15Х5М

Сталь 15Х5М   ГОСТ 20072-74      

Сталь мартенситного класса

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Вольфрам

Ванадий

Титан

Сера Фосфор

Не более

Не более

0,15

Не более

 0,5

Не более

0,5

4,5-

6,0

Не более

0,6

0,45-

0,60

Не более

 0,3

Не более

0,05

Не более 0,03

0,025

0,030


Твёрдость горячекатаной и кованой отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском стали, должна быть не более 217НВ.

Температура критических точек, оС

Ас1

Ас3 (Асm)

Аr3 (Аrсm)

Аr1

815

848

775

718


Рекомендуемые режимы термической обработки

Температура испытания, оС

Предел длительной прочности (неразрушающее напряжение). Н/мм2

(кгс/мм2), за время, ч

Предел ползучести, соответствующий 1% общей деформации Н/мм2

(кгс/мм2), за время, ч

 

Закалка (нормализация)

Отпуск (старение)

 

Температура

нагрева,

оС

Среда охлаждения

Темпера-

тура

нагрева,

оС

Среда охлаждения

10000

100000

100000

100000

Не менее

950-980

Воздух

840-880

Воздух

480

540

177(18,0)

98(10,0)

147(15,0)

74(7,5)

103(10,5)

65(6,5)

69(7,0)

39(4,0)

 


Состояние

поставки,

режимы

термической

обработки

Сечение,

мм

Предел

текучести

σ0,2

Временное

сопротивление

σВ

Относительное

удлинение δ5

Относительное

 сужение

поперечного

 сечения ψ

Ударная вязкость KCU,

 Дж/см2

Твёрдость,

НВ, не

более

МПа

%

не менее

   Прутки. Отжиг 840-860оС, охлаждение с печью

90

215

390

22

50

118

-

Листы горячекатаные или холоднокатаные. Отжиг 840-870оС, 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


Температура

испытания, оС

Предел

текучести

σ0,2

Временное

сопротив-

ление σВ

Относительное

удлинение

δ5

Относительное

сужение

поперечного

сечения ψ

Ударная

вязкость

 KCU,

 Дж/см2

Твёрдость HRCЭ

МПа

%

Поковки диаметром 280 мм. Нормализация 1000оС, воздух.

Отпуск 700оС, 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

-

-

500

465

550

19

75

-

-

550

390

500

22

82

-

-

600

300

415

22

84

-

-

Образцы из труб толщиной 10-12мм. 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

-

-

Образцы. Закалка 900оС, 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


Предел ползучести, МПа

Скорость ползучести,  % /ч

Температура, оС

103

1/10 000

480

64

1/10 000

540

69

1/100 000

480

39

1/100 000

540


Предел длительной прочности, МПа

Длительность, ч

Температура, оС

177

10 000

480

98

10 000

540

147

100 000

480

74

100 000

540


Ударная вязкость KCU, Дж/см2

Температура, оС

Термообработка

+20

-25(-20)

-40

-60

245

222

136

-

Труба. Отжиг 860оС, охлаждение с печью

281

306

288

-

Труба. Нормализация 1000оС. Отпуск 700оС

-

(284)

-

216

Закалка 900оС, воздух. Отпуск 600оС


Коррозионная стойкость.

Среда

Температура, оС

Длительность испытания, ч

Глубина, мм/год

Вода дистиллированная

300

50

0,033

500

0,19

600

0,784


Назначение: для корпусов и внутренних элементов аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов и крегинговых труб, детали насосов, задвижки, крепёж.

Рекомендуемая температура применения – 600оС.

Температура накала интенсивного окалинообразования – 650оС.

Срок работы – весьма длительный.

Температура ковки, оС: начала 1200, конца 800. Сечения до 800 мм подвергаются отжигу с перекристаллизацией и одному переохлаждению.

Свариваемость – трудно свариваемая. Способы сварки: РДС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 170 и σВ=390 МПа, Kυ б. ст=2,0, Kυ тв. спл=2,7

         Флокеночувствительность – чувствительна.

Склонность к охрупчиванию – не склонна.

Физические свойства

Температура испытания, оС

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 λ, Вт/(м · С)

-

37

36

35

34

33

-

-

-

-

Удельное сопротивление

ρ, НОм · м

430

-

-

-

-

-

-

-

-

-


Физические свойства

Температура испытания, оС

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/оС

11,3

11,6

11,9

12,2

12,3

12,5

-

-

-

-

   Удельная теплоёмкость 

 С, Дж/(кг· оС)

483

-

-

-

-

-

-

-

-

-


Сортамент стали должен соответствовать требованиям:

         ГОСТ 2590-88 – для горячекатаной круглой;

         ГОСТ 2591-88 – для горячекатаной квадратной;

         ГОСТ 1133-71 – для кованой круглой и квадратной;

ГОСТ 103-76 и ГОСТ 4405-75 – для горячекатаной полосовой;

ГОСТ 7417-75 – для калиброванной круглой;

ГОСТ 14955-77 – для калиброванной круглой со специальной отделкой поверхности;

ГОСТ 8559-75 – для калиброванной квадратной;

ГОСТ 8560-78 – для калиброванной шестигранной