UGI® 4545 AIR アニール
UGI® 15-5PH AIR または UGI® 4545 AIR は、主に航空宇宙用に設計された高品質の PH (析出硬化) マルテンサイト ステンレス鋼です。高強度と高靭性の両立が要求される部品に使用されます。このグレードは、疲労破壊に対する優れた耐性も示します。これは、この分野で最も高度な技術を使用したエレクトロスラグ再溶解材料 (AMS 5659 タイプ 2 による) です。この精緻化により、構造の均一性と等方性が良好になり、縦方向だけでなく横方向でも高い機械的特性が得られます。 (強磁性)
光学顕微鏡で観察された微細構造は、ニオブの炭窒化物析出物 (SEM で見える白い粒子) を含む均一なマルテンサイトと、その割合が冶金条件に依存する残留オーステナイトで構成されています。ナノメートル析出 Cu リッチ相は、下で観察できます。
TEM。 UGI® 15-5PH AIR は、AMS 2315 によると 1% 未満 (UGI® 17-4PH AIR よりも低い) デルタフェライト分率を示し、旧オーステナイト粒径は 6 以下です。
UGI® 15-5PH AIR は、消耗品の ESR によって生成されます。残りのインクルージョンは非常に小さく、セクション内に均等に分布しています。 ASTM E45/A によると、次のマイクロ清浄度が保証されています:A,B,C,D (薄い) <1.5 - A,B,C,D (重い) <1
プロパティ
一般
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 密度 | 7.8g/cm³ |
メカニカル
| プロパティ | 温度 | 値 | コメント |
|---|---|---|---|
| 弾性率 | 20℃ | 200GPa | |
| 100℃ | 195GPa | ||
| 200℃ | 185GPa | ||
| 300℃ | 170GPa | ||
| 300℃ | 175GPa | ||
| 硬さ、ブリネル | 363.0 | 最大 | |
| 硬度、ロックウェル C | 38.0 | 最大 |
サーマル
| プロパティ | 値 | コメント |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 0.0000105 1/K | 20～100℃ |
| 0.0000111 1/K | 20～200℃ | |
| 0.0000115 1/K | 20～300℃ | |
| 0.0000119 1/K | 20～400℃ | |
| 比熱容量 | 500J/(kg・K) | |
| 熱伝導率 | 16W/(m・K) |
電気
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 電気抵抗率 | 7.1e-07Ω・m |
化学的性質
| プロパティ | 値 | コメント |
|---|---|---|
| カーボン | 0.07 | 最大 |
| クロム | 14.5 - 15.3 % | |
| 銅 | 2.5 - 4.0 % | |
| マンガン | 1.0 | 最大 |
| モリブデン | 0.5 | 最大 |
| ニッケル | 4.5 - 5.5 % | |
| ニオブ | 0.45 | 最大、最小:5xC |
| リン | 0.025 | 最大 |
| シリコン | 0.6000000000000001 | 最大 |
| 硫黄 | 0.005 | 最大 |
技術的特性
| プロパティ | ||
|---|---|---|
| 応用分野 |
UGI®15-5 PH AIR は次の用途に適しています | |
| 腐食特性 | UGI®15-5 PH AIR は、場合によっては 18 Cr-8Ni オーステナイト鋼と同等の優れた耐食性を提供します。
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| 一般的な機械加工性 | UGI®15-5 PH AIR は、硫黄含有量が低く、非常に優れたマイクロ清浄度であるため、切りくずの分断性が低く、機械加工中、特に穴あけ加工や仕上げ旋削加工で困難を引き起こす可能性があります。可能であれば、最終部品を得るためのほとんどの機械加工操作は、機械加工中の重大な工具摩耗を避けるために、A 条件 (溶体化アニール) 状態で行う必要があります。機械加工する UGI®15-5 PH AIR バーの機械的特性が高いほど、工具の摩耗が大きくなるため (したがって、機械加工の生産性が低くなる)、「析出硬化」熱処理後の機械加工は推奨されません。 A 条件で、引き抜き棒材に対して実行された荒旋削試験 (ap =1.5 mm; f =0.25 mm/rev) では、STELLRAM SP4019 CCGT を使用して 15 分間の効果的な切削で、切削速度が 0.15 mm の逃げ面摩耗をもたらすことが示されました。 09T308E-62 ツールは ~ 145 m/分ですが、UGIMA®4542 (機械加工性が向上した 17-4 PH) のツールは ~ 160 m/分です。加工操作によっては、UGI®15-5 PH AIR の加工生産性は、UGIMA® 4542 よりも 10 ～ 30% 低いことがわかります。
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| 熱処理 |
UGI®15-5PH AIR で実行される熱処理は、次の 2 つのステップで構成されます。
オーステナイト化:溶体化焼鈍は約 1030 ～ 1050°C で行われ、油焼入れまたは小断面部品の空冷によって中断されます。この状態（状態Aと呼ぶ）では、Cu析出硬化が効かないため硬さは中程度です。したがって、A 条件は、機械加工または冷間成形操作を実行するために選択されることがよくあります。その場合、材料を安定させ、焼割れの問題を回避するために、オーステナイト化後に 300°C で 1 時間応力緩和処理を行うことをお勧めします。
時効：溶体化処理後に時効処理を行い、Cuリッチ相を析出させ、機械的特性を調整します。エージング後、材料は溶液状態になり、H 状態とも呼ばれます。 480℃（条件H900）～620℃（条件H1150）の時効処理が可能です。条件 H900 は硬化のピークに対応し、Cu 析出物が最大の硬度を誘発します。温度が高くなると、析出物の成長により、時効温度が上昇すると硬度/強度が低下します。 580°C を超えると、エージング中にいくらかの復帰オーステナイトが形成され、靭性は増加しますが、強度は低下します。 H1025 は、強度と靭性の最適なトレードオフにつながるため、多くの場合、顧客によって選択されます。
軟化:最低の強度または硬度は、溶体化アニールとそれに続く 760°C で 2 時間の焼き戻し、および 620°C で 4 時間の時効からなる熱サイクル H1150M の後に得られます。この熱処理サイクル後の機械的特性は、UTS =780 MPa、YS =710 MPa、HRC <32 HRC であり、条件 A よりも大幅に低くなります。
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| ホットフォーミング | UGI®15-5 PH AIRは鍛造に適しています。再加熱は1150～1200℃、鍛造は1200～950℃で行う必要があります。鍛造後の冷却は、空気中または油中で行う必要があります。このようにして得られたパーツは、熱処理する必要があります (溶液アニーリングと最終的なエージング、前のセクションを参照)
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| その他 | 磁粉検査とマクログラフ
UGI®15-5 PH AIR は AMS 2300 に準拠:頻度/重大度評価 0/0 UGI®15-5PH AIR のマクロ構造は、AMS 5659 に準拠しています。クラス 1 から 4 は、ASTM A604 によると、一般に重大度 A とされています。 利用可能な製品:
その他の製品:サプライヤーにお問い合わせください
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| 表面処理 | 酸洗手順:UGI®15-5 PH AIR は、630 グレードの鋼と同じ方法で酸洗されます。
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| 溶接 |
UGI®15-5 PH AIR は、ほとんどの溶接技術を使用して予熱なしで溶接できます:GMAW または GTAW (フィラー ワイヤの有無にかかわらず)、レーザー、抵抗または電子ビーム溶接など。母材と同じレベルで、溶加材や均質な溶加材 (AWS E/ER 630 など) を使用する必要はなく、析出硬化の溶接後熱処理 (4 ページの異なる PH 熱処理を参照) ) を溶接で実行する必要があります。溶接部の機械的特性を母材と同レベルにする必要がない場合は、ER308LSi (19 9 L Si) などの溶加材を使用できます。 溶接後に析出硬化熱処理を行わない場合、250/300°C での応力緩和熱処理は、HAZ の靭性を高め、溶接されたままのマルテンサイト微細構造による低温割れのリスクを回避するのに役立ちます。さらに、溶接設計では、耐力の高いすべての高鋼に必要な注意を考慮に入れる必要があることを再度述べておく必要があります。カットアウトや断面の急激な変化を避けることです。 GMAW の場合、Ar+1%CO₂ または 1 ～ 2%O₂ で構成された保護ガスの使用をお勧めします。 GMAW と GTAW の場合、H₂ と N₂ を含むガスは避ける必要があります。
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