ein optisches Problem, wird jedoch von Qualitätsprüfern beanstandet.

Beachten Sie bei der Umformung von Material der Güteklasse A, dass diese Legierung beim Tiefziehen oder beim Biegen mit engem Biegeradius schneller kaltverfestigt als austenitischer Edelstahl der Güteklassen 304 oder 316. Daher kann bei komplexen Geometrien eine mehrstufige Umformung mit Zwischenglühen erforderlich sein; andernfalls besteht die Gefahr von Kantenrissen an der Biegestelle.

Achten Sie während der Auslagerungswärmebehandlung streng auf eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Ofen, da die mechanischen Eigenschaften von 17-7 PH empfindlich auf Schwankungen der Auslagerungstemperatur von plus oder minus 25 °F reagieren. Ein zu heiß laufender Ofen führt zu einer Überalterung des Materials und verringert dessen Festigkeit, während ein zu kühl laufender Ofen eine Unteralterung bewirkt und die Festigkeit unter das in der Spezifikation festgelegte Minimum fallen lässt. Wir empfehlen unseren Kunden, bei jeder Produktionswärmebehandlung eine Härtemessung an einem Teststück aus derselben Coil-Lieferung durchzuführen.

Bei geschweißten Baugruppen sollte ein Alterungszyklus nach dem Schweißen eingeplant werden, um die Festigkeit in der Wärmeeinflusszone wiederherzustellen, da das Schweißen das Material lokal effektiv re-lösungsglüht und die im Walzwerk oder bei einer vorherigen Wärmebehandlung erzielte Ausscheidungshärtung rückgängig macht.

Wie bestellt man maßgefertigte 17-7-PH-Coils mit Schlitz bei MWalloys?

Für eine Bestellung benötigen wir zunächst vier Angaben: Stärke, Breite, Härtegrad bzw. Zustandsbezeichnung sowie die Menge, entweder in linearen Fuß, Pfund oder als Coilgewicht. Falls Ihre Zeichnung auf ASTM A693 verweist, ohne dass ein Zustandsbezeichnung angegeben ist, werden wir Sie fragen, welchen Zustand Ihr Verarbeitungsprozess erfordert, da diese eine Angabe Auswirkungen auf die Lieferzeit, den Preis und die Auswahl des Lagercoils hat, aus dem wir liefern.

Für neue Teileprogramme empfehlen wir, vor der Freigabe einer vollständigen Produktionsmenge eine kleine Testrolle zu bestellen – manchmal reichen bereits 25 bis 50 Pfund aus. So können Ihr Werkzeugbau- und Ihr Wärmebehandlungsteam das Umformverhalten und die Alterungsreaktion anhand der tatsächlichen Wärmebehandlungscharge überprüfen, bevor Sie Mittel für Tausende von Fuß fertigen Bandes bereitstellen. Wir haben festgestellt, dass dieser Ansatz, bei dem zunächst ein Test durchgeführt wird, unseren Kunden echte Kostenersparnisse bringt, wenn an einer Matrize geringfügige Spielanpassungen erforderlich waren, die erst sichtbar wurden, nachdem das eigentliche Coil die Presse durchlaufen hatte.

Sobald die Spezifikationen feststehen, geben wir die Toleranz der Schnittbreite, die Kerngröße der Coils, das Coilgewicht pro Rolle sowie die Lieferart an und bestätigen vor dem Versand der Coils die Anforderungen an die Werkszertifizierung. Die meisten Standardaufträge zum Längsschneiden von Lagerware verlassen unser Werk innerhalb von ein bis zwei Wochen, während Aufträge mit Sonderbedingungen wie vorgealtertem CH900 oder nicht vorrätigen Dicke abhhängig von der Terminplanung der externen Wärmebehandlung längere Lieferzeiten erfordern können.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen 17-7 PH Condition A und gehärtetem 17-7 PH?
Der Zustand A ist der walzgeglühte, weiche, verformbare Zustand mit einer Zugfestigkeit von etwa 130 bis 150 ksi, während gehärtete Zustände wie CH900, RH950 oder TH1050 eine Ausscheidungshärtungswärmebehandlung durchlaufen haben und Zugfestigkeiten zwischen 180 und 260 ksi erreichen. Der Zustand A wird gewählt, wenn ein Bauteil vor der endgültigen Härtung gestanzt, umgeformt oder gezogen werden muss, während vorgehärtetes Band zum Einsatz kommt, wenn die Bauteilgeometrie so einfach ist, dass bei einer Härtung vor der Fertigung keine Rissgefahr besteht. Die meisten Stanz- und Tiefziehbetriebe beziehen den Zustand A und lassen das fertige Bauteil selbst altern.

Gilt die Norm ASTM A693 sowohl für Bleche als auch für Bänder aus 17-7 PH?
Ja, die Norm ASTM A693 gilt für Platten, Bleche und Bänder aus ausscheidungsgehärteten rostfreien Stählen, einschließlich 17-7 PH, und die Spezifikation enthält Eigenschaftstabellen und Toleranzanforderungen, die für alle diese Produktformen gelten, wobei es einige Unterschiede bei den Abmessungen gibt. Unter „Band“ versteht man in der Regel schmalere, gewickelte Produkte mit einer Breite von weniger als etwa 24 Zoll, während „Blech“ flache, auf Länge zugeschnittene Produkte bezeichnet. Käufer sollten in ihren Bestellungen klar angeben, ob sie Band oder Blech wünschen, da sich die Toleranztabellen für diese beiden Formen innerhalb der Norm geringfügig unterscheiden.

Kann ein 17-7-PH-Band geschweißt werden, ohne dass es seine Härte verliert?
Das Schweißen von 17-7 PH führt zu einer lokalen Re-Lösung der Wärmeeinflusszone und verringert die durch Ausscheidungshärtung in diesem Bereich erzielte Härte, sodass die meisten geschweißten Baugruppen einen Alterungszyklus nach dem Schweißen erfordern, um die Festigkeit in der Nähe der Schweißnaht wiederherzustellen. Das Grundmetall außerhalb der Schweißnaht behält seine ursprünglichen Eigenschaften bei. Bei Anwendungen mit kritischen Festigkeitsanforderungen legen Ingenieure die Schweißstelle häufig außerhalb von Bereichen mit hoher Beanspruchung fest oder schreiben in der Zeichnung eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen als obligatorischen Prozessschritt vor.

Wie hoch ist die maximale Betriebstemperatur für 17-7 PH-Edelstahl?
17-7 PH behält seine brauchbare mechanische Festigkeit bis zu etwa 600 °F bei; oberhalb dieser Schwelle kommt es zu einem gewissen Festigkeitsverlust, da die ausscheidungsgehärtete Mikrostruktur im Einsatz zu stark altert. Unterhalb von 600°F erweist es sich im Dauereinsatz für Federn, Dichtungen und Bauteile, die mäßiger Hitze ausgesetzt sind, als zuverlässig. Für den Dauereinsatz bei dauerhaft höheren Temperaturen sind andere Legierungen wie A286 oder Inconel-Varianten trotz höherer Kosten in der Regel besser geeignet.

Wie dünn kann ein Band aus 17-7 PH-Edelstahl geschnitten werden?
Wir schneiden 17-7 PH routinemäßig auf eine Dicke von 0,002 Zoll zu und können unter bestimmten Auftragsbedingungen auch dünnere Stärken verarbeiten, wobei Schnittbreiten von bis zu 0,125 Zoll bei akzeptabler Kantenqualität erreichbar sind. Dünnere Materialstärken erfordern langsamere Liniengeschwindigkeiten und eine strengere Kontrolle des Messerspaltes, um Kantenwelligkeit zu vermeiden, was zwar zu geringfügigen Mehrkosten führt, den Preis des Grundmaterials jedoch nicht wesentlich verändert. Folienstärke-Bänder werden häufig in Sensor- und Membrananwendungen eingesetzt.

Ist Edelstahl der Güteklasse 17-7 PH magnetisch?
Ja, 17-7 PH ist sowohl im geglühten als auch im ausgehärteten Zustand magnetisch, da seine Mikrostruktur nach dem Aushärten martensitisch und im geglühten Zustand größtenteils martensitisch bis halb-austenitisch ist – im Gegensatz zu vollständig austenitischen Sorten wie 304 oder 316, die im Wesentlichen nichtmagnetisch sind. Diese magnetische Eigenschaft ist manchmal ein Konstruktionskriterium in Elektronik- oder Sensoranwendungen, in denen nichtmagnetische Werkstoffe erforderlich sind; in diesem Fall wäre 17-7 PH kein geeigneter Ersatz.

Wie lang ist die übliche Lieferzeit für maßgeschneiderte, längsgeschnittene 17-7 PH-Coils?
Standard-Dicken und -Breiten werden in der Regel innerhalb von ein bis zwei Wochen nach Auftragsbestätigung versandt, da die Muttercoils bereits vorrätig sind und nur noch das Längsschneiden und die Prüfung ausstehen. Nicht vorrätige Stärken, vorgealterte Zustände, die eine externe Wärmebehandlung erfordern, oder ungewöhnlich enge Spalttoleranzen können die Lieferzeit je nach Terminplanung für die Wärmebehandlung und die Prüfungen auf drei bis sechs Wochen verlängern. Die frühzeitige Anforderung eines Angebots im Projektverlauf beugt Verzögerungen in letzter Minute vor.

Wie schneidet die Korrosionsbeständigkeit von 17-7 PH im Vergleich zu Edelstahl 304 ab?
17-7 PH bietet in den meisten atmosphärischen und leicht chemischen Umgebungen eine Korrosionsbeständigkeit, die im Allgemeinen mit der von Edelstahl 304 vergleichbar ist oder leicht darunter liegt, da beide einen ähnlichen Chromgehalt aufweisen; aufgrund seiner höheren Festigkeit ist 17-7 PH jedoch vorzuziehen, wenn die mechanischen Eigenschaften gegenüber den geringfügigen Unterschieden in der Korrosionsbeständigkeit überwiegen. In stark korrosiven oder chloridreichen Umgebungen würden höher legierte Sorten wie Edelstahl 316 beide übertreffen. Eine Passivierungsbehandlung nach der Fertigung verbessert die Korrosionsbeständigkeit beider Sorten.

Welche Spulenkerngrößen sind für geschlitzte 17-7-PH-Bänder erhältlich?
Wir führen geschlitzte Coils auf Standardkernen mit Innendurchmessern von 3 Zoll, 6 Zoll, 8 Zoll, 10 Zoll und 16 Zoll, wobei die Wahl des Kerns in der Regel von den Abwickel- oder Stanzpressen-Zuführvorrichtungen des Kunden abhängt. Durch die Anpassung der Kerngröße an die vorhandenen Werkzeuge lassen sich Adapterrollen in der Produktion vermeiden. Bei größeren Produktionsaufträgen können nach vorheriger Ankündigung auch kundenspezifische Kerngrößen bereitgestellt werden.

Warum reißt 17-7 PH-Band manchmal schon während der Umformung, selbst im geglühten Zustand?
Risse während der Umformung unter Bedingung A entstehen in der Regel dadurch, dass die Kaltverfestigungsgrenze des Werkstoffs in einem einzigen Umformschritt überschritten wird, dass die Biegeradien unter dem für die Stärke empfohlenen Mindestwert liegen oder dass Restspannungen aufgrund unsachgemäßer Schnittkantenbedingungen als Rissausgangspunkt wirken. Eine mehrstufige Umformung mit zwischenzeitlicher Spannungsentlastung, die richtige Wahl des Biegeradius im Verhältnis zur Dicke sowie nachweislich saubere Schnittkanten von einem Lieferanten, der Erfahrung mit dieser Legierung hat, beheben das Problem in der Regel. Die Überprüfung des Werkzeugspiels und der Schmierung ist ebenfalls hilfreich, wenn Risse immer wieder an derselben Stelle auftreten.

Quellenangaben

ASTM International, ASTM A693 – Norm für ausscheidungsgehärtete rostfreie und hitzebeständige Stahlplatten, -bleche und -bänder.

AK Steel (jetzt Cleveland-Cliffs), Produktdatenblatt 17-7 PH für Edelstahl.

SAE International, Normen AMS 5528 und AMS 5529 für Bänder und Bleche aus 17-7 PH-Edelstahl.

ASM International, ASM-Handbuch Band 1, Eigenschaften und Auswahl von Eisen, Stählen und Hochleistungslegierungen, Abschnitt über ausscheidungsgehärtete rostfreie Stähle.

NIST-Materialdatenbank, Referenzdaten zu ausscheidungsgehärteten Chrom-Nickel-Aluminium-Legierungen.

Wenn Sie für Ihr Projekt zertifizierte ASTM A693 17-7 PH-Bänder oder -Coils benötigen, die auf eine exakte Breite und einen bestimmten Härtegrad zugeschnitten sind, wenden Sie sich bitte an unser Team bei MWalloys und teilen Sie uns Ihre Anforderungen hinsichtlich Dicke, Breite und die gewünschten Eigenschaften, und wir prüfen die Verfügbarkeit im Lager, unterbreiten Ihnen bei Bedarf ein Angebot für eine Probenspule und sorgen dafür, dass zertifiziertes Material ohne die üblichen mehrmonatigen Wartezeiten des Walzwerks direkt zu Ihrer Produktionslinie gelangt.