15-5PH nerūsējošā tērauda caurule

15-5PH nerūsējošā tērauda cauruleir nokrišņos rūdošs nerūsējošais tērauds, ko inženieri nosaka, kad komponentam ir jāiztur 1000 MPa plus slodze, un tas joprojām iztur triecienu, vibrāciju un hlorīdus saturošus procesus. Sakausējums UNS S15500 ir tiešs 17-4PH pēctecis — tas pats hroma-niķeļa-vara dizains, tā pati vienpakāpes novecošanas termiskā apstrāde, tā pati martensīta matrica, taču tas tika izstrādāts, lai novērstu vecās kategorijas vienu vājumu: stingrību cauri biezumam.

Kā 15-5PH atšķiras no 17-4PH

Ģimenes attiecības ir svarīgas, jo lielākā daļa pircēju ierodas no 15-5PH līdz 17-4PH. Abi sakausējumi ir martensīti atkvēlinātā stāvoklī, un tos stiprina novecošanās, kas izgulsnē ar varu bagātu fāzi; uz abiem attiecas viena un tā pati ASTM A564 stieņa specifikācija, un tie veikalā darbojas identiski.

 

Atšķirība ir metalurģiskā kontrole: 15-5PH tiek izgatavots ar stingru ferītu veidojošo un austenītu veidojošo elementu līdzsvaru, lai delta ferīts būtībā tiktu izvadīts, un kausējumu parasti attīra ar elektroizdedžu pārkausēšanu (ESR), lai kontrolētu ieslēguma izmēru un formu.

 

Rezultāts ir ievērojami labāka stingrība īsajā šķērsvirzienā — virzienā, kas ir svarīgs biezās daļās, spiedošajās daļās un stipri noslogotos stiprinājumus – un vienmērīgākas īpašības šķērsgriezumā.

 

Augstspiediena hidrauliskajām vai instrumentālajām caurulēm šī stingrības rezerve ir iemesls maksāt piemaksu virs 17-4PH.

 

Ķīmiskais sastāvs atbilstoši ASTM A564/AMS 5659

Tālāk norādītie sastāva ierobežojumi atbilst ASTM A564 UNS S15500 stieņiem, stieplēm un formām un AMS 5659 stieņiem, kalumiem, caurulēm un gredzeniem. Dzelzs ir līdzsvara elements.

 

Elements	Sastāva ierobežojums, %
C	0.07 max
Mn	1.00 max
P	0.040 max
S	0.030 max
Si	1.00 max
Kr	14.00 - 15.50
Ni	3.50 - 5.50
Cu	2.50 - 4.50
Nb + Ta	0.15 - 0.45
Fe	Līdzsvars

 

Trīs rindās ir inženierijas stāsts. Hroma rinda pie 14,00–15,50% nodrošina sakausējuma izturību pret koroziju, kas ir salīdzināma ar 304. tipa izturību lielākajā daļā materiālu, kas ir krietni augstāka par rūdāmajām 400. sērijas kategorijām.

 

Vara rinda ar 2,50–4,50% ir nokrišņu veidotājs: novecošanas termiskā apstrāde martensīta matricā izgulsnē ar varu bagātu fāzi, un tieši šīs nogulsnes palielina ražu no aptuveni 760 MPa atkvēlinātā stāvoklī līdz vairāk nekā 1170 MPa pie H900.

 

Kolumbija rinda ar 0,15–0,45% ir stabilizators: niobijs savienojas ar oglekli, tāpēc sakausējums ir izturīgs pret sensibilizāciju novecošanas diapazonā un saglabā stingrību pēc metināšanas. Niķelis ar 3,50–5,50% nomāc delta ferītu un nodrošina sakausējuma stingrības priekšrocības visā biezumā salīdzinājumā ar 17–4PH.

 

Termiskās apstrādes matrica: viens sakausējums, seši īpašību komplekti

15-5PH tiek piegādāts atkvēlinātā stāvoklī - šķīdums tiek termiski apstrādāts aptuveni 1038-1066 grādu temperatūrā un atdzesēts, un mehāniskās īpašības tiek iestatītas ar vienu novecošanas soli. Termiskās apstrādes kods specifikācijā norāda ražotājam, kurš novecošanas cikls ir jāveic, un katrs kods ir apzināta izturība un izturība.

 

Stāvoklis	Novecošanās cikls	0,2% iznākums, MPa (ksi) min	Stiepes, MPa (ksi) min	Cietība, HRC
Nosacījums A	Kā atkausēts šķīdums	760 (110) tip.	1030 (150) tip.	33 tips.
H900	482 grādi, 1 h, gaisa vēss	1170 (170)	1310 (190)	40 - 47
H925	496 grādi, 4 h, gaisa vēss	1070 (155)	1170 (170)	38 - 45
H1025	552 grādi, 4 h, gaisa vēss	1000 (145)	1070 (155)	35 - 42
H1075	579 grādi, 4 h, gaisa vēss	860 (125)	1000 (145)	33 - 39
H1100	593 grādi, 4 h, gaisa vēss	790 (115)	965 (140)	32 - 38
H1150	621 grāds, 4 h, gaisa vēss	725 (105)	930 (135)	28 - 37

 

Tabulas lasīšanas secība ir pirkšanas lēmums. H900 nodrošina maksimālo izturību, nedaudz virs 1300 MPa stiepes, un tā ir izvēle konstrukcijas un vārpstas darbiem, kur dominē slodze.

 

H1025 ir līdzsvarots stāvoklis: vairāk nekā 1000 MPa ar labu elastību un visizplatītākā specifikācija spiediena daļām un vispārējai inženierijai. H1150 ir pārāk vecs stāvoklis, kas tiek izvēlēts, kad komponents darbojas hlorīda režīmā, kur maksimālās stiprības martensīts ir jutīgs pret sprieguma korozijas plaisāšanu — noteikums ir novecot augstākajā temperatūrā, kas joprojām atbilst izturības prasībām.

 

Atlaidināto stāvokli A nedrīkst nodot ekspluatācijā: neatlaidinātais martensīts ir ciets, trausls un jutīgs pret ūdeņraža un hlorīda plaisāšanu, līdz tas tiek apstrādāts ar novecošanos.

 

Fizikālās īpašības

15-5PH ir izteikti feromagnētisks visos apstākļos, kas to atšķir no austenīta kategorijām un instrumentiem un vārstu solenoīdiem. Blīvums svārstās no 7,75 g/cm³ atkvēlinātā stāvoklī līdz aptuveni 7,86 g/cm³ pārmērīgi novecotā stāvoklī, un elastības modulis ir aptuveni 196 GPa (28,5 x 10⁶ psi) visos termiski apstrādātos apstākļos.

 

Īpašums	Vērtība
Blīvums	7.75 - 7.86 g/cm³ (pēc nosacījuma)
Elastības modulis	196 GPa (aptuveni)
Magnētiskā caurlaidība	Spēcīgi feromagnētisks, visos apstākļos
Kušanas diapazons	1400 - 1440 grāds (aptuveni)
Elektriskā pretestība	77 - 98 mikrohm-cm (pēc nosacījuma)

 

Cauruļu izmēri un piegādes formas

15-5PH ir speciāla martensīta šķira, un tās caurules un cauruļu formas tiek piegādātas saskaņā ar kaltas specifikācijām, parasti ar ASTM A564 mehāniskajām īpašībām un cauruļu vilkšanas procesa izmēru disciplīnu. Šāda aploksne ir standarta:

 

Parametrs	Diapazons
Ārējais diametrs	6,0 mm līdz 168,3 mm (mazāks NPS pēc pieprasījuma)
Sienas biezums	0,5 mm līdz 12,7 mm; smagākas sienas pēc pieprasījuma
Garums	Fiksēts 3 m / 6 m / 12 m, vai pēc garuma
Piegādes nosacījums	Stāvoklis A (šķīdums atkausēts), gatavs novecošanai
Virsma	Bezcentra zemējums, zīmēts vai kodināts ar aplikāciju
Taisnīgums	Cieša pielaide hidraulikas un vārpstas izmantošanai

 

Tā kā novecošanas termiskā apstrāde gandrīz vienmēr tiek veikta pēc apstrādes un metināšanas, pieprasījumā jānorāda, vai caurule ir nepieciešama A stāvoklī iekšējai novecošanai vai iepriekš novecota līdz noteiktam H stāvoklim. Aviācijas un aizsardzības piegādes ķēdēs 15-5PH bieži iegādājas A stāvoklī un noveco komponentu ražotājs, kas nodrošina, ka apstrāde tiek veikta mīkstā stāvoklī un gala īpašības, kas iestatītas līnijas beigās.

 

Tipiski pielietojumi

Slodzes un izturības kombinācija 15-5PH ir norādīta šādos pienākumos:

 

Pieteikums	Kāpēc tiek izmantots 15-5PH
Aviācijas un kosmosa izpildmehānismi, piederumi un šasijas sastāvdaļas	Augsta izturība ar augstu izturību pret lūzumiem
Sūkņu vārpstas un lāpstiņriteņi	Noguruma izturība diapazonā H900-H1025
Vārstu kāti, sēdekļi un apdare eļļā un gāzē	Izturība plus mērena hlorīdu izturība
Kodolenerģijas un jūras stiprinājumi un savienojumi	Izturība cauri biezumam un pārbaudāmība
Augstspiediena hidrauliskās caurules	Vairāk nekā 1000 MPa ražība plānās sienās
Papīra un ķīmisko iekārtu daļas	Nodilumizturība ar 304 klases izturību pret koroziju

 

Metināšana un izgatavošana

15-5PH šuves ar parastajām inertās gāzes metodēm, ko izmanto nerūsējošā tērauda šķirnēm, parasti bez iepriekšējas uzsildīšanas. Abas pildvielas izvēles rada divus dažādus savienojumus. Ar atbilstošu 15-5PH saimes pildvielu metinātā šuve reaģē uz pēcmetināšanas novecošanu un attīsta īpašības, kas salīdzināmas ar pamatmetāla īpašībām; šis ir nesošo savienojumu maršruts.

 

Izmantojot neatbilstošu austenīta pildvielu, piemēram, 308L, metinātā šuve ir elastīga un nesacietē nokrišņos, kas ir ceļš, kad metināšanas stiprība ir sekundāra. Vairākkārtējas metināšanas šuvēm šķīduma atkvēlināšana pirms pēdējās novecošanas apstrādes izlīdzina termiskās cikla ietekmi uz metinājuma apgabalu un nodrošina viendabīgākās īpašības. Pēc metināšanas standarta prakse ir palaist izvēlēto novecošanas ciklu - visbiežāk H1025 vai H1150 - un pārbaudīt gatavās sastāvdaļas cietību.

 

Kas jānorāda pasūtījumā

Specifikācijas kļūdas 15-5PH pasūtījumos parasti attiecas uz stāvokli, un tāpēc pieprasījumā jānorāda:

 

• Klase un standarts: "UNS S15500, pēc ASTM A564" vai "per AMS 5659" stienim un caurulēm
• Stāvoklis: nosacījums A (šķīdums atkvēlināts) iekšējai novecošanai vai gatavais H stāvoklis
• Termiskās apstrādes kods novecojuma vietā: H900 / H925 / H1025 / H1075 / H1100 / H1150
• Izmēri: OD x siena milimetros, garums un virsmas apdare
• Sertifikāts: EN 10204 3.1 ar siltuma ķīmiju, atkvēlinātiem stiepes rezultātiem un cietību; norādiet novecošanas kodu PO

 

15-5PH tiek norādīts, ja konstrukcijai ir nepieciešama rūdīta sakausējuma stiprība un izturības rezerve, ko 17-4PH nevar garantēt īsā šķērsvirzienā. Pirkšanas lēmums ir nosacījums: nosauciet standartu, nosauciet novecošanas kodu, un piegādātā caurule izturēs slodzi un izdzīvos zīmējumā radīto triecienu.

 

 

 

Populāri tagi: 15-5PH caurule, UNS S15500, 15-5PH nerūsējošais tērauds, ASTM A564, AMS 5659, nokrišņu cietēšanas nerūsējošais tērauds, 15-5PH bezšuvju caurule, XM-12