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: