Was ist Edelstahl 1.4059?

Edelstahl 1.4059, allgemein bekannt als 15-5PH oder UNS S15500, ist ein martensitischer ausscheidungshärtender Edelstahl, der eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichneter Zähigkeit bietet. Es wurde als Verbesserung gegenüber 17-4PH entwickelt und zeichnet sich durch eine verfeinerte Mikrostruktur aus, die durch Vakuumschmelzen und eine strengere Kontrolle der Zusammensetzung erreicht wird und eine überlegene Querzähigkeit und isotropere mechanische Eigenschaften bietet. Dies macht es zum Material der Wahl für kritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Nukleartechnik und chemischen Verarbeitung, bei denen Zuverlässigkeit und Konsistenz von größter Bedeutung sind.

 

Dieser Premium-Ausfällungsgrad-ist nach wichtigen internationalen Systemen standardisiert.

Standard	Gleichwertige Note
DE (Europa)	1.4059
ASTM/AISI (USA)	15-5PH, UNS S15500
Allgemeiner Name	15-5PH, XM-12

Seine Zusammensetzung ist sorgfältig ausbalanciert mit etwas weniger Chrom und einem höheren Nickelgehalt als 17-4PH für eine verbesserte Zähigkeit.

Element	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Nb+Ta
Inhalt (%)	Kleiner oder gleich 0,07	Kleiner oder gleich 1,0	Kleiner oder gleich 1,0	Kleiner oder gleich 0,04	Kleiner oder gleich 0,03	14.0 - 15.5	3.5 - 5.5	2.5 - 4.5	0.15 - 0.45

Die mechanischen Eigenschaften variieren je nach Wärmebehandlungsbedingung (z. B. Bedingung A, H900, H925, H1025, H1150).

Zustand	Streckgrenze (Rp0,2)	Zugfestigkeit (Rm)	Dehnung (A)	Härte (HRC)
Lösungsbehandelt (A)	~ 690 MPa	~ 1000 MPa	~ 15%	~ 32 HRC
H900 (480-Grad-Alter)	~ 1170 MPa	~ 1310 MPa	~ 10%	~ 44 HRC
H1025 (Alter 550 Grad)	~ 1070 MPa	~ 1170 MPa	~ 12%	~ 38 HRC
H1150 (Alter 620 Grad)	~ 790 MPa	~ 1000 MPa	~ 12%	~ 33 HRC

 

Hauptmerkmale und Anwendungen von 1.4059 / 15-5PH

Überlegene Zähigkeit und Duktilität:Bietet aufgrund der saubereren Mikrostruktur und optimierten Zusammensetzung eine deutlich bessere Querzähigkeit und Duktilität als 17-4PH mit minimalen Eigenschaftsschwankungen zwischen Längs- und Querrichtung.

Hohe Festigkeit bei guter Korrosionsbeständigkeit:Erreicht nach der Alterung Zugfestigkeiten von über 1300 MPa und behält gleichzeitig eine mit Edelstahl Typ 304 vergleichbare Korrosionsbeständigkeit bei.

Ausscheidungshärtung:Kann im lösungsbehandelten (weicheren) Zustand bearbeitet und dann auf hohe Festigkeit mit minimaler Verformung gealtert werden, hervorragend für Präzisionskomponenten.

Ausgezeichnete Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit:Bessere Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion als 17-4PH, insbesondere im überalterten Zustand (H1150).

 

Hauptanwendungen:

Luft- und Raumfahrt:Fahrwerkskomponenten, Turbinenschaufeln, Motorhalterungen, Aktuatoren, Befestigungselemente und kritische Strukturteile.

Chemie und Petrochemie:Ventile, Pumpenwellen, Armaturen und Reaktorkomponenten, die eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Nuklearindustrie:Steuerstangenmechanismen, Ventilkomponenten und Strukturteile, die konsistente Eigenschaften erfordern.

Öl und Gas:Bohrlochwerkzeuge, Bohrlochkopfkomponenten und Hochdruckventilteile.

Medizinisch:Chirurgische Instrumente, orthopädische Implantate und zahnärztliche Instrumente, die Biokompatibilität erfordern.

Lebensmittelverarbeitung:Geräte, die Festigkeit, Reinigbarkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.

 

Was ist der Unterschied zwischen 15-5PH (1.4059) und 17-4PH (1.4542)?
Bei beiden handelt es sich um ausscheidungshärtende martensitische Edelstähle, aber 15-5PH hat einen etwas geringeren Chromgehalt (14–15,5 % gegenüber . 15–17,5 %) und einen höheren Nickelgehalt (3,5–5,5 % gegenüber . 3-5 %). Diese Zusammensetzungsanpassung führt zusammen mit Vakuumschmelzverfahren, die typischerweise für 15-5PH verwendet werden, zu saubererem Stahl mit weniger Einschlüssen, wodurch 15-5PH eine deutlich bessere Querzähigkeit und Duktilität erhält. . 15-5PH weist außerdem isotropere Eigenschaften (ähnliche Eigenschaften in alle Richtungen) und eine verbesserte Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion auf. . 15-5PH wird häufig für kritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im Nuklearbereich und in der Medizin gewählt, bei denen Eigenschaftskonsistenz und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind.

 

Wie wird 15-5PH normalerweise wärmebehandelt?
Die Standard-Wärmebehandlung umfasstLösungsbehandlungbei 1038 Grad ± 15 Grad, Halten für eine ausreichende Zeit (typischerweise mindestens 30 Minuten), gefolgt von einer schnellen Abkühlung (Abschrecken mit Luft oder Öl), um Zustand A (weicher, bearbeitbarer Zustand) zu erreichen. Dann ist es sogealtertbei einer bestimmten Temperatur, abhängig von den gewünschten Eigenschaften: 482 Grad für H900 (maximale Festigkeit), 496 Grad für H925 (gute Festigkeit mit verbesserter Zähigkeit), 552 Grad für H1025 (ausgewogene Eigenschaften) oder 621 Grad für H1150 (optimale Zähigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit). Die Reifezeit beträgt typischerweise 4 Stunden, gefolgt von einer Luftkühlung. Zur weiteren Verbesserung der Zähigkeit und Dimensionsstabilität kann eine Doppelalterung (H1150M) eingesetzt werden. Bei kritischen Anwendungen kann eine kryogene Behandlung eingesetzt werden, um Restaustenit zu minimieren.

 

Was sind beim Schweißen für 15-5PH zu beachten?
15-5PH kann mit gängigen Methoden wie WIG, MIG und SMAW geschweißt werden. Für optimale Eigenschaften sollte es im lösungsbehandelten Zustand (Bedingung A) geschweißt und anschließend nach dem Schweißen auf den gewünschten Alterungszustand wärmebehandelt werden. Passende Zusatzwerkstoffe sind erhältlich (typischerweise Typ 15-5PH), für weniger kritische Anwendungen können jedoch auch austenitische Zusatzwerkstoffe verwendet werden. Bei dünnen Abschnitten ist ein Vorwärmen im Allgemeinen nicht erforderlich, bei schweren Abschnitten kann es jedoch hilfreich sein, Risse zu vermeiden. Um die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit in der Wärmeeinflusszone wiederherzustellen, wird eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen empfohlen.

 

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