不锈钢的主要用途示意图
示意图(不锈钢的主要用途)

PH13-8Mo

ISO M(不锈钢)也有资料归为 ISO P(钢)

ISO 被加工材料分类因刀具厂商而异:住友电工的分类为 M(将沉淀硬化不锈钢归为 M;未点名该钢种)[3],Sandvik Coromant 为 P(将马氏体系沉淀硬化钢归为 P(MC 代码 P5.0.Z.PH))[4]。刀具牌号和切削条件,请按所用刀具厂商的分类方式来选择。

沉淀硬化不锈钢(马氏体系)。编号为 UNS S13800(ASTM Type XM-13)。相关标准为 AMS 5629(棒材、锻件、环件、挤压材)、AMS 5864(厚板),ASTM A564(棒材)、A693(板材)、A705(锻件)中的 XM-13。

🌐JIS 及国外对应牌号

“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时,请核对各标准中的规定值。

标准牌号编号关系可信度
UNSPH13-8MoUNS S13800(ASTM Type XM-13)―
JIS——一手资料中未能确认
ENX3CrNiMoAl13-8-21.4534相近多份资料一致[8][9]
GB——一手资料中未能确认
各对应牌号的差异(资料记载)
  • JIS :在一手资料中未找到与 JIS 对应的钢种
  • EN X3CrNiMoAl13-8-2:Aubert & Duval 的数据表中 X3CrNiMoAl13-8-2=WL 1.4534=UNS S13800=AMS 5629。BSI 航空标准(EN)介绍页面的标题中也有“Steel X3CrNiMoAl13-8-2 (1.4534) - Vacuum induction melted and consumable electrode remelted”。尚未比较化学成分范围
  • GB :在一手资料中未能确认 GB 牌号

📄相关标准(AMS、ASTM 等)

订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准,按产品形态(棒材、板材、锻件)、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费,因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。

标准内容可信度
AMS 5629棒材、线材、锻件、环件、挤压材。真空感应熔炼+自耗电极重熔(ATI 为 VIM+VAR,Carpenter 也是 VIM-VAR),以固溶处理状态交货Steel, Corrosion-Resistant, Bars, Wire, Forgings, Rings, and Extrusions 13Cr - 8.0Ni - 2.2Mo - 1.1Al Vacuum Induction Plus Consumable Electrode Melted Solution Heat Treated, Precipitation Hardenable多份资料一致[10][5]
AMS 5864厚板。真空感应熔炼+自耗电极重熔(ATI 的板材为 VIM+ESR),以固溶处理状态交货Steel, Corrosion-Resistant, Plate, 13Cr - 8.0Ni - 2.2Mo - 1.1Al, Vacuum Induction Plus Consumable Electrode Melted, Solution Heat Treated, Precipitation Hardenable多份资料一致[11][1]
ASTM A564/A564M棒材和型材(XM-13)Standard Specification for Hot-Rolled and Cold-Finished Age-Hardening Stainless Steel Bars and Shapes多份资料一致[12]
ASTM A693厚板、薄板、带材(XM-13)。以固溶处理状态交货Standard Specification for Precipitation-Hardening Stainless and Heat-Resisting Steel Plate, Sheet, and Strip多份资料一致[13]

ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。

✈在航空器上的主要用途(资料记载)

⚗化学成分(质量分数 %)

各标准的范围不同,因此按标准分列显示(颜色较深的数字表示多份资料一致,颜色较浅的数字表示仅有一份资料)。

元素标准 ①标准 ②标准 ③标准 ④
C≤0.05[5][1]———
Si—≤0.1[5][1]——
Mn——≤0.1[5]≤0.2[1][6]
P—≤0.01[5][1]——
S—≤0.008[5][1]——
Cr—12.25 〜 13.25[5][1]——
Ni—7.5 〜 8.5[5][1]——
Mo—2.0 〜 2.5[5][1]——
Al—0.90 〜 1.35[5][1]——
N——≤0.01[5]—
  1. 标准 ① ATI 的成分范围(棒材:AMS 5629 产品;板材:AMS 5864、ASTM A564/A693/A705 产品,二者相同)
  2. 标准 ② ATI(棒材、板材相同)。Carpenter 的公称值 12.60、Aubert & Duval 的公称值 12.50 均在此范围内
  3. 标准 ③ ATI 棒材数据表(AMS 5629 产品)。板材数据表中没有 N 一栏
  4. 标准 ④ ATI 板材数据表及产品页面(AMS 5864/ASTM A564、A693、A705 产品)

⚖密度

7.76 g/cm³

多份资料一致[1][2][7]

ATI 7.76(0.279 lb/in³)、Carpenter 7.76(H1000)、MIL-HDBK-5J 0.279 lb/in³ 三者一致。Aubert & Duval 为四舍五入后的“7,8”

用此材料计算重量 →

💪力学性能

“参考值”并非标准的规定值,而是厂商资料等中记载的数值。

状态抗拉强度 MPa屈服强度 MPa伸长率 %硬度数值类型
固溶处理(Condition A,从约 1700°F/927℃ 空冷或油冷至 60°F 以下)———HBW ≤363(Carpenter)/约 HRC 33(ATI 的典型值)Carpenter 的硬度表(未注明标准名称)和 ATI 的典型值
单一资料·仅供参考[2][1]
H950(AMS 5629 棒材,直径 0.625 in 的示例,L/T)≥1515 (220 ksi)≥1415 (205 ksi)≥10(L、T 向)HBW ≥430AMS 5629 规定值(摘自 Carpenter 数据表)
单一资料·仅供参考[2]
H950(AMS 5864 厚板)≥1517 (220 ksi)≥1413 (205 ksi)≥10—AMS 5864 规定值(ATI 板材数据表的最小值表)
单一资料·仅供参考[1]
H1000(AMS 5629 棒材,L/T)≥1415 (205 ksi)≥1310 (190 ksi)≥10(L、T 向)HBW ≥400AMS 5629 规定值(摘自 Carpenter 数据表)
单一资料·仅供参考[2]
H1000(AMS 5864 厚板)≥1413 (205 ksi)≥1310 (190 ksi)≥10HRC ≥43(ATI 产品页面)AMS 5864 规定值(ATI 板材数据表的最小值表)
单一资料·仅供参考[1][6]
H1025(AMS 5629 棒材,12 in 以下,L/T)≥1275 (185 ksi)≥1205 (175 ksi)≥11(L、T 向)—AMS 5629 规定值(Carpenter 摘录与 MIL-HDBK-5J 表 2.6.6.0(b) 的 S 值一致)
多份资料一致[2][7]
H1050(AMS 5629 棒材,12 in 以下,L/T)≥1205 (175 ksi)≥1140 (165 ksi)≥12(L、T 向)HBW ≥372(Carpenter)AMS 5629 规定值(Carpenter 摘录与 MIL-HDBK-5J 的 S 值一致)
多份资料一致[2][7]
H1100(AMS 5629 棒材,12 in 以下,L/T)≥1035 (150 ksi)≥931 (135 ksi)≥14(L、T 向)HBW ≥313(Carpenter)AMS 5629 规定值(Carpenter 摘录与 MIL-HDBK-5J 的 S 值一致)
多份资料一致[2][7]
H1150(AMS 5629 棒材,12 in 以下,L/T)≥931 (135 ksi)≥620 (90 ksi)≥14(L、T 向)HBW ≥283(Carpenter)AMS 5629 规定值(Carpenter 摘录与 MIL-HDBK-5J 的 S 值一致)
多份资料一致[2][7]
时效状态的硬度(典型值)———H950 HRC 47/H1000 45/H1050 43/H1100 35/H1150 33典型值(ATI 棒材、板材数据表中数值相同)
单一资料·仅供参考[5][1]

📊图示

化学成分的标准范围(质量分数 %)

01020%刻度Cr12.25 〜 13.25Ni7.5 〜 8.5Mo2.0 〜 2.5012%刻度Al0.90 〜 1.3500.050.1%刻度Si≤0.1P≤0.0100.0040.008%刻度S≤0.008范围(下限–上限)仅有上限(从 0 起)仅有下限(以上)
各元素的含量相差悬殊,因此分成刻度不同的几段(每段上方的数字为刻度,请勿跨段比较条形的长度)。 所绘标准:表中标准 ②(ATI(棒材、板材相同)。Carpenter 的公称值 12.60、Aubert & Duval 的公称值 12.50 均在此范围内)。C、Mn、N 仅出现在其他标准的列中,因此未画入此图。

抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置

0500100015002000PE-UHMW:19 MPaPTFE:32.4 MPaPP:34 MPaPOM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C:66–67 MPaPC:69 MPaPOM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H:78–79 MPaPMMA:80 MPaPA6(浇铸型,MC 尼龙):88 MPaPA66:90 MPaPL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布):100–150 MPaPEEK(未填充):115–116 MPaFC250:≥250 MPaA5052:262 MPaC1100:≥275 MPaA6061:平均 324.9 MPaA2618:390–430 MPaSS400:400-510 MPaA2017:427 MPaFCD450-10:≥450 MPaC3604:460 MPaA2219:469 MPaA2014:483 MPaC2801:483 MPa纯钛 Grade 2:485 MPaA2024:496 MPaAlloy 400:517–620 MPaA7475:≥517 MPaSUS303:≥520 MPaSUS304:≥520 MPaSUS316:≥520 MPaA7050:≥531 MPaAlloy 600:550–690 MPaA7075:590 MPaS45C:≥690 MPaC95400:724 MPaS50C:≥740 MPaSUS420J2:≥740 MPaC17510:760–970 MPaUNS N06002:793 MPaC63000:814 MPaAlloy 625:827–1034 MPaTi-3Al-2.5V:≥862 MPaSCM435:≥930 MPaA286:≥965 MPaSCM440:≥980 MPaTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo:≥1035 MPaTi-5Al-5Mo-5V-3Cr:1100 MPaTi-6Al-4V:≥1137 MPaC72900:≥1140 MPa4130:≥1241 MPaTi-10V-2Fe-3Al:≥1241 MPaAlloy 718:≥1275 MPa9310:1289 MPaUNS N07001:1304 MPaC17200:1310–1520 MPa17-4PH:1340 MPa15-5PH:1340 MPa17-7PH:≥1655 MPa4340:1905 MPa300M:1972–1986 MPa18% 镍马氏体时效钢 300 级:2027 MPaPH13-8Mo:≥1517 MPaPH13-8Mo ≥1517 MPa
单位为 MPa。各点取自各材料表中抗拉强度最高的状态的数值(标准下限值与典型值混在一起;以范围表示的数值取下限)。PH13-8Mo 取的是“H950(AMS 5864 厚板)”的数值。

🔧切削加工性与加工注意事项(资料记载)

📚出处

按数值逐一用编号标示的一手资料(厂商、行业协会、标准组织的公开资料)。

  1. atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/stainless-specialty-steel/preci…
  2. carpentertechnology.com https://www.carpentertechnology.com/hubfs/Data%20Sheets/13-8Mo_Datasheet.pdf
  3. sumitool.com https://www.sumitool.com/downloads/cutting-tools/general-catalog/assets/pdf/a.pdf
  4. sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
  5. atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/stainless-specialty-steel/preci…
  6. atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/ati-13-8-mil
  7. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-0001-0099/MIL_HDBK_5J_139/
  8. aubertduval.com https://aubertduval.com/wp-content/uploads/2024/12/MARVAL13X_FR.pdf
  9. knowledge.bsigroup.com https://knowledge.bsigroup.com/products/aerospace-series-steel-x3crnimoal13-8-2-1-4534-vac…
  10. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams5629j
  11. standards.sae.org http://standards.sae.org/ams5864/
  12. astm.org https://astm.org/Standards/A564.htm
  13. store.astm.org https://store.astm.org/standards/a693

其他材料

航空用钢

4130

航空用钢

4340

航空用钢

300M

航空用钢

9310

航空用钢

17-4PH

航空用钢

15-5PH

航空用钢

17-7PH

航空用钢

A286

航空用钢

18% 镍马氏体时效钢 300 级

航空用钢

52100

航空用钢

440C

钢

SS400

钢

S45C

钢

SCM435

钢

SKD11

不锈钢

SUS303

不锈钢

SUS304

铝合金

A5052

铝合金

A6061

铝合金

A7075

铜合金

C3604

钛及钛合金

纯钛 Grade 2

钛及钛合金

Ti-6Al-4V

钛及钛合金

Ti-3Al-2.5V

钛及钛合金

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

钛及钛合金

Ti-10V-2Fe-3Al

钛及钛合金

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

镍合金

Alloy 718

镍合金

Alloy 625

镍合金

Alloy 600

镍合金

UNS N07001

镍合金

UNS N06002

镍合金

Alloy 400

航空用铝合金

A2024

航空用铝合金

A2014

航空用铝合金

A2219

航空用铝合金

A7050

航空用铝合金

A7475

航空用铝合金

A2618

钢

S50C

钢

SCM440

钢

SKD61

钢

SKH51

不锈钢

SUS316

不锈钢

SUS420J2

铝合金

A2017

铝合金

A5056

铜合金

C1100

铜合金

C2801

铸铁

FC250

铸铁

FCD450-10

工程塑料

PA6(浇铸型,MC 尼龙)

工程塑料

PA66

工程塑料

POM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C

工程塑料

POM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H

工程塑料

PEEK(未填充)

工程塑料

PTFE

工程塑料

PE-UHMW

工程塑料

PC

工程塑料

PMMA

工程塑料

PVC-U

工程塑料

PP

工程塑料

PL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布)

航空用铜合金

C17200

铜合金

C17510

航空用铜合金

C63000

航空用铜合金

C95400

航空用铜合金

C72900