Сталь 15 х гост

Обновлено: 16.05.2024

Heat-resistant steel. Specifications

Дата введения 1976-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 августа 1974 г. N 1966 дата введения установлена 01.01.76

Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

ВЗАМЕН ГОСТ 10500-63 в части теплоустойчивой стали и ГОСТ 5632-72 в части марок 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в октябре 1980 г., декабре 1985 г. (ИУС 12-80, 3-86).

Настоящий стандарт распространяется на легированную теплоустойчивую сталь перлитного и мартенситного классов горячекатаную и кованую диаметром или толщиной до 200 мм, калиброванную, изготовляемую в прутках, полосах и мотках.

Сталь предназначается для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 600 °С в течение длительного времени.

В части норм химического состава стандарт распространяется на слитки, все виды проката, поковки и штамповки.

Показатели технического уровня, установленные настоящим стандартом, предусмотрены для высшей и первой категорий качества.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. По видам обработки сталь подразделяют на:

1.2. По состоянию материала сталь подразделяют:

без термической обработки;

термически обработанную - Т;

нагартованную - Н (для калиброванной стали).

1.3. В зависимости от назначения горячекатаная и кованая сталь подразделяется на подгруппы:

а - для горячей обработки давлением;

б - для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности);

в - для холодного волочения (подкат).

Назначение стали (подгруппа) должно быть указано в заказе.

2а. СОРТАМЕНТ

2.1а. Сортамент стали должен соответствовать требованиям:

ГОСТ 2590-88* - для горячекатаной круглой;

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2590-2006. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 2591-88* - для горячекатаной квадратной;

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2591-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 1133-71 - для кованой круглой и квадратной;

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

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 103-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

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.

1. Допускается изготовлять горячекатаную квадратную сталь со стороной квадрата до 100 мм по ГОСТ 2591-88 с углами, закругленными радиусом, не превышающим 0,15 стороны квадрата.

2. Допускается поставлять круглую калиброванную шлифованную сталь длиной не менее 2 м.

Примеры условных обозначений

Сталь горячекатаная квадратная, со сторонами квадрата 30 мм, обычной точности проката В по ГОСТ 2591-88 марки 20Х3МВФ, для горячей обработки, без термической обработки:

Сталь горячекатаная полосовая, толщиной 36 мм, шириной 90 мм, по ГОСТ 103-76 марки 20Х1М1Ф1БР-Ш, для холодной механической обработки, термически обработанная:

Сталь калиброванная круглая диаметром 25 мм, класса точности 4, ГОСТ 7417-75, марки 12Х1МФ, качество поверхности группы В, нагартованная:

Разд.2а. (Введен дополнительно, Изм. N 2).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Легированную теплоустойчивую сталь изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

2.2. Марки и химический состав стали должны соответствовать указанным в табл.1.

Массовая доля серы и фосфора в стали высшей категории качества должна быть на 0,005% меньше значений, приведенных в табл.1.

Массовая доля элементов, %

1. Стали перлитного класса

2. Стали мартенситного класса

1. Химические элементы в марках стали обозначены следующими буквами: Б - ниобий, В - вольфрам, М - молибден, Н - никель, Р - бор, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром.

Наименование марок сталей состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр. Цифры, стоящие после букв, указывают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в стали в сотых долях процента.

Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквой - Ш.

2. Указанное в таблице количество бора и церия химическим анализом не определяется.

3. Примесь меди не должна превышать 0,20%, а в стали, изготовленной скрап-процессом, не более 0,30%.

4. Сталь марки 25Х1МФ может изготовляться с массовой долей молибдена в пределах 0,6-0,8%, в этом случае она обозначается маркой 25Х1М1Ф (Р2).

5. Допускается наличие вольфрама до 0,2%, ванадия до 0,05%, титана до 0,03% (за исключением стали марки 20Х1М1Ф1БР) в сталях перлитного класса, не легированных этими элементами, если иное количество этих элементов не оговорено в документации, утвержденной в установленном порядке. В стали марки 20Х1М1Ф1БР титан химическим анализом не определяется.

6. Допускается наличие вольфрама до 0,3%, ванадия до 0,05%, молибдена до 0,2% и титана до 0,03% в сталях мартенситного класса, не легированных этими элементами, если иное количество этих элементов не оговорено в документации, утвержденной в установленном порядке.

7. Массовая доля серы в стали, выплавленной методом электрошлакового переплава, должна быть не более 0,015%.

2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3. В готовом прокате и изделиях при соблюдении норм механических свойств и других требований настоящего стандарта допускаются отклонения по химическому составу, не превышающие норм, указанных в табл.2.

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Сталь марки 15 конструкционная углеродистая

Цифра 15 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,15%.

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 2590-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702 — 78.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-87.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-78, ГОСТ 10234-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-91.

Характеристики и применение

Сталь 15 является нелегированной качественной сталью и применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности не подвергающихся при эксплуатации высоким напряжениям и работающим при температуре от -40 до 450°С, деталей после ХТО и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Сталь 15 применяется для изготовления узлов и деталей неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов:

  • реакционных камер,
  • эвапораторов,
  • ректификационных колон,
  • газосепараторов,
  • корпусов теплообмеников,
  • приварных фланцев

В нефтянном машиностроении из стали этих марок изготавливают:

  • сердечники поршней грязевых насосов,
  • сухари кованых бурильных ключей,
  • оси,
  • соединительные муфты,
  • пальцы крейцкопфов и шестерни привода масляного насоса компрессоров,
  • различных болтов,
  • гайки,
  • винты,
  • шпильки,
  • вилки,
  • рычаги,
  • шайбы и т.д.

Вместо стали марки 15 для изготовления ответственных деталей нефтепромыслового и нефтезаводского оборудования может быть рекомендована сталь с повышенным содержание марганца 15Г. Эта сталь по сравнению со сталью 15 (с нормальным содержанием марганца) обладает большей прочностью при сохранении высоких пластических свойств.

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

C Si Mn Сr S P Cu Ni As
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,025 0,04 0,035 0,25 0,25 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

C Si Mn P S Cr Ni Cu
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,030 0,035 0,25 0,30 0,30

Термообработка — цементация, цианирование

Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 15 в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).

Цементация производится при температуре 910- 930°С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780-800°С в воде и отпускаются при 150-180°С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20-25% цианистого натрия, при температуре 820-850°С в течении 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный слой глубиной 0,2-0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180°С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62-64.

Механические свойства проката

Механические свойства поковок

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Предел
текучести
σt, Н/мм 2		 Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
225 370 27 55

ПРИМЕЧАНИЕ: Механические свойства определены на нормализованных образцах.

Механические свойства калиброванной металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее, для металлопродукции
нагартованной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
440 8 45
отоженной или
высокоотпущенной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
340 23 55

Механические свойства (ПНАЭ Г-7-002-86)

Сортамент Характеристика Температура, К (°С)
293
(20)		 293
(20)		 323
(50)		 373
(100)		 423
(150)		 473
(200)		 523
(250)		 573
(300)
Сортовая
горячекатаная
сталь
толщиной
или диаметром
до 80 мм		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 323
(33)		 314
(32)		 294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 186
(19)		 186
(19)		 186
(19)		 177
(18)		 177
(18)		 157
(16)		 137
(14)		 118
(12)
Поковки
диаметром до
300 мм, КП175*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 355
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)		 314
(32)		 294
(30)		 294
(30)		 294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 175
(18)		 167
(17)		 157
(16)		 147
(15)		 147
(15)		 128
(13)		 118
(12)		 118
(12)
То же,
до 100 мм,
КП195*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 390
(40)		 383
(39)		 373
(38)		 363
(37)		 353
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 195
(20)		 195
(20)		 177
(18)		 167
(17)		 167
(17)		 147
(15)		 128
(13)		 128
(13)
Поковки
диаметром до
50 мм, КП215*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 390
(40)		 383
(39)		 373
(38)		 363
(37)		 353
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 195
(20)		 195
(20)		 177
(18)		 167
(17)		 167
(17)		 147
(15)		 128
(13)		 128
(13)

ПРИМЕЧАНИЕ. 215* — категория прочности, цифра — значение предела текучести при 20 °С.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С Состояние поставки σ0.2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/см 2
20 Пруток диаметром 45 мм. 215 420 33 70 211
200 Нормализация при 900-920°С,
отпуск при 650-660°С		 205 400 24 68 216
300 170 420 24 63 235
400 150 380 33 71 157
500 150 235 36 75 123

ПРИМЕЧАНИЕ. σ 400 1/10000=116 МПа, σ 400 1/100000=93 МПа, σ 450 1/10000=78 МПа, σ 450 1/100000=47 МПа,

Сталь 15Х конструкционная легированная

Сталь 15Х применятся для изготовления цементуемых деталей к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, а также деталей работающих в условиях износа при трении:

  • втулки,
  • пальцы,
  • шестерни,
  • валики,
  • толкатели

Хромистая сталь марки 15Х применяется в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности преимущественно для изготовления цементуемых деталей, например, колоколов и метчиков ловильных и бурильных труб, различного
рода шестерен, валиков, осей, поршневых вальцов, муфт, фланцев, тарелок клапанов грязевых насосов, звездочек цепных передач буровых установок, работающих при высоких нагрузках и большой скорости, зубчатых колес буровых установок и т.д. [1]

Расшифровка стали 15Х

  • Согласно ГОСТ 4543-2016 цифра 15 перед буквенным указывает среднюю массовую долю углерода (С) в стали в сотых долях процента, т.е. средняя массовая доля углерода в стали составляет 0,15%.
  • Буква Х в обозначении марки стали указывает, что в стали содержится хром (Cr). Отсутствие цифр за буквой Х озночает, что хрома в стали содержится до 1,5%.
  • Если в конце обозначения марки стали присутствует буква А, то это указывает, что сталь относится к категории высококачественной.

Термообработка

Цементация стали 15Х производится при температуре 920-950 °С. с последующей закалкой с температуры 800-820 °С в масле и отпуском при 180-200 °С. Время выдержки при температуре цементации ориентировочно может быть определено из расчета 1 ч на 0,1 мм толщины цементованного слоя.

Цементованная и термически обработанная сталь марки 15Х имеет большую прочность сердцевины, чем сталь 15.

Химический состав, % (ГОСТ 4543-77)

С Si Mn Cr Ni Cu S P
не более
0,12-0,18 0,17-0,37 0,4-0,7 0,7-1,0 0,30 0,30 0,035 0,035

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали Массовая доля элементов, %
С Si Mn Cr Ni Mo Al Ti V B
15Х 0,12-0,18 0,17-0,37 0,40-0,70 0,70-1,00 — — — — — —

ПРИМЕЧАНИЕ: Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано (см. ГОСТ 4543-2016).

Механические свойства (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали 38ХА
Режим термической обработки Закалка Температура, °С 1-й закалки
или нормализации		 880
2-й закалки 770-820
Среда
охлаждения		 Вода или масло
Отпуск Температура, °С 180
Среда
охлаждения		 Воздух или масло
Механические
свойства,
не менее		 Предел
текучести,
σт, МПа		 490
Временное
сопротивление,
σв, МПа		 690
Относительное удлинение
δ5, %		 12
сужение
Ψ, %		 45
Ударная
вязкость
KCU, Дж/см 2		 69
Размер сечения
заготовок для
термической
обработки (диаметр
круга или сторона
квадрата), мм		 15

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка Сечение, мм КП σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2 Твердость HB, не более
не менее
Нормализация До 100 195 195 390 26 55 59 111-156
100-300 195 195 390 23 50 54 111-156
Закалка+отпуск До 100 345 345 590 18 45 59 174-217

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2
200 550 780 7 46 39
300 560 750 4 55 49
400 560 720 6 59 78
500 540 680 9 61 98
600 530 630 10 61 127

Примечание: Закалка с 880 °С.

Механические свойств при повышенных температурах

tисп. °С σв, МПа δ10, % Ψ, %
800 48 36 56
900 47 19 25
1000 32 29 52
1100 32 42 96
1150 19 52 98

Ударная вязкость KCU

Термообработка KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С
+20 -40
Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 200 °С, 1 ч 98 61

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1260, конца 800. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, сечением 200-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Свариваемость — сваривается без ограничений(Кроме химико-термических обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,9 и Kv б.ст = 1,0 при σв = 730 МПа.

Сталь 15X5M конструкционная теплоустойчивая

Цифра 15 перед буквенным обозначением указывает максимальную массовую долю углерода в сотых долях процента, т.е. углерода в стали 15Х5М максимально 0,15%.

Буква Х указывает на то, что в стали содержится хром, а цифра 5 следующая за ней указывает, что среднее содержание хрома в стали около 5%.

Буква М указывает на то, что в стали содержится молибден. Отсутствие цифр за буквой М означает, что молибдена в стали содержится в малом количестве.

Иностранные аналоги

ВАЖНО. Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Германия DIN США (AISI, ASTM) Япония
12CrMo195 (1.7362) 501, A182(F5),
ASTM SA-387 Gr5,
ASTM SA-335 GrP5,
ASTM SA-182 CrF5,
ASTM SA-336 CrF5		 SCMV6 JISG4109,
STPA25 JISG3458,
SFVAF5B J1SG3203

Заменители

Для изготовления труб взамен молибденосодержащей стали 15Х5М могут быть рекомендованы стали марок 15Х5, 15Х5ВФ и 12Х8ВФ.

Механические свойства этих сталей в горячекатаных изделиях (листовой и сортовой прокат, трубы и поковки) весьма близки к свойствам стали 15Х5М, поэтому практически в расчетах их можно принимать одинаковыми.

Однако сталь марки 15Х5 может быть рекомендована взамен стали 15Х5М в средах, содержащих серу только до температуры 425°С, а сталь 15Х5ВФ — в средах, содержащих серу до температуры 500°С. При температурах выше указанных пределов стали 15Х5 и 15Х5ВФ имеют несколько худшие показатели прочности чем сталь 15Х5М.

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности сталь 15Х5 и 15Х5ВФ применяется для горячих трубопроводов, змеевиков печей стабилизации, трубок теплообменников и т. д.

Стали 12Х8ВФ по жаропрочности при 550 и 600°С не уступает стали 15Х5М, а по коррозионной стойкости в содержащих серу средах процессов первичной перегонки и крекинга превосходит эту сталь в 2—3 раза.

Сталь 12Х8ВФ рекомендована — для изготовления труб, применяющихся на нефтезаводах в качестве печных и коммуникационных труб, работающих при температуре до 575°С в условиях агрессивных сред, содержащих серу.

Назначение, характеристики и применение

Сталь марки 15Х5М применяется для изготовления деталей, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600-650°С и получила наибольшее распространение в нефтепереработке и нефтехимии. Эта сталь используется главным образом в виде труб и поковок для изготовления фланцев, фитингов и других изделий, применяемых в процессах прямой перегонки и крекинга, перерабатывающих сернистые нефти и нефтепродукты при температурах до 550°С

По данным лабораторных исследований сталь 15Х5М в сернистой среде обладает в 4-10 раз более высокой коррозионной стойкостью по сравнению с углеродистой сталью. Ее сопротивление окислению при 540°С в 3 раза превышает сопротивление углеродистой стали.

Листовая сталь марки 15Х5М используется для изготовления штампосварных угольников, заглушек, переходов и других деталей горячих коммуникаций.

Характерная особенность стали 15Х5М — способность при охлаждении на воздухе после горячей обработки или сварки закаливаться, приобретая высокую твердость (HB 400-420). После отжига сталь становится мягкой (HB 130-100). В аппаратуре эту сталь чаще применяют в отожженном состоянии.

Повышенные пластические свойства отожженной стали 15Х5М позволяют с успехом производить развальцовку при монтаже труб в печных двойниках и трубных решетках теплообменников.

Сталь 15Х5М относится к термически упрочняемым сталям.

Химический состав, % (ГОСТ 20072-74)

C Si Mn Сr Mo Ni S Р Cu W V Ti
не более не более
0,15 0,5 0,5 4,5-6,0 0,45-0,60 0,6 0,025 0,030 0,20 0,3 0,05 0,03

Обычно отжиг стали 15Х5М производится при 850-860°С с последующим медленным охлаждением, со скоростью не более 25°С в час до температуры 650°С, далее на спокойном воздухе или в печи.

Нормализация при 1000°С с последующим высоким отпуском при 700°С c охлаждением на воздухе, значительно повышает прочность стали 15Х5М, что позволяет существенно уменьшить толщину стенок труб. Термически обработанная сталь 15Х5М применяется в реактивных блоках установок каталитического риформинга для изготовления змеевиков трубчатых печей, горячих трубопроводов, штуцеров, фитингов, фланцев и ответственных элементов аппаратуры, эксплуатируемых при температурах до 575°С, а при кратковременном воздействии — до 600°С.

Твердость горячекатаной и кованой отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском стали (ГОСТ ГОСТ 20072-74)

Марки стали Диаметр
отпечатка, мм,
не менее		 Число
твердости
HB, не более
Новое
обозначение		 Старое
обозначение
15Х5М Х5М 4,1 217

Механические свойства (ГОСТ 20072-74)

  1. Нормы механических свойств относятся к образцам, отобранным от прутков диаметром или толщиной до 90 мм включ. При испытании прутков диаметром или толщиной свыше 90 до 150 мм допускается понижение относительного удлинения на 2 абс. %, относительного сужения на 5 абс. %, и ударной вязкости на 10 отн. % по сравнению с нормами, указанными в таблице. Для прутков диаметром или толщиной 151 мм и выше допускается понижение относительного удлинения на 3 абс. %. относительного сужения на 10 абс. % и ударной вязкости на 15 отн. %. Нормы механических свойств прутков диаметром или толщиной свыше 90 мм, перекатанных или перекованных на круг или квадрат размером 90 мм. должны соответствовать требованиям таблице.
  2. Ударная вязкость определяется по требованию потребителя.

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм Предел
текучести
σ0,2, МПа		 Предел
прочности
σв, МПа		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ, %		 КСU,
Дж/см 2		 Твердость HB,
не более
не менее
ГОСТ 20072-74 Пруток.
Отжиг при 840-860°С,
охл. с печью		 90 215 390 22 50 118 —
ГОСТ 7350-77 Лист горячекатанный
или холоднокатанный.
Отжиг при
840-870°С,
охл. на воздухе		 25 236 470 18 — — —
ГОСТ 550-75 Труба
горячедеформированная,
термообработанная		 2-25 216 392 22 50 118 170
Труба холодно-
и теплодеформированная,
термообработанная		 2-25 216 392 22 — — 170
Труба
горячедеформированная,
термообработанная.
Нормализация+отпуск		 2-25 588 16 65 98 235

tисп, °С Предел
текучести
σ0,2, МПа		 Предел
прочности
σв, МПа		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ, %
Поковка диаметром 280 мм.
Нормализация при 1000°С,
охл. на воздухе;
отпуск при 700°С,охл. на воздухе
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 10-12 мм. 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

ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы.Закалка с 900 °С , охл. на воздухе

Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 20072-74)

Предел
ползучести, МПа		 Скорость
ползучести, %/ч		 Температура, °С Предел
длительной
прочности, МПа		 Длительность, ч Температура, °С
103 1/10000 480 177 10000 480
64 1/10000 640 98 10000 540
69 1/100000 480 147 100000 480
39 1/100000 540 74 100000 540
Термообработка КСU, Дж/см 2 при
температуре, °С
+20 -25 (-20) -40 -60
Отжиг при
860°С, с печью		 245 222 136 —
Нормализация при
1000°С;
отпуск при
700°С		 281 306 288 —
Закалка с 900°С; охл.на воздухе, отпуск при 600°С — (284) — 216

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

Свариваемость-трудносвариваемые. Способ сварки-РДС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием-Kv тв.спл. = 2,7 и Kv б.ст. = 2,0 в горячекатанном состоянии при HB 170-225 и σв = 390 МПа.

Склонность к отпускной хрупкости-не склонна 82.

Коррозионная стойкость

Среда Температура,
°С		 Длительность
испытания, ч		 Глубина,
мм/год
Вода
дистиллированная		 300 50 0,033
500 0,190
600 0,784

Сварка стали 15Х5М

Сварка стали 15Х5М, как между собой, так и в сочетании со сталями ферритного, мартенсито-ферритного, а также с другими сталями перлитного класса, должна производиться с подогревом и без перерыва в работе.

При вынужденных перерывах следует обеспечить медленное и равномерное охлаждение металла за счет изоляции его асбестом, теплоизоляционными матами из керамического волокна и другими термоизоляционными материалами. Сталь марки 15Х5М подвергнуть «термическому отдыху» при температуре 300-350°С с выдержкой 2-3 ч (400-450°С с выдержкой 1,5 ч).

Перед возобновлением сварки стык необходимо тщательно очистить от грязи, шлака, окалины и подогреть.

Ручная дуговая сварка соединений труб из стали марки 15Х5М

  1. Рекомендации по сварке стали 15Х5М даны применительно к изготовлению печных змеевиков, являющихся основным видом продукции из этой стали. Допускается использование рекомендаций при сварке других изделий.
  2. Подготовку кромок труб под сварку необходимо выполнять согласно ГОСТ 16037 механическим способом.
    Подготовка кромок труб под сварку термическим способом резки допускается лишь в исключительных случаях в процессе монтажа трубопровода при отсутствии возможности механической обработки кромок обычными средствами.
    При этом должен быть обеспечен подогрев перед резкой в соответствии с указаниями технологической инструкции.
  3. Собранные под сварку детали и узлы прихватывают теми же электродами, которыми производится сварка.
  4. Сварку змеевиков печей и трубопроводов из стали 15Х5М следует производить электродами марки ЦЛ-17 типа Э-10Х5МФ по ГОСТ 9467.
  5. Прихватку и сварку выполняют с предварительным и сопутствующим подогревом свариваемых частей до температуры 350-400°С при любой толщине.
    Сварку следует производить непосредственно после прихватки, не допуская охлаждения свариваемых стыков ниже 300°С.
  6. Сварку следует выполнять на постоянном токе при обратной полярности (плюс на электроде) короткой дугой.
  7. Количество слоев в шве в зависимости от толщины стенки приведено в таблице ниже.

Количество слоев в зависимости от свариваемой толщины при ручной дуговой сварке труб из стали марки 15Х5М

Сталь 15 х гост

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 января 2017 г. N 10-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 4543-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2017 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2019 г.

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную и кованую (диаметром или толщиной до 250 мм включительно), калиброванную и со специальной отделкой поверхности металлопродукцию из конструкционной легированной стали, применяемую в конструкциях общего назначения, после термической обработки.

Горячекатаную и кованую металлопродукцию диаметром или толщиной свыше 250 до 300 мм включительно изготовляют по согласованию изготовителя с заказчиком.

1.2 В части требований к химическому составу настоящий стандарт распространяется на слитки, блюмы, слябы, катаные, кованые и непрерывно-литые заготовки, поковки, штамповки, листовой прокат и другие виды металлопродукции.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 103-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент

ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 1051-73 Прокат калиброванный. Общие технические условия

ГОСТ 1133-71 Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя

ГОСТ 2216-84 Калибры-скобы гладкие регулируемые. Технические условия

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 2591-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент

ГОСТ 2879-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 4405-75 Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент

ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

ГОСТ 5657-69 Сталь. Метод испытания на прокаливаемость

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 7417-75 Сталь калиброванная круглая. Сортамент

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 7566-2018 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8559-75 Сталь калиброванная квадратная. Сортамент

ГОСТ 8560-78 Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент

ГОСТ 8817-82 Металлы. Метод испытания на осадку

ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 10243-75 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора

ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома

ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди

ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана

ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота

ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора

ГОСТ 14955-77 Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия

ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 21120-75 Прутки и заготовки круглого и прямоугольного сечения. Методы ультразвуковой дефектоскопии

ГОСТ 21650-76 Средства скрепления тарно-штучных грузов в транспортных пакетах. Общие требования

Читайте также: