15-5 PH (materiálové číslo 1.4545, UNS S15500), v materiálových listech označovaná také jako Custom 455 nebo Slitina 15-5, je martenzitická korozivzdorná ocel zpevnitelná precipitačním vytvrzováním. Byla vyvinuta jako přímá modifikace starší oceli 17-4 PH se záměrem dosáhnout vyšší strukturální homogenity. Ocel 15-5 PH je striktně tavená metodou vakuového indukčního tavení následovaného obloukovým přetavováním (VIM-VAR) nebo elektrostruskovým přetavováním (ESR). Tento náročný metalurgický proces zcela eliminuje přítomnost delta-feritu v matrici. Výsledkem jsou vynikající izotropní mechanické vlastnosti – materiál vykazuje mimořádnou rázovou houževnatost a tažnost v příčném směru (transverse direction), vysokou pevnost v tahu (až 1300 MPa po vytvrzení) a skvělou lomovou houževnatost, což jsou kritické požadavky pro letecké komponenty.
Garantované chemické složení a limitní tolerance podle přísných standardů AMS 5659 a evropské produktové normy EN 10545 / EN 10088-3 (vyjádřeno v hmotnostních procentech):
| Prvek | C | Cr | Ni | Cu | Nb + Ta | Mn | Si | P | S | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. (%) | – | 14,00 | 3,50 | 2,50 | 0,15 | – | – | – | – | Zbytek |
| Max. (%) | 0,070 | 15,50 | 5,50 | 4,50 | 0,45 | 1,00 | 1,00 | 0,030 | 0,015 | Zbytek |
Ocel 1.4545 se dodává v měkkém rozpouštěcím žíhaném stavu (Condition A). Finální pevnosti se dosahuje jednokrokovým umělým stárnutím za nízkých teplot podle norem AMS 5659 a ASTM A564:
| Stav tepelného zpracování | Pevnost v tahu Rₘ (MPa) | Mez kluzu Rₚ₀,₂ (MPa) | Tažnost A₅ (%) | Kontrakce Z (%) (Příčný směr) | Typická tvrdost |
|---|---|---|---|---|---|
| Condition A (Rozpouštěcí žíhání) | ~ 1030 MPa | – | – | – | Max. 363 HBW / ~ 34-38 HRC |
| Condition H900 (Stárnutí na 482 °C) | ≥ 1310 MPa | ≥ 1170 MPa | ≥ 10 % | ≥ 35 % (Garantovaná příčná plasticita) | 40 – 45 HRC / ~ 420 HBW |
| Condition H1025 (Stárnutí na 551 °C) | ≥ 1070 MPa | ≥ 1000 MPa | ≥ 12 % | ≥ 40 % | 35 – 42 HRC / ~ 350 HBW |
| Condition H1075 (Stárnutí na 579 °C) | ≥ 1000 MPa | ≥ 860 MPa | ≥ 13 % | ≥ 45 % | 32 – 38 HRC / ~ 330 HBW |
| Condition H1150 (Stárnutí na 621 °C) | ≥ 930 MPa | ≥ 725 MPa | ≥ 16 % | ≥ 50 % | 28 – 35 HRC / ~ 300 HBW |
Fyzikální veličiny oceli 15-5 PH (ve stavu vytvrzení H900) v závislosti na teplotním namáhání:
| Fyzikální parametr | Při 20 °C | Při 100 °C | Při 200 °C | Při 300 °C |
|---|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 7,80 | 7,76 | 7,72 | 7,67 |
| Modul pružnosti v tahu E (GPa) | 196 | 191 | 185 | 179 |
| Měrná tepelná vodivost (W/m·K) | 17,8 | 18,9 | 20,5 | 22,1 |
| Měrná tepelná kapacita (J/kg·K) | 460 | 485 | 515 | 545 |
| Měrný elektrický odpor (μΩ·cm) | 77,0 | 82,0 | 87,0 | 93,0 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | – | 10,8 | 10,8 | 11,3 |
Hlavní metalurgickou předností oceli 15-5 PH před starší ocelí 17-4 PH je odstranění anizotropie vlastností (rozdílů vlastností v podélném a příčném směru kování). Díky přetavování VAR/ESR a snížení obsahu chromu na 15 % je v struktuře zcela potlačena tvorba delta-feritu. Materiál vykazuje špičkovou lomovou houževnatost a rázovou odolnost i při namáhání kolmo na směr toku vláken, což zaručuje maximální bezpečnost proti únavovým lomům.
Korozní odolnost oceli 1.4545 je na vysoké úrovni a je plně srovnatelná se standardní nerezovou ocelí AISI 304. Ve srovnání s běžnými martenzitickými nerezovými oceli (řady AISI 420) vykazuje výrazně vyšší odolnost proti bodové korozi. Pro kritické aplikace pracující v prostředí náchylném ke koroznímu praskání pod napětím se doporučuje podrobit ocel přezrání na stavy H1150, které vnitřní napětí struktury bezpečně uvolní.
Materiál se doporučuje kompletně mechanicky obrobit v dodávaném stavu žíhaném (Condition A), kdy je struktura optimálně tvárná. Finální vytvrzení stárnutím probíhá při nízkých teplotách (480–620 °C), což nezpůsobuje deformace ani kroucení obrobků a šetří náklady na finální rozměrové broušení. Svařitelnost je vynikající, ocel se svařuje metodami TIG, MIG i laserem. Jako přídavný materiál se používají dráty typu ER630 nebo specifické letecké modifikace s nízkým feritem.
Ocel 1.4545 / UNS S15500 dodáváme v kompletním sortimentu vysoce čistých polotovarů certifikovaných podle nejdůležitějších mezinárodních a aerospace standardů:
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Poskytnutá data jsou bez záruky – konkrétní hodnoty je vždy třeba ověřit v aktuálním atestu dodávaného materiálu.