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