15-5PH 沉淀硬化不锈钢(S15500) 实拍图
特种不锈钢

15-5PH 沉淀硬化不锈钢(S15500)

UNS S15500 / 05Cr15Ni5Cu4Nb

15-5PH 与 17-4PH 成分相近,核心差别是把 δ 铁素体与夹杂物控制到极低水平,因此在同等强度下横向冲击韧性与大截面性能明显更好,常被称为 17-4PH 的升级版。常用时效状态与 17-4PH 对应,如 H900、H1025、H1150。长期服役温度一般不超过 600 ℃。

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15-5PH 与 17-4PH 成分相近,核心差别是把 δ 铁素体与夹杂物控制到极低水平,因此在同等强度下横向冲击韧性与大截面性能明显更好,常被称为 17-4PH 的升级版。常用时效状态与 17-4PH 对应,如 H900、H1025、H1150。长期服役温度一般不超过 600 ℃。

牌号对照
UNS S15500 / 05Cr15Ni5Cu4Nb
核心成分
Ni 3.50–5.50、Cr 14.00–15.50、Cu 2.50–4.50、C ≤0.07
力学性能
Rm ≥1310 MPa(典型 1310–1450 MPa)
执行标准
ASTM A564 / AMS 5659 / GB/T 20878
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等
典型应用
航空航天

牌号对照与材料概述

15-5PH 的成分基础与 17-4PH 一致:铬 14.0%–15.5% 提供接近 304 的耐蚀性,镍 3.5%–5.5% 配合低碳形成马氏体基体,铜 2.5%–4.5% 经时效析出富铜相提供主要强化,铌 0.15%–0.45% 形成碳化铌与氮化铌补充强化并钉扎晶界,碳上限约 0.07% 以兼顾韧性与焊接性。真正的差异不在名义成分,而在冶炼与纯净度控制:常用真空感应加真空电弧重熔或双联工艺,使 δ 铁素体含量控制在极低水平。

15-5PH 的选型逻辑是「在同样的强度等级下要更可靠的均匀性」。航空主承力件与大型锻件要求各方向性能一致,17-4PH 在大截面容易因 δ 铁素体与偏析导致横向性能下降,15-5PH 正是针对这一点改进。它的强度、耐蚀性与温度上限与 17-4PH 基本相同,因此两者的热处理制度、焊材与检验项目可以互相参考,差别主要在熔炼方式与洁净度等级。

化学成分(ASTM A564 / AMS 5659 / GB/T 20878)

元素含量规格 %
C≤0.07
Si≤1.00
Mn≤1.00
P≤0.040
S≤0.030
Cr14.00–15.50
Ni3.50–5.50
Cu2.50–4.50
Nb+Ta0.15–0.45

物理性能

物理性能数值
密度7.75–7.81 g/cm³
熔化区间约 1390–1450 ℃
弹性模量197 GPa(20 ℃)
线膨胀系数10.8×10⁻⁶/K(20–100 ℃)
热导率约 18 W/(m·K)(100 ℃)
磁性有磁性(马氏体组织)

力学性能(固溶 + 时效态(ASTM A564 / AMS 5659,状态代号需在合同中指定))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm(H900)≥1310 MPa1310–1450 MPa
屈服强度 Rp0.2(H900)≥1170 MPa1170–1320 MPa
延伸率 A(H900)≥6 %6–12 %
抗拉强度 Rm(H1025)≥1060 MPa1060–1170 MPa
屈服强度 Rp0.2(H1025)≥960 MPa960–1090 MPa
延伸率 A(H1150)≥11 %11–18 %

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 1380 MPa约 1240 MPa
400 ℃约 1140 MPa约 1010 MPa
600 ℃约 890 MPa约 770 MPa

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
圆棒 / 棒材Φ8–300 mm,热轧、锻制或冷拉固溶(A 态)或固溶 + 时效
板材 / 钢带δ1.0–80 mm,宽 ≤2000 mm固溶(A 态)或固溶 + 时效
无缝管Φ10–219 mm,壁厚 1.0–20 mm固溶 + 时效
锻件 / 环件 / 法兰按图定制,大截面件为主要方向固溶 + 时效
精加工件按图定制,可预机加工固溶(便于后续加工)

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
棒材 / 锻件A564 / A705SA-564GB/T 1220、AMS 5659
板 / 带A693 / A480SA-564GB/T 24511、AMS 5862
无缝管A564 / A511—GB/T 14976
焊接件A564SA-564NB/T 47010
焊材A5.9(ER15-5PH)—GB/T 8110

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

15-5PH 采用固溶加时效两步热处理:固溶加热至 1020–1065 ℃ 保温后快冷得到条件 A(马氏体,硬度约 28–33 HRC,便于冷加工与切削),随后按目标状态时效,H900 约 480–510 ℃、H1025 约 550–570 ℃、H1075 约 600 ℃、H1150 约 620 ℃ 上下保温后空冷,析出富铜相与铌的碳氮化物。

15-5PH 在固溶态(A 态)下可焊性良好,常用 GTAW 或 GMAW,推荐配 ER15-5PH 或匹配沉淀硬化焊材。焊接需预热约 120–200 ℃,层间温度控制在 250 ℃ 以下。

采购要点

15-5PH 与 17-4PH 成分接近、用途重叠,而价格与采购周期差别明显,最常见的坑是以 17-4PH 冒充 15-5PH。识别要看三样:一是熔炼方式,要求供方提供真空感应加真空电弧重熔或等效双联真空熔炼的说明;二是纯净度与 δ 铁素体含量报告,证明大截面性能均匀;三是横向性能数据,15-5PH 应提供横向拉伸或冲击结果。另外时效状态必须写进合同,验收时核对硬度与状态栏,并可要求第三方复验。

选型问答

15-5PH 常见提问的直接回答

15-5PH 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

15-5PH 的成分基础与 17-4PH 一致:铬 14.0%–15.5% 提供接近 304 的耐蚀性,镍 3.5%–5.5% 配合低碳形成马氏体基体,铜 2.5%–4.5% 经时效析出富铜相提供主要强化,铌 0.15%–0.45% 形成碳化铌与氮化铌补充强化并钉扎晶界,碳上限约 0.07% 以兼顾韧性与焊接性。

15-5PH 怎么选?与 13-4PH 沉淀硬化马氏体不锈钢 的区别在哪里?

美标 UNS S15500(ASTM A564/A693/A705、AMS 5659/5862),欧标 EN 1.4545(X5CrNiCuNb15-5),日标 SUS15-5PH,另有临时代号 XM-12。国标为 GB/T 20878 中的 05Cr15Ni5Cu4Nb(部分版本标 05Cr15Ni5Cu2Nb,需按标准原文核对)。

15-5PH 价格多少?多久交货?能否定制?

15-5PH 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 15-5PH?怎么选供应商?

国内特种不锈钢的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 15-5PH 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 ASTM A564 / AMS 5659 / GB/T 20878 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 15-5PH 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

15-5PH 的密度是多少?执行什么标准?

15-5PH 的密度约为 7.75–7.81 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 ASTM A564 / AMS 5659 / GB/T 20878,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

15-5PH 常见问题

15-5PH 和 17-4PH 到底差在哪?+
名义成分几乎相同,差别在冶金质量。15-5PH 用真空感应加真空电弧重熔等双联真空工艺,把 δ 铁素体与非金属夹杂物压到极低水平,因此大截面锻件的横向韧性与各方向性能均匀性明显优于 17-4PH。强度、耐蚀性与温度上限两者接近,选 15-5PH 的理由是要更可靠、更均匀,而不是更强。
15-5PH 对应哪些国标与国外牌号?+
美标 UNS S15500(ASTM A564/A693/A705、AMS 5659/5862),欧标 EN 1.4545(X5CrNiCuNb15-5),日标 SUS15-5PH,另有临时代号 XM-12。国标为 GB/T 20878 中的 05Cr15Ni5Cu4Nb(部分版本标 05Cr15Ni5Cu2Nb,需按标准原文核对)。
15-5PH 的使用温度上限是多少?+
长期服役一般不超过 600 ℃,常用结构区间为 480–600 ℃。超过 600 ℃ 长时间暴露,富铜相粗化使时效强化效果衰减、强度下降。低温方向没有限制,低温韧性优异,可用于深冷与低温承压件。高温设计仍须按规范取许用应力,并以时效状态下的实测数据为依据。
15-5PH 和 316L、2205 该怎么选?+
看载荷与腐蚀的相对权重。15-5PH 属于高强度路线,时效后屈服强度超过 1100 MPa,耐蚀性接近 304 但不含钼;2205 属于耐蚀与抗应力腐蚀开裂路线,屈服强度约为 304L 两倍且抗氯化物应力腐蚀开裂远优于 15-5PH。有氯离子又有高应力时选 2205,需要极高强度且环境温和时选 15-5PH。
15-5PH 的交货状态怎么定?为什么熔炼方式也要写进合同?+
交货状态与 17-4PH 对应,可为固溶态(A 态)或固溶加时效态(H900、H1025、H1150 等),必须指定代号。熔炼方式同样要写,因为 15-5PH 的性能优势正来源于真空双联熔炼与低铁素体含量,若供方实际按常规 17-4PH 路线生产,名义成分虽合格,横向韧性与大截面均匀性却达不到 15-5PH 的设计意图。
15-5PH 的供货规格与交期?+
宝昭常规备货 Φ8–300 mm 圆棒、δ1.0–80 mm 板材与钢带、Φ10–219 mm 无缝管,可按图定制大截面锻件、环件、法兰与精加工件。常规规格交期约 20–35 天;需要定制熔炼方式、时效制度、特殊表面或预机加工的部件约 35–70 天。航空与舰船项目建议按节点提前排产。
15-5PH 供货需要哪些质量证明与检验?+
每炉批提供 EN 10204 3.1 材质证明书,含炉号、UNS 编号、熔炼方式说明、全元素成分、力学性能、硬度与固溶及时效记录;锻件附锻造与热处理曲线;可按合同做 ASTM E18 硬度、ASTM A370 拉伸、横向性能试验与 ASTM E141 或 GB/T 4334 晶间腐蚀试验,并接受 SGS、TÜV 等第三方复验与见证取样。
怎么防止 15-5PH 被 17-4PH 冒充?+
看三项证据:一是熔炼方式说明,必须是真空感应加真空电弧重熔或等效双联工艺;二是纯净度与 δ 铁素体含量报告,证明低铁素体与低夹杂;三是横向力学性能数据,15-5PH 应能提供横向拉伸或冲击结果。合同中写明熔炼方式、时效状态、检验项目与不接受以 17-4PH 替代,并约定第三方复验条款,把风险挡在到货环节。
15-5PH 的价格怎么构成,怎么下单?+
价格由镍、铬、铜、铌成本主导,加上真空双联熔炼带来的额外熔炼成本,整体高于 17-4PH;附加因素包括时效制度、表面等级(抛光与镜面)、大截面锻件的工艺与检验、第三方见证与全流程追溯。下单请一次提供牌号、执行标准、时效状态、熔炼方式、形态、规格尺寸、数量、表面与交货状态、交货地与交期,宝昭当日报价并说明交期与付款条件。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
15-5PHUNS S15500 / 05Cr15Ni5Cu4NbNi 3.50–5.50、Cr 14.00–15.50、Cu 2.50–4.50Rm ≥1310 MPa(典型 1310–1450 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等航空航天
13-4PHUNS S41500 / 06Cr13Ni4MoNi 3.50–5.00、Cr 11.50–13.50、Mo 0.40–1.00Rm 以标准/材质证明书为准(典型 约 750–1000 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、锻件 / 轴类 / 叶片等水轮机
17-4PHUNS S17400 / 05Cr17Ni4Cu4NbNi 3.00–5.00、Cr 15.00–17.50、Nb 0.15–0.45Rm ≥1310 MPa(典型 1310–1450 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等航空航天
2101UNS S32101 / EN 1.4162Ni 1.35–1.70、Cr 21.00–22.00、Mo 0.10–0.80Rm ≥700 MPa(典型 700–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等桥梁与结构
2205UNS S32205 / 022Cr23Ni5Mo3NNi 4.50–6.50、Cr 22.00–23.00、Mo 3.00–3.50Rm ≥655 MPa(典型 655–880 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等海水淡化

数据来源:ASTM A564 / AMS 5659 / GB/T 20878。

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数据来源与更新说明

15-5PH 沉淀硬化不锈钢(S15500) 用在什么场景

该牌号常见于航空航天、舰船与海洋、石油化工等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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