17-4 PH (1.4542): Precipitation Hardening Stainless Steel in AM
17-4 PH (1.4542 / AISI 630) in metal additive manufacturing: copper precipitation hardening conditions (H900 to H1150), up to 1,350 MPa, pump impellers and tooling.
17-4 PH (1.4542) is a precipitation-hardening martensitic stainless steel. Simple single-step aging treatments at 480 - 620 °C precipitate copper clusters, yielding strengths up to 1,350 MPa.
- Einfache einstufige Wärmebehandlung (H900, H1025, H1150) ohne schroffes Abschrecken minimiert Verzug.
- Erreicht im H900-Zustand Zugfestigkeiten bis 1.350 MPa und Härten von 40 bis 44 HRC.
- Breite Prozessverfügbarkeit in LPBF, Metal Binder Jetting und Metall-FFF (Filament).
- Sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegen Industrieatmosphäre, Laugen und milde Säuren.
Technical Specifications & Comparison Matrix
ISO/ASTM 52900| Wärmebehandlungszustand | As-Built (LPBF) | Zustand H900 (482 °C) | Zustand H1150 (621 °C) |
|---|---|---|---|
| Wärmebehandlung | Keine Nachbehandlung | 1 h bei 482 °C, Luftkühlung | 4 h bei 621 °C, Luftkühlung |
| Zugfestigkeit Rm | 950 - 1.050 MPa | 1.250 - 1.350 MPa | 950 - 1.020 MPa |
| Streckgrenze Rp0.2 | 750 - 850 MPa | 1.150 - 1.250 MPa | 750 - 820 MPa |
| Härte | 28 - 34 HRC | 40 - 44 HRC | 28 - 32 HRC |
| Bruchdehnung A5 | 8 - 14 % | 10 - 13 % | 15 - 20 % (hochzäh) |
Copper Precipitation Hardening Metallurgy
17-4 PH enthält ca. 3 bis 5 % Kupfer. Im as-built Zustand oder nach Lösungsglühen bei 1.040 °C ist das Kupfer in der martensitischen Matrix übersättigt gelöst. Beim Auslagern bei 482 °C (H900) scheiden sich kohärente, nur wenige Nanometer große kupferreiche Cluster ab. Diese Partikel behindern das Abgleiten von Versetzungsebenen extrem effektiv, was die Streckgrenze um bis zu 50 % in die Höhe treibt.
Shielding Gas Selection: Argon vs. Nitrogen
Bei 17-4 PH spielt das Schutzgas eine Sonderrolle: Stickstoff stabilisiert Austenit. Wird 17-4 PH unter Stickstoff gedruckt, verbleibt ein höherer Rest-Austenitgehalt (Retained Austenite) im Gefüge, was die erreichbare Härte im Zustand H900 um 3 bis 6 HRC senkt. Für maximale Spitzenhärte wird der Druck unter 100 % reinem Argon empfohlen.
Applications in Motorsport, Offshore and Medical Tools
Aufgrund der Kombination aus Härte, Korrosionsbeständigkeit und günstigen Pulver- und Filamentpreisen wird 17-4 PH für chirurgische Instrumente (Knochensägen, Zangen), hochbelastete Motorsport-Radträger, Strömungsmischdüsen und chemische Pumpenwellen eingesetzt.
Frequently Asked Questions (FAQ)
Muss 17-4 PH vor dem Auslagern lösungsgeglüht werden?
Wie verhält sich 17-4 PH im Vergleich zu 316L?
Ist 17-4 PH magnetisch?
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