15-5PHпредставляет собой мартенситную осажденную-нержавеющую сталь, закаленную вокруг одной конкретной проблемы: 17-4PH теряет прочность из-за толщины тяжелых секций. Если вы покупаете трубу или пластину 15-5PH, на чертеже почти наверняка это указано, потому что деталь испытывает разнонаправленное напряжение или потому, что спецификация материала Saudi Aramco или ADNOC исключает марку, которая не может сохранять свои поперечные свойства в толстом поперечном сечении.
На этой странице рассказывается, что на самом деле представляет собой марка, какая спецификация применима к какой форме продукта, как выбранные вами условия старения меняют прочность и риск растрескивания, а также где преимущество перед 17-4PH перестает быть реальным.
Что такое 15-5PH и почему он вообще существует
15-5PH зарегистрирован как UNS S15500, имеет обозначение типа XM-12 в ASTM A564 и известен в Европе как 1.4545 (X5CrNiCuNb15-5). Изменение состава по сравнению с 17-4ПХ небольшое и преднамеренное: содержание хрома снижается до 14,0–15,5 %, никеля возрастает до 3,5–5,5 %, при этом происходит упрочнение меди 2,50–4,50 % и ниобия+тантала 0,15–0,45 %.
Содержание углерода остается на уровне максимум 0,07 %. Плотность составляет около 7,78 г/см³, марка магнитна в любых условиях. Эти цифры хрома и никеля - вот и вся история, - смещение баланса в сторону никеля подавляет сохранение дельта-феррита, превращая 15-5PH в версию 17-4PH с дельта--управляемым ферритом.
Труба, пластина, стержень: соответствие формы продукта правильной спецификации
Именно здесь большая часть опубликованных материалов 15-5PH ошибается, и ошибка стоит вам отклонения заказа на поставку.
Почему в спецификации планки не указана пластина
AMS 5659 подходит для круглых прутков, проволоки, поковок, колец и профилей - он не распространяется на плоский-прокат. Лист, полоса и пластина покрытыАМС 5862. Бесшовные и сварные трубы поставляются наАСТМ А511, с применением AMS 5659 по соглашению или по спецификации заказчика. Окна химического анализа идентичны, но требования к испытаниям, ориентация образцов и документация различаются.
Форма продукта в таблице спецификаций
| Форма продукта | Применимый АПП | Применимый АСТМ | Как-доставлено |
|---|---|---|---|
| Пруток, проволока, поковки, кольца, профили | АМС 5659 | ASTM A564 (XM-12)/A705 (поковки) | Условие А |
| Лист, полоса, пластина | АМС 5862 | АСТМ А693 (ХМ-12) | Условие А |
| Бесшовные и сварные трубы | AMS 5659 по договоренности/по спецификации заказчика | АСТМ А511 | Условие А |
| Сварочная проволока | АМС 5826 | - | - |
Формы продукта
Бар и Род
Плита и лист
Катушка и полоса
Трубы и трубки
Фитинг: фланец, тройник, колено, переходник и т. д.
Ковка: Кольцо, Вал, Круг, Блок и т.д.
Цепь химии-к-силе
|
Элемент (мас. %) |
Диапазон 15-5PH |
Что это делает для трубы |
|
Кр |
14.0–15.5 |
Пассивная пленка; коррозионная стойкость около 304 уровня |
|
Ни |
3.5–5.5 |
Стабилизирует аустенит при нагреве, обеспечивает полный мартенсит при закалке. |
|
Cu |
2.5–4.50 |
Образует выделения ε-Cu, которые затвердевают при старении. |
|
Нб + Та |
0.15–0.45 |
Очистка зерна, снижает риск сенсибилизации |
|
C |
Меньше или равно 0,07 |
Сохраняется на низком уровне для защиты прочности и свариваемости. |
|
Фе |
Баланс |
Матрица |
Как температура старения влияет на прочность, ударную вязкость и риск растрескивания
15-5PH поставляется в состоянии A, в состоянии,-обработанном раствором, достаточно мягком для механической обработки. Окончательные свойства достигаются за один этап низкотемпературного старения. Выбор температуры старения является наиболее важным решением в спецификации.
Лестница от H900 до H1150
| Состояние | Старение | Растяжение, мин | 0,2% Выход, мин | Удлиненный. мин (Л/Т) | Твердость | Подходит для |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Условие А | Решение 1038 градусов | Не сервисное состояние | 363 ГБ макс. | Только обработка | ||
| H900 | 480 градусов/4 часа | 1310 МПа | 1170 МПа | 10 % / 6 % | 40–47 HRС | Пиковая сила, благоприятная среда. |
| H1025 | 552 градуса/4 часа | 1070 МПа | 1000 МПа | 12 % / 8 % | 34–42 HRc | Сбалансированный по умолчанию |
| H1075 | 579 градусов/4 часа | 1000 МПа | 862 МПа | 13 % / 9 % | 31–38 HRС | Некоторый риск SCC |
| H1100 | 593 градуса/4 часа | 965 МПа | 793 МПа | 14 % / 10 % | 30–37 HRС | Влажный хлоридный цикл |
| H1150 | 621 градус/4 часа | 930 МПа | 724 МПа | 16 % / 11 % | 28–37 HRc | Морская вода, соленые брызги |
| H1150M/D | 760 градусов + 621 градусов | 795 МПа | 520 МПа | 18 % | 33HRC макс. | NACE MR0175 кислый |
Значения указаны как минимальные согласно AMS 5659/ASTM. По мере повышения температуры старения прочность падает, а удлинение, ударная вязкость и устойчивость к SCC возрастают. Длительная-температура эксплуатации должна оставаться на уровне 315 градусов или ниже.
Условие A — это состояние обработки, а не состояние обслуживания.
Состояние А — неотпущенный мартенсит с низкой вязкостью разрушения и плохой стойкостью к растрескиванию; оно никогда не должно быть окончательным состоянием детали. Запланируйте последовательность действий следующим образом: черновая обработка машины в состоянии А, возраст, финишная обработка машины. Линейное изменение составляет около 0,05 % для H900 и 0,10 % для H1150.
Труба 15-5PH: размеры, условия поставки и ограничения по формованию
Трубы 15-5PH производятся в соответствии с ASTM A511 как бесшовными, так и сварными,-и-тянутыми, от небольших размеров инструментов до наружного диаметра примерно 500 мм, стенки 1–25 мм в зависимости от диаметра; большие диаметры изготавливаются-на заказ. Почти все трубы поставляются в состоянии А и состариваются после формовки. Он магнитен в любых условиях, поэтому MPI работает непосредственно с готовыми деталями.
15-Пластина 5PH: диапазон толщины и поставка плоского проката
Пластины и листы по AMS 5862 поступают в состояние А с максимальной твердостью примерно 38 HRC, от тонкого листа ~0,5 мм до пластины ~100 мм, шириной до ~1500 мм и длиной до 6000 мм, нарезанные-до- доступного размера. Пластина поперечно-прокатывается через толстое сечение - именно там, где формируются дельта-ферритовые стрингеры в 17-4PH - так что для детали, нагруженной на всю ее толщину, поперечные свойства определяют выживаемость.
Дельта-феррит и поперечная прочность: реальная причина выбрать 15-5PH
Что делают хром и никель в мартенситной матрице
В мартенситной нержавеющей стали хром стабилизирует феррит, а никель стабилизирует аустенит.. 17-4PH хрома-богатый баланс способствует выравниванию дельта-ферритовых стрингеров с рабочим направлением - мест возникновения трещин-под нагрузкой по-толщине.
15-5PH снижает содержание хрома до 14,0–15,5 % и повышает содержание никеля до 3,5–5,5 %, создавая более изотропную структуру. Переплавка ВДП/ЭШП удаляет сульфидные включения. Опубликованные значения поперечного Шарпи для 15-5PH примерно на 30–50 % превышают 17-4PH в эквивалентных условиях.
Где преимущество исчезает
- Тонкий лист и тонкая проволока:быстрое затвердевание оставляет мало места для дельта-феррита; марки близки к взаимозаменяемым и 17-4ФХ дешевле.
- Чисто продольная нагрузка на скромном участке:поперечное преимущество не имеет нагрузки, на которую можно было бы воздействовать.
- Температура эксплуатации:15-5PH — это высокопрочный-сплав при температуре окружающей среды и умеренно повышенных температурах, а не жаропрочный сплав (потолок ≈315 градусов).
- По коррозии:15-5PH работает примерно на уровне 304 и явно лучше, чем мартенситные марки серии 400, но он не является заменой 316 или дуплексной марки при работе с высоким содержанием хлоридов или сильноокисляющих кислот.
Региональные поставки: Ближний Восток и Европа
Ближний Восток - Саудовская Аравия и ОАЭ
15-5PH в H1025 или H1150 является обычным выбором для скважинных инструментов, устьевых клапанов и валов насосов, предназначенных дляСауди АрамкоиАДНОКматериальные требования. Хлоридная среда исключает пиковую-прочность H900, а пределы эксплуатации в кислой среде согласно NACE MR0175-часто подталкивают спецификацию к H1150M.
Европа - Германия и Италия
Марка указана для конструкционных плит аэрокосмической отрасли, а также прецизионных компонентов клапанов и насосов, почти всегда сRU 10204 3.1сертификация и соответствие PED 2014/68/EU для деталей, работающих под давлением. Мы поставляем продукцию в оба региона со склада и по программе изготовления-на-под заказ с полной отслеживаемостью плавки.
Заказ 15-5PH: что включить в заказ на поставку
| Поле | Что заявить | Почему это важно |
|---|---|---|
| Идентификатор сплава и марки | 15-5PH, УНС С15500, ХМ-12 | Один только «А564» не отличает ХМ-12 от Марки 630. |
| Форма продукта | Бесшовная труба/сварная труба/пластина/лист | Определяет применимую спецификацию |
| Спецификация | ASTM A511 (труба), AMS 5862 (пластина), AMS 5659 (пруток) | Форма и характеристики должны совпадать. |
| Условия поставки | Состояние A или состаренное H900/H1025/H1150/H1150M | Условие А не является условием обслуживания. |
| Практика плавления | VAR или ESR, заявленные в сертификате | Обеспечивает поперечные свойства и чистоту |
| Сертификация | Минимум EN 10204 3.1, отслеживание плавки | Требуется для конечного использования в аэрокосмической и ядерной промышленности. |
Часто задаваемые вопросы
В1: Является ли труба 15-5PH прочнее, чем труба 316L?
Да, с большим отрывом предел текучести - 15-5PH H1025 составляет около 1000 МПа против ~170–310 МПа для 316L. Но 316L выигрывает по формуемости и равномерности коррозии во многих средах; 15-5PH выбирается там, где соотношение прочности-к весу и твердости имеет значение.
В2: Могу ли я заменить трубу 17-4PH на трубу 15-5PH?
Только если конструкция не опирается на поперечную или короткую-поперечную прочность или большую-однородность сечения. 17-4PH, она может содержать дельта-феррит, который ослабляет эти направления. Если на чертеже указано 15-5PH, не меняйте места без технического разрешения- — название класса не является полной спецификацией.
Вопрос 3. Какой режим термообработки-лучше всего противостоит хлоридной коррозии под напряжением?
H1150, состаренное-состояние, дает самое высокое пороговое напряжение SCC и не зависит-от направления, поскольку в нем нет ферритовых стрингеров. H900 самый чувствительный.
В4: Какой стандарт распространяется на трубы 15-5PH?
Трубы обычно поставляются в соответствии с ASTM A511 (бесшовные механические трубы) или в соответствии со спецификациями для аэрокосмической отрасли AMS 5659/AMS 5862 или по спецификации заказчика; плита ASTM A693 (XM-12), пруток ASTM A564, поковки ASTM A705.
Вопрос 5: Искажает ли старение размеры трубы?
Минимально. Старение — это низкотемпературное осаждение, а не фазовое превращение, поэтому искажения невелики. Стандартной практикой является обработка в состоянии A и с последним возрастом, поэтому стандартным маршрутом поставок является «Условие A + возраст до H1025».
призыв к действию
Вам нужно предложение по трубе или пластине 15-5PH с подходящим условием старения для вашего давления и окружающей среды? Отправьте свой размер, график и условия обслуживания наmarket@htpipe.com- мы проверим состояние и стену, а не только ее оценку.
