لوله فولادی ضد زنگ 15-5PH

لوله فولادی ضد زنگ 15-5PHفولاد ضد زنگ سخت‌کننده بارش است که مهندسان مشخص می‌کنند که چه زمانی یک قطعه باید 1000 مگاپاسکال بار اضافی را حمل کند و همچنان از ضربه، ارتعاش و محیط‌های فرآیند حاوی کلرید زنده بماند. آلیاژ، UNS S15500، زاده مستقیم 17-4PH است - همان طراحی کروم-نیکل-مس، همان عملیات حرارتی یک مرحله ای پیری، همان ماتریس مارتنزیتی - اما برای بستن یک نقطه ضعف درجه قدیمی تر طراحی شده است: چقرمگی ضخامت.

چگونه 15-5PH با 17-4PH متفاوت است

رابطه خانوادگی مهم است زیرا اکثر خریداران از ساعت 15-5 ساعت تا 17-4 ساعت وارد بازار می شوند. هر دو آلیاژ در شرایط آنیل مارتنزیتی هستند و با پیری که فاز غنی از مس را رسوب می دهد، تقویت می شوند. هر دو با مشخصات نوار ASTM A564 یکسانی پوشش داده می شوند و در فروشگاه یکسان رفتار می کنند.

 

تفاوت در کنترل متالورژیکی است: 15-5PH با تعادل محکمی از عناصر تشکیل دهنده فریت و آستنیت ساخته می شود به طوری که دلتا فریت اساساً حذف می شود و مذاب معمولاً با ذوب مجدد الکترو سرباره (ESR) برای کنترل اندازه و شکل گنجاندن پالایش می شود.

 

نتیجه چقرمگی به طور قابل توجهی بهتر در جهت عرضی کوتاه است - جهتی که در مقاطع ضخیم، قطعات تحت فشار و بست های با بار زیاد مهم است - و خواص یکنواخت تر از طریق سطح مقطع.

 

برای لوله و لوله در وظیفه هیدرولیک یا ابزار دقیق فشار بالا، این ذخیره چقرمگی دلیلی برای پرداخت حق بیمه بیش از 17-4PH است.

 

ترکیب شیمیایی بر اساس ASTM A564 / AMS 5659

محدودیت‌های ترکیب زیر از ASTM A564 برای میله‌ها، سیم‌ها و اشکال UNS S15500 و AMS 5659 برای میله‌ها، آهنگرها، لوله‌ها و حلقه‌ها پیروی می‌کنند. آهن عنصر تعادل است.

 

عنصر	حد ترکیب، %
C	0.07 max
منگنز	1.00 max
P	0.040 max
S	0.030 max
سی	1.00 max
Cr	14.00 - 15.50
نی	3.50 - 5.50
مس	2.50 - 4.50
Nb + Ta	0.15 - 0.45
Fe	تعادل

 

سه ردیف حکایت مهندسی دارند. ردیف کروم در 14.00-15.50 درصد مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را در بیشتر محیط‌ها با نوع 304 مقایسه می‌کند که بسیار بالاتر از درجه‌های سخت‌شونده سری 400 است.

 

ردیف مس در 2.50-4.50 درصد عامل بارش است: عملیات حرارتی پیری فاز غنی از مس را در ماتریس مارتنزیت رسوب می دهد و این رسوب است که بازده را از حدود 760 مگاپاسکال در شرایط آنیل شده به بیش از 1170 مگاپاسکال در H90 افزایش می دهد.

 

ردیف کلمبیوم در 0.15-0.45٪ تثبیت کننده است: نیوبیم با کربن ترکیب می شود بنابراین آلیاژ در برابر حساسیت در محدوده پیری مقاومت می کند و پس از جوشکاری چقرمگی را حفظ می کند. نیکل در 3.50-5.50٪ چیزی است که دلتا فریت را سرکوب می کند و به آلیاژ مزیت چقرمگی ضخامت آن را نسبت به 17-4PH می دهد.

 

ماتریس عملیات حرارتی: یک آلیاژ، شش مجموعه ویژگی

15-5PH در شرایط آنیل شده تحویل داده می شود - محلول در دمای تقریباً 1038-1066 درجه حرارت داده شده و خنک می شود - و سپس خواص مکانیکی با یک مرحله پیری تنظیم می شود. کد عملیات حرارتی روی مشخصات دقیقاً به سازنده می گوید که کدام چرخه پیری را باید اجرا کند و هر کد معامله عمدی بین استحکام و چقرمگی است.

 

وضعیت	چرخه پیری	بازده 0.2٪، MPa (ksi) min	کشش، MPa (ksi) دقیقه	سختی، HRC
شرایط A	به عنوان محلول آنیل شده	760 (110) تایپ	1030 (150) تایپ	33 نوع
H900	482 درجه، 1 ساعت، هوا خنک	1170 (170)	1310 (190)	40 - 47
H925	496 درجه، 4 ساعت، هوا خنک	1070 (155)	1170 (170)	38 - 45
H1025	552 درجه، 4 ساعت، هوا خنک	1000 (145)	1070 (155)	35 - 42
H1075	579 درجه، 4 ساعت، هوا خنک	860 (125)	1000 (145)	33 - 39
H1100	593 درجه، 4 ساعت، هوا خنک	790 (115)	965 (140)	32 - 38
H1150	621 درجه، 4 ساعت، هوا خنک	725 (105)	930 (135)	28 - 37

 

ترتیب خواندن جدول تصمیم خرید است. H900 حداکثر استحکام را می دهد، کمی بالاتر از 1300 مگاپاسکال کششی، و گزینه ای برای کار ساختاری و محوری است که در آن بار غالب است.

 

H1025 شرایط متعادل است: عملکرد بیش از 1000 مگاپاسکال با شکل پذیری خوب، و رایج ترین مشخصات برای قطعات تحت فشار و مهندسی عمومی. H1150 شرایط بیش از حد پیری است، زمانی انتخاب می‌شود که جزء در سرویس کلرید کار می‌کند، جایی که مارتنزیت با حداکثر استحکام مستعد ترک خوردگی تنشی است - قانون این است که در بالاترین دمایی که هنوز نیاز استحکام را برآورده می‌کند کهنه شود.

 

شرط A آنیل شده نباید مورد استفاده قرار گیرد: مارتنزیت تمپر نشده سخت، شکننده و حساس به ترک خوردگی هیدروژن و کلرید است تا زمانی که عملیات پیری خود را دریافت کند.

 

خواص فیزیکی

15-5PH در همه شرایط به شدت فرومغناطیسی است که آن را از درجه های آستنیتی و موارد مربوط به ابزار و شیر برقی متمایز می کند. چگالی از 7.75 گرم بر سانتی‌متر مکعب در شرایط آنیل شده تا حدود 7.86 گرم بر سانتی‌متر مکعب در شرایط بیش از حد افزایش می‌یابد، و مدول الاستیسیته تقریباً 196 گیگا پاسکال (28.5 x 106 psi) در همه شرایط عملیات حرارتی است.

 

اموال	ارزش
تراکم	7.75 - 7.86 گرم در سانتی متر³ (بر اساس شرایط)
مدول الاستیسیته	196 GPa (تقریبا)
نفوذپذیری مغناطیسی	به شدت فرومغناطیسی، همه شرایط
محدوده ذوب	1400 - 1440 درجه (تقریبا)
مقاومت الکتریکی	77 - 98 میکروهم-سانتی متر (بر اساس شرایط)

 

اندازه لوله و فرم های تحویل

15-5PH یک گرید مارتنزیتی تخصصی است و اشکال لوله و لوله آن بر اساس مشخصات فرفورژه، معمولاً با خواص مکانیکی ASTM A564 و نظم ابعادی فرآیند کشیدن لوله عرضه می شود. پاکت زیر استاندارد است:

 

پارامتر	محدوده
قطر بیرونی	6.0 میلی متر تا 168.3 میلی متر (NPS کوچکتر در صورت درخواست)
ضخامت دیوار	0.5 میلی متر تا 12.7 میلی متر؛ دیوارهای سنگین تر با پرس و جو
طول	ثابت 3 متر / 6 متر / 12 متر، یا برش به طول
شرط تحویل	شرایط A (محلول آنیل شده)، آماده برای پیری است
سطح	زمین بدون مرکز، کشیده شده یا ترشی شده توسط کاربرد
صراط مستقیم	تحمل نزدیک برای استفاده هیدرولیک و شفت

 

از آنجایی که عملیات حرارتی پیری تقریباً همیشه پس از ماشین‌کاری و جوشکاری انجام می‌شود، در پرس و جو باید مشخص شود که آیا لوله در شرایط A برای پیری داخلی مورد نیاز است یا از قبل به شرایط H مشخص شده است. در زنجیره‌های تامین هوافضا و دفاع، 15-5PH اغلب در شرایط A خریداری می‌شود و توسط سازنده قطعات قدیمی می‌شود، که ماشین‌کاری را در شرایط نرم نگه می‌دارد و خواص نهایی را در انتهای خط تنظیم می‌کند.

 

برنامه های کاربردی معمولی

ترکیب بار و چقرمگی 15-5PH در وظایف زیر مشخص شده است:

 

برنامه	چرا 15-5PH استفاده می شود
محرک های هوافضا، اتصالات و اجزای ارابه فرود	استحکام بالا با چقرمگی شکست بالا
شفت و پروانه پمپ	قدرت خستگی در محدوده H900-H1025
میل سوپاپ ها، نشیمنگاه ها و تزئینات روغن و گاز	استحکام به علاوه مقاومت کلرید متوسط
اتصالات و اتصالات هسته ای و دریایی	چقرمگی از طریق ضخامت و قابلیت بازرسی
لوله هیدرولیک فشار بالا	عملکرد بیش از 1000 مگاپاسکال در دیواره های نازک
قطعات ماشین آلات کاغذ و مواد شیمیایی	مقاومت در برابر سایش با مقاومت در برابر خوردگی کلاس 304

 

جوشکاری و ساخت

جوش های 15-5PH با روش های معمولی گاز بی اثر که برای گریدهای ضد زنگ استفاده می شود، بدون نیاز به پیش گرمایش معمولی. دو انتخاب پرکننده دو مفصل متفاوت ایجاد می کند. با پرکننده منطبق از خانواده 15-5PH، جوش به درمان پیری پس از جوش پاسخ می دهد و خواص قابل مقایسه با فلز اصلی ایجاد می کند. این مسیر برای اتصالات باربر است.

 

با یک پرکننده آستنیتی غیر منطبق مانند 308L، جوش شکل پذیر است و در برابر رسوب سخت نمی شود، این مسیر زمانی است که استحکام جوش ثانویه است. برای جوش های چند پاسی، یک محلول آنیل قبل از عملیات پیری نهایی، اثرات چرخه حرارتی را در ناحیه جوش یکسان می کند و یکنواخت ترین خواص را ایجاد می کند. پس از جوشکاری، روش استاندارد اجرای چرخه پیری انتخابی - اغلب H1025 یا H1150 - و بررسی سختی در قطعه تمام شده است.

 

چه چیزی را در سفارش مشخص کنید

خطاهای مشخصات در سفارشات 15-5PH معمولاً به وضعیت مربوط می شود و بنابراین درخواست باید موارد زیر را بیان کند:

 

• درجه و استاندارد: "UNS S15500, per ASTM A564" یا "per AMS 5659" برای میله و لوله
• شرایط: شرایط A (محلول آنیل شده) برای پیری داخلی، یا شرایط H تمام شده
• کد عملیات حرارتی در موارد قدیمی: H900 / H925 / H1025 / H1075 / H1100 / H1150
• ابعاد: OD x دیوار بر حسب میلی متر، طول و سطح پرداخت
• گواهی: EN 10204 3.1 با شیمی گرما، نتایج کششی آنیل شده، و سختی. کد قدیمی را در PO ذکر کنید

 

15-5PH زمانی مشخص می شود که طراحی به استحکام یک آلیاژ سخت شده و ذخیره چقرمگی نیاز دارد که 17-4PH نمی تواند در جهت عرضی کوتاه تضمین کند. تصمیم خرید، تصمیم شرایط است: استاندارد را نام ببرید، کد قدیمی را نام ببرید، و لوله تحویلی بار را حمل می کند و از تاثیری که نقشه بر آن وارد می شود جان سالم به در می برد.

 

 

 

تگ های محبوب: لوله 15-5PH، UNS S15500، فولاد ضد زنگ 15-5PH، ASTM A564، AMS 5659، فولاد ضد زنگ سخت‌کننده بارش، لوله بدون درز 15-5PH، XM-12