Сталь 15ХМ

Общие сведения

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 10702-78.

Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71.

Полоса ГОСТ 103-76.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.

Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75

Назначение

Различные детали, работающие при температуре от -40 до 560 °С под давлением.

Химический состав

Химический элемент	%
Углерод (C)	0.11-0.18
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.40-0.55
Марганец (Mn)	0.40-0.70
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	0.80-1.10
Сера (S), не более	0.035

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB
Пруток. Нормализация 880 °С, воздух. Отпуск 650 °С, воздух.
		275	440	21	55	118
Поковки. Нормализация. Отпуск.
КП 195	<100	195	390	26	55	59	111-156
КП 195	100-300	195	390	23	50	54	111-156
КП 215	<100	215	430	24	53	54	123-167
КП 215	100-300	215	430	20	48	49	123-167
КП 245	<100	245	470	22	48	49	143-179
КП 245	100-300	245	470	19	42	34	143-179
КП 275	<100	275	530	20	40	44	156-197
КП 275	100-300	275	530	17	38	34	156-197
КП 275	300-500	275	530	15	32	29	156-197
КП 315	<100	315	570	17	38	39	167-207
КП 345	<100	345	590	18	45	59	174-217
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 345	100-300	345	590	17	40	54	174-217
КП 395	<100	395	615	17	45	59	187-229
КП 440	<100	440	635	16	45	59	197-235
КП 490	<100	490	655	16	45	59	212-248

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Нормализация 900-920 °С, воздух. Отпуск 630-650 °С,
20	345	530	26	67	265
350	220	500	22	67	245
400	245	495	24	69	162
450	245	480	22	74	167
500	265	440	20	76
520	265	410	20	62-82
550	245	410	21	79
600	240	305	22	51-77

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1260 °С, конца 750 °С. Сечения до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Свариваемость

сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, КТС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 138 и σ_B = 460 МПа K_{u тв.спл.} = 1.6, K_{u б.ст.} = 1.4.

Склонность к отпускной способности

не склонна

Флокеночувствительность

чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка	°С
Ac1	740
Ac3	875

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	205
Плотность, ρ_n, кг/см3	7850	7830	7800	7760	7730	7700	7660
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		44	41	41	39	36	34		29	29
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)	12.2	13.0	13.3	13.7	14.0	14.3	14.5	13.4	11.2	12.5
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С))	487

Условные обозначения

Механические свойства
σ_B	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ_0,2	предел текучести условный, МПа
σ_сж	предел прочности при сжатии, МПа
σ_сж0,2	предел текучести при сжатии, МПа
σ_0,05	предел упругости, МПа
σ_изг	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, %
τ_К	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
HRC_э 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
ρ_n	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)