15-5時

15-5時

15-5PH (UNS S15500) はマルテンサイト析出硬化性ステンレス鋼で、典型的な組成は 14-15.5% Cr、3.5-5.5% Ni、2.5-4.5% Cu、0.15-0.45% Nb、残部 Fe です。これは、優れた横方向靭性と大きな断面特性の一貫性で知られる析出硬化型ステンレス鋼-シリーズのグレードです。-この合金は、17-4PHを最適化して開発された改良マルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼です。その設計目標は、クロム含有量の上限を下げ(15.5% vs . 17.5%)、ニッケルと銅の比率を最適化することで、17-4PH の高強度レベルを維持しながら、横靱性と大断面特性の均一性を大幅に向上させることでした。これにより、不十分な靭性や大きな断面における不均一な微細構造などの 17-4PH の欠点が解決されます。
15-5PH の主な利点は、優れた横靭性と高強度の間の優れたバランスにあります。溶体化処理と時効の後、その引張強さは 931 ~ 1310 MPa (時効温度に応じて) に達し、降伏強さは 724 ~ 1180 MPa に達し、17-4PH と同じ強度レベルになります。ただし、横方向の靭性と伸びは 17-4PH よりも大幅に優れており、H1150 条件下で伸び (A50) が 10 ~ 16% に達し、面積が最大 50% 減少します。一方、耐食性は 304 ステンレス鋼と同等であり、大気中、淡水、希酸、塩水噴霧環境において優れた性能を発揮します。
15-5PH のユニークな特徴は、銅 (2.5-4.5%) とニオブ (0.15-0.45%) の相乗的な添加にあります。時効中、ε-Cu 相の析出により分散強化効果が生じ、NbC の形成により結晶粒構造が微細化され、合金の優れた靭性と延性とともに高強度が維持されます。 15-5PHは17-4PHに比べて大断面品でも均一な性能を発揮し、熱処理変形が少ない(<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.
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説明
技術的なパラメーター

製品の特長

High-Temperature Oxidation Resistance

超-高強度と優れた横靭性(主要な利点)

15-5PH の主な利点は、優れた横方向の靭性を維持しながら、簡単な熱処理によって非常に高い強度と硬度を達成できることにあります。溶体化処理後、この合金は 38 HRC 以下の硬度を持つ低炭素マルテンサイト構造を示します。 480~620度の1回の時効処理で析出硬化が得られ、時効温度を変えることで強度レベルを柔軟に調整できます。

異なる温度における機械的特性の比較時間効果 (AMS 5659 規格):

経年劣化

抗張力

(MPa)

降伏強度0.2%(MPa)

伸長

A50 (%)

断面積の減少- (%)

480度(H900)

1310以上

1172 以上

10以上

35 以上

550度(H1025)

1069 以上

1000以上

12 以上

40以上

580度(H1075)

1000以上

862 以上

13 以上

45以上

620度(H1150)

931 以上

724 以上

16 以上

50以上

その降伏強さは 304 ステンレス鋼 (約 220 MPa) の 3-5 倍です。さらに重要なことは、15-5PH は 17-4PH よりも大幅に優れた横方向靭性を示します。同じ強度レベルでは、15-5PH は 17-4PH よりも伸びと面積の減少が高く、断面の大きな製品ではその利点がさらに顕著になります。

High-Temperature Corrosion Resistance

優れた耐食性

15-5PH の耐食性は 304 ステンレス鋼 (SS 304) と同等であり、大気環境、淡水、希酸、および塩溶液の中で優れた性能を発揮します。クロム含有量が高い (14 ~ 15.5%) ため、緻密な Cr2O3 不動態膜が形成され、基本的な耐食性が得られます。 17-4PH と比較して、15-5PH は孔食および応力腐食割れに対して同等またはわずかに優れた耐性を示し、特に大断面製品の微細構造の均一性が向上し、局部腐食のリスクが低くなります。
ただし、15-5PH は、耐食性がオーステナイト系ステンレス鋼 (316L など) ほど優れていないため、塩化物濃度の高い高温環境で長期使用する場合は慎重に評価する必要があることに注意してください。-この合金は強酸性または高塩化物環境には適していません。

High Stability

優れた熱処理の容易さ

15-5PH の最も重要な利点の 1 つは、熱処理プロセスが簡単であることです。-「一段階時効硬化」特性は、エンジニアリング用途における中心的な利点です。 17-4PH と同様に、15-5PH は溶体化処理後にマルテンサイト構造を持ち、1 回の時効処理で強化できるため、複雑な焼入れプロセスが不要になります。これにより、加工コストと変形リスクが大幅に軽減されます。

溶液処理:
1020 ~ 1060 度に加熱し、その温度に保持した後、急速に急冷 (油焼入れまたは空冷) してマルテンサイト構造を取得します。
時限熱処理:
単一エージングの場合は 480-620 度の範囲内の温度を選択します。この温度で 1 ~ 4 時間保持した後、空冷します。強化は、ε-Cu 相の分散析出によって達成されます。
注記:
15-5PH 熱処理では、17-4PH よりも優れた寸法変化が最小限 (約 0.05 ~ 0.10%) であるため、高精度の寸法管理が必要な用途に適しています。

Good Processability

良好な加工性と溶接性

15-5PH は熱間および冷間加工性に優れ、鍛造、圧延、プレス加工が可能です。溶体化処理した状態では、適度な硬さ(38 HRC 以下)と 17-4PH よりも優れた被削性を有しており、従来の機械加工方法を使用した旋削、フライス加工、穴あけ、研削などの成形加工に適しています。

溶接性が良好で、従来の溶接法(TIG、MIG、SMAW)を使用して、300系ステンレス鋼と同様の溶接手順で接合できます。溶接時には適合する 15-5PH フィラー材料を使用することをお勧めします。熱影響部の機械的特性は、溶接後の時効熱処理によって回復できます。-従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と比較して、15-5PH は超低炭素設計とニオブの添加により、溶接性と靭性が大幅に向上しています。

注: この合金はオーステナイト系ステンレス鋼とは異なり強磁性であるため、非磁性を必要とする用途(MRI 装置や精密電子機器など)には適していません。{0}

High-Temperature Oxidation Resistance

優れた耐疲労性と長期的な微細構造安定性-

15-5PHは優れた耐疲労性を示します。高強度と良好な靭性の組み合わせにより、繰り返し負荷条件下で非常に優れた性能を発揮します。長期間の中温エージング(約 300 度)下では、その微細構造(約 1% のオーステナイト含有量と銅の析出相を含む)は顕著な長期安定性を示し、長期間の使用中に機械的特性を維持するのに有益です。

長期的な熱安定性:-
15-5PH は良好な微細構造安定性を示し、最大 300 度の温度で長期間使用しても安定した時効硬化効果を維持します。
代表的な用途:
航空機エンジンのパイロン構造部品など、長期にわたる中程度の温度の使用条件下で機械的特性を維持する必要がある重要なコンポーネント。{0}}{1}}

技術仕様

化学組成(ASTM A564 / UNS S15500)

 

要素

標準要件

注意事項

Cr

14.0 - 15.5%

緻密な不動態皮膜を形成し、基本的な耐食性を提供するコア要素

ニ

3.5 - 5.5%

元素をオーステナイト化し、マルテンサイト変態点を調整し、靭性を向上させます

銅

2.5 - 4.5%

コア要素が析出して硬化し、時効処理中にε-Cu相を形成し、分散が強化されます

Nb(+Ta)

0.15 - 0.45%(5×C 以上)

炭化物-形成元素(NbC)は粒子を微細化し、析出強化に関与します

C

0.07%以下

-超低炭素設計により炭化物の偏析が最大限に抑えられ、溶接性と靭性が確保されます。

ん

1.00%以下

脱酸素剤

シ

1.00%以下

脱酸素剤

P

0.030%以下

不純物元素を厳しく管理

S

0.015%以下

不純物元素を厳しく管理

鉄

残量

行列要素

物理的特性

 

財産

値/範囲

試験条件

密度

7.75 - 7.80 g/cm3

室温(20度)

融点

1400 - 1440度

-

抵抗率

≈ 0.80 μΩ·m

室温

熱伝導率

≈ 16 W/(m·K)

室温

熱膨張係数(20~100度)

≈ 10.9 × 10⁻⁶ /K

室温~100度

弾性率(ヤング率)

≈ 200GPa

室温

ポアソン比

≈ 0.27 - 0.30

室温

磁気

磁性(強磁性)

強磁性を示すマルテンサイト構造

機械的特性 (溶液処理およびエージング、代表値、AMS 5659){0}}

 

経年劣化

引張強さ(MPa)

降伏強さ0.2%(MPa)

伸長

A50 (%)

断面積の減少-

(%)

硬度(HRC)

480度(H900)

1310以上

1172 以上

10以上

35 以上

40-47

550度(H1025)

1069 以上

1000以上

12 以上

40以上

34-42

580度(H1075)

1000以上

862 以上

13 以上

45以上

31-38

620度(H1150)

931 以上

724 以上

16 以上

50以上

28-37

注: 15-5PH の強度レベルは時効温度によって柔軟に調整できます。時効温度が低いほど強度は高くなりますが、伸びは低下します。逆に、時効温度が上昇すると、強度は低下しますが、可塑性と靭性は向上します。

高温パフォーマンス-

 
 

高温強度保持率:-

15-5PH は 300 度以下の範囲で高い強度を維持し、推奨最高使用温度は 315 度を超えてはなりません。この温度を超えると、析出硬化相が徐々に粗くなり、強度の低下につながります。

温度

性能維持状況

説明

室温(20度)

100%(ピーク)

H900 合金は最大 1310 MPa の引張強度を達成できます。

100度

90%以上

強度もしっかり保たれています

200度

85%以上

高い強度を維持できる

300度

75%以上

上限を長期間使用することをお勧めします

>400度

大幅な減少

析出物の粗大化は強度の急激な低下につながる

長期的な熱安定性:-

15-5PH は、300 度以下の温度での長期使用中に優れた微細構造安定性を示します。

オーステナイト含有量は安定しています:

約 1% の残留/逆行オーステナイト含有量は、長期時効プロセス中もほとんど変化しません。-

銅の析出相は安定したままです。

強化析出相は、長期の中温エージング プロセス中に著しく粗大化することはありません。{0}}{1}

-長期​​老化硬化効果:

約 300 度での長期時効中、クロム組成の変動(スピノーダル分解)により、硬度がさらに増加する可能性があります。-

400 度を超える温度に長時間さらされると、G 相 (Ni-Mn-Si が豊富な相) が析出し、Cr スピノーダル分解が促進され、靱性に影響を与える可能性があります。

熱処理装置

15-5PH の最終性能は熱処理方式に大きく依存し、一般的な仕様は次のとおりです。

1. 溶体化処理 (マルテンサイト組織を得る):

1020-1060 度まで加熱し、十分な時間保持し(厚さ 1 インチあたり約 30-60 分)、その後急速に冷却します(油冷または空冷)。これにより、低炭素マルテンサイト構造が形成され、その後の時効と析出硬化に備えることができます。溶体化処理硬度は 38 HRC 以下で、被削性も良好です。

2.時効温度処理(目標強度グレードを達成するための析出硬化):

目標強度グレードに基づいて保持温度を選択します。

経年劣化

老化温度

開催時間

冷却方法

目標強度レベル

H900

480度

1時間

空冷-

最大強度

H925

495度

4時間

空冷-

超-高強度

H1025

550度

4時間

空冷-

高強度と良好な靭性

H1075

580度

4時間

空冷-

中強度 + 良好な靭性

H1100

593度

4時間

空冷-

中強度 + 良好な靭性

H1150

620度

4時間

空冷-

最適な靭性と耐食性

注記:

  • 溶体化処理は最終的な機械加工の前に実行する必要があります。また、溶体化処理状態の優れた被削性を活用するために、機械加工後に時効処理を実行することもできます。{0}}
  • 時効温度が低いほど、強度は高くなり、伸びは低くなります。時効温度が上昇すると、強度は低下しますが、延性と靭性は向上します。
  • 熱処理後の寸法変化は約 0.05-0.10% で、17-4PH よりも優れており、精密な寸法制御が必要な用途に適しています。熱影響部の機械的特性を回復させるために、溶接後に時効熱処理を行うことをお勧めします。

対象メディア

大気環境:

一般雰囲気および工業雰囲気の両方で良好な耐食性を示します。

淡水:

淡水および飲料水において優れた耐食性を発揮します。

希酸:

希硝酸、希酢酸、希リン酸に対して良好な耐食性を示します。

塩水噴霧環境:

海洋塩水噴霧環境における耐食性は 304 ステンレス鋼に匹敵しますが、孔食や隙間腐食のリスクがあります。

石油およびガス媒体:

CO₂ を含む石油およびガス環境に適しています。 H₂S を含む酸性環境では慎重な評価が必要です。

食品業界メディア:

食品接触材料の要件を満たしています。

注: 15-5PH は、高温の濃塩酸、フッ化水素酸、沸騰硫酸などの極端に腐食性の高い媒体に対して耐性がありません。-。高濃度の塩化物を含む高温環境では耐食性が制限されるため、強酸性または高塩化物イオン環境での使用は推奨されません。

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

15-5PH (XM-12/UNS S15500) は、高強度、高靱性、優れた横方向特性、良好な耐食性の組み合わせを必要とする要求の厳しい用途向けに特別に設計されています。特に大断面の高性能構造コンポーネントに適しており、次の分野での使用が推奨されます。

 

応用分野

  •  

    航空宇宙 (コアアプリケーション)
    ●航空機構造部品:翼桁、胴体フレーム(ボーイング737-600など)
    ● ランディングギアの構成品:主ランディングギア、フロントアクスルネックブラケット、スチールピン(ボーイング767など)
    ● エンジン部品: コンプレッサー ディスク、ブレード、高強度ファスナー
    ●ハッチカバーラッチ、スプリング等の各種部品。

  •  

    海洋工学および海洋プラットフォーム
    ●洋上プラットフォーム構造部品、ヘリコプター甲板
    ●船舶のプロペラシャフト、ポンプバルブ部品、海底バルブアセンブリ
    ● 高塩霧環境用のファスナー-(表面処理と併用することを推奨)

  •  

    石油化学とエネルギー
    ●原子力産業の廃棄物ドラム缶、原子力発電所のバルブステム
    ● 高圧バルブ(バルブコア/バルブステム)、ポンプシャフト
    ● 高力-ボルト、原子炉シャフト部品、耐腐食-耐荷重-構造
    ● ギア、カップリング、高強度機械部品-

  •  

    医療の精度
    ● 高強度の外科用器具、整形外科用器具、歯科用ドリル(寸法安定性 + 生体適合性)-

  •  

    一般機械製造業
    ● 高強度シャフト、タービン部品、金型
    ●精密機械部品

配信とカスタマイズ

当社は、プロジェクトの要件に完全に一致する 15-5PH 材料を確実に受け取るための、柔軟で信頼性の高いサプライ チェーン ソリューションを提供します。

形状

image011
シート/プレート
image013
バー/ロッド
image015
パイプ・チューブ
image017
ストリップ/シートコイル
image019
ワイヤー・線材

従来の範囲

厚さ: 0.5 - 100 mm
幅:1500mm以下

直径Φ6~500mm

外径Φ10~300mm

厚さ:0.1~3.0mm
幅: 10 - 600 mm

直径Φ0.5~10mm

カスタマイズ機能

熱間圧延または冷間圧延-板、極薄板(0.1 mm から)-、プレス部品、指定寸法への長さ切断-、特殊な表面処理(酸洗、研磨)

鍛造棒、熱間圧延棒、研磨棒、異形棒、さまざまな熱処理条件(焼きなまし、安定化){0}}

シームレスチューブ/溶接チューブ (ASTM A789/A790 準拠)、固定長切断、U- チューブ

精密ストリップ材料、スタンピングコイルストック、ラミネートブランキング、非標準幅、特殊保護フィルム

精密絞り、スプリングワイヤー、溶接フィラーワイヤー

当社を選ぶ理由- 信頼できるエンジニアリング技術。信頼できる配送。

当社は単なるサプライヤーではなく、中国におけるお客様の信頼できる材料パートナーです。

Sample Support & Quick Response

垂直統合生産

10+ 自動ライン (8,000+ トン/年) を備えた 20,000 平方メートルの施設を所有。 -社内のツーリングと金型センターにより、迅速なカスタマイズと効果的なコスト管理が可能になります。-中間マージンが不要です。

Full Traceability

あらゆる段階での厳格な品質管理

生産全体にわたる主要な QC チェックポイントにわたる完全なトレーサビリティ. 100% ASTM/ASME、EN、GB 規格に準拠。材料試験レポートは出荷ごとに入手可能です。

Professional Logistics & Packaging

信頼性の高い配送と輸出梱包

10+ 年間ヨーロッパ、北アメリカ、東南アジア、中東に輸出しており、防水性と防錆性を備えており、柔軟な配送オプションと組み合わせることで、安全かつ時間通りに到着します。-

Complete Export Documentation

量産前のサンプル検証

品質確認用の無料サンプルを提供しており、ご了承いただいた後に大量注文いただけます。正確な寸法測定と透明性のある製造により、サンプルから量産までの一貫性を保証します。

よくある質問

Q: 15-5PH の主な利点は何ですか?

 

Q: 15-5PHと17-4PHの違いは何ですか?それらの中からどのように選択すればよいでしょうか?

 

Q: 15-5PH ステンレス鋼と 304 ステンレス鋼の違いは何ですか?選び方は?

 

Q: 15-5PH の最高動作温度はどれくらいですか?

 

Q: 15-5PHの溶接性能はどのくらいですか?

 

Q: 15-5PHの耐食性はどのくらいですか?

 

Q: 15-5PH は 17-4PH または 304 の代わりに使用できますか?

 

 

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