Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Industrial materials >> Metaal

UGI® 4545 AIR H1100

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

14 %

min.

Hardheid, Brinell

302.0 [-]

min.

Hardheid, Rockwell C

31,0 [-]

min.

Verkleining van de oppervlakte

45,0 %

min.

Treksterkte

965 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

  • Lucht- en ruimtevaart als eersteklas vliegtuigkwaliteit
  • Vervaardiging van sensoren, b.v. druksensoren
  • Medische hulp
  • As, tandwiel
  • Aanpassing
  • Structurele delen …

  • 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.


    Omgeving Gedrag
    Salpeterzuur Goed
    Fosforzuur Beperkt gebruik
    Zwavelzuur Beperkt gebruik
    Azijnzuur Gemiddeld
    Natriumcarbonaat Gemiddeld
    NaCl (misttest) Goed
    Vochtigheid Uitstekend
    Zeewater Beperkt gebruik
    Olie/gas Beperkt gebruik


    Putcorrosie:UGI®15-5 PH AIR is veel beter bestand tegen putcorrosie dan het klassieke 12% Cr martensitisch roestvast staal. Het niveau van pittingpotentieel is vergelijkbaar met de supermartensitische 1.4418 en de austenitische 1.4301 (AISI 304).


    Interkristallijne corrosie:Het lage koolstofgehalte van dit staal (een deel ervan is verbonden met Nb) maakt ongevoelig voor interkristallijne corrosie wanneer deze correct wordt behandeld volgens eerdere aanbevelingen.


    Andere corrosiemechanismen:UGI®15-5 PH AIR is bestand tegen vermoeiingscorrosie en spanningscorrosie in sommige omgevingen en bepaalde omstandigheden. Bovendien moet een goede weerstand tegen corrosie-erosie worden opgemerkt vanwege de combinatie van mechanische eigenschappen op hoog niveau en corrosieweerstand.

    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, waarvan het doel is om legeringselementen, met name Cu, in een oververzadigde martersite te krijgen
  • Veroudering, waarvan het doel is om Cu neer te slaan (precipitatieharding) en in sommige gevallen om omgekeerd austeniet te vormen om de taaiheid te vergroten. De mechanische eigenschappen, de afweging tussen sterkte en taaiheid, worden aangepast door de verouderingstemperatuur.


    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.


    Cond A 1030/1050°C gloeien
    H900 1030/1050°C gloeien Lucht- of oliekoeling
    + verharding
    1 uur bij 480°C/Luchtkoeling
    H925 1030/1050°C gloeien Lucht- of oliekoeling
    + verharding
    4 uur bij 495 °C/Luchtkoeling
    H1025 Uitgloeien 1030/1050°C/ Lucht- of oliekoeling
    + Tempereren 4 uur bij 550 °C, Luchtkoeling
    H1075 Uitgloeien 1030/1050°C/ Lucht- of oliekoeling
    + Tempereren 4 uur bij 580°C, Luchtkoeling
    H1100 Uitgloeien 1030/1050°C/ Lucht- of oliekoeling
    + Tempereren 4 uur bij 590°C, Luchtkoeling
    H1150 Uitgloeien 1030/1050°C/ Lucht- of oliekoeling
    + Tempereren 4 uur bij 620°C, Luchtkoeling

  • 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-/ernstclassificatie 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:


    Product Profiel Oppervlakteafwerking Tolerantie Grootte (mm)
    Bar Ronde Smooth Turned k12 - k13 22 - 115
    Gepeld en gepolijst h11 - h10 - h9 22 - 115
    Centerless Ground h9 - h8 - h7 5 - 115
    Koudgetrokken h9 5 - 21


    Andere producten:neem contact op met de leverancier

    Oppervlaktebehandeling

    Beitsprocedure:UGI®15-5 PH AIR wordt op dezelfde manier gebeitst als 630 staalsoort.


    Indien nodig wordt het volgende decontaminatiebehandelingsproces aanbevolen, bijvoorbeeld om ijzerdeeltjes te verplaatsen:
  • 1/4 volume van 52% salpeterzuur (36° Baumé),
  • 3/4 volume water
  • Omgevingstemperatuur
  • Duur moet worden aangepast
  • Zorgvuldig wassen wanneer het proces is voltooid


    N.B.:de corrosieweerstand van roestvast staal hangt af van vele factoren die verband houden met de samenstelling van de corrosieve atmosfeer (chlorideconcentratie, aan- of afwezigheid van oxidatiemiddelen, temperatuur, pH, al dan niet roeren, enz.) met betrekking tot de voorbereiding van het materiaal (oppervlakken vrij van metaaldeeltjes, oppervlakteafwerking, zoals uitharden, polijsten, enzovoort). Voor bepaalde tests moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen, zoals de natriumchlorideneveltest (norm ISO 9227):bijvoorbeeld markeringslabels (die kunnen leiden tot uitloop door corrosie en de testweerstandstijd verkorten) mogen niet op het monster worden gebruikt.

  • 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 toevoegmetaal of homogeen toevoegmetaal (zoals AWS E/ER 630) te worden gebruikt en een warmtebehandeling na het lassen 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

    1. 1.4545 / 15-5 PH
    2. UGI® HT605
    3. UGI® 4116N gegloeid
    4. UGI 4418 AIR gegloeid
    5. De UGI® 4313 +A
    6. UGI® 4121
    7. UGI® 4512
    8. UGI® 316Ti oplossing gegloeid
    9. UGI® 316Ti koud bewerkt
    10. UGI® 4362 getrokken staven
    11. UGI® 4545 AIR gegloeid