15-5 PH فولاذ مقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH (UNS S15500 / EN 1.4545)
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH (UNS S15500 / EN 1.4545) من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي القابل للتصلب بالترسيب، وقد تم تطويره لتوفير مزيج ممتاز من القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة التآكل، والمتانة، والثبات الأبعادي.
يشير اسم 15-5 PH إلى محتواه الاسمي من الكروم والنيكل، بينما يشير PH إلى Precipitation Hardening أي التصلب بالترسيب. وتساعد إضافة النحاس والنيوبـيوم على تحقيق قوة عالية من خلال المعالجة الحرارية والتعتيق المتحكم فيه.
يوفر 15-5 PH توازنًا جيدًا بين القوة والمتانة ومقاومة التآكل وقابلية التصنيع، مما يجعله مناسبًا للمكونات التي تتطلب أداءً ميكانيكيًا عاليًا وثباتًا أبعاديًا موثوقًا.
ويستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران، والنفط والغاز، والبتروكيماويات، وتوليد الطاقة، والدفاع، والصناعات البحرية، وتصنيع المضخات والصمامات والهندسة الميكانيكية.
المميزات الرئيسية للفولاذ 15-5 PH
- فولاذ مارتنسيتي قابل للتصلب بالترسيب
- قوة ميكانيكية عالية
- مقاومة جيدة للتآكل
- متانة جيدة
- مقاومة جيدة للتعب
- مقاومة جيدة للاهتراء
- ثبات أبعادي جيد
- مقاومة جيدة للأكسدة
- قابلية جيدة للتشغيل الآلي في الظروف المناسبة
- قابلية جيدة للحام عند استخدام الإجراءات المناسبة
- متوفر في حالات تعتيق متعددة
- نسبة قوة إلى وزن ممتازة
المواصفات الفنية للفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
| المواصفة | التفاصيل |
|---|---|
| الدرجة | Stainless Steel 15-5 PH |
| رقم UNS | S15500 |
| رقم Werkstoff | 1.4545 |
| التصنيف الأوروبي | X5CrNiCu15-5 |
| النوع | فولاذ مارتنسيتي قابل للتصلب بالترسيب |
| عناصر السبائك الرئيسية | الكروم، النيكل، النحاس، النيوبيوم |
| المعايير الشائعة | ASTM A564، ASTM A693، AMS 5862، EN 10088 |
| حالات المعالجة الحرارية | H900، H925، H1025، H1075، H1150 |
| الأشكال المتوفرة | صفائح، ألواح، قضبان دائرية، مطروقات، أنابيب، مكونات مصنعة آليًا |
الدرجات المكافئة للفولاذ 15-5 PH
| المعيار | الدرجة |
|---|---|
| ASTM / UNS | 15-5 PH / S15500 |
| EN | 1.4545 |
| EN Designation | X5CrNiCu15-5 |
| JIS | SUSXM12* |
| AISI | 630 Modified* |
| AFNOR | Z5CNU15-5* |
*يجب التحقق من الدرجات المكافئة وفقًا لشكل المنتج والمعيار المطبق. ولا ينبغي اعتبار 15-5 PH مطابقًا تمامًا لـ 17-4 PH.
المقاسات المتوفرة
صفائح وألواح 15-5 PH
- السماكة: 0.5 إلى 100 مم
- العرض: حتى 2500 مم
- الطول: حتى 12000 مم
قضبان دائرية 15-5 PH
- القطر: 6 إلى 500 مم
أنابيب 15-5 PH
- القطر الخارجي: 6 إلى 610 مم
- سماكة الجدار: حسب المعيار ومتطلبات المشروع
تختلف المقاسات الفعلية المتاحة حسب شكل المنتج، وحالة المعالجة الحرارية، والمعيار ومتطلبات المشروع.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
| العنصر | النسبة (%) |
|---|---|
| الكروم (Cr) | 14.0 – 15.5 |
| النيكل (Ni) | 3.5 – 5.5 |
| النحاس (Cu) | 2.5 – 4.5 |
| النيوبيوم + التنتالوم (Nb + Ta) | 0.15 – 0.45 |
| المنغنيز (Mn) | ≤ 1.00 |
| السيليكون (Si) | ≤ 1.00 |
| الكربون (C) | ≤ 0.07 |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.040 |
| الكبريت (S) | ≤ 0.030 |
| الحديد (Fe) | الباقي |
الخواص الميكانيكية للفولاذ 15-5 PH
تعتمد الخواص الميكانيكية على حالة التعتيق والمعيار المستخدم للمنتج.
| الحالة | مقاومة الشد | إجهاد الخضوع |
|---|---|---|
| H900 | ≈ 1300 MPa أو أكثر | ≈ 1170 MPa أو أكثر |
| H925 | ≈ 1200 MPa أو أكثر | ≈ 1100 MPa أو أكثر |
| H1025 | ≈ 1070 MPa أو أكثر | ≈ 1000 MPa أو أكثر |
| H1075 | ≈ 1000 MPa أو أكثر | ≈ 860 MPa أو أكثر |
| H1150 | ≈ 930 MPa أو أكثر | ≈ 795 MPa أو أكثر |
توفر حالة H900 عادةً مستويات مرتفعة جدًا من القوة والصلادة، بينما توفر H1150 توازنًا أفضل بين القوة والمتانة والليونة.
الخواص الفيزيائية لـ 15-5 PH
| الخاصية | القيمة التقريبية |
|---|---|
| الكثافة | 7.75 جم/سم³ |
| معامل المرونة | ≈ 200 GPa |
| التوصيل الحراري | ≈ 17 W/m·K |
| الحرارة النوعية | ≈ 460 J/kg·K |
| معامل التمدد الحراري | ≈ 10.8 × 10⁻⁶ /°C |
| مدى الانصهار | ≈ 1400 – 1450°C |
| الخصائص المغناطيسية | مغناطيسي |
أنواع منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
صفائح وألواح 15-5 PH
تستخدم في مكونات الطائرات، والمكونات الميكانيكية عالية القوة، والمعدات الصناعية وبعض تطبيقات الضغط.
قضبان دائرية 15-5 PH
تستخدم في الأعمدة، والمحاور، والمثبتات، وسيقان الصمامات، والأجزاء المصنعة آليًا.
مطروقات 15-5 PH
مناسبة للمكونات التي تتطلب قوة ميكانيكية عالية، ومتانة جيدة، وسلامة معدنية ممتازة.
أنابيب ومكونات 15-5 PH
تستخدم في بعض تطبيقات الطيران والطاقة والهندسة الميكانيكية والتحكم في السوائل.
مكونات مصنعة آليًا
مناسبة للمكونات الدقيقة التي تتطلب قوة عالية وثباتًا أبعاديًا ومقاومة جيدة للتآكل.
مقاومة التآكل
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH مقاومة جيدة للتآكل العام في العديد من البيئات الجوية والصناعية.
يوفر مقاومة جيدة ضد:
- التآكل الجوي
- الأكسدة
- التآكل العام
- العديد من البيئات الصناعية
- بعض البيئات الكيميائية
- بعض ظروف التآكل الإجهادي
تعتمد مقاومة التآكل على حالة التعتيق، والتشطيب السطحي وبيئة التشغيل.
وفي البيئات شديدة العدوانية أو الغنية بالكلوريدات، قد تكون درجات مثل 316L أو Duplex 2205 أو Super Duplex 2507 أكثر ملاءمة، حسب ظروف الخدمة.
مقاومة الحرارة
يوفر 15-5 PH مقاومة جيدة للأكسدة ويحافظ على قوة ميكانيكية عالية عند درجات الحرارة المرتفعة المعتدلة.
ومع ذلك، يمكن أن يؤدي التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة مرتفعة إلى تغيير بنيته المجهرية وخصائصه الميكانيكية.
لذلك يجب أخذ درجة حرارة التشغيل ومدة التعرض والدورات الحرارية وحالة التعتيق في الاعتبار عند اختيار 15-5 PH للتطبيقات ذات درجات الحرارة المرتفعة.
المعالجة الحرارية للفولاذ 15-5 PH
تتمثل إحدى أهم مزايا 15-5 PH في قدرته على تحقيق قوة عالية من خلال التصلب بالترسيب.
المعالجة بالمحلول
تتم معالجة المادة بالمحلول عادةً عند حوالي 1025 – 1050°C، ثم يتم تبريدها بسرعة.
معالجة التعتيق
بعد المعالجة بالمحلول، يتم إجراء التعتيق عند درجة حرارة محددة للحصول على الخواص الميكانيكية المطلوبة.
تشمل حالات التعتيق الشائعة:
- H900 – قوة وصلادة عالية جدًا
- H925 – قوة عالية مع متانة محسنة
- H1025 – توازن بين القوة والليونة
- H1075 – تحسين التوازن بين القوة والمتانة
- H1150 – متانة وليونة أعلى
يتم اختيار حالة التعتيق وفقًا لمتطلبات القوة والصلادة والمتانة والليونة وظروف التشغيل.
لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
يتمتع 15-5 PH بقابلية جيدة للحام عند استخدام إجراءات مناسبة ومؤهلة.
طرق اللحام
- TIG / GTAW
- MIG / GMAW
- SMAW
- SAW
- اللحام بالليزر
نقاط مهمة
يجب التحكم في معايير اللحام بعناية للحفاظ على الخصائص المعدنية المطلوبة.
وبحسب الحالة الأولية للمادة ومتطلبات المشروع، قد تكون هناك حاجة إلى معالجة حرارية بعد اللحام للوصول إلى الخصائص الميكانيكية المطلوبة.
يجب تأهيل إجراءات اللحام وفقًا للمعايير المعمول بها ومتطلبات الخدمة.
تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
التشغيل الآلي
يمكن تشغيل 15-5 PH آليًا بكفاءة في ظروف مناسبة، وخاصة قبل التعتيق النهائي.
تشمل عمليات التصنيع:
- الخراطة
- التفريز
- الثقب
- التجليخ
- القلاوظ
التشكيل
يكون التشكيل عادةً أسهل في الحالة المعالجة بالمحلول مقارنة بالحالة المتصلبة بالترسيب.
القطع
- القطع بالليزر
- القطع بالبلازما
- القطع بنفث الماء
- القطع الميكانيكي
التشطيب السطحي
- التجليخ
- التلميع
- التخميل
- التلميع الكهروكيميائي
تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH
صناعة الطيران
- المكونات الهيكلية
- مكونات الطائرات
- مكونات معدات الهبوط
- أجزاء دقيقة
- مكونات ميكانيكية عالية القوة
صناعة النفط والغاز
- أجسام الصمامات
- سيقان الصمامات
- مكونات المضخات
- المكونات الميكانيكية
- معدات التحكم
الصناعات البتروكيماوية
- أعمدة المضخات
- معدات العمليات
- الأجزاء الميكانيكية عالية القوة
- المكونات الدقيقة
توليد الطاقة
- مكونات التوربينات
- الأعمدة
- المضخات
- المعدات المساعدة
الصناعات البحرية والدفاعية
- الأعمدة
- المكونات الميكانيكية
- الأجزاء الدقيقة
- المكونات المعرضة للأحمال العالية
الهندسة الميكانيكية
- المثبتات
- المحاور
- التروس
- الأعمدة
- مكونات الآلات
- الأجزاء المصنعة آليًا بدقة
الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH في تونس والجزائر والمغرب وليبيا
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH مناسبًا للمشاريع الصناعية في تونس والجزائر والمغرب وليبيا التي تتطلب مزيجًا من القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة التآكل الجيدة، والمتانة والثبات الأبعادي.
وهو مناسب بشكل خاص لقطاعات الطيران، والنفط والغاز، والبتروكيماويات، وتوليد الطاقة، والدفاع، والصناعات البحرية، وتصنيع المضخات والصمامات والهندسة الميكانيكية.
يجب اختيار حالة التعتيق المناسبة وفقًا لمتطلبات القوة والصلادة والمتانة والليونة وظروف التشغيل.
15-5 PH مقابل 17-4 PH
| الخاصية | 15-5 PH | 17-4 PH |
|---|---|---|
| النوع | مارتنسيتي قابل للتصلب بالترسيب | مارتنسيتي قابل للتصلب بالترسيب |
| الكروم | ≈ 15% | ≈ 17% |
| النيكل | ≈ 4–5% | ≈ 3–5% |
| القوة الميكانيكية | عالية جدًا | عالية جدًا |
| المتانة | جيدة جدًا | جيدة إلى جيدة جدًا |
| مقاومة التآكل | جيدة | جيدة |
| التصلب بالترسيب | نعم | نعم |
| مغناطيسي | نعم | نعم |
| التطبيقات الرئيسية | الطيران والهندسة الدقيقة | الطيران والنفط والغاز والمضخات والصمامات |
الخلاصة
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH (UNS S15500 / EN 1.4545) من أنواع الفولاذ المارتنسيتي القابل للتصلب بالترسيب، ويوفر مزيجًا ممتازًا من القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة التآكل الجيدة، والمتانة، ومقاومة التعب، والثبات الأبعادي.
وتتيح حالات التعتيق المختلفة إمكانية ضبط خصائصه الميكانيكية لتلبية متطلبات المكونات والتطبيقات المختلفة.
يتوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 15-5 PH على شكل صفائح، وألواح، وقضبان دائرية، ومطروقات، وأنابيب ومكونات مصنعة آليًا، ويُستخدم في التطبيقات الصعبة في قطاعات الطيران، والنفط والغاز، والبتروكيماويات، وتوليد الطاقة، والصناعات البحرية، والدفاع، وتصنيع المضخات والصمامات والهندسة الميكانيكية في تونس والجزائر والمغرب وليبيا والأسواق العالمية.
الاتصال بنا