Сталь 15

Общие данные

Заменитель
стали: 10, 20
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 2590-71. Калиборованный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Шлифованный путок и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-71. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-76.
Назначение
Болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от -40 до 450°С; после ХТО — рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.35-0.65
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 45 мм. Нормализация 900-920 °С. Отпуск 650-660 °С.
20 215 420 33 70 211
200 205 400 24 68 216
300 170 420 24 63 235
400 150 380 33 71 157
500 150 235 36 75 123

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки sB, МПа d5, % d4, % y, % HB
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации. 375 27 55
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска 345 23 55
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отжига или отпуска 365-470 55 149
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига 325-420 55 149
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой нагартованная без термообработки 440 8 45 197
Полосы нормализованные или горячекатаные 370 27 55
Лист горячекатаный 330-460 23
Лист холоднокатаный 330-460 24

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Номализация
КП 175 <100 175 355 28 55 64 101-143
КП 175 100-300 175 355 24 50 59 101-143
КП 195 <100 195 390 26 55 59 111-156

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость
Без ограничений, кроме ХТО деталей; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газоавой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием
В горячекатанном состоянии при НВ 143 Ku тв.спл. = 1,8 [52].
Склонность к отпускной способности
Не склонна.
Флокеночувствительность
Не чувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 735
Ac3 860
Ar3 840
Ar1 685

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60
Горячекатаное 73-113 75-86 14-26 16
Отожженное 82-84 49-57 14-35 8
Нормализованное 120 53-80 66 48-65

Прокаливаемость

Твердость для полос прокаливаемости, HRB.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5  3  4.5  6  12  15  18  21  24
 102-108  94-99  90-96  88-91,5  82,5-99  79,5-87  78-84  75,5-81,5  74-80

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 201 192 185 176 156
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 83 78 77 74 71 68 63
Плотность, pn, кг/см3 7850 7828 7794 7759 7724 7687 7648 7611 7599 7584
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 53 53 53 49 46 43 39 36 32 30
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 233 296 387 487 607 753 904 1092 1140
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 (a, 10-6 1/°С) 12.4 13.2 13.9 14.4 14.8 15.1 15.3 14.1 13.2 13.3
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 465 486 515 532 565 586 620 691 708

Зарубежные аналоги Стали 15