15-5PH ステンレス鋼管

1.規格: ASTM A564
2. 外径 (OD): 1/8 インチ～24 インチ。
3. 肉厚: スケジュール 10 ～スケジュール XXS (超超強力)
4.長さ：シングルランダム、ダブルランダム、カット長

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製品説明

15-5PH ステンレス鋼管は、コンポーネントが 1,000 MPa 以上の荷重に耐え、衝撃、振動、および塩化物を含むプロセス媒体に耐える必要がある場合にエンジニアが指定する析出硬化型ステンレス鋼です。この合金 UNS S15500 は 17-4PH の直系であり、同じクロム - ニッケル - 銅設計、同じ 1 段階時効熱処理、同じマルテンサイトマトリックス - ですが、古いグレードの 1 つの弱点である厚さ方向の靭性を埋めるように設計されました。

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

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15-5PH と 17-4PH の違い

ほとんどの購入者は午後 15 時 5 時から午後 17 時 4 時までに到着するため、家族関係が重要です。どちらの合金も焼きなまし状態ではマルテンサイトであり、時効により銅の豊富な相が析出して強化されます。どちらも同じ ASTM A564 バー仕様でカバーされており、工場では同じように動作します。

違いは冶金制御です。15-5PH はフェライト形成元素とオーステナイト形成元素の厳密なバランスで製造されているため、デルタフェライトが本質的に除去され、溶融物は通常エレクトロスラグ再溶解 (ESR) によって精製され、介在物のサイズと形状が制御されます。

その結果、短横方向（厚い部分、圧力部品、高荷重のファスナーで重要となる方向）の靭性が著しく向上し、断面全体でより均一な特性が得られます。

高圧油圧または計装用途のパイプとチューブの場合、その靭性予備力が 17-4PH を超える割増料金を支払う理由になります。

ASTM A564 / AMS 5659 に基づく化学組成

以下の組成制限は、UNS S15500 棒、ワイヤーおよび形状については ASTM A564、棒、鍛造品、チューブおよびリングについては AMS 5659 に準拠しています。鉄はバランスを保つ要素です。

要素	組成限界、%
C	0.07 max
ん	1.00 max
P	0.040 max
S	0.030 max
シ	1.00 max
Cr	14.00 - 15.50
ニ	3.50 - 5.50
銅	2.50 - 4.50
Nb+Ta	0.15 - 0.45
鉄	バランス

3 行にはエンジニアリングのストーリーが記載されています。 14.00 ～ 15.50% のクロム列により、ほとんどの媒体でタイプ 304 に匹敵する合金耐食性が得られ、これは硬化可能な 400 シリーズグレードをはるかに上回ります。

2.50 ～ 4.50% の銅の列は析出形成剤です。時効熱処理によりマルテンサイトマトリックス中に銅が豊富な相が析出し、この析出によって収率が焼きなまし状態の約 760 MPa から H900 で 1,170 MPa 以上に上昇します。

0.15 ～ 0.45% のコロンビウム列は安定剤です。ニオブは炭素と結合するため、合金は時効範囲での鋭敏化に抵抗し、溶接後の靭性を維持します。 3.50 ～ 5.50% のニッケルはデルタフェライトを抑制し、合金に 17-4PH を超える厚さ方向の靭性の利点を与えます。

熱処理マトリックス: 1 つの合金、6 つの特性セット

15-5PH は、約 1038 ～ 1066 度で溶体化熱処理され、冷却された焼きなまし状態で納品され、機械的特性は 1 回の時効ステップによって設定されます。仕様の熱処理コードは製造業者にどの時効サイクルを実行するかを正確に指示しており、各コードは強度と靱性の間の意図的なトレードです。

状態	老化サイクル	収率 0.2%、MPa (ksi) min	引張、MPa (ksi) 分	硬さ、HRC
条件A	溶体化処理したまま	760(110)typ.	1030(150)typ.	33型
H900	482度、1時間、空冷	1170 (170)	1310 (190)	40 - 47
H925	496度、4時間、空冷	1070 (155)	1170 (170)	38 - 45
H1025	552度、4時間、空冷	1000 (145)	1070 (155)	35 - 42
H1075	579度、4時間、空冷	860 (125)	1000 (145)	33 - 39
H1100	593度、4時間、空冷	790 (115)	965 (140)	32 - 38
H1150	621度、4時間、空冷	725 (105)	930 (135)	28 - 37

表の読む順番が購入の決め手となります。 H900 は、引張 1,300 MPa をわずかに超える最大強度を提供し、荷重が支配的な構造およびシャフトの用途に最適です。

H1025 はバランスのとれた条件です。1,000 MPa を超える降伏と優れた延性があり、圧力部品および一般エンジニアリングに最も一般的な仕様です。 H1150 は過時効条件であり、ピーク強度のマルテンサイトが応力腐食割れを起こしやすい塩化物使用で部品を稼働させる場合に選択されます。ルールは、強度要件を満たしている最高温度で時効処理することです。

焼きなましされた状態 A は使用しないでください。焼き戻しされていないマルテンサイトは硬くて脆く、時効処理を受けるまでは水素や塩化物の亀裂に敏感です。

物性

15-5PH はあらゆる条件において強い強磁性を示すため、オーステナイト系グレードとは区別され、機器やバルブソレノイドにとって重要です。密度は焼きなまし状態の 7.75 g/cm3 から過時効状態の約 7.86 g/cm3 まで変化し、弾性率はすべての熱処理状態で約 196 GPa (28.5 x 106 psi) です。

財産	価値
密度	7.75 - 7.86 g/cm3 (条件による)
弾性率	196GPa（約）
透磁率	強磁性、あらゆる条件に対応
融解範囲	1400 - 1440度（およそ）
電気抵抗率	77 - 98 マイクロオームセンチメートル (条件による)

配管サイズと納品形態

15-5PH は特殊なマルテンサイトグレードであり、そのパイプおよびチューブの形状は、通常 ASTM A564 の機械的特性とチューブ引き抜きプロセスの寸法規定を備えた鍛造仕様に従って供給されます。次の封筒が標準です。

パラメータ	範囲
外径	6.0 mm ～ 168.3 mm (ご要望により、より小さい NPS)
肉厚	0.5mm～12.7mm。問い合わせによる重い壁
長さ	3 m / 6 m / 12 m 固定、または長さに合わせてカット
納品状態	状態 A (溶体化処理)、時効処理の準備完了
表面	塗布によるセンタレスグラウンド、引抜き、または酸洗
真直度	油圧およびシャフトの使用に対する厳しい許容差

時効熱処理はほとんどの場合、機械加工および溶接後に実行されるため、問い合わせには、パイプが社内時効処理の場合に条件 A で必要か、または指定された H 条件まで事前時効処理が必要かを明記する必要があります。航空宇宙および防衛のサプライチェーンでは、15-5PH は状態 A で購入され、コンポーネントメーカーによってエージングされることがよくあります。これにより、機械加工が柔らかい状態で行われ、最終特性がラインの最後に設定されます。

代表的な用途

15-5PH の荷重と靱性の組み合わせは、次の任務にわたって指定されています。

応用	15-5PHが使用される理由
航空宇宙用アクチュエーター、付属品、着陸装置コンポーネント	高い強度と高い破壊靱性
ポンプシャフトとインペラ	H900～H1025の範囲の疲労強度
オイルとガスのバルブステム、シート、トリム	強度と適度な耐塩化物性
原子力および海洋のファスナーおよびカップリング	厚さ方向の靭性と検査性
高圧油圧チューブ	薄肉で 1,000 MPa 以上の降伏
紙・化学機械部品	304 クラスの耐食性による耐摩耗性

溶接と製作

15-5PH は、ステンレスグレードに使用される従来の不活性ガス法により溶接され、通常は予熱は必要ありません。 2 つのフィラーを選択すると、2 つの異なるジョイントが生成されます。 15-5PH ファミリーの適合するフィラーを使用すると、溶接部は溶接後の時効処理に応答し、母材金属に匹敵する特性を発現します。これは耐荷重ジョイントのルートです。

308L などの適合しないオーステナイト系フィラーを使用すると、溶接部は延性があり、溶接部の強度が二の次となる析出硬化が起こりません。マルチパス溶接の場合、最終時効処理の前に溶体化処理を行うことで、溶接領域への熱サイクル効果が均一になり、最も均一な特性が得られます。溶接後、標準的な方法では、選択した時効サイクル (ほとんどの場合 H1025 または H1150 -) を実行し、完成したコンポーネントの硬度を確認します。