15-7 PH Edelstahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen

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15-7 PH Edelstahl ist ein ausscheidungshärtender Edelstahl, der hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit kombiniert, was ihn für verschiedene anspruchsvolle Anwendungen geeignet macht. Als martensitischer Edelstahl klassifiziert, besteht er hauptsächlich aus Eisen, Chrom, Nickel und Aluminium, wobei letzteres entscheidend für seine Ausscheidungshärtungsfähigkeiten ist. Die einzigartige Zusammensetzung der Legierung ermöglicht es, ein Gleichgewicht zwischen mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit zu erreichen, was in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau und chemischer Verarbeitung von entscheidender Bedeutung ist.

Umfassende Übersicht

15-7 PH Edelstahl ist bekannt für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, einschließlich hoher Zugfestigkeit und Streckgrenze, sowie guter Verformbarkeit und Zähigkeit. Zu den Hauptlegierungselementen gehören Chrom (ca. 15 %), Nickel (ca. 7 %) und Aluminium (ca. 0,5 % bis 1,0 %). Das Vorhandensein von Chrom verbessert die Korrosionsbeständigkeit, während Nickel zur Zähigkeit und Verformbarkeit beiträgt. Aluminium spielt eine entscheidende Rolle im Prozess der Ausscheidungshärtung, wodurch der Stahl höhere Festigkeitsniveaus durch Wärmebehandlung erreichen kann.

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile (Pro) Einschränkungen (Contra)
Hohe Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis Begrenzte Schweißbarkeit
Exzellente Korrosionsbeständigkeit Empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion (SCC)
Gute Formbarkeit und Bearbeitbarkeit Erfordert sorgfältige Wärmebehandlung für optimale Eigenschaften
Geeignet für Hochtemperaturanwendungen Kosten können höher sein als bei Standard-Edelstählen

15-7 PH Edelstahl nimmt aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Vielseitigkeit eine bedeutende Position auf dem Markt ein. Er wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungen erfordern, was ihn zur bevorzugten Wahl in Luft- und Raumfahrtkomponenten, medizinischen Geräten und Hochleistungsautomobilteilen macht.

Alternative Namen, Standards und Äquivalente

Standardorganisation Bezeichnung/Grad Land/Region des Ursprungs Hinweise/Anmerkungen
UNS S15700 USA Nächster Äquivalent zu AISI 630
AISI/SAE 15-7 PH USA Grad der Ausscheidungshärtung
ASTM A564 USA Spezifikation für ausscheidungshärtende Edelstähle
EN 1.4545 Europa Ähnliche Eigenschaften wie AISI 630
JIS SUS630 Japan Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede

Die obige Tabelle skizziert verschiedene Standards und Äquivalente für 15-7 PH Edelstahl. Es ist bemerkenswert, dass während Grade wie AISI 630 und JIS SUS630 oft als äquivalent angesehen werden, sie subtile Unterschiede in der Zusammensetzung und den mechanischen Eigenschaften aufweisen können, die die Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen könnten. Zum Beispiel ist der Aluminiumgehalt in 15-7 PH entscheidend für seinen Härtungsprozess, der möglicherweise in äquivalenten Graden nicht vorhanden ist.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name) Prozentsatzbereich (%)
Fe (Eisen) Rest
Cr (Chrom) 15,0 - 17,0
Ni (Nickel) 6,5 - 8,0
Al (Aluminium) 0,5 - 1,0
C (Kohlenstoff) 0,07 max
Mn (Mangan) 1,0 max
Si (Silizium) 1,0 max
P (Phosphor) 0,04 max
S (Schwefel) 0,03 max

Die primären Legierungselemente in 15-7 PH Edelstahl spielen eine bedeutende Rolle in seinen Eigenschaften. Chrom verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit, während Nickel die Zähigkeit und Verformbarkeit verbessert. Aluminium ist entscheidend für die Ausscheidungshärtung, wodurch das Material hohe Festigkeitsniveaus nach der Wärmebehandlung erreichen kann.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft Zustand/Temperatur Testtemperatur Typischer Wert/Bereich (metrisch) Typischer Wert/Bereich (imperial) Referenzstandard für Testmethode
Zugfestigkeit Geglüht Raumtemperatur 860 - 1030 MPa 125 - 150 ksi ASTM E8
Streckgrenze (0,2 % Offset) Geglüht Raumtemperatur 620 - 850 MPa 90 - 123 ksi ASTM E8
Dehnung Geglüht Raumtemperatur 10 - 15 % 10 - 15 % ASTM E8
Härte (Rockwell C) Geglüht Raumtemperatur 30 - 40 HRC 30 - 40 HRC ASTM E18
Schlagfestigkeit Geglüht -40 °C (-40 °F) 40 - 60 J 30 - 45 ft-lbf ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von 15-7 PH Edelstahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Widerstand gegen Verformung unter Last erfordern. Seine Streckgrenze und Zugfestigkeit sind besonders vorteilhaft in strukturellen Anwendungen, während seine Dehnung eine gute Verformbarkeit anzeigt, die eine gewisse Verformung ohne Bruch ermöglicht.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft Zustand/Temperatur Wert (metrisch) Wert (imperial)
Dichte Raumtemperatur 7,75 g/cm³ 0,28 lb/in³
Schmelzpunkt - 1400 - 1450 °C 2550 - 2640 °F
Wärmeleitfähigkeit Raumtemperatur 25 W/m·K 17,3 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Spezif
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