15-5PHes un acero inoxidable endurecido por precipitación-martensítico creado en torno a un problema específico: 17-4PH pierde dureza a través del espesor de las secciones pesadas. Si está comprando una tubería o placa 15-5PH, es casi seguro que el dibujo lo especifica porque la pieza sufre tensión multidireccional o porque una especificación de material de Saudi Aramco o ADNOC descarta un grado que no puede mantener sus propiedades transversales en una sección transversal gruesa.
Esta página cubre cuál es realmente el grado, qué especificación se aplica a qué forma de producto, cómo la condición de envejecimiento que usted elige cambia tanto la resistencia como el riesgo de agrietamiento, y dónde la ventaja sobre 17-4PH deja de ser real.
Qué es 15-5PH y por qué existe
15-5PH está registrado como UNS S15500, designado Tipo XM-12 en ASTM A564 y conocido en Europa como 1.4545 (X5CrNiCuNb15-5). El cambio de composición frente al 17-4PH es pequeño y deliberado: el cromo cae a 14,0–15,5 %, el níquel aumenta a 3,5–5,5 %, mientras que el cobre 2,50–4,50 % y el niobio+tantalio 0,15–0,45 % hacen el fortalecimiento.
El carbono se queda en el 0,07% como máximo. La densidad es de aproximadamente 7,78 g/cm³ y el grado es magnético en todas las condiciones. Esos números de cromo y níquel son toda la historia: - cambiar la balanza hacia el níquel suprime la ferrita delta retenida, lo que convierte al 15-5PH en una versión controlada por ferrita-delta del 17-4PH.
Tubería, placa, barra: hacer coincidir la forma del producto con la especificación correcta
Aquí es donde una gran parte del material 15-5PH publicado se equivoca y donde un error le cuesta una orden de compra rechazada.
Por qué la especificación de la barra no cubre la placa
AMS 5659 es correcto para barras redondas, alambres, piezas forjadas, anillos y extrusiones -; no cubre productos laminados- planos. La hoja, la tira y la placa están cubiertas porAM 5862. Se suministran tubos soldados y sin costura aASTM A511, con AMS 5659 aplicado por acuerdo o según especificación del cliente. Las ventanas de química son idénticas, pero los requisitos de prueba, la orientación de la muestra y la documentación difieren.
Tabla de formulario de producto a especificación
| Formulario de producto | AMS aplicable | ASTM aplicable | Tal como-entregado |
|---|---|---|---|
| Barras, alambres, piezas forjadas, anillos, extrusiones. | AM 5659 | ASTM A564 (XM-12) / A705 (forjados) | Condición A |
| Hoja, tira, placa | AM 5862 | ASTM A693 (XM-12) | Condición A |
| Tubería sin costura y soldada | AMS 5659 según acuerdo / especificaciones del cliente | ASTM A511 | Condición A |
| alambre de soldadura | AM 5826 | - | - |
Formularios de productos
Barra y varilla
Placa y hoja
Bobina y tira
Tubería y tubo
Montaje: Brida, T, Codo, Reductor, etc.
Forja: Anillo, Eje, Círculo, Bloque, etc.
La cadena de la química-a-la fuerza
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Elemento (% en peso) |
rango 15-5PH |
¿Qué hace por la tubería? |
|
cr |
14.0–15.5 |
Película pasiva; resistencia a la corrosión cerca del nivel 304 |
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Ni |
3.5–5.5 |
Estabiliza la austenita al calentarla, permite la martensita completa al apagarla |
|
Cu |
2.5–4.50 |
Forma los precipitados de ε-Cu que endurecen con el envejecimiento. |
|
Nb + Ta |
0.15–0.45 |
El refinamiento del grano reduce el riesgo de sensibilización |
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C |
Menor o igual a 0,07 |
Se mantiene bajo para proteger la dureza y la soldabilidad. |
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fe |
Balance |
Matriz |
Cómo la temperatura de envejecimiento determina la resistencia, la dureza y el riesgo de agrietamiento
15-5PH se suministra en la Condición A, un estado tratado con solución-lo suficientemente suave para mecanizar. Las propiedades finales provienen de un único paso de envejecimiento a baja temperatura. La elección de la temperatura de envejecimiento es la decisión más importante en la especificación.
La escalera H900 a H1150
| Condición | Envejecimiento | tracción, mín. | 0,2% Rendimiento, mín. | Alargar. mín. (L/T) | Dureza | Adecuado para |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Condición A | solución de 1038 grados | No es un estado de servicio | 363 HB máx. | Sólo mecanizado | ||
| H900 | 480 grados / 4 h | 1310MPa | 1170 MPa | 10 % / 6 % | 40–47 CDH | Fuerza máxima, entorno benigno. |
| H1025 | 552 grados / 4 h | 1070 MPa | 1000MPa | 12 % / 8 % | 34–42 CDH | Valor predeterminado equilibrado |
| H1075 | 579 grados / 4 h | 1000MPa | 862 MPa | 13 % / 9 % | 31–38 CDH | Algún riesgo de SCC |
| H1100 | 593 grados / 4 h | 965MPa | 793MPa | 14 % / 10 % | 30-37 HRC | Ciclo de cloruro húmedo |
| H1150 | 621 grados / 4 h | 930MPa | 724MPa | 16 % / 11 % | 28–37 CDH | Agua de mar, niebla salina |
| H1150M/D | 760 grados + 621 grados | 795MPa | 520 MPa | 18 % | 33 HRC máx. | NACE MR0175 amargo |
Los valores son mínimos especificados según AMS 5659/ASTM. A medida que aumenta la temperatura de envejecimiento, la resistencia disminuye y el alargamiento, la tenacidad y la resistencia al SCC aumentan. La temperatura de servicio-a largo plazo debe permanecer en aproximadamente 315 grados o menos.
La condición A es un estado de mecanizado, no un estado de servicio
La condición A es martensítica sin templar con baja tenacidad a la fractura y pobre resistencia al SCC; nunca debe ser la condición final de una pieza. Planifique la secuencia como: máquina de desbaste en Condición A, edad, máquina de acabado. El cambio lineal es aproximadamente del 0,05 % para H900 y del 0,10 % para H1150.
Tubería 15-5PH: tamaños, condiciones de entrega y límites de formación
Los tubos 15-5PH se producen según ASTM A511 en rutas sin costura, soldadas-y-trefiladas, desde tamaños de instrumentación pequeños hasta aproximadamente 500 mm de diámetro exterior, paredes de 1 a 25 mm según el diámetro; los diámetros más grandes se fabrican-bajo pedido. Casi todos los tubos se suministran en Condición A y envejecidos después de su formación. Es magnético en todas las condiciones, por lo que MPI trabaja directamente en piezas terminadas.
Placa 15-5PH: rango de espesor y suministro de laminado plano
Las placas y láminas según AMS 5862 llegan en la condición A a aproximadamente 38 HRC como máximo, desde láminas delgadas de ~0,5 mm hasta placas de ~100 mm, anchos de ~1500 mm y longitudes de hasta 6000 mm, cortadas-al-tamaño disponible. La placa se lamina -en cruz a través de una sección gruesa - exactamente donde se forman los largueros de ferrita delta38en 17-4PH, por lo que, para una pieza cargada en todo su espesor, las propiedades transversales deciden la supervivencia.
Ferrita delta y dureza transversal: la verdadera razón para especificar 15-5PH
Qué hacen el cromo y el níquel en una matriz martensítica
En un acero inoxidable martensítico, el cromo estabiliza la ferrita y el níquel estabiliza la austenita.. 17-4El equilibrio rico en cromo- del PH promueve largueros de ferrita delta alineados con la dirección de trabajo - sitios de iniciación de grietas-bajo carga de espesor-.
15-5PH reduce el cromo a 14,0-15,5 % y aumenta el níquel a 3,5-5,5 %, produciendo una estructura más isotrópica. La refundición VAR/ESR elimina las inclusiones de sulfuro. Los valores Charpy transversales publicados para 15-5PH están aproximadamente entre un 30% y un 50% por encima de 17-4PH en condiciones equivalentes.
Donde la ventaja desaparece
- Hoja fina y alambre fino:la rápida solidificación deja poco espacio para la ferrita delta; los grados son casi intercambiables y 17-4PH es más barato.
- Carga puramente longitudinal en una sección modesta:la ventaja transversal no tiene ningún caso de carga sobre el que actuar.
- Temperatura de servicio:15-5PH es una aleación de alta-resistencia a temperatura ambiente y moderadamente elevada, no una aleación resistente al calor (techo máximo de ≈315 grados).
- Sobre la corrosión:15-5PH funciona aproximadamente al nivel 304 y es claramente mejor que los grados martensíticos de la serie 400, pero no sustituye al 316 ni a un grado dúplex en servicios con alto contenido de cloruro o ácidos fuertemente oxidantes.
Suministro Regional: Medio Oriente y Europa
Medio Oriente - Arabia Saudita y Emiratos Árabes Unidos
15-5PH en H1025 o H1150 es una opción de rutina para herramientas de fondo de pozo, válvulas de cabeza de pozo y ejes de bombas especificados paraArabia SauditayADNOCrequisitos materiales. El entorno de cloruro descarta la resistencia máxima-H900 y los límites de servicio ácido-NACE MR0175 a menudo empujan la especificación hacia H1150M.
Europa - Alemania e Italia
El grado se especifica para placas estructurales aeroespaciales y componentes de válvulas y bombas de precisión, casi siempre conES 10204 3.1Certificación y consideración PED 2014/68/EU para piezas a presión. Suministramos a ambas regiones desde existencias y programas-hechos a medida-con trazabilidad térmica completa.
Realizar pedidos 15-5PH: qué incluir en la orden de compra
| Campo | que decir | Por qué es importante |
|---|---|---|
| ID de aleación y grado | 15-5PH, UNS S15500, XM-12 | "A564" por sí solo no distingue al XM-12 del Grado 630 |
| Formulario de producto | Tubo sin costura/tubo soldado/placa/hoja | Determina la especificación aplicable. |
| Especificación | ASTM A511 (tubo), AMS 5862 (placa), AMS 5659 (barra) | La forma y las especificaciones deben coincidir. |
| condición de entrega | Condición A o envejecido H900/H1025/H1150/H1150M | La condición A no es una condición de servicio |
| práctica de derretir | VAR o ESR, declarado en el certificado | Impulsa las propiedades transversales y la limpieza. |
| Proceso de dar un título | ES 10204 3.1 mínimo, trazabilidad térmica | Requerido para uso final aeroespacial y nuclear |
Preguntas frecuentes
P1: ¿Es la tubería 15-5PH más resistente que la tubería 316L?
Sí, por un amplio margen el rendimiento de - 15-5PH H1025 es de aproximadamente 1000 MPa frente a ~170-310 MPa para 316L. Pero el 316L gana en conformabilidad y corrosión uniforme en muchos medios; Se elige 15-5PH cuando la relación-peso y la dureza son importantes.
P2: ¿Puedo sustituir la tubería 17-4PH por 15-5PH?
Solo si el diseño no se basa en la tenacidad transversal o corta-transversal o en la uniformidad de-sección grande. 17-4el PH puede transportar ferrita delta-que debilita esas direcciones. Si el dibujo indica 15-5PH, no lo intercambie sin la aprobación-de ingeniería: el nombre del grado no es la especificación completa.
P3: ¿Qué condición de tratamiento térmico-resiste mejor la corrosión bajo tensión por cloruro?
H1150, la condición sobre-envejecida, proporciona el umbral de tensión SCC más alto y es independiente de la dirección-porque no hay largueros de ferrita. H900 es el más sensible.
P4: ¿Qué estándar cubre las tuberías 15-5PH?
La tubería/tubo se suministra comúnmente según ASTM A511 (tubos mecánicos sin costura) o según las especificaciones aeroespaciales AMS 5659/AMS 5862, o según las especificaciones del cliente; la placa es ASTM A693 (XM-12), la barra ASTM A564 y las piezas forjadas ASTM A705.
P5: ¿El envejecimiento distorsiona las dimensiones de la tubería?
Mínimamente. El envejecimiento es un paso de precipitación a baja-temperatura, no una transformación de fase, por lo que la distorsión es pequeña. La práctica estándar es mecanizar en la Condición A y envejecer al final, razón por la cual la "Condición A + edad hasta H1025" es una ruta de suministro común.
llamada a la acción
¿Necesita una cotización de tubería o placa de 15-5PH con las condiciones de envejecimiento adecuadas para su presión y entorno? Envía tu talla, horario y condiciones de servicio amarket@htpipe.com- confirmaremos la condición y la pared, no solo la calificación.
