Сталь 15К
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь 20К |
| Вид поставки |
| Лист толстый ГОСТ 5520-79, ГОСТ 19903-74. |
| Назначение |
| Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, корпуса аппаратов и другие детали котлостроения и сосудов, работа под давлением при температуре до 450°С. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.12-0.20 |
| Кремний (Si) | 0.15-0.30 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Мышьяк (As), не более | 0.08 |
| Марганец (Mn) | 0.35-0.65 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.04 |
| Хром (Cr), не более | 0.30 |
| Сера (S), не более | 0.040 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | KCU, Дж/м2 |
| KCU — в состоянии поставки / после механического старения | |||||
| Листы категорий: 2-5, 10, 11, 16, 18 | <20 | 225 | 370-480 | 27 | 68/34 |
| Листы категорий: 2-5, 10, 11, 16, 18 | 21-40 | 215 | 370-480 | 26 | 64/29 |
| Листы категорий: 2-5, 10, 11, 16, 18 | 41-60 | 205 | 370-480 | 25 | 59/29 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Листы горячекатаные толщиной 37-40 мм | |||||
| 20 | 225 | 420 | 30 | 56 | 62-103 |
| 100 | 195 | 390 | 88-167 | ||
| 200 | 195 | 470 | 73-137 | ||
| 300 | 165 | 470 | 64-113 | ||
| 400 | 160 | 370 | 60 | 54-78 | |
| 500 | 155 | 250 | 61 | 44-73 | |
| Листы толщиной 37-40 мм. Отжиг 880-900 °С | |||||
| 20 | 245 | 400-430 | 30 | 55-60 | 73-98 |
| 200 | 180-225 | 350-500 | 17-28 | 43-62 | 83-118 |
| 300 | 145-185 | 350-510 | 24 | 52-60 | 78-93 |
| 400 | 140-175 | 320-400 | 22-33 | 60-73 | 59-73 |
| 500 | 120-150 | 200-270 | 24-33 | 71-83 | 49-64 |
| 600 | 69-98 | 110-150 | 36-48 | 84-91 | 113 |
Механические свойства в зависимости от тепловой обработки
| Термообработка, состояние поставки | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 20 000 ч, 450 °С | 225 | 370 | 33 | 74 | 161 |
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 40 000 ч, 450 °С | 180 | 350 | 34 | 73 | |
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 20 000 ч, 550 °С | 200 | 320 | 40 | 76 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1260 °С, конца 750 °С. |
| Свариваемость |
| Сваривается без ограничений. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. |
| Склонность к отпускной способности |
| Не склонна. |
| Флокеночувствительность |
| Не чувствительна. |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 724 |
| Ac3 | 860 |
| Ar3 | 830 |
| Ar1 | 676 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 |
| Горячекатаное состояние | 88 | 49 | 39 |
Предел текучести
| Температура испытания, °C / σ0,2 | ||||||
| 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450
|
|
| 175 | 165 | 135 | 120 | 98 | 78
|
|
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 207 | 204 | 201 | 196 | 187 | 176 | 162 | |||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 78 | 77 | 76 | 73 | 69 | 66 | 59 | |||
| Плотность, ρn, кг/см3 | 7850 | |||||||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 57 | 53 | 45 | 38 | ||||||
| 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) | 11.9 | 12.8 | 13.2 | 13.6 | 13.9 | |||||
| Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг · °С)) | 470 | 483 | 525 | 571 |
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: