17-4PH 석출경화강
17-4PH Precipitation Hardening Steel
정의
크롬 17%·니켈 4%·구리 4%를 함유한 마르텐사이트계 석출경화 스테인리스강이다. 시효처리 온도 선택으로 인장 930~1,310MPa 범위의 강도를 내면서 스테인리스급 내식성을 유지한다.
자세한 설명
17-4PH(UNS S17400, KS STS630)는 용체화 처리로 연한 마르텐사이트 조직을 만든 뒤, 480~620도의 시효처리에서 구리 석출물을 미세 분산시켜 경화하는 강종이다. 시효 조건에 따라 H900(482도, 인장 1,310MPa·HRC 40 이상)부터 H1150(621도, 인장 930MPa급·인성 우선)까지 물성을 선택할 수 있으며, 조건 기호를 도면에 명기하는 것이 사용의 기본이다.
최대 강점은 공정 순서다. 용체화 상태(Condition A)는 HRC 30대 초반이라 절삭이 가능하고, 가공 완료 후 480도 전후의 저온 시효만 하면 되므로 담금질 같은 고온 급랭이 없어 변형·스케일이 극히 작다. 정밀 형상을 열처리 변형 걱정 없이 고강도로 만들 수 있어 항공기 부품, 펌프 샤프트, 밸브 스템, 사출금형 코어, 식품·화학 설비의 고강도 부품에 널리 쓰인다.
내식성은 SUS304에 준하는 수준(316에는 미달)이며, H900 등 고강도 조건일수록 응력부식균열·수소취성 감수성이 커진다. 해양·사워 환경 규격(NACE)에서는 H1150 계열의 과시효 조건을 요구하는 이유다. 강도가 더 필요하면 15-5PH(청정도 개선판)·17-7PH 등 파생 강종으로 확장한다.
실무 예시
펌프 제조사가 SUS420 샤프트의 내식 부족과 SUS316 샤프트의 강도 부족을 동시에 겪다가 17-4PH H1025(인장 1,070MPa급)로 통일한 사례가 전형적이다. Condition A 소재를 정삭까지 가공한 뒤 시효처리했더니 지름 변화가 0.02mm 이내로 들어와 연마 여유를 최소화할 수 있었다.
실무 포인트
- 도면에는 반드시 시효 조건(H900·H1025·H1150 등)까지 지정한다 — 같은 17-4PH라도 강도가 40% 이상 차이 난다.
- 가공 후 저온 시효라는 공정 순서가 최대 장점이다. 정밀 부품은 정삭 후 시효로 변형을 최소화한다.
- 고강도 조건(H900)은 응력부식·수소취성에 민감하다 — 해양·부식 환경은 H1150 계열 과시효를 검토한다.
- 내식성은 304 상당이지 316 대체가 아니다. 염소 환경 요구가 있으면 별도 검토가 필요하다.
- 용접 후에는 재용체화 또는 시효 재처리를 계획한다. 용접 그대로 두면 열영향부 물성이 불균일해진다.