Der ausscheidungshärtende rostfreie Stahl ATI 15-5™ (S15500) ist eine Variante des älteren ausscheidungshärtenden Chrom-Nickel-Kupfer-Stahls ATI 17-4™ (S17400). Beide Legierungen zeichnen sich durch hohe Festigkeit und mäßige Korrosionsbeständigkeit aus. Die hohe Festigkeit bleibt bis zu einer Temperatur von etwa 600°F (316°C) erhalten. Diese Legierung wird in mehreren Spezifikationen als Sorte oder Typ XM-12 bezeichnet.
Die Legierung ATI 15-5™ wurde so entwickelt, dass sie eine höhere Zähigkeit als S17400 aufweist, insbesondere in der Richtung durch die Dicke (kurze Querrichtung). Diese verbesserte Zähigkeit wird durch einen geringeren Delta-Ferritgehalt und die Kontrolle der Größe und Form der Einschlüsse erreicht. Die Zusammensetzung und Verarbeitung der Legierung ATI 15-5™ wird sorgfältig kontrolliert, um den Gehalt an Delta-Ferrit zu minimieren, der im Werkstoff S17400 vorhanden ist. Die Kontrolle der Einschlüsse erfolgt durch das Umschmelzen mit Verbrauchselektroden nach dem ESR-Verfahren (Elektro-Schlacke-Umschmelzen).
Die S15500-Legierung weist im geglühten Zustand ein martensitisches Gefüge auf und wird durch eine Wärmebehandlung bei relativ niedriger Temperatur, bei der eine kupferhaltige Phase in der Legierung ausgefällt wird, weiter verfestigt. Wie die S17400-Legierung erfordert auch die S15500-Legierung nur eine einfache Wärmebehandlung; ein einstufiger Prozess, der bei einer Temperatur im Bereich von 482°C (900°F) bis 621°C (1150°F) durchgeführt wird, je nach der gewünschten Kombination von Festigkeit und Zähigkeit.
Durch diese einstufige Wärmebehandlung kann eine breite Palette von Eigenschaften erzielt werden. Bei einer Wärmebehandlung im Bereich von 482°C (900°F) wird die höchste Festigkeit erzielt, die allerdings etwas geringer ist als bei halbautenitischen Legierungen wie S17700 oder S15700. Die letztgenannten ausscheidungshärtenden nichtrostenden Stähle erfordern in der Regel mehr Schritte zur vollständigen Wärmebehandlung.
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