UGI® 4545 AIR H1075
UGI® 15-5PH AIR of UGI® 4545 AIR is een PH (Precipitation Hardening) martensitisch roestvrij staal van premium kwaliteit, voornamelijk ontworpen voor ruimtevaartdoeleinden. Het wordt gebruikt voor onderdelen die een combinatie van hoge sterkte en hoge taaiheid vereisen. Deze kwaliteit biedt ook een goede weerstand tegen vermoeiingsbreuk. Dit is een Electro-Slag Remelted materiaal (volgens AMS 5659 type 2) waarbij gebruik wordt gemaakt van de meest geavanceerde technologie op dit gebied. Deze uitwerking zorgt voor een goede homogeniteit en isotropie van de structuur en hoge mechanische eigenschappen in langsrichting maar ook in dwarsrichting. (ferromagnetisch)
De microstructuur die in optische microscopie wordt waargenomen, bestaat uit homogeen martensiet met niobiumcarbonitride-precipitaten (wit deeltje zichtbaar in SEM), en vastgehouden austeniet waarvan de fractie afhangt van de metallurgische toestand. De nanometrische precipitatie Cu-rijke fase kan worden waargenomen onder:
TEM. UGI® 15-5PH AIR heeft een delta-ferrietfractie van minder dan 1% (lager dan UGI® 17-4PH AIR) volgens AMS 2315, en een voormalige austeniet korrelgrootte fijner of gelijk aan 6.
UGI® 15-5PH AIR wordt geproduceerd door verbruiksartikelen ESR. De resterende insluitsels zijn erg klein en zijn gelijkmatig verdeeld in de sectie. De volgende microreinheid volgens ASTM E45/A is gegarandeerd:A,B,C,D (Dun) <1.5 - A,B,C,D (Zwaar) <1
Eigenschappen
Algemeen
Eigendom | Waarde |
---|---|
Dichtheid | 7,8 g/cm³ |
Mechanisch
Eigendom | Temperatuur | Waarde | Commentaar |
---|---|---|---|
Elastische modulus | 20 °C | 200 GPa | |
100 °C | 195 GPa | ||
200 °C | 185 GPa | ||
300 °C | 170 GPa | ||
300 °C | 175 GPa | ||
Verlenging | 13 % | min. | |
Hardheid, Brinell | 311,0 [-] | min. | |
Hardheid, Rockwell C | 32.0 [-] | min. | |
Verkleining van de oppervlakte | 45,0 % | min. | |
Treksterkte | 1000 MPa | min. |
Thermisch
Eigendom | Waarde | Commentaar |
---|---|---|
Coëfficiënt van thermische uitzetting | 0,0000105 1/K | 20 tot 100°C |
0,0000111 1/K | 20 tot 200°C | |
0.0000115 1/K | 20 tot 300°C | |
0,0000119 1/K | 20 tot 400°C | |
Specifieke warmtecapaciteit | 500 J/(kg·K) | |
Thermische geleidbaarheid | 16 W/(m·K) |
Elektrisch
Eigendom | Waarde |
---|---|
Elektrische weerstand | 7.1e-07 ·m |
Chemische eigenschappen
Eigendom | Waarde | Commentaar |
---|---|---|
Koolstof | 0,07 | max. |
Chroom | 14,5 - 15,3 % | |
Koper | 2,5 - 4,0 % | |
Mangaan | 1.0 | max. |
Molybdeen | 0,5 | max. |
Nikkel | 4,5 - 5,5 % | |
Niobium | 0,45 | max., min:5xC |
Fosfor | 0,025 | max. |
Silicium | 0.6000000000000001 | max. |
Zwavel | 0,005 | max. |
Technologische eigenschappen
Eigenschap | ||
---|---|---|
Toepassingsgebieden |
UGI®15-5 PH AIR is geschikt voor | |
Corrosie-eigenschappen | UGI®15-5 PH AIR biedt een goede corrosieweerstand, soms vergelijkbaar met die van type 18 Cr-8Ni austenitisch staal in sommige gevallen.
| |
Algemene bewerkbaarheid | Vanwege het lage zwavelgehalte en de zeer goede microreinheid heeft UGI®15-5 PH AIR een slechte spaanbreekbaarheid, wat problemen kan veroorzaken tijdens de bewerking, vooral bij het boren of nabewerken. Indien mogelijk moeten de meeste bewerkingen om de definitieve onderdelen te verkrijgen, worden uitgevoerd in de A-conditie (oplossing gegloeid) om te grote slijtage van het gereedschap tijdens het bewerken te voorkomen. Machinale bewerking na een warmtebehandeling met "precipitatieharden" wordt niet aanbevolen, omdat hoe hoger de mechanische eigenschappen van de te bewerken UGI®15-5 PH AIR-staven, hoe hoger de slijtage van het gereedschap (en dus hoe lager de bewerkingsproductiviteit). In A-conditie hebben ruwe draaitests (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/omw) uitgevoerd op getrokken staven aangetoond dat de snijsnelheid een flankslijtage van 0,15 mm heeft in 15 min effectief snijden met een STELLRAM SP4019 STEG 09T308E-62 gereedschap is ~ 145 m/min, terwijl dat van een UGIMA®4542 (17-4 PH met verbeterde bewerkbaarheid) ~ 160 m/min is. Afhankelijk van de bewerkingsbewerking blijkt de bewerkingsproductiviteit van UGI®15-5 PH AIR 10 tot 30% lager te zijn dan die van UGIMA® 4542.
| |
Warmtebehandeling |
Warmtebehandelingen uitgevoerd op UGI®15-5PH AIR bestaan uit twee stappen:
Austenitisatie:Oplossingsgloeien wordt uitgevoerd rond 1030-1050 °C en wordt onderbroken door afschrikken met olie of als alternatief door luchtkoeling voor onderdelen van kleine secties. In deze toestand (conditie A genoemd) is de hardheid gemiddeld omdat Cu-precipitatieharding niet effectief is. Daarom wordt vaak de A-conditie gekozen om bewerkingen uit te voeren of koud te vormen. In dat geval raden we aan om na de austenitisatie een stressbehandeling uit te voeren bij 300°C gedurende 1 uur om het materiaal te stabiliseren en problemen met quench-scheuren te voorkomen.
Veroudering:Verouderingsbehandelingen worden uitgevoerd na oplossingsbehandeling om Cu-rijke fasen te laten precipiteren en mechanische eigenschappen aan te passen. Na veroudering is het materiaal in de oplos- en verouderde toestand, ook wel H-conditie genoemd. Verouderingsbehandelingen kunnen worden uitgevoerd tussen 480°C (conditie H900) en 620°C (conditie H1150). De toestand H900 komt overeen met de piek van verharding, waarbij de Cu-neerslagen een maximale hardheid induceren. Bij hogere temperaturen neemt de hardheid/sterkte af bij toenemende verouderingstemperatuur, door de groei van de precipitaten. Boven 580°C wordt tijdens de veroudering wat teruggekeerd austeniet gevormd, wat resulteert in een toename van de taaiheid maar een afname van de sterkte. De conditie H1025 wordt vaak gekozen door klanten omdat het leidt tot een optimale afweging tussen sterkte en taaiheid.
Verzachting:De laagste sterkte of hardheid wordt verkregen na de thermische cyclus H1150M, bestaande uit een oplossingsgloeien gevolgd door een tempering bij 760°C gedurende 2 uur en een veroudering bij 620°C gedurende 4 uur. Na deze warmtebehandelingscyclus zijn de mechanische eigenschappen UTS =780 MPa, YS =710 MPa, HRC <32 HRC, wat aanzienlijk lager is dan de conditie A.
| |
Warmvorming | UGI®15-5 PH AIR is geschikt voor smeden. Het opwarmen moet gebeuren bij een temperatuur tussen 1150 en 1200°C, smeden tussen 1200°C en 950°C. Koeling na het smeden moet worden uitgevoerd in lucht of olie. De op deze manier verkregen onderdelen moeten een warmtebehandeling ondergaan (oplossingsgloeien en eventuele veroudering, zie vorige paragraaf)
| |
Overig | Magnetische deeltjesinspectie en macrografiek
UGI®15-5 PH AIR voldoet aan AMS 2300:frequentie/ernstwaarde 0/0 De macrostructuur van UGI®15-5PH AIR voldoet aan AMS 5659:klasse 1 tot 4 wordt over het algemeen aangeduid met ernst A volgens ASTM A604. Beschikbare producten:
Andere producten:neem contact op met de leverancier
| |
Oppervlaktebehandeling | Beitsprocedure:UGI®15-5 PH AIR wordt op dezelfde manier gebeitst als 630 staalsoort.
| |
Lassen |
UGI®15-5 PH AIR kan worden gelast zonder voorverwarmen, met behulp van de meeste lastechnieken:GMAW of GTAW (met of zonder lasdraad), LASER-, weerstands- of elektronenstraallassen, enz. Als de mechanische eigenschappen van het lasgebied moeten worden op hetzelfde niveau als dat van het basismetaal, hoeft er geen vulmetaal of homogeen vulmetaal (zoals AWS E/ER 630) gebruikt te worden en een na het lassen warmtebehandeling of precipitatieharden (zie de verschillende PH warmtebehandelingen op pagina 4 ) moet op de las worden uitgevoerd. Als de mechanische eigenschappen van het lasgebied niet op hetzelfde niveau hoeven te zijn als die van het basismetaal, kan een toevoegmetaal zoals ER308LSi (19 9 L Si) worden gebruikt. Als er geen precipitatiehardende warmtebehandeling wordt uitgevoerd na het lassen, kan een spanningsontlastende warmtebehandeling bij 250/300°C nuttig zijn om de taaiheid van de HAZ te vergroten en elk risico op koudscheuren te vermijden vanwege hun als gelaste martensitische microstructuren. Verder moet worden herhaald dat het lasontwerp rekening moet houden met de zorg die vereist is voor alle hoge staalsoorten met een hoge bewijsspanning:het vermijden van uitsnijdingen en plotselinge veranderingen in de doorsnede. Voor GMAW adviseren wij het gebruik van een beschermgas bestaande uit Ar+1%CO₂ of 1-2%O₂; zowel voor GMAW als voor GTAW moeten H₂ en N₂ bevattende gassen worden vermeden.
|
Metaal