ステンレス鋼 13-8Mo 粉

ステンレス鋼13-8Mo粉末は、約13%のクロム、8%のニッケル、2%のモリブデンと微量のアルミニウムやチタンなどの他の合金元素を含むマルテンサイト系析出硬化ステンレス鋼です。強度と硬度が高く、耐食性に優れている。

13-8Mo粉末は、ユニークな特性の組み合わせを提供し、航空宇宙、石油・ガス、化学処理、ポンプ、バルブなどの産業で広く使用されています。これらの要求の厳しい用途に適している主な特性には、以下のようなものがあります:

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目次

概要

ステンレス鋼13-8Mo粉末は、約13%のクロム、8%のニッケル、2%のモリブデンと微量のアルミニウムやチタンなどの他の合金元素を含むマルテンサイト系析出硬化ステンレス鋼です。強度と硬度が高く、耐食性に優れている。

13-8Mo粉末は、ユニークな特性の組み合わせを提供し、航空宇宙、石油・ガス、化学処理、ポンプ、バルブなどの産業で広く使用されています。これらの要求の厳しい用途に適している主な特性には、以下のようなものがあります:

  • 高い強度と硬度
  • 特に還元性環境において優れた耐食性を発揮
  • 優れた延性と靭性
  • 簡単な加工
  • 優れた耐クリープ性
  • 600°Fまで特性を保持

粉末冶金プロセスにより、13-8Mo粉末から作られた部品は、溶製部品と比較して化学組成と機械的特性が非常に均一です。これにより、性能の一貫性を高めることができます。

構成

ステンレス鋼13-8Mo粉末の公称化学組成は次のとおりである:

エレメント組成(%重量)
カーボン(C)最大0.05
ケイ素 (Si)最大1.00
マンガン (Mn)最大1.00
リン (P)最大0.040
硫黄(S)最大0.030
クロム(Cr)12.00 – 14.00
ニッケル(Ni)7.00 – 10.00
モリブデン (Mo)1.75 – 2.50
アルミニウム(Al)0.75 – 1.50
チタン(Ti)2xC分
鉄(Fe)バランス

クロム、ニッケル、モリブデンの含有量は、析出硬化による高強度と、さまざまな環境下での優れた耐食性を併せ持つようにバランスされている。炭素含有量は、高い靭性を確保するために低く抑えられている。少量に制御されたアルミニウムとチタンは炭化物と炭窒化物を形成し、高温強度を高めます。

特性と特徴

ステンレス鋼13-8Mo粉末は、非常に要求の厳しい用途での使用に適した幅広い特性を持っています:

機械的特性

プロパティ仕様
引張強度200 - 230 ksi (1380 - 1585 MPa)
降伏強度180 - 210 ksi (1240 - 1450 MPa)
伸び10% – 15%
硬度42 - 50 HRC
疲労強度100 - 120 ksi (690 - 825 MPa)

物理的性質

プロパティ価値
密度7.7 - 7.8 g/cm3
融点2500 - 2550°F (1370 - 1400°C)
熱伝導率9 - 12 W/m-K
電気抵抗率72 μΩ-cm
弾性係数29 x 10^6 psi

耐食性:

13-8Mo粉末は、様々な腐食環境、特に還元条件下、塩化物や硫化物を含む雰囲気に対して卓越した耐食性を示します。クロムの含有量が高く、表面に受動的な保護酸化物層の形成が可能なため、耐食性に優れています。

耐性もある:

  • 大気腐食
  • 塩水腐食
  • ほとんどの酸とアルカリ
  • 応力腐食割れ

このため、多くの化学処理用途にも適している。

耐熱性:

13-8Mo粉末は、600°F(315°C)まで高い強度と硬度を保持します。析出硬化特性により、260°C(約500°F)までの使用温度で時効硬化します。その結果、クリープ破断強度が向上します。

用途と用途

ステンレス鋼13-8Mo粉末は、高強度、硬度、耐食性、加工特性などの優れた組み合わせにより、様々な先端技術産業で利用されています。

産業と用途

産業アプリケーション
航空宇宙着陸装置、継手、油圧アセンブリ、ファスナー、バルブ
石油・ガス補完装置、パッカー、ダウンホールツール、バルブ、坑口部品
化学処理ポンプ、バルブ、圧力容器、熱交換器
公害防止スクラバー、煙突、ダクト、排気システム
自動車バルブ、ファスナー、継手、シャフト
テキスタイル染色機器、針
パルプ・紙コンベアスクリュー、リファイナープレート
食品加工ミキサー、押出機、刃物類
マリンシャフト、淡水化装置
原子力燃料要素クラッド

従来のステンレス鋼よりもコストと性能面で優れていることが技術者に認識され、その使用量は増え続けている。

仕様と入手可能性

13-8Mo粉末は、化学組成および特性に関するいくつかの国際規格および国家規格に従って製造されます。これらには以下が含まれます:

  • AMS 5901 - 航空宇宙材料仕様書
  • AMS 5659 - 航空宇宙用鍛造品材料仕様書
  • ASTM A743 - 鋳物、鉄-クロム、鉄-クロム-ニッケル、耐食性、一般用途の標準仕様書
  • QQ-P-35 - ステンレス鋼粉末一般仕様書

13-8Mo粉末は、世界の主要サプライヤーから様々なサイズ分布で入手可能です:

粒子径空室状況
> 150 μm限定
45 - 150 μmすぐに入手可能
15 - 45 μm非常に一般的
10 - 15 μmすぐに入手可能
< 10 μm限定

価格

13-8Moパウダーは特殊合金パウダーであるため、加工に手間がかかり、単純なステンレス鋼パウダーよりも割高になります。しかし、他の高性能航空宇宙合金と比較すると、非常にコストパフォーマンスに優れています。

価格の目安

パウダーサイズ価格($US/kg)
15 - 45 μm$55 – $65
10 - 15 μm$60 – $75
< 10 μm$70 – $100+

価格は注文量、地域、その他の市場要因によって大きく変動する可能性がある。

13-8Moと他の素材との比較

13-8Moは、強度、靭性、硬度、耐食性に優れ、加工が容易です。他の一般的なステンレス鋼との比較は以下の通りです:

対316ステンレス鋼

パラメータ13-8Mo316 SS
引張強度より高いより低い
硬度より高いより低い
耐食性全体的に似ている全体的に似ている
コストより高いより低い
耐熱性より高いより低い

対17-4 PHステンレス鋼

パラメータ13-8Mo17-4 PH
引張強度同様同様
硬度より高いより低い
製作と機械加工より簡単により困難
耐食性より良いグッド
コストより低いより高い

対インコネル超合金

パラメータ13-8Moインコネル
高温強度より低いより高い
耐食性同様同様
コストかなり低いより高い

つまり、13-8Moパウダーは、他のステンレス鋼よりも総合的な性能に優れ、加工が容易で、一流の耐熱超合金よりも低コストという、中間的な地位を独自に提供しているのである。

制限と欠点

13-8Mo粉末の長所とは裏腹に、注意すべきいくつかの制限がある:

製造の課題: 単純なステンレス鋼よりも加工が難しい場合がある。

限られた高温強度: 超合金に比べ、600°Fを超えると強度が著しく低下する。

コモディティ・グレードよりも高いコスト: 304または316ステンレスより高価

焼鈍オーステナイト系よりも靭性が低い: 300系ステンレスの焼きなましほど損傷に強くない。

よくあるご質問

Q: 13-8PH ステンレスは磁性ですか?

A: はい、13-8Moステンレス鋼は焼鈍状態では磁性があります。しかし、強度を最大にする時効熱処理を施すと、若干磁性が弱くなります。加工条件を問わず、ある程度の磁気応答性を維持します。

Q: 13-8Mo耐食性とは何ですか?

A:13-8Moは12%を超える高クロム含有量により、耐食性に優れています。多くの酸性、アルカリ性溶液、酸化性、還元性の環境下で耐食性があります。また、大気腐食や塩水腐食にも強い。フッ化水素酸とリン酸以外のほとんどの酸に対応できます。全体的に13-8Moは316ステンレスの耐食性と同等かそれ以上です。

Q: 13-8Moステンレス鋼は何に使用されますか?

A: 13-8Moステンレスは、高強度、高硬度、耐食性、加工の容易さから、航空宇宙、石油・ガス、化学処理、公害防止、食品加工など、要求の厳しい産業で使用されています。具体的な用途としては、着陸装置部品、坑口部品、バルブ、ファスナー、ポンプ、シャフトなどがあります。

Q:13-8Mo粉は熱処理が必要ですか?

A: はい、13-8Mo 粉末は、熱処理(溶体化処理と時効処理)後に初めて、その高い強度と硬度を発揮します。時効処理により、強度と硬度が大幅に向上します。溶体化処理は1950°F(1065℃)で行われ、時効処理は850~1000°F(455~540℃)で行われます。

Q: 13-8ステンレス鋼と15-5ステンレス鋼の違いは何ですか?

A:主な違いは以下の通り:

  • 13-8Moは約8%のニッケルを含み、15-5は約5%のニッケルを含む。
  • 15-5ステンレスは銅の含有量が高く、耐食性が向上している。
  • 13-8Moは、時効熱処理後、大幅に高い強度と硬度を得る。
  • 13-8Moは酸性およびアルカリ性溶液中での耐食性に優れる。

つまり、13-8はより強く硬い製品であり、15-5は強度と引き換えに、耐食性を中心としたステンレス全体の性能を向上させている。

Q: 13-8Moは溶接できますか?

A: はい、13-8Moは適切な注意と手順で満足のいく溶接ができます。レーザー溶接や抵抗スポット溶接のような低入熱プロセスを推奨します。アーク溶接の場合は、予熱とオーバーロイ ドの消耗品の使用をお勧めします。溶接後の時効処理は、熱影響部の最適な特性を 維持するために行なうべきである。

 

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