15-5PH

15-5PH

15-5PH (UNS S15500) представляет собой мартенситную дисперсионно-упрочняемую-нержавеющую сталь с типичным составом 14-15,5% Cr, 3,5-5,5% Ni, 2,5-4,5% Cu, 0,15-0,45% Nb и остальное Fe. Это марка из серии дисперсионно--твердеющей нержавеющей стали, известная своей превосходной поперечной вязкостью и большим-постоянством свойств сечения. Этот сплав представляет собой улучшенную мартенситную дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь, разработанную путем оптимизации 17-4PH. Целью его разработки было значительное повышение поперечной вязкости и однородности свойств большого сечения при сохранении высокого уровня прочности 17-4PH за счет снижения верхнего предела содержания хрома (15,5% по сравнению с . 17.5%) и оптимизации соотношения никель-медь. Это устраняет недостатки 17-4ПХ, такие как недостаточная вязкость и неоднородная микроструктура в больших сечениях.
Основное преимущество 15-5PH заключается в превосходном балансе между выдающейся поперечной вязкостью и высокой прочностью. После обработки раствором и старения его предел прочности может достигать 931-1310 МПа (в зависимости от температуры старения), а предел текучести - 724-1180 МПа, что ставит его на тот же уровень прочности, что и 17-4PH. Однако его поперечная вязкость и удлинение значительно превосходят таковые у 17-4PH: удлинение (А50) достигает 10-16%, а площадь уменьшается до 50% в условиях H1150. Между тем, его коррозионная стойкость эквивалентна стойкости нержавеющей стали 304, и он хорошо работает в атмосферных условиях, в пресной воде, в разбавленной кислоте и в солевых туманах.
Уникальная особенность 15-5PH заключается в синергическом добавлении меди (2,5-4,5%) и ниобия (0,15-0,45%). Во время старения выделение фазы ε-Cu приводит к эффекту дисперсионного упрочнения, а образование NbC измельчает структуру зерен, позволяя сплаву сохранять высокую прочность наряду с превосходной вязкостью и пластичностью. По сравнению с 17-4PH, 15-5PH демонстрирует более равномерные характеристики при обработке изделий большого сечения, меньшую деформацию при термообработке (<0.1%), and better plasticity in the solution-annealed condition. The product complies with international standards such as ASTM A564, AMS 5659, and UNS S15500, and is widely used in harsh service conditions with comprehensive requirements for strength, toughness, and corrosion resistance, including aerospace, marine engineering, petrochemical, and nuclear industries.
Отправить запрос
Описание
Технические параметры

Особенности продукции

High-Temperature Oxidation Resistance

Сверх-высокая прочность и превосходная боковая жесткость (основное преимущество)

Основное преимущество 15-5PH заключается в его способности достигать чрезвычайно высокой прочности и твердости за счет простой термической обработки, сохраняя при этом превосходную поперечную вязкость. После обработки на раствор этот сплав демонстрирует низкоуглеродистую мартенситную структуру с твердостью менее или равной 38 HRC. Дисперсионное упрочнение можно получить путем однократной обработки старением при температуре 480-620 градусов, а уровень прочности можно гибко регулировать, изменяя температуру старения.

Сравнение механических свойств при различных температурно-временных эффектах (стандарт AMS 5659):

Состояние старения

Предел прочности

(МПа)

Предел текучести 0,2% (МПа)

Удлинение

A50 (%)

Уменьшение площади поперечного сечения-(%)

480 градусов (H900)

Больше или равно 1310

Больше или равно 1172

Больше или равно 10

Больше или равно 35

550 градусов (H1025)

Больше или равно 1069

Больше или равно 1000

Больше или равно 12

Больше или равно 40

580 градусов (H1075)

Больше или равно 1000

Больше или равно 862

Больше или равно 13

Больше или равно 45

620 градусов (H1150)

Больше или равно 931

Больше или равно 724

Больше или равно 16

Больше или равно 50

Его предел текучести в 3-5 раз выше, чем у нержавеющей стали 304 (≈220 МПа). Что еще более важно, 15-5PH демонстрирует значительно лучшую поперечную вязкость, чем 17-4PH. При том же уровне прочности 15-5PH имеет более высокое удлинение и уменьшение площади, чем 17-4PH, причем преимущество еще более выражено в изделиях большого сечения.

High-Temperature Corrosion Resistance

Хорошая устойчивость к коррозии

Коррозионная стойкость 15-5PH эквивалентна стойкости нержавеющей стали 304 (SS 304), она хорошо работает в атмосферных средах, пресной воде, разбавленной кислоте и растворах солей. Высокое содержание хрома (14-15,5%) образует плотную пассивирующую пленку Cr₂O₃, обеспечивающую фундаментальную коррозионную стойкость. По сравнению с 17-4PH, 15-5PH демонстрирует сопоставимую или несколько лучшую стойкость к точечной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно с лучшей микроструктурной однородностью в изделиях большого сечения, что приводит к снижению риска локализованной коррозии.
Однако обратите внимание, что 15-5PH следует тщательно оценить на предмет длительного-использования в условиях высоких-температур и высоких концентраций хлоридов, поскольку его коррозионная стойкость не так хороша, как у аустенитных нержавеющих сталей (например, 316L). Этот сплав не подходит для сильнокислых сред или сред с высоким содержанием хлоридов.

High Stability

Превосходная простота термообработки

Одним из наиболее значительных преимуществ 15-5PH является простой процесс термообработки.-Свойство «одноэтапного старения» является основным преимуществом для его инженерных применений. Подобно 17-4PH, 15-5PH после обработки на раствор имеет мартенситную структуру и может быть упрочнен с помощью однократной обработки старением, что устраняет необходимость в сложных процессах закалки. Это значительно снижает затраты на обработку и риски деформации.

Лечение раствором:
Нагреть до 1020-1060 градусов, выдержать при температуре, затем быстро закалить (закалка в масле или на воздухе) до получения мартенситной структуры.
Временная термообработка:
Выберите температуру в диапазоне 480-620 градусов для однократного старения. Выдержав при этой температуре 1-4 часа, охладите на воздухе. Упрочнение достигается за счет дисперсного выделения фазы ε-Cu.
Примечание:
Во время термообработки 15-5PH изменения размеров минимальны (приблизительно 0,05-0,10%), что превосходит 17-4PH, что делает его пригодным для применений с высокими требованиями к точному контролю размеров.

Good Processability

Хорошие механические и сварочные свойства.

15-5PH демонстрирует хорошую горячую и холодную обрабатываемость, что позволяет его подвергать ковке, прокатке и штамповке. В состоянии отжига на раствор он имеет умеренную твердость (менее или равна 38 HRC) и лучшую обрабатываемость, чем 17-4PH, что делает его пригодным для таких процессов формовки, как токарная обработка, фрезерование, сверление и шлифование с использованием традиционных методов обработки.

Он обладает хорошей свариваемостью и может быть соединен традиционными методами сварки (TIG, MIG, SMAW) с использованием процедур сварки, аналогичных процедурам сварки нержавеющих сталей серии 300. Во время сварки рекомендуется использовать соответствующие присадочные материалы 15-5PH, а механические свойства зоны термического-воздействия можно восстановить путем термообработки со старением после сварки. По сравнению с обычными мартенситными нержавеющими сталями, 15-5PH демонстрирует значительно улучшенные свариваемость и ударную вязкость благодаря конструкции со сверхнизким содержанием углерода и добавлению ниобия.

Примечание. Этот сплав является ферромагнитным, в отличие от аустенитных нержавеющих сталей, и поэтому не подходит для применений, не требующих -магнетизма (например, для оборудования МРТ и прецизионных электронных приборов).

High-Temperature Oxidation Resistance

Превосходная усталостная прочность и долговременная-стабильность микроструктуры.

15-5PH демонстрирует превосходную усталостную прочность. Сочетание высокой прочности и хорошей ударной вязкости позволяет ему исключительно хорошо работать в условиях циклических нагрузок. При длительном-старении при умеренной-температуре (около 300 градусов) его микроструктура (с содержанием аустенита около 1% и фазами выделения меди) демонстрирует значительную долговременную стабильность, что полезно для сохранения механических свойств в течение длительного срока службы.

Долгосрочная-термическая стабильность:
15-5PH демонстрирует хорошую микроструктурную стабильность и сохраняет стабильные эффекты старения при эксплуатации при температуре до 300 градусов в течение длительного времени.
Типичные применения:
критически важные компоненты, такие как детали конструкции пилонов авиационных двигателей, которым необходимо сохранять механические свойства в условиях длительной-умеренной-температурной эксплуатации.

Технические характеристики

Химический состав (ASTM A564/UNS S15500)

 

Элемент

Стандартные требования

Примечания

Кр

14.0 - 15.5%

Основные элементы, образующие плотную пассивирующую пленку, обеспечивающую базовую коррозионную стойкость.

Ни

3.5 - 5.5%

Аустенитизирующие элементы, корректировка точки мартенситного превращения, повышение ударной вязкости.

Cu

2.5 - 4.5%

В сердцевине выделяются и затвердевают элементы, которые во время старения образуют фазы ε-Cu, что приводит к дисперсионному упрочнению.

Нб (+Та)

0.15 - 0.45%( Больше или равно 5×C)

Карбидообразующие-элементы (NbC) измельчают зерна и участвуют в дисперсионном упрочнении.

C

Меньше или равно 0,07%

Конструкция со сверх-низким содержанием углерода максимально сводит к минимуму сегрегацию карбидов, обеспечивая свариваемость и прочность.

Мин.

Меньше или равно 1,00%

Раскислитель

Си

Меньше или равно 1,00%

Раскислитель

P

Меньше или равно 0,030%

Примесные элементы, строго контролируются

S

Меньше или равно 0,015%

Примесные элементы, строго контролируются

Фе

Оставшееся количество

Матричный элемент

Физические свойства

 

Свойство

Значение/диапазон

Условия испытаний

Плотность

7.75 - 7.80 г/см³

Комнатная температура (20 градусов)

Точка плавления

1400 - 1440 градус

-

Удельное сопротивление

≈ 0.80 μΩ·m

Комнатная температура

Теплопроводность

≈ 16 W/(m·K)

Комнатная температура

Коэффициент теплового расширения (20-100 градусов)

≈ 10.9 × 10⁻⁶ /K

Комнатная температура до 100 градусов

Модуль упругости (модуль Юнга)

≈ 200 ГПа

Комнатная температура

коэффициент Пуассона

≈ 0.27 - 0.30

Комнатная температура

Магнетизм

Магнитный (ферромагнитный)

Мартенситная структура, проявляющая ферромагнетизм.

Механические свойства (обработанный раствором-и состаренный, типичные значения, AMS 5659)

 

Состояние старения

Предел прочности (МПа)

Предел текучести0,2% (МПа)

Удлинение

A50 (%)

Уменьшение площади поперечного-сечения

(%)

Твердость (HRC)

480 градусов (H900)

Больше или равно 1310

Больше или равно 1172

Больше или равно 10

Больше или равно 35

40-47

550 градусов (H1025)

Больше или равно 1069

Больше или равно 1000

Больше или равно 12

Больше или равно 40

34-42

580 градусов (H1075)

Больше или равно 1000

Больше или равно 862

Больше или равно 13

Больше или равно 45

31-38

620 градусов (H1150)

Больше или равно 931

Больше или равно 724

Больше или равно 16

Больше или равно 50

28-37

Примечание. Уровень прочности 15-5PH можно гибко регулировать в зависимости от температуры старения. Чем ниже температура старения, тем выше прочность, но удлинение уменьшается; и наоборот, с увеличением температуры старения прочность снижается, а пластичность и ударная вязкость улучшаются.

Работа при высоких-температурах

 
 

Сохранение прочности-при высоких температурах:

15-5PH поддерживает высокий уровень прочности в диапазоне менее или равного 300 градусам, а рекомендуемая максимальная температура использования не должна превышать 315 градусов. За пределами этой температуры фаза дисперсионного твердения постепенно укрупняется, что приводит к снижению прочности.

Температура

Статус поддержания производительности

Объяснение

Комнатная температура (20 градусов)

100% (пик)

Сплав H900 может достигать прочности на разрыв до 1310 МПа.

100 градусов

Больше или равно 90 %

Сила хорошо сохраняется

200 градусов

Больше или равно 85 %

Он все еще может поддерживать высокую прочность

300 градусов

Больше или равно 75 %

Рекомендуется использовать верхний предел в течение длительного периода.

>400 градусов

Значительное снижение

Укрупнение осадков приводит к быстрому снижению прочности.

Долгосрочная-термическая стабильность:

15-5PH демонстрирует хорошую микроструктурную стабильность при длительной эксплуатации при температурах ниже или равных 300 градусам:

Содержание аустенита остается стабильным:

Остаточное/регрессивное содержание аустенита, составляющее около 1 %, остается практически неизменным в ходе долгосрочных-процессов старения.

Фаза выделения меди остается стабильной:

Фаза упрочняющего осаждения существенно не укрупняется в ходе длительных-процессов старения при умеренных-температурах.

Долгосрочный-эффект усиления устойчивости к старению:

Во время длительного-старения при температуре примерно 300 градусов колебания состава хрома (спинодальный распад) могут обеспечить дополнительный прирост твердости.

Длительное воздействие температуры выше 400 градусов может привести к выделению фазы G (фаза, обогащенная Ni-Mn-Si) и усилению спинодального распада Cr, что может повлиять на ударную вязкость.

Система термообработки

Конечные характеристики 15-5PH сильно зависят от режима термообработки. Общие характеристики следующие:

1. Обработка на раствор (для получения мартенситной структуры):

Нагрейте до 1020-1060 градусов, выдержите достаточное время (приблизительно 30-60 минут на дюйм толщины), а затем быстро охладите (закалка маслом или охлаждение на воздухе). В результате образуется низкоуглеродистая мартенситная структура, подготавливающая ее к последующему старению и дисперсионному твердению. Твердость после обработки на раствор составляет менее или равна 38 HRC, с хорошей обрабатываемостью.

2. Температурная обработка старением (дисперсионное упрочнение для достижения заданного класса прочности):

Выберите температуру выдержки в зависимости от заданного класса прочности:

Состояние старения

Температура старения

Время выдержки

Метод охлаждения

Целевой уровень силы

H900

480 градусов

1 час

Воздушное-охлаждение

Максимальная интенсивность

H925

495 градусов

4 часа

Воздушное-охлаждение

Сверх-высокая прочность

H1025

550 градусов

4 часа

Воздушное-охлаждение

Высокая прочность плюс хорошая ударная вязкость

H1075

580 градусов

4 часа

Воздушное-охлаждение

Средняя прочность + хорошая вязкость

H1100

593 градуса

4 часа

Воздушное-охлаждение

Средняя прочность + хорошая вязкость

H1150

620 градусов

4 часа

Воздушное-охлаждение

Оптимальная прочность и устойчивость к коррозии

Примечание:

  • Обработку раствором следует проводить перед окончательной механической обработкой, а обработку старением можно проводить после механической обработки, чтобы воспользоваться преимуществами лучшей обрабатываемости состояния,-обработанного раствором.
  • Чем ниже температура старения, тем выше прочность и меньше удлинение; по мере увеличения температуры старения прочность снижается, а пластичность и ударная вязкость улучшаются.
  • Изменение размеров после термообработки составляет примерно 0,05-0,10 %, что лучше, чем у 17-4PH, что делает его пригодным для применений с требованиями точного контроля размеров. После сварки рекомендуется проводить стареющую термообработку для восстановления механических свойств зоны термического влияния.

Применимые носители

Атмосферная среда:

Обладает хорошей коррозионной стойкостью как в обычной, так и в промышленной атмосфере.

Пресная вода:

Демонстрирует превосходную коррозионную стойкость в пресной и питьевой воде.

Разбавленные кислоты:

Показывает хорошую коррозионную стойкость в разбавленной азотной кислоте, разбавленной уксусной кислоте и разбавленной фосфорной кислоте.

Среда солевого тумана:

Ее коррозионная стойкость в условиях морских солевых туманов сравнима с устойчивостью нержавеющей стали 304, но существует риск точечной и щелевой коррозии.

Нефтегазовые СМИ:

Подходит для нефтегазовой среды, содержащей CO₂; необходима тщательная оценка в кислой среде, содержащей H₂S.

СМИ пищевой промышленности:

Соответствует требованиям к материалам, контактирующим с пищевыми продуктами.

Примечание. 15-5PH не устойчив к чрезвычайно агрессивным средам, таким как высоко-концентрированная соляная кислота, плавиковая кислота и кипящая серная кислота. Его коррозионная стойкость ограничена в средах с высокими-температурами, содержащими высокие концентрации хлоридов, и его не рекомендуется использовать в средах с сильной кислотностью или высоким содержанием хлорид-ионов.

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

15-5PH (XM-12/UNS S15500) специально разработан для требовательных применений, требующих сочетания высокой прочности, высокой ударной вязкости, превосходных поперечных свойств и хорошей коррозионной стойкости. Он особенно подходит для высокопроизводительных конструктивных элементов большого сечения и рекомендуется для использования в следующих областях:

 

Области применения

  •  

    Аэрокосмическая промышленность (основные приложения)
    ● Конструкционные элементы самолета: лонжероны крыльев, шпангоуты фюзеляжа (например, Боинг 737-600).
    ● Компоненты шасси: Стальной штифт шейки кронштейна передней оси основного шасси (Boeing 767 и т. д.).
    ● Компоненты двигателя: диск компрессора, лопатки, высокопрочные-крепежи.
    ● Различные компоненты, такие как защелки крышки люка, пружины и т. д.

  •  

    Морская инженерия и морские платформы
    ● Конструктивные элементы морских платформ, вертолетные площадки.
    ● Судовые гребные валы, детали клапанов насосов, клапаны подводных лодок.
    ● Крепежи для условий с сильным-солевым туманом (рекомендуется использовать с обработкой поверхности).

  •  

    Нефтехимия и энергетика
    ● Баки для отходов атомной промышленности, штоки клапанов атомных электростанций.
    ● Клапаны высокого-давления (сердечник/шток клапана), вал насоса.
    ● Высокопрочные-болты, детали шахты реактора, коррозионно--стойкие-несущие конструкции.
    ● Шестерни, муфты,-высокопрочные механические компоненты.

  •  

    Медицинская точность
    ● высокопрочные-хирургические инструменты, ортопедические инструменты и стоматологические бормашины (стабильные по размерам и биосовместимые).

  •  

    Общее машиностроение
    ● Высокопрочные-валы, детали турбин, пресс-формы.
    ● Прецизионные механические компоненты

Доставка и настройка

Мы предлагаем гибкие и надежные решения для цепочки поставок, чтобы гарантировать, что вы получите материалы 15-5PH, которые идеально соответствуют требованиям вашего проекта.

Форма

image011
Лист/Пластина
image013
Бар/стержень
image015
Труба / Трубка
image017
Полоса/лист в рулоне
image019
Проволока/катанка

Обычный диапазон

Толщина: 0.5 - 100 мм
Ширина: Меньше или равна 1500 мм.

Диаметр Φ6-500 мм

Внешний диаметр Φ10-300 мм

Толщина: 0,1 – 3,0 мм
Ширина: 10 - 600 мм

Диаметр 0,5-10 мм

Возможность настройки

Горяче-катаный или холодно-катаный лист, ультра-тонкий лист (от 0,1 мм), штампованные детали, продольная-резка по заданным размерам, специальная обработка поверхности (травление, полировка)

Кованые прутки, горячекатаные-прутки, полированные прутки, фасонные прутки и различные режимы термообработки (отжиг, стабилизация)

Бесшовные/сварные трубы (в соответствии с ASTM A789/A790), фиксированная-отрезка длины, U-трубы

Прецизионные полосовые материалы, штемпельная катушка, ламинированная заготовка, не-стандартная ширина, специальная защитная пленка

Прецизионный чертеж, пружинная проволока, сварочная присадочная проволока

Почему выбирают нас? - Надежные инженерные технологии. Надежная доставка.

Мы не просто поставщик, а надежный партнер по материалам для вас в Китае.

Sample Support & Quick Response

Вертикально интегрированное производство

Собственный завод площадью 20 000 м2 с 10+ автоматизированными линиями (8,000+ тонн/год). Собственный-центр оснастки и штампов обеспечивает быструю настройку и эффективный контроль затрат - без наценок через посредников.

Full Traceability

Строгий контроль качества на каждом этапе

Полная отслеживаемость ключевых точек контроля качества на протяжении всего производства.. 100% соответствует стандартам ASTM/ASME, EN и GB. Протоколы испытаний материалов доступны с каждой поставкой.

Professional Logistics & Packaging

Надежная доставка и экспортная упаковка

10+ лет экспортируется в Европу, Северную Америку, Юго-Восточную Азию и на Ближний Восток. Водонепроницаемая и -защита от ржавчины в сочетании с гибкими вариантами доставки обеспечивает безопасную и-своевременную доставку.

Complete Export Documentation

Проверка образца перед массовым производством

Мы предоставляем бесплатные образцы для проверки качества, что позволяет размещать оптовые заказы только после одобрения. Мы обеспечиваем постоянство от образца до массового производства за счет точного измерения размеров и прозрачного производства.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каковы основные преимущества 15-5PH?

 

Вопрос: В чем разница между 15-5PH и 17-4PH? Как выбрать между ними?

 

Вопрос: В чем разница между нержавеющей сталью 15-5PH и нержавеющей сталью 304? Как выбрать?

 

Вопрос: Какова максимальная рабочая температура для 15-5PH?

 

Вопрос: Какова сварочная производительность 15-5PH?

 

Вопрос: Какова коррозионная стойкость 15-5PH?

 

Вопрос: Может ли 15-5PH заменить 17-4PH или 304?

 

 

горячая этикетка : 15-5ph, Китай 15-5ph производители, поставщики, завод