15-5PHはマルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼です。{0}4PH は、17-4PH は重い部分の厚さによって靱性を失います。 15-5PH パイプまたはプレートを購入する場合、部品に多方向の応力が見られるため、またはサウジアラムコまたは ADNOC の材料仕様により、厚い断面にわたって横方向の特性を維持できないグレードが除外されているため、図面にはほぼ確実にそのことが指定されています。
このページでは、グレードが実際に何であるか、どの仕様がどの製品形式に適用されるか、選択した時効条件が強度と亀裂のリスクの両方をどのように変化させるか、17-4PH を超える利点がどこで現実的でなくなるかについて説明します。
15-5PH とは何か、なぜ存在するのか
15-5PH は UNS S15500 として登録され、ASTM A564 ではタイプ XM-12 として指定され、ヨーロッパでは 1.4545 (X5CrNiCuNb15-5) として知られています。 17-4PH に対する組成変化は小さく、意図的です。クロムが 14.0 ～ 15.5 % に低下し、ニッケルが 3.5 ～ 5.5 % に増加し、銅が 2.50 ～ 4.50 %、ニオブ + タンタルが 0.15 ～ 0.45 % で強化されています。
炭素は最大 0.07 % に留まります。密度は約 7.78 g/cm3 で、グレードはあらゆる条件で磁気を帯びます。これらのクロムとニッケルの数値がすべての物語です。-バランスをニッケル側にシフトすると、残留するデルタ フェライトが抑制され、15-5PH は 17-4PH のデルタ- フェライト制御バージョンになります。
パイプ、プレート、バー：製品の形状と仕様のマッチング
これは、公開されている 15-5PH 資料の大部分が間違っている箇所であり、間違いにより発注書の拒否につながる箇所です。
バー仕様がプレートをカバーしない理由
AMS 5659 は丸棒、ワイヤー、鍛造品、リング、押し出し品に適用されます - 平坦な圧延製品は対象外です-。シート、ストリップ、プレートは次のようにカバーされています。AMS 5862。シームレスかつ溶接されたチューブは次の用途に供給されます。ASTM A511、AMS 5659 は契約または顧客の仕様に基づいて適用されます。化学ウィンドウは同一ですが、テスト要件、試験片の向き、および文書が異なります。
製品形状と仕様表
| 製品形態 | 適用されるAMS | 適用されるASTM | -納品時 |
|---|---|---|---|
| 棒、線、鍛造品、リング、押出品 | AMS 5659 | ASTM A564 (XM-12) / A705 (鍛造品) | 条件A |
| シート、ストリップ、プレート | AMS 5862 | ASTM A693 (XM-12) | 条件A |
| シームレス溶接チューブ | 契約/顧客仕様による AMS 5659 | ASTM A511 | 条件A |
| 溶接ワイヤー | AMS 5826 | - | - |
製品形態
バー＆ロッド
プレート＆シート
コイル＆ストリップ
パイプ＆チューブ
継手：フランジ、ティー、エルボ、レデューサーなど
鍛造品：リング、シャフト、サークル、ブロック等
化学-から-強度への連鎖
|
元素(重量%) |
15～5PH範囲 |
パイプに与える影響 |
|
Cr |
14.0–15.5 |
不動態膜; 304レベルに近い耐食性 |
|
ニ |
3.5–5.5 |
加熱時にオーステナイトを安定化し、焼入れ時に完全なマルテンサイトを可能にします |
|
銅 |
2.5–4.50 |
ε-Cu 析出物を形成し、時効により硬化します |
|
Nb+Ta |
0.15–0.45 |
粒子の微細化により、感作リスクが軽減されます |
|
C |
0.07以下 |
靭性と溶接性を保護するために低く保たれます |
|
鉄 |
バランス |
マトリックス |
時効温度が強度、靭性、亀裂のリスクをどのように設定するか
15-5PH は条件 A で提供され、機械加工に十分な柔らかさの溶液処理済みの状態です。-最終的な特性は、単一の低温熟成ステップによって得られます。エージング温度の選択は、仕様の中で最も重要な決定事項です。
H900 ～ H1150 ラダー
| 状態 | エージング | 引張、分 | 収率 0.2%、最小 | 長い。分(L/T) | 硬度 | に適しています |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 条件A | 1038度の溶液 | サービス状態ではありません | 最大363HB | 機械加工のみ | ||
| H900 | 480度/4時間 | 1310MPa | 1170MPa | 10 % / 6 % | 40–47 HRC | ピーク強度、良性環境。 |
| H1025 | 552度/4時間 | 1070MPa | 1000MPa | 12 % / 8 % | 34–42 HRC | バランスのとれたデフォルト |
| H1075 | 579度/4時間 | 1000MPa | 862 MPa | 13 % / 9 % | 31–38 HRC | ある程度の SCC リスク |
| H1100 | 593度/4時間 | 965MPa | 793MPa | 14 % / 10 % | 30–37 HRC | 湿式塩化物サイクル |
| H1150 | 621度/4時間 | 930MPa | 724MPa | 16 % / 11 % | 28–37 HRC | 海水、塩水噴霧 |
| H1150M/D | 760 度 + 621 度 | 795MPa | 520MPa | 18 % | 最大33HRC | NACE MR0175 サワー |
値は、AMS 5659 / ASTM に従って指定された最小値です。時効温度が上昇すると、強度が低下し、伸び、靭性、耐SCC性が上昇します。長期間の使用温度は約 315 度以下に保つ必要があります。-
条件 A は機械加工状態であり、サービス状態ではありません
条件 A は、破壊靱性が低く、耐 SCC 性が低い非焼戻しマルテンサイトです。それが部品の最終状態であってはなりません。条件 A の荒加工機、使用年数、仕上げ機という順序で計画します。線形変化は H900 で約 0.05 %、H1150 で約 0.10 % です。
15-5PH パイプ: サイズ、納品条件、成形限界
15-5PH チューブは、シームレス、溶接-、-の両方のルートで ASTM A511 に準拠し、小さな計装サイズから外径約 500 mm、壁の直径に応じて 1 ～ 25 mm まで製造されます。より大きな直径は受注生産となります。-ほとんどすべてのチューブは状態 A で供給され、成形後にエージングされます。あらゆる条件下で磁気を帯びるため、MPI は完成した部品に直接作用します。
15-5PH プレート: 厚さの範囲とフラットロール供給
AMS 5862 のプレートとシートは、最大約 38 HRC の条件 A で納品されます。薄いシートは約 0.5 mm からプレートは約 100 mm、幅は約 1500 mm、長さは 6000 mm まで、サイズに合わせてカットできます。--。プレートは、17-4PH でデルタ-フェライトストリンガーが形成される場所と正確に一致する厚いセクション-を通してクロス圧延されます。そのため、厚さ方向に荷重がかかる部品の場合、横方向の特性が生存を決定します。
デルタフェライトと横靱性: 15-5PH を指定する本当の理由
マルテンサイト系マトリックスにおけるクロムとニッケルの作用
マルテンサイト系ステンレス鋼では、クロムがフェライトを安定化し、ニッケルがオーステナイトを安定化します。. 17-4PH のクロム-の豊富なバランスにより、厚み方向の荷重がかかるとデルタ フェライト ストリンガーが作業方向に沿って配置され、-亀裂-開始点が促進されます。-
15-5PH はクロムを 14.0 ～ 15.5 % に減らし、ニッケルを 3.5 ～ 5.5 % に増やし、より等方性の構造を生成します。 VAR/ESR 再溶解により、硫化物介在物が除去されます。 15-5PH の公表されている横方向シャルピー値は、同等の条件で 17-4PH よりもおよそ 30 ～ 50 % 高くなります。
利点が失われる場所
- 薄いシートと細いワイヤー：急速に凝固するため、デルタフェライトが存在する余地はほとんどありません。グレードはほぼ互換性があり、17-4PH の方が安価です。
- 適度なセクションに対する純粋な縦方向の荷重:横方向の利点には作用する荷重ケースがありません。
- 使用温度:15-5PH は、周囲温度および中程度の高温で高強度の合金です。耐熱合金 (約 315 度) ではありません。
- 腐食について:15-5PH はおよそ 304 レベルの性能を示し、400 シリーズのマルテンサイトグレードよりも明らかに優れていますが、高塩化物または強酸化性の酸の用途では 316 や二相グレードの代替品ではありません。
地域供給: 中東およびヨーロッパ
中東 - サウジアラビアとアラブ首長国連邦
H1025 または H1150 の 15-5PH は、以下に指定されたダウンホール ツール、坑口バルブ、およびポンプ シャフトの日常的な選択です。サウジアラムコそしてアドノック材料要件。塩化物環境ではピーク強度 H900 が除外され、NACE MR0175 サワー サービス制限により仕様が H1150M に近づくことがよくあります。{1}
ヨーロッパ - ドイツとイタリア
このグレードは、航空宇宙構造プレート、精密バルブおよびポンプ部品に指定されており、ほとんどの場合、英語10204 3.1圧力部品に関する認証および PED 2014/68/EU の考慮事項。当社では、両方の地域に在庫プログラムと、完全な熱トレーサビリティを備えた受注生産プログラムを提供しています。--
15-5PH の注文: 発注書に記載する内容
| 分野 | 何を述べるべきか | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| 合金とグレードID | 15-5PH、UNS S15500、XM-12 | 「A564」だけでは XM-12 とグレード 630 を区別できません |
| 製品形態 | 継目無管・溶接管・板・シート | 適用可能な仕様を決定します |
| 仕様 | ASTM A511 (チューブ)、AMS 5862 (プレート)、AMS 5659 (バー) | 形式と仕様は一致している必要があります |
| 納品状態 | コンディション A、または経年劣化 H900/H1025/H1150/H1150M | 条件 A はサービス条件ではありません |
| メルトの練習 | VAR または ESR、証明書に宣言 | 横方向特性と清浄度を向上 |
| 認証 | EN 10204 3.1 最小、熱トレーサビリティ | 航空宇宙および原子力の最終用途に必要 |
よくある質問
Q1: 15-5PH パイプは 316L パイプより強いですか?
はい、大差で - 15-5PH H1025 の収量は約 1000 MPa であるのに対し、316L では約 170～310 MPa です。しかし、316L は多くの媒体での成形性と均一な腐食の点で優れています。 15-5PH は、重量に対する強度と硬度が重要視される場合に選択されます。-
Q2：15-5PHパイプを17-4PHで代用できますか？
設計が横方向または短横方向の靭性や-大きな断面の均一性-に依存していない場合にのみ、. 17-4PH はこれらの方向を弱めるデルタ フェライトを保持できます。-図面に 15-5PH と記載されている場合は、エンジニアリングの承認なしに交換しないでください。-そのグレード名は完全な仕様ではありません。
Q3: どの熱処理条件が塩化物応力腐食に最もよく耐えられますか?{1}}
H1150 は過時効条件であり、-最高の SCC 閾値応力を与え、フェライトストリンガーがないため方向に依存しません-。 H900が最も感度が高いです。
Q4: 15-5PH パイプをカバーする規格は何ですか?
パイプ/チューブは通常、ASTM A511 (シームレス機械チューブ)、航空宇宙仕様 AMS 5659 / AMS 5862、または顧客の仕様に従って供給されます。プレートは ASTM A693 (XM-12)、バーは ASTM A564、鍛造品は ASTM A705 です。
Q5: 経年劣化によりパイプの寸法が変形することはありますか?
最小限に。時効は相変態ではなく低温析出ステップであるため、歪みは小さいです。-標準的な方法は、条件 A で加工し、最後に時効を与えることです。そのため、「条件 A + 時効は H1025 まで」が一般的な供給ルートとなります。
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