17-4PH vs 15-5PH : Guide de l'acier inoxydable durcissant par précipitation

 

17-4PH (UNS S17400, ASTM A564 Type 630) et 15-5PH (UNS S15500, ASTM A564 Type 629) sont les deux aciers inoxydables martensitiques à durcissement par précipitation. Même plafond de résistance, même niveau approximatif de corrosion (niveau ~ 304), même plafond de service à 316 degrés - mais une microstructure différente, et c'est toute la décision :

 

●17-4PH est la valeur par défaut. Le plus stocké, le moins cher, résistance maximale à 1 310 MPa / 1 170 MPa (H900). Choisissez-le pour les sections symétriques petites à moyennes où les propriétés transversales ne sont pas critiques. Tels que les arbres industriels généraux, les corps de vannes standard, les composants de pompe, les engrenages ou les fixations.

 

●15-5PH est la mise à niveau pour les pièces épaisses, directionnelles et critiques. Une teneur inférieure en chrome et une teneur élevée en nickel entraînent la δ-ferrite à un niveau proche de zéro, donnant une structure entièrement martensitique, une énergie d'impact transversal 30 à 50 % plus élevée (30 à 45 contre 15 à 25 pi·lbf) et une bien meilleure cohérence d'épaisseur dans les sections lourdes et les pièces forgées. Pour les exigences de fiabilité élevée sous des charges multi-axiales ou transversales (par exemple, pièces structurelles aérospatiales, composants de train d'atterrissage ou matériel nucléaire/énergétique haute pression).

 

 

Réponse rapide : quelle année, quand ?

Si votre exigence dominante est…	Spécifier	Pourquoi
Résistance économique, pièces standard	17-4PH	Le plus approvisionné, le coût le plus bas, même résistance
Sections épaisses / grandes pièces forgées	15-5PH	Propriétés uniformes dans toute l'épaisseur, sans ferrite
Charges de traction ou de fatigue transversales courtes	15-5PH	Énergie d'impact transversal 30 à 50 % plus élevée
Soudures lourdes, réparation de soudures	15-5PH	Risque réduit de fissuration à froid, ER630, soudure puis vieillissement
Inspection par magnétoscopie	15-5PH	MT propre=sans ferrite ; 17-4 a souvent besoin de PT
Ferrures structurelles aérospatiales (BMS 7-240)	15-5PH	Spécifié par AMS 5659 / BMS 7-240
Pièces d'usure, engrenages, sièges de soupapes	17-4PH	Même dureté, moins cher
Le dessin en interpelle déjà un	Comme dessiné	La substitution nécessite une approbation technique

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Même famille, microstructure différente. 17-4PH (S17400, A564 Type 630) retient 5 à 15 % de δ-ferrite ; Le 15-5PH (S15500, A564 Type 629) est conçu sans ferrite pour une ténacité transversale uniforme. La résistance et la corrosion sont presque identiques.

 

composition chimique

Les deux sont des aciers inoxydables martensitiques Cr-Ni-Cu-Nb à durcissement par précipitation qui gagnent en résistance grâce aux précipités riches en cuivre au cours du vieillissement. La chimie est si proche que vous auriez besoin d’un certificat d’usine pour les distinguer en un coup d’œil.

Élément	17-4PH (S17400)	15-5PH (S15500)	Pourquoi c'est important
Chrome	15.0 – 17.5%	14.0 – 15.5%	Un Cr inférieur dans le 15-5PH supprime la δ-ferrite
Nickel	3.0 – 5.0%	3.5 – 5.5%	Un Ni plus élevé améliore la ténacité
Cuivre	3.0 – 5.0%	2.5 – 4.5%	L'agent durcisseur par précipitation
Niobium + Tantale	0.15 – 0.45%	0.15 – 0.45%	Affinement du grain, stabilisation du carbure
Carbone	Inférieur ou égal à 0,07%	Inférieur ou égal à 0,07%	Faible C pour la ductilité et la soudabilité
Pratique de fusion	Air/VIM/ESR/VAR	VIM+ESR ou VIM+VAR*	La pureté du 15-5PH fait partie des spécifications

 

Histoire de la δ-Ferrite : la vraie différence

Le 17-4PH est une composition équilibrée qui retient un peu de δ-ferrite, généralement5–15%, qui s'étire en bandes lors du travail à chaud. 15-5PH a été conçu pourl'éliminer: le Cr inférieur et le Ni supérieur maintiennent la structure entièrement martensitique (δ-ferrite<2%, often near zero).

 

Pourquoi devriez-vous vous en soucier ?

• Résistance transversale.Les bandes de δ-ferrite sont des sites d'initiation de fissures dans la direction de roulement.. 15-5La structure uniforme du PH offre une ductilité et une ténacité transversale courte bien meilleures.
• Consistance dans toute l’épaisseur.Dans les barres lourdes, les tôles épaisses et les grandes pièces forgées, les propriétés du 17-4 peuvent dériver de la surface au noyau ; 15-5 les maintient ensemble.
• CND.Les bandes de ferrite interfèrent avec l'inspection par magnétoscopie sur 17-4 (forçant souvent le ressuage). 15-5PH inspecte proprement par MT - un réel avantage sur les pièces aérospatiales et nucléaires.
• Forgeabilité et soudabilité.Une structure monophasée est plus prévisible dans les sections transversales et les soudures lourdes.
• Dans les sections minces et les petites pièces symétriques, la δ-ferrite est inoffensive - c'est exactement pourquoi le 17-4 reste la valeur par défaut économique.

 

 

Prix ​​des barres rondes 17-4PH vs 15-5PH

Produit	Prix ​​budgétaire (USD/kg)	Équivalent (USD/tonne)
Barre ronde 17-4PH, qualité commerciale	$3.00–$7.50	$3,000–$7,500
Barre ronde 15-5PH, qualité commerciale	$3.50–$8.50	$3,500–$8,500

En utilisant les fourchettes budgétaires qui se chevauchent ci-dessus, le 15-5PH peut coûter environ 5 à 20 % de plus pour un stock comparable dans certains scénarios d'achat.

 

Pourquoi le 15-5 PH est-il plus cher que le 17-4 PH ?

• Exigences de production : 15-5 PH est généralement traité par refusion sous laitier électrolytique (ESR) ou par refusion à l'arc sous vide (VAR) pour contrôler sa microstructure et minimiser la présence de ferrite delta.
• Contrôle de la composition chimique : 15-5 PH est soumis à des exigences de tolérance plus strictes pour sa teneur en chrome (Cr) et en nickel (Ni).
• Offre et demande du marché : 17-4 PH est produit en grands volumes à l'échelle mondiale et est principalement utilisé pour des applications industrielles générales ; en revanche, le 15-5 PH est un alliage haut de gamme plus spécialisé, et certaines spécifications peuvent être difficiles à obtenir à partir du stock existant.

 

Propriétés mécaniques par condition (ASTM A564 Minima)

Les deux grades répondent à la même échelle de vieillissement. Température de vieillissement plus élevée=résistance inférieure, ténacité plus élevée. Les chiffres de force sont essentiellement identiques ; attention à l'allongement.

Condition	Vieillissement	17-4PH UTS/YS (MPa)	15-5PH UTS/YS (MPa)	Allongez-vous. (%)	Dureté (HRC)
H900	482 degrés (900 degrés F), 1 à 4 heures	Supérieur ou égal à 1 310 / Supérieur ou égal à 1 170	Supérieur ou égal à 1 310 / Supérieur ou égal à 1 170	Supérieur ou égal à 10	40–47
H925	496 degrés (925 degrés F), 4 h	Supérieur ou égal à 1 172 / Supérieur ou égal à 1 069	Supérieur ou égal à 1 170 / Supérieur ou égal à 1 070	Supérieur ou égal à 10	38–45
H1025	552 degrés (1025 degrés F), 4 h	Supérieur ou égal à 1 070 / Supérieur ou égal à 1 000	Supérieur ou égal à 1 070 / Supérieur ou égal à 1 000	12 / 14	34–42
H1075	580 degrés (1075 degrés F), 4 h	Supérieur ou égal à 1 000 / Supérieur ou égal à 860	Supérieur ou égal à 1 000 / Supérieur ou égal à 860	13	31–38
H1100	593 degrés (1 100 degrés F), 4 h	Supérieur ou égal à 965 / Supérieur ou égal à 795	Supérieur ou égal à 965 / Supérieur ou égal à 795	14	28–37
H1150	621 degrés (1 150 degrés F), 4 h	Supérieur ou égal à 930 / Supérieur ou égal à 724	Supérieur ou égal à 930 / Supérieur ou égal à 725	Supérieur ou égal à 16	28–37

La condition A (recuit en solution, ~30–35 HRC) est l'état de livraison pour l'usinage dans les deux nuances. H1025 est la condition polyvalente la plus courante ; H1150 est la condition de survieillissement pour une ténacité et une résistance SCC maximales.

 

 

C'est ce tableau qui justifie la prime 15-5PH. Charpy cran V, H1025 état :

Propriété	17-4PH	15-5PH	Delta
Énergie d'impact, longitudinale	35 à 50 pi·lbf	40 à 60 pi·lbf	+15–20%
Énergie d'impact, transversale	15 à 25 pi·lbf	30 à 45 pi·lbf	+80–100%
Structure	Martensitique + 5–15 % de δ-ferrite	Entièrement martensitique, sans ferrite	-
Comportement en section épaisse	Dérive des propriétés	Épaisseur uniforme	-

Si votre pièce voit la charge dans plus d'une direction - flexion plus tension, systèmes de rotation, raccords multi-axiaux - cette rangée transversale fait la différence entre une marge de conception et un pari.

 

 

Usinabilité : 17-4PH est généralement préféré et convient bien à l'usinage conventionnel à grand volume.

 

Forgeage et soudage : 15-5PH fonctionne exceptionnellement bien dans les grandes pièces forgées, car il élimine le risque de fissuration transversale ou de fracture causée par la ségrégation de delta-ferrite. Pour les deux matériaux, un préchauffage (150 à 200 degrés) et un traitement thermique après soudage (PWHT) sont nécessaires pendant le traitement pour obtenir des propriétés mécaniques optimales.

 

Attribut	17-4PH	15-5PH
Soudabilité	Bien	Mieux : risque moindre de fissures à froid
Remplisseur	ER630	ER630
Post-soudure	Solution + âge, ou PWHT	Souder en condition A, puis vieillir l'assemblage
Température entre passes	Inférieur ou égal à 150 degrés typique	Inférieur ou égal à 150 degrés
Usinage (Condition A)	Bien	Bon (un peu plus facile, plus propre)
Usinage (vieilli)	Modéré	Modéré
Forgeage	2 100 à 1 850 degrés F	2100-1850 degrés F, plus indulgent
CND	MT compliquée de ferrite → PT	MT fiable

 

 

Acier inoxydable 17-4PH

Barre 17-4phles utilisations courantes incluent les arbres de pompe, les tiges de valve, les fixations à haute résistance, les engrenages, les outils, les raccords industriels et les composants usinés avec précision. Il s'agit souvent de la première nuance permettant d'évaluer lorsqu'un composant nécessite une résistance élevée et une résistance modérée à la corrosion sans les contraintes de coût ou d'approvisionnement d'un alliage plus spécialisé.

 

Acier inoxydable 15-5PH

Les utilisations courantes incluent les raccords aérospatiaux, les composants d'actionneurs, le matériel structurel, les grandes pièces forgées et les composants soumis à des charges transversales. Il est particulièrement utile lorsque le plan de dessin ou de qualification requiert une meilleure uniformité directionnelle en matière de ductilité et de ténacité.

 

Sélection du monde réel (5 cas)

1. Ferrure de train d'atterrissage, charge de fatigue multi-axiale, section épaisse. → 15-5PH H1025, AMS 5659, BMS 7-240. La ténacité transversale est le facteur déterminant de la conception.

2. Arbre de pompe, symétrique, charge modérée. → 17-4PH H1025.Même solidité, moindre coût, stock partout.

3. Corps de vanne soudé, réparation par soudure prévue en service. → 15-5PH- risque de fissuration à froid réduit et inspection MT fiable de la construction soudée.

4. Entraînement de la barre de commande nucléaire, nécessite un MT propre. → 15-5PH- Structure sans ferrite inspectée par particules magnétiques.

5. Siège de soupape/insert d'usure, service à sec, sensible aux coûts. → 17-4PH H900.Dureté maximale à un prix inférieur.

 

Emballage et test de livraison de barres rondes 17-4PH et 15-5PH

 

 

1. Remplacer 17-4 par 15-5 "parce que c'est la même force".Ils le sont - jusqu'à ce que la charge devienne transversale ou que la section devienne épaisse.

2. Payer 15-5PH sur une petite pièce symétrique.La δ-ferrite y est inoffensive ; vous achetez une ténacité que vous ne pouvez pas utiliser.

3. En supposant que 15-5PH soit plus fort.Ce n’est pas le cas – les tableaux de résistance sont presque identiques. La valeur est la cohérence, pas les chiffres.

4. Sauter la pratique de fusion.L'air-melt 15-5PH n'est pas un matériau aérospatial. Si la spécification appelle VIM+VAR, acceptez la prime de 30 à 50 %.

5. Commande "17-4PH" ou "15-5PH" sans condition.Indiquez la condition H (H1025, H1150…) ou vous obtenez ce que l'usine expédie.

6. Spécifier H900 pour une pièce critique par défaut.Résistance maximale, ténacité la plus faible : le H1025 est généralement le meilleur choix polyvalent.

7. Utiliser l’un ou l’autre grade dans l’eau de mer continue.Un broyeur de chlorure non plus ; passez au duplex ou au 904L.

 

Normes et spécifications

Standard	Portée	17-4PH	15-5PH
ASTMA564/A564M	Barre et forge	Tapez 630	Tapez 629 (XM-12)
ASME SA-564	Chaudière et récipient sous pression	Tapez 630	Tapez 629
ASTMA693	Plaque, feuille et bande	Tapez 630	Note XM-12
ASME SA-693	Plaque/feuille de pression	Tapez 630	XM-12
ASTMA705	Pièces forgées	Année 630	Note XM-12
AMS 5658/5659	Barres et pièces forgées aérospatiales	AMS 5643	AMS 5659 (barre/pièces forgées)
AMS 5862	Feuille/plaque aérospatiale	AMS 5604	AMS 5862
GTB 7-240	Spécification Boeing	-	Oui
EN 10088-3	Barreau européen	1.4542	1,4545 (X5CrNiCuNb15-5)

 

À propos de Zhengzhou Huitong Pipeline Equipment Co., LTD.

HT PIPE est un revendeur et exportateur bien connu. Nous sommes un fournisseur de matériaux en alliages d'acier inoxydable/carbone/nickel avec une expérience d'exportation de 15+. Nous fournissons non seulement des tuyaux, des plaques, des barres rondes, mais également des raccords de tuyauterie, des brides, etc. Contactez-nous pour plus d'informations et tarifs gratuitement.

 

✅ISO 9001:2015

✅MTC 10204 3.1 3.2

✅100% PMI (identification positive des matériaux)

✅Test par ultrasons (selon ASME VIII)

✅Inspection tierce (SGS/BV/DNV/LR)

✅NACE MR0175 / ISO 15156

 

Certificats

 

 

Qu'est-ce qui est plus fort, 17-4PH ou 15-5PH ?

Ni l’un ni l’autre – ils sont effectivement liés. H900 atteint une tension de traction supérieure ou égale à 1 310 MPa / un rendement supérieur ou égal à 1 170 MPa dans les deux ; H1025 atteint Supérieur ou égal à 1 070 / Supérieur ou égal à 1 000 MPa. Choisissez 15-5PH pour la cohérence, pas pour la force.

 

Pourquoi le 15-5PH est-il plus cher que le 17-4PH ?

Chimie plus serrée (faible ferrite), fusion VIM+ESR ou VIM+VAR et volume de production inférieur. Attendez-vous à environ 15 à 40 % de plus par kg, plus 30 à 50 % pour les matériaux VAR de qualité aérospatiale.

 

Puis-je remplacer le 17-4PH par le 15-5PH ?

Généralement, aucune. 15-5ténacité transversale du PH n'est la raison pour laquelle elle a été spécifiée ; 17-4 le perd dans des sections épaisses et sous une charge multi-axiale. La substitution nécessite une approbation technique.

 

Puis-je remplacer le 15-5PH par le 17-4PH ?

Généralement oui. Vous gagnez en ténacité, en uniformité et en inspectabilité des particules magnétiques à un prix plus élevé. Confirmez que les spécifications le permettent.

 

Lequel a la meilleure ténacité transversale ?

15-5PH, de manière décisive. Le Charpy transversal dans H1025 s'étend de 30 à 45 pi·lbf contre 15 à 25 pi·lbf pour 17-4 - environ le double.

 

Qu'est-ce qui est le plus facile à souder ?

15-5PH. Sa structure sans ferrite réduit le risque de fissuration à froid dans la ZAT. Les deux utilisent le mastic ER630 et la voie de soudure en condition A-puis-âge ; Garder interpass Inférieur ou égal à 150Degrés.

 

Quel est le meilleur pour l’aérospatiale ?

15-5PH. Il transporte l'AMS 5659 et le Boeing BMS 7-240, et ses propriétés transversales conviennent aux raccords structurels de la cellule et aux composants du train d'atterrissage.

 

Le 17-4PH et le 15-5PH ont-ils la même résistance à la corrosion ?

Essentiellement oui - les deux niveaux de pH d'environ 304. 15-5 sont légèrement plus cohérents en raison de leur structure uniforme, mais ni l'un ni l'autre ne tolèrent l'eau de mer continue ou les acides forts.

 

L’une ou l’autre qualité peut-elle être utilisée dans l’eau de mer ?

Pas pour une immersion continue. Les deux sont vulnérables au chlorure SCC et aux piqûres ; utilisez 2205 duplex, 2507 ou 904L pour un service immergé.

 

Quelle est la température maximale de service ?

Environ 316 degrés (600 degrés F) en continu pour les deux. Au-dessus de cela, le cuivre précipite plus grossièrement et la résistance diminue - passez à un alliage de nickel ou à un acier à haute température.

 

Quelles qualités et normes s’appliquent ?

17-4PH : UNS S17400, ASTM A564 Type 630, A693, A705, AMS 5643, EN 1.4542. 15-5PH : UNS S15500, ASTM A564 Type 629 (XM-12), A693, A705, AMS 5659, BMS 7-240, EN 1.4545.

 

Quelles machines plus facilement ?

Les deux coupent bien dans la condition A ; 15-5PH est légèrement plus facile avec des copeaux plus propres. Machine dans l’état A, puis âge – pratique standard pour les deux.

 

Quelle condition dois-je préciser ?

H1025 pour la plupart des applications (équilibre résistance + ténacité) ; H1150 où dominent la résistance et la ténacité SCC ; H900 uniquement lorsque la résistance ou la dureté maximale est le véritable moteur.

 

Combien coûte le 15-5PH par kg en 2026 ?

À titre indicatif, 3,5 à 8,5 $/kg pour les barres rondes de condition A et 3,5 à 8,0 $/kg pour les plaques, FOB-Chine hors TVA - avant vieillissement (+5-15 %), fusion VAR (+30-50 %) et primes de test.

 

Combien pèse une barre 15-5PH de 100 mm ?

Environ 61,25 kg par mètre, donc une pièce de 3 m représente environ 183,8 kg, soit environ 1 010 à 1 560 $ à 5,5 à 8,5 $/kg avant traitement thermique et certification.

 

Quel est le meilleur pour le service cryogénique ?

15-5PH. Sa structure plus résistante, sans ferrite, fonctionne mieux à basse température ; Le 17-4PH est généralement limité au H1150 jusqu'à environ -80 degrés.

 

Le 15-5PH est-il magnétique ?

Oui, comme le 17-4PH - mais de manière plus uniforme, c'est pourquoi il inspecte de manière fiable par test de particules magnétiques alors que le 17-4 a souvent besoin d'un ressuage.

 

Références

ASTM A564 / A564M - Spécification standard pour les barres laminées à chaud et finies à froid (Type 630 / Type 629)

Spécification standard ASTM A693 - pour les plaques, feuilles et bandes en acier inoxydable à durcissement par précipitation et résistantes à la chaleur

Spécification standard ASTM A705 - pour les pièces forgées en acier inoxydable martensitique

ASME SA-564/SA-693 – équivalents au code des chaudières et des appareils sous pression

AMS 5658 / AMS 5659 - Spécification des matériaux aérospatiaux, barres et pièces forgées

AMS 5862 - Spécification des matériaux aérospatiaux, feuille et plaque

BMS 7-240 - Spécification matérielle Boeing (15-5PH)

FR 10088-3 - Aciers inoxydables, Partie 3 (1.4545)

NACE MR0175 / ISO 15156 - Fissuration sous contrainte des sulfures (inférieur ou égal à 33 HRC pour les deux qualités)