Сталь 15Х5М
Общие сведения
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 7417-75. Лист толстый ГОСТ 7350-77. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ГОСТ 550-75, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75. |
| Назначение |
| Трубы, задвижки, крепеж и другие детали, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600-650 °С. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C), не более | 0.15 |
| Вольфрам (W), не более | 0.3 |
| Ванадий (V), не более | 0.05 |
| Кремний (Si), не более | 0.5 |
| Медь (Cu), не более | 0.20 |
| Молибден (Mo) | 0.45-0.60 |
| Марганец (Mn), не более | 0.5 |
| Никель (Ni), не более | 0.6 |
| Титан (Ti), не более | 0.03 |
| Фосфор (P), не более | 0.030 |
| Хром (Cr) | 4.5-6.0 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Прутки. Отжиг 840-860 °С, охлаждение с печью | 90 | 215 | 390 | 22 | 50 | 118 | |
| Листы горячекатаные или холоднокатаные. Отжиг 840-870 °С, воздух. | 25 | 236 | 470 | 18 | |||
| Трубы горячедеформированные, термообработанные | 2-25 | 216 | 392 | 22 | 50 | 118 | 170 |
| Трубы холодно- и теплодеформированные термообработанные | 2-25 | 216 | 392 | 22 | 170 | ||
| Трубы горячедеформированные. Нормализация. Отпуск. | 2-25 | 412 | 588 | 16 | 65 | 98 | 235 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % |
| Поковки диаметром 280 мм. Нормализация 1000 °С, воздух. Отпуск 700 °С, воздух. | ||||
| 20 | 660 | 800 | 16 | 50 |
| 200 | 580 | 680 | 15 | 68 |
| 300 | 550 | 670 | 15 | 65 |
| 400 | 530 | 630 | 14 | 64 |
| 450 | 520 | 620 | 16 | 70 |
| 50 | 465 | 550 | 19 | 75 |
| 550 | 390 | 500 | 22 | 82 |
| 600 | 300 | 415 | 22 | 84 |
| Образцы из труб толщиной 10-12 мм. Нормализация. Отпуск. | ||||
| 20 | 485 | 640 | 18 | 78 |
| 400 | 430 | 510 | 12 | 75 |
| 450 | 385 | 480 | 15 | 76 |
| 500 | 350 | 430 | 18 | 82 |
| 600 | 170 | 310 | 21 | 91 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ |
| Образцы. Закалка 900 °С, охлаждение на воздухе. | ||||||
| 200 | 990 | 1260 | 16 | 63 | 125 | 35 |
| 400 | 1010 | 1220 | 18 | 64 | 112 | 35 |
| 450 | 1020 | 1230 | 20 | 65 | 123 | 37 |
| 500 | 1120 | 1250 | 16 | 64 | 92 | 35 |
| 550 | 760 | 850 | 19 | 73 | 250 | 20 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1200 °С, конца 800 °С. Сечения до 800 мм подвергаются отжигу с перекристаллизацией и одному переохлаждению. |
| Свариваемость |
| трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ = 170 и σB = 390 МПа Ku тв.спл. = 2.7, Ku б.ст. = 2.0. |
| Склонность к отпускной способности |
| не склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 815 |
| Ac3 | 848 |
| Ar3 | 775 |
| Ar1 | 818 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -25 | -40 | -60 |
| Труба. Отжиг 860 °С, охлаждение с печью | 245 | 222 | 136 | ||
| Труба. Нормализация 1000 °С. Отпуск 700 °С. | 281 | 306 | 288 | ||
| Закалка 900 °С, воздух. Отпуск 600 °С. | 284 | 216 |
Коррозионные свойства
| Среда | Температура испытания, °С | Длительность испытания, ч | Глубина, мм/год |
| Вода дистиллированная | 300 | 50 | 0,033 |
| 500 | 50 | 0,19 | |
| 600 | 50 | 0,784 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 211 | 178 | 145 | 102 | ||||||
| Плотность, ρn, кг/см3 | 7750 | 7730 | 7700 | 7670 | 7640 | 7610 | 7580 | |||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 37 | 36 | 35 | 34 | 33 | |||||
| Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 430 | |||||||||
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С) | 11.3 | 11.6 | 11.9 | 12.2 | 12.3 | 12.5 | ||||
| Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С)) | 483 |
Условные обозначения
| Механические свойства | |
| σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
| σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
| σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
| σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
| σ0,05 | предел упругости, МПа |
| σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
| σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
| ψ | относительное сужение, % |
| ν | относительный сдвиг, % |
| ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
| τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
| HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
| HB | твёрдость по Бринеллю |
| HV | твёрдость по Виккерсу |
| HSD | твёрдость по Шору |
| Физические свойства | |
| E | модуль упругости нормальный, ГПа |
| G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
| ρn | плотность, кг/м3 |
| λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
| ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
| α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
| с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться:
