Сталь марки 15Х5М
| Марка: 15Х5М Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 7417-75. Лист толстый: ГОСТ 7350-77. Полоса: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 1133-71. Трубы: ГОСТ 550-75, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75. Класс: Сталь жаропрочная низколегированная Использование в промышленности: трубы, задвижки, крепеж и другие детали, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600-650 °С.; сталь мартенситного класса |
| Химический состав в % стали 15Х5М | ||
| C | до 0,15 | |
| Si | до 0,5 | |
| Mn | до 0,5 | |
| Ni | до 0,6 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,03 | |
| Cr | 4,5 - 6 | |
| Mo | 0,45 - 0,6 | |
| W | до 0,3 | |
| V | до 0,05 | |
| Ti | до 0,03 | |
| Cu | до 0,2 | |
| Fe | ~91 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 15Х5М | |
| США | 501, 502, K41545, S50100, S50200, T12005, T51605 |
| Германия | 1.7362, 12CrMo19-5, T5, X12CrMo5 |
| Япония | SFVAB5A, STBA25, STC48, STFA25, STPA25 |
| Франция | 710CD5-05, Z15CD5-05, Z20CD5 |
| Евросоюз | 1.7362, 5CrMo16, X12CrMo5 |
| Италия | A16CrMo25-5KG, A16CrMo25-5KW |
| Китай | 10MoCr50 |
| Венгрия | 12CrMo20-5 |
| Польша | H5M |
| Румыния | 10MoCr50 |
| Чехия | 17102 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Удельный вес: 7750 кг/м3 Термообработка: Отжиг 840 - 860oC, Охлаждение печь. Твердость материала: HB 10 -1 = 170 МПа Температура ковки, °С: начала 1200, конца 800. Сечения до 800 мм подвергаются отжигу с перекристаллизацией и одному переохлаждению. Температура критических точек: Ac1 = 815 , Ac3(Acm) = 848 , Ar3(Arcm) = 775 , Ar1 = 718 Обрабатываемость резанием: в горячетканом состоянии при HB 170 и σв=390 МПа, К υ тв. спл=2,7 и Кυ б.ст=2,0 Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. |
| Механические свойства стали 15Х5М | ||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | НВ, не более |
| ГОСТ 20072-74 | Прутки. Отжиг 840-860 °С, охлаждение с печью | 90 | 215 | 390 | 22 | 50 | 118 | - |
| ГОСТ 7350-77 | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Отжиг 840-870 °С, воздух | 25 | 236 | 470 | 18 | - | - | - |
| ГОСТ 550-75 | 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 стали 15Х5М при повышенных температурах | ||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
| Поковки диаметром 280 мм. Нормализация 1000 °С, воздух. Отпуск 700 °С, воздух | ||||
| 20 200 300 400 450 500 550 600 | 660 580 550 530 520 465 390 300 | 800 680 670 630 620 550 500 415 | 16 15 15 14 16 19 22 22 | 50 68 65 64 70 75 82 84 |
| Образцы из труб толщиной 10-10 мм. Нормализация. Отпуск | ||||
| 20 400 450 500 600 | 485 430 385 350 170 | 640 510 480 430 310 | 18 12 15 18 21 | 78 75 76 82 91 |
| Механические свойства стали 15Х5М в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCЭ |
| Образцы. Закалка 900 °С, охлаждение на воздухе | ||||||
| 200 400 450 500 550 | 90 1010 1020 1120 760 | 1260 1220 1230 1250 850 | 16 18 20 16 19 | 63 64 65 64 73 | 125 112 123 92 250 | 35 35 37 35 20 |
| Механические свойства стали 15Х5М при испытаниях на длительную прочность | |||||
| Температура испытания, °С | Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/ч | Температура испытания, °С | Предел длительной прочности, МПа, не менее | Длительность испытания, ч |
| 480 540 480 540 | 103 64 69 39 | 1/10 000 1/10 000 1/100 000 1/100 000 | 480 540 480 540 | 177 98 147 74 | 10 000 10 000 100 000 100 000 |
| Ударная вязкость стали 15Х5М KCU, (Дж/см2) | ||||
| Т= +20 °С | Т= -25 (-20) °С | Т= -40 °С | Т= -60 °С | Термообработка |
| 245 281 - | 222 306 (284) | 136 288 - | - - 216 | Труба. Отжиг 860 °С, охлаждение с печью. Труба. Нормализания 1000 °С. Отпуск 700 °С. Закалка 900 °С, воздух. Отпуск 600 °С. |
| Коррозионная стойкость стали 30Х KCU | |||
| Среда | Температура, °С | Длительность испытания, ч | Глубина, мм/год |
| Вода дистилированная | 300 500 600 | 50 | 0,033 0,19 0,784 |
| Физические свойства стали 15Х5М | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2.11 | 7750 | 430 | |||
| 100 | 11.3 | 37 | 7730 | 483 | ||
| 200 | 11.6 | 36 | 7700 | |||
| 300 | 11.9 | 35 | 7670 | |||
| 400 | 1.78 | 12.2 | 34 | 7640 | ||
| 500 | 1.45 | 12.3 | 33 | 7610 | ||
| 600 | 1.02 | 12.5 | 7580 | |||
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
