UGI® 4545 AIR H1100
UGI® 15-5PH AIR oder UGI® 4545 AIR ist ein martensitischer PH-Edelstahl (Precipitation Hardening) von Premiumqualität, der hauptsächlich für Luft- und Raumfahrtzwecke entwickelt wurde. Es wird für Teile verwendet, die eine Kombination aus hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit erfordern. Diese Sorte weist auch eine gute Beständigkeit gegen Ermüdungsbruch auf. Dies ist ein Elektro-Schlacke-Umschmelzmaterial (gemäß AMS 5659 Typ 2), das die fortschrittlichste Technologie auf diesem Gebiet verwendet. Diese Ausarbeitung ermöglicht eine gute Homogenität und Isotropie des Gefüges und hohe mechanische Eigenschaften in Längs- aber auch in Querrichtung. (Ferromagnetisch)
Die in der Lichtmikroskopie beobachtete Mikrostruktur besteht aus homogenem Martensit mit Niobcarbonitrid-Ausscheidungen (weiße Partikel, die im REM sichtbar sind) und Restaustenit, dessen Anteil von den metallurgischen Bedingungen abhängt. Die nanometrische Ausfällung der Cu-reichen Phase kann unten beobachtet werden
TEM. UGI® 15-5PH AIR weist gemäß AMS 2315 einen Delta-Ferrit-Anteil von weniger als 1 % (geringer als UGI® 17-4PH AIR) und eine frühere Austenit-Korngröße auf, die feiner oder gleich 6 ist.
UGI® 15-5PH AIR wird durch Verbrauchsmaterial ESR hergestellt. Die restlichen Einschlüsse sind sehr klein und gleichmäßig im Schnitt verteilt. Folgende Mikroreinheit gemäß ASTM E45/A wird garantiert:A,B,C,D (Dünn) <1,5 - A,B,C,D (Schwer) <1
Eigenschaften
Allgemeines
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,8 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 195 GPa | ||
| 200 °C | 185 GPa | ||
| 300 °C | 170 GPa | ||
| 300 °C | 175 GPa | ||
| Dehnung | 14 % | Min. | |
| Härte, Brinell | 302.0 [-] | Min. | |
| Härte, Rockwell C | 31,0 [-] | Min. | |
| Reduzierung der Fläche | 45,0 % | Min. | |
| Zugfestigkeit | 965 MPa | Min. |
Thermisch
| Eigenschaft | Wert | Kommentar |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 0,0000105 1/K | 20 bis 100 °C |
| 0,0000111 1/K | 20 bis 200 °C | |
| 0,0000115 1/K | 20 bis 300 °C | |
| 0,0000119 1/K | 20 bis 400 °C | |
| Spezifische Wärmekapazität | 500 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 16 W/(m·K) |
Elektrik
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 7.1e-07 Ω·m |
Chemische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Kommentar |
|---|---|---|
| Kohlenstoff | 0,07 | max. |
| Chrom | 14,5 - 15,3 % | |
| Kupfer | 2,5 - 4,0 % | |
| Mangan | 1.0 | max. |
| Molybdän | 0,5 | max. |
| Nickel | 4,5 - 5,5 % | |
| Niob | 0,45 | max., min.:5xC |
| Phosphor | 0,025 | max. |
| Silizium | 0,600000000000001 | max. |
| Schwefel | 0,005 | max. |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Anwendungsbereiche |
UGI®15-5 PH AIR ist geeignet für | |||||||||
| Korrosionseigenschaften | UGI®15-5 PH AIR bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit, in manchen Fällen ähnlich der von austenitischen Stählen des Typs 18 Cr-8Ni.
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| Allgemeine Bearbeitbarkeit | Aufgrund seines niedrigen Schwefelgehalts und seiner sehr guten Mikroreinheit hat UGI®15-5 PH AIR eine schlechte Spanbruchfähigkeit, was zu Schwierigkeiten bei der Bearbeitung führen kann, insbesondere beim Bohren oder Fertigdrehen. Wenn möglich, müssen die meisten Bearbeitungsvorgänge zum Erhalt der endgültigen Teile im A-Zustand (lösungsgeglüht) durchgeführt werden, um einen zu starken Werkzeugverschleiß während der Bearbeitung zu vermeiden. Eine Bearbeitung nach einer „Ausscheidungshärtung“-Wärmebehandlung wird nicht empfohlen, da je höher die mechanischen Eigenschaften der zu bearbeitenden UGI®15-5 PH AIR-Stäbe sind, desto höher der Werkzeugverschleiß ist (und desto geringer die Bearbeitungsproduktivität). Im A-Zustand haben Schruppdrehversuche (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/U) an gezogenen Stäben gezeigt, dass die Schnittgeschwindigkeit einen Flankenverschleiß von 0,15 mm in 15 min effektivem Schneiden mit einem STELLRAM SP4019 CCGT aufweist Das 09T308E-62-Werkzeug hat eine Geschwindigkeit von ~ 145 m/min, während die eines UGIMA®4542 (17-4 PH mit verbesserter Bearbeitbarkeit) ~ 160 m/min beträgt. Je nach Bearbeitungsvorgang ist die Bearbeitungsproduktivität von UGI®15-5 PH AIR 10 bis 30 % geringer als die von UGIMA® 4542.
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| Wärmebehandlung |
Wärmebehandlungen, die an UGI®15-5PH AIR durchgeführt werden, bestehen aus zwei Schritten:
Austenitisierung:Das Lösungsglühen wird bei etwa 1030-1050°C durchgeführt und wird durch Ölabschreckung oder alternativ durch Luftkühlung für kleine Querschnittsteile unterbrochen. In diesem Zustand (Bedingung A genannt) ist die Härte mittel, da die Cu-Ausscheidungshärtung nicht wirksam ist. Daher wird der A-Zustand oft gewählt, um Bearbeitungs- oder Kaltumformoperationen durchzuführen. In diesem Fall empfehlen wir, nach dem Austenitisieren eine Spannungsarmglühung bei 300 °C für 1 Stunde durchzuführen, um das Material zu stabilisieren und Abschreckrissprobleme zu vermeiden.
Alterung:Alterungsbehandlungen werden nach der Lösungsbehandlung durchgeführt, um Cu-reiche Phasen auszufällen und die mechanischen Eigenschaften anzupassen. Nach der Alterung befindet sich das Material im lösungs- und gealterten Zustand, auch H-Zustand genannt. Alterungsbehandlungen können zwischen 480°C (Zustand H900) und 620°C (Zustand H1150) durchgeführt werden. Der Zustand H900 entspricht dem Härtungspeak, bei dem die Cu-Ausscheidungen ein Maximum an Härte bewirken. Bei höheren Temperaturen nimmt die Härte/Festigkeit mit zunehmender Alterungstemperatur aufgrund des Wachstums der Ausscheidungen ab. Oberhalb von 580 °C wird während der Alterung etwas Rückaustenit gebildet, was zu einer Erhöhung der Zähigkeit, aber einem Abfall der Festigkeit führt. Die Beschaffenheit H1025 wird häufig von Kunden gewählt, da sie zu einem optimalen Kompromiss zwischen Festigkeit und Zähigkeit führt.
Erweichen:Die niedrigste Festigkeit oder Härte wird nach dem thermischen Zyklus H1150M erreicht, bestehend aus einem Lösungsglühen, gefolgt von einem Anlassen bei 760°C für 2 Stunden und einer Auslagerung bei 620°C für 4 Stunden. Nach diesem Wärmebehandlungszyklus sind die mechanischen Eigenschaften UTS =780 MPa, YS =710 MPa, HRC <32 HRC, was deutlich unter dem Zustand A liegt.
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| Warmumformung | UGI®15-5 PH AIR ist zum Schmieden geeignet. Das Wiedererwärmen muss bei einer Temperatur zwischen 1150 und 1200 °C erfolgen, das Schmieden zwischen 1200 °C und 950 °C. Das Abkühlen nach dem Schmieden muss in Luft oder Öl erfolgen. Die so erhaltenen Teile müssen wärmebehandelt werden (Lösungsglühen und eventuelles Auslagern, siehe vorheriger Abschnitt)
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| Andere | Magnetpulverprüfung und Makrograph
UGI®15-5 PH AIR entspricht AMS 2300:Frequency/Severity Rating 0/0 Die Makrostruktur von UGI®15-5PH AIR entspricht AMS 5659:Klasse 1 bis 4 sind im Allgemeinen mit der Schwere A gemäß ASTM A604 angegeben. Verfügbare Produkte:
Andere Produkte:Wenden Sie sich an den Lieferanten
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| Oberflächenbehandlung | Beizverfahren:UGI®15-5 PH AIR wird wie 630er Stahl gebeizt.
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| Schweißen |
UGI®15-5 PH AIR kann ohne Vorwärmen mit den meisten Schweißtechniken geschweißt werden:GMAW oder GTAW (mit oder ohne Zusatzdraht), LASER, Widerstands- oder Elektronenstrahlschweißen usw. Wenn die mechanischen Eigenschaften des Schweißbereichs angepasst werden müssen auf dem gleichen Niveau wie das Grundmetall, muss kein Schweißzusatz oder homogener Schweißzusatz (wie AWS E/ER 630) verwendet werden und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen durch Ausscheidungshärtung (siehe die unterschiedlichen PH-Wärmebehandlungen auf Seite 4 ) muss an der Schweißnaht durchgeführt werden. Wenn die mechanischen Eigenschaften des Schweißbereichs nicht auf dem gleichen Niveau wie die des Grundwerkstoffs liegen müssen, kann ein Zusatzwerkstoff wie ER308LSi (19 9 L Si) verwendet werden. Wenn nach dem Schweißen keine Ausscheidungshärtung durchgeführt wird, könnte eine Spannungsarmglühung bei 250/300 °C nützlich sein, um die Zähigkeit der WEZ zu erhöhen und jegliches Risiko von Kaltrissen aufgrund ihrer martensitischen Mikrostrukturen im Schweißzustand zu vermeiden. Darüber hinaus sollte noch einmal betont werden, dass die Schweißkonstruktion die Sorgfalt berücksichtigen sollte, die bei allen Edelstählen mit hoher Streckgrenze erforderlich ist:Vermeidung von Ausschnitten und plötzlichen Querschnittsänderungen. Für MSG empfehlen wir die Verwendung eines Schutzgases bestehend aus Ar+1%CO₂ oder 1-2%O₂; Sowohl beim MSG als auch beim WIG sind H₂- und N₂-haltige Gase zu vermeiden.
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Metall