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15-5 PH | 1.4545 Werkstoffdatenblatt

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15-5 PH | 1.4545 Werkstoffdatenblatt

Internationale Bezeichnung
AISI XM-12, ASTM A564-89 15-5PH, UNS S15500
Anwendungsbereiche

Die Stahllegierung 15-5 PH zeichnet sich durch eine hohe Streckgrenze und Härte, einer moderaten Korrosionsbeständigkeit und hoher Verschleißfestigkeit aus. 15-5 PH wird in seinen Auslagerungsstufen zu den wichtigsten, aushärtbaren Stählen gerechnet. Er ist mit den Werkstoffen 1.4548 bzw. 1.4542 analytisch vergleichbar und wurde nach dem 17-4 PH für eine bessere Material-Zähigkeit mit geringerer Wanddickenabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften entwickelt.

Durch Einlagerung mit Condition H1100 und H1150 ist ein Einsatz im Tieftemperaturbereich möglich. Eine ausgezeichnete Kerbschlagzähigkeit ist auch bei Minustemperaturen gegeben.

Auf Grund der Korrosionsbeständigkeit und den guten mechanischen Eigenschaften ist 15-5 PH Stahl für den Einsatz in maritimen Umgebungen geeignet.

15-5 PH ist im stehenden Meerwasser anfällig gegen Spaltkorrosion, aber unempfindlich gegen interkristalline Korrosion.

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Einsatzbereich:

15-5 PH findet im Anlagen- und Maschinenbau, in der chemischen Industrie und der Papier- und Holzindustrie Anwendung. Weitere Einsatzbereiche sind in der Medizintechnik, in der Erdölindustrie, im Schiffsbau, im Offshore Bereich, in der Luft- u. Raumfahrt und in der Sport- u. Freizeitindustrie.

Auf 15-5 PH wird zurückgegriffen, wenn von martensitischen Stählen die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit nicht ausreichen.

 

15-5 PH ist in der Ausführung H1100 und H1150 lieferbar:

H1100: Zugfestigkeit Rm: 965 – 1160 N/mm²; Rp0,2 min. 795 N/mm²; A4 min. 14% Längsprobe; Z min. 45% Längsprobe; Kv bei -30°C min. 34 Joule

H1150: Zugfestigkeit Rm: min. 930 N/mm²; Rp0,2 min. 725 N/mm²; A4 min. 16% Längsprobe; Z min. 50% Längsprobe; Kv bei -30°C min. 41 Joule

Eigenschaften
Schmiedbarkeit              gut
Schweißeignunggut
Polierbarkeitja
Korrosionsbeständigkeitgut
Korrosionsklasse 0 - 53 (0 = schwach – 5 = gut)
Zerspanbarkeit3 (1 = schlecht – 10 = gut)
Mechanische Eigenschaftenausgezeichnet

Besondere Eigenschaften des Werkstoff 15-5 PH ist die Beständigkeit der mechanischen Eigenschaften in  Umgebungen im Tieftemperaturbereich bis hin zu erhöhten Temperaturen von 300°C.


Schmieden: 15-4 PH wird in einem Temperaturbereich von 1180°C bis 950°C geschmiedet. Die Abkühlung auf Raumtemperatur findet an der Luft statt, um die Kornfeinung sicherzustellen.
 

Schweißen: Vor dem Schweißen muss der Zustand des Grundwerkstoffes berücksichtigt werden, um optimale Schweißbedingungen zu gewährleisten. Durch den Kupferanteil in stabiler Form wird keine Heißrissbildung gefördert. Die Bildung einer Kerbe kann durch Hinterschneidungen oder Schweißfehler entstehen, was vermieden werden sollte.

Nach dem Schweißen muss der Werkstoff innerhalb kürzester Zeit erneut einem Lösungsglühen mit nachfolgendem Auslagern unterzogen werden, um Spannungsrissbildung vorzubeugen.

Wenn keine Wärmenachbehandlung erfolgt, können die mechanisch-technologischen Werte in der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone zum Grundwerkstoff stark abweichend sein.


Korrosionsbeständigkeit: Der Werkstoff 15-5 PH ist zum Einsatz in maritimen Umgebungen geeignet, wenn die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit der martensitischen Stähle nicht ausreichen.

Die Kombination der sehr guten mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit zeichnen den Werkstoff aus. Im stehenden Meerwasser ist 15-5 PH anfällig gegen Spaltkorrosion. Hierfür ist ein zusätzlicher Schutz notwendig.


Spanende Bearbeitung: Die spanende Bearbeitung von 15-5 PH ist im ausgehärteten und lösungsgeglühten Zustand möglich. Die Spanbarkeit ist in Abhängigkeit von der Härte je nach Zustand unterschiedlich.

 

Wärmebehandlung

Das Lösungsglühen erfolgt zwischen 1025°C und 1050°C mit einer raschen Abkühlung mittels Wasser, Öl oder Luft. Das Abschreckmedium ist vom Querschnitt des Bauteils abhängig.

Hat der Werkstoff die Möglichkeit auf Raumtemperatur abzukühlen, ist eine vollständige Umwandlung von einem Austenit in einen Martensit möglich.


Verarbeitung:

Polierbarkeitist möglich
Kaltumformungist nicht möglich
Spangebende Verarbeitungnur bedingt möglich
Kaltstauchenist nicht möglich
Freiform- und Gesenkschmiedenist möglich

 

Physikalische Eigenschaften:

Dichte in kg/dm37,80
Elektrischer Widerstand bei 20°C in (Ω mm2)/m 0,71
Magnetisierbarkeitvorhanden
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C in W/(m K)16
Spezifische Wärmekapazität bei 20°C in J/(kg K)500



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Chemische Analyse
15-5PH
 
CSiMnPSCrMoNiV
min.bisbisbisbisbis14,0bis3,50  
max.0,070,71,00,0300,01515,50,505,50  
15-5PH
 
AlCuNNbTiSonstiges
min.        2,50       5xC                            
max.    4,50    0,45       
Aus Lagervorrat

Flachstahl, geschmiedet, lösungsgeglüht und ausgelagert, mechanisch vorbearbeitet

Stahlblock
Vorteile Sägezuschnitt

Die mechanische Bearbeitung des Materials mit der Bandsäge ergibt für das vorhandene Gefüge, im Gegensatz zum Brennschneiden, eine deutlich geringere unbeabsichtigte Verformung und Materialaufhärtung.

Somit verfügt das über die Säge bearbeitete Werkstück bereits an der Kante über ein homogenes Gefüge, das sich in der Fortsetzung des Materials nicht ändert. Dieser Umstand ermöglicht das sofortige Endbearbeiten des Werkstücks mit Fräsen oder Bohren, ohne vorher nochmals ein Weichglühen oder ähnlichen Arbeitsschritt vornehmen zu müssen.

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