Сталь 15мо3 российский аналог

Обновлено: 16.05.2024

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

Термообработка

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.

Температура критических точек, °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

Механические свойства при повышенных температурах

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

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

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

Ударная вязкость KCU

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

Технологические свойства

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 Mo 3


Характеристики марки стали 15 Mo 3

Стандарт

Химический состав, %

C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu N Fe
0.12-0.20 0.4-0.9 0.25-0.35 Остальное

+N
Примечание "Нормализация: 890 - 950°C
"
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 275 МПа
Временное сопротивление разрыву: 440 - 590 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 270 МПа
Временное сопротивление разрыву: 440 - 590 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 260 МПа
Временное сопротивление разрыву: 440 - 590 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 240 МПа
Временное сопротивление разрыву: 430 - 580 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 220 МПа
Временное сопротивление разрыву: 420 - 570 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Толщина: 150 - 250 мм ;
Предел текучести: > 210 МПа
Временное сопротивление разрыву: 410 - 570 МПа
Относительное удлинение: > 22 %
Работа удара KV при 20°С: > 40 Дж
Испытание на водородное растрескивание (HIC)
Класс I
Коэффициент длины трещин (CLR): < 5 %
Коэффициент толщины трещин (CTR): < 1.5 %
Коэффициент чувствительности к растрескиванию (CSR): < 0.5 %
Класс II
Коэффициент длины трещин (CLR): < 10 %
Коэффициент толщины трещин (CTR): < 3 %
Коэффициент чувствительности к растрескиванию (CSR): < 1 %
Класс III
Коэффициент длины трещин (CLR): < 15 %
Коэффициент толщины трещин (CTR): < 5 %
Коэффициент чувствительности к растрескиванию (CSR): < 2 %
Испытания при повышенной температуре
Температура испытания 50°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 273 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 268 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 258 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 238 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 218 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 208 МПа
Температура испытания 100°С
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 264 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 259 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 250 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 230 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 211 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 202 МПа
Температура испытания 150°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 250 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 245 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 236 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 218 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 200 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 191 МПа
Температура испытания 200°С
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 233 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 228 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 220 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 203 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 186 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 178 МПа
Температура испытания 250°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 213 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 209 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 202 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 186 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 171 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 163 МПа
Температура испытания 300°С
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 194 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 190 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 183 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 169 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 155 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 148 МПа
Температура испытания 350°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 175 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 172 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 165 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 153 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 140 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 134 МПа
Температура испытания 400°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 159 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 156 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 150 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 139 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 127 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 121 МПа
Температура испытания 450°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 147 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 145 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 139 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 129 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 118 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 113 МПа
Температура испытания 500°C
Толщина: < 16 мм ;
Предел текучести: > 141 МПа
Толщина: 16 - 40 мм ;
Предел текучести: > 139 МПа
Толщина: 40 - 60 мм ;
Предел текучести: > 134 МПа
Толщина: 60 - 100 мм ;
Предел текучести: > 123 МПа
Толщина: 100 - 150 мм ;
Предел текучести: > 113 МПа
Толщина: > 150 мм ;
Предел текучести: > 108 МПа

Физические свойства

Другие наименования:

Великобритания
243 B - Включена в 2 стандарта

Венгрия
KL 8 - MSZ 1741

Германия
15 Mo 3 BOHLER D 500
Almenit 5415
Altherm Mo
BGH 5415
BOHLER D500
Buderus 15 Mo 3
DIRO-15 Mo 3
EUD 5415
EW 305
IS 5415
Klockner 15 Mo 3
Marker G 15 Mo 3
Remy 1.5415
THERMON 16 MO 3
TS 15 Mo 3
UHB 5415

Аналоги российских и зарубежных сталей

Ниже перечислены страны и действующие в них стандарты на металлы:

  • Австралия - AS (Australian Standart)
  • Австрия - ONORM
  • Бельгия - NBN
  • Болгария - BDS
  • Венгрия - MSZ
  • Великобритания - B.S. (British Standart)
  • Германия - DIN (Deutsche Normen), WN
  • Европейский союз - EN (European Norm)
  • Италия - UNI (Italian National Standards)
  • Испания - UNE (Espaniol National Standards)
  • Канада - CSA (Canadian Standards Association)
  • Китай - GB
  • Норвегия - NS (Standards Norway)
  • Польша - PN (Poland Norm)
  • Румыния - STAS
  • Россия - ГОСТ (Государственный стандарт), ТУ (Технические условия)
  • США - AISI (American Iron and Steel Institute), ACI (American Concrete Institute), ANSI (American National Standards Institute), AMS (American Mathematical Society: Mathematics Research and Scholarship), API (American Petroleum Institute), ASME (American Society of Mechanical Engineers), ASTM (American Society of Testing and Materials), AWS (American Welding Society), SAE (Society of Automotive Engineers), UNS
  • Финляндия - SFS (Finnish Standards Association)
  • Франция - AFNOR NF (association francaise de normalisation)
  • Чехия - CSN (Czech State Norm)
  • Швеция - SS (Swedish Standart)
  • Швейцария - SNV (Schweizerische Normen-Vereinigung)
  • Югославия - JUS
  • Япония - JIS (Japanese Industrial Standart)
  • Интернациональный стандарт - ISO (International Organization for Standardization)

В США используется несколько систем обозначения металлов и сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации. Наиболее известными организациями являются :

  • AISI - Американский Институт Чугуна и Стали
  • ACI - Американский Институт Литья
  • ANSI - Американский Национальный Институт Стандартизации
  • AMS - Спецификация Аэрокосмических Материалов
  • ASME - Американское Общество Инженеров - Механиков
  • ASTM - Американское Общество Испытания Материалов
  • AWS - Американское Общество Сварщиков
  • SAE - Общество Инженеров - Автомобилистов

Ниже приведены наиболее популярные системы обозначений стали, используемые в США.

Система обозначений AISI:

Углеродистые и легированные стали:
В системе обозначений AISI углеродистые и легированные стали, как правило, обозначаются с помощью четырех цифр. Первые две цифры обозначают номер группы сталей, а две последние - среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100. Так сталь 1045 относится к группе 10ХХ качественных конструкцион-ных сталей (несульфинированных с содержанием Mn менее 1%) и содержит углерода около 0.45%.
Сталь 4032 является легированной (группа 40ХХ), со средним содержанием С - 0.32% и Mo - 0.2 или 0.25% (реальное содержание C в стали 4032 - 0.30 - 0.35%, Mo - 0.2 - 0.3%).
Сталь 8625 также является легированной (группа 86ХХ) со средним содержанием: С - 0.25% (реальные значения 0.23 - 0.28%), Ni - 0.55% (0.40 - 0.70%), Cr - 0.50% (0.4 - 0.6%), Mo - 0.20% (0.15 - 0.25%).
Помимо четырех цифр в наименованиях сталей могут встречаться также и буквы. При этом буквы B и L, означающие, что сталь легирована соответственно бором (0.0005 - 0.03%) или свинцом (0.15 - 0.35%), ставятся между второй и третьей цифрой ее обозначения, например: 51B60 или 15L48.
Буквы M и E ставят впереди наименования стали, это означает, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква M) или выплавлена в электропечи (буква E). В конце наименования стали может присутствовать буква H, означающая, что характерным признаком данной стали является прокаливаемость.

Нержавеющие стали:
Обозначения стандартных нержавеющих сталей по AISI включает в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали. Так обозначения аустенитных нержавеющих сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенсистные стали определяются в классе 4ХХ. При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе.

Обозначения в углеродистых сталях:
10ХХ - Нересульфинированные стали, Mn : менее 1%
11ХХ - Ресульфинированные стали
12ХХ - Рефосфорированные и ресульфинированные стали
15ХХ - Нересульфинированные стали, Mn : более 1%

Обозначения в легированных сталях:
13ХХ - Mn : 1.75%
40ХХ - Mo : 0.2, 0.25% или Mo : 0.25% и S : 0.042%
41ХХ - Cr : 0.5, 0.8 или 0.95% и Mo : 0.12, 0.20 или 0.30%
43ХХ - Ni : 1.83%, Cr : 0.50 - 0.80%, Mo : 0.25%
46ХХ - Ni : 0.85 или 1.83% и Mo : 0.2 или 0.25%
47ХХ - Ni : 1.05%, Cr : 0.45% и Mo : 0.2 или 0.35%
48ХХ - Ni : 3.5% и Mo : 0.25%
51ХХ - Cr : 0.8, 0.88, 0.93, 0.95 или 1.0%
51ХХХ - Cr : 1.03%
52ХХХ - Cr : 1.45%
61ХХ - Cr : 0.6 или 0.95% и V : 0.13% min или 0.15% min
86ХХ - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.20%
87ХХ - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.25%
88XX - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.35%
92XX - Si : 2.0% или Si : 1.40% и Cr : 0.70%
50BXX - Cr : 0.28 или 0.50%
51BXX - Cr : 0.80%
81BXX - Ni : 0.30%, Cr : 0.45% и Mo : 0.12%
94BXX - Ni : 0.45%, Cr : 0.40% и Mo : 0.12%

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по AISI означают:
xxxL - Низкое содержание углерода < 0.03%
xxxS - Нормальное содержание углерода < 0.08%
xxxN - Добавлен азот
xxxLN - Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азот
xxxF - Повышенное содержание серы и фосфора
xxxSe - Добавлен селен
xxxB - Добавлен кремний
xxxH - Расширенный интервал содержания углерода
xxxCu - Добавлена медь

Примеры :
Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней < 0.08%. В то же время в стали 304 L углерода всего < 0.03%, а в стали 304 H углерод определяется интервалом 0.04 - 0.10%. Указанная сталь, кроме того, может быть легирована азотом (тогда ее наименование будет 304 N) или медью (304 Cu).
В стали 410, относящейся к мартенсито - ферритному классу, содержание углерода 410 S - углерода < 0.08%. В стали 430 F в отличие от стали 430 повышенное содержание серы и фосфора, а в сталь 430 F Se добавлен еще и селен.

Система обозначений ASTM:

Обозначение сталей в системе ASTM включает в себя :

  • букву A, означающую, что речь идет о черном металле;
  • порядковый номер нормативного документа ASTM (стандарта);
  • собственно обозначение марки стали.

Обычно в стандартах ASTM принята американская система обозначений физических величин. В том же случае, если в стандарте приводится метрическая система обозначений, после его номера ставится буква М. Стандарты ASTM, как правило, определяют не только химический состав стали, но и полный перечень требований к металлопродукции. Для обозначения собственно марок сталей и определения их химического состава может быть использована как собственная система обозначений ASTM (в этом случае химический состав сталей и их маркировка определяется непосредственно в стандарте), так и другие системы обозначений, например AISI - для прутков, проволоки, заготовки и др., или ACI - для отливок из нержавеющих сталей.

Примеры :
A 516 / A 516M - 90 Grade 70 Здесь A определяет то, что речь идет о черном металле; 516 - это порядковый номер стандарта ASTM (516M - это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений); 90 - год издания стандарта; Grade 70 - марка стали. В данном случае используется собственная система обозначений сталей ASTM, здесь 70 определяет минимальный предел прочности стали при испытаниях на растяжение (в ksi, что составляет около 485 МПа).
A 276 Type 304 L. В данном стандарте используется обозначение марки стали в системе AISI - 304 L.
A 351 Grade CF8M. Здесь используется система обозначений ACI: первая буква C означает, что сталь относится к группе коррозионно-стойких, 8 - определяет среднее содержание в ней углерода (0.08%), M - означает, что в сталь добавлен молибден.
A 335 / A 335M grade P22; A 213 / A 213M grade T22; A 336 / A 336M class F22. В данных примерах используется собственная маркировка сталей ASTM. Первые буквы означают, что сталь предназначена для производства труб (P или T) или поковок (F).
A 269 grade TP304. Здесь используется комбинированная система обозначений. Буквы TP определяют, что сталь предназначена для производства труб, 304 - это обозначение стали в системе AISI.

Универсальная система обозначений UNS:

UNS - это универсальная система обозначений металлов и сплавов. Она была создана в 1975 с целью унификации различных систем обозначений, используемых в США. Согласно UNS обозначения сталей состоят из буквы, определяющей группу сталей и пяти цифр.
В системе UNS проще всего классифицировать стали AISI. Для конструкционных и легированных сталей, входящих в группу G, первые четыре цифры наименования - это обозначение стали в системе AISI, последняя цифра заменяет буквы, которые встречаются в обозначениях по AISI. Так буквам B и L, означающим, что сталь легирована бором или свинцом, соответствуют цифры 1 и 4, а букве E, означающей, что сталь выплавлена в электропечи, - цифра 6.
Наименования нержавеющих AISI-сталей начинаются с буквы S и включают в себя обозначение стали по AISI (первые три цифры) и две дополнительные цифры, соответствующие дополнительным буквам в обозначении по AISI.

Обозначения сталей в системе UNS:
Dxxxxx - Стали с предписанными механическими свойствами
Gxxxxx - Углеродистые и легированные стали AISI (за исключением инструментальных)
Hxxxxx - То же, но для прокаливаемых сталей
Jxxxxx - Литейные стали
Kxxxxx - Стали, не включенные в систему AISI
Sxxxxx - Жаростойкие и коррозионностойкие нержавеющие стали
Txxxxx - Инструментальные стали
Wxxxxx - Сварочные материалы

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по UNS означают:
хxx01 - Низкое содержание углерода < 0.03%
хxx08 - Нормальное содержание углерода < 0.08%
хxx09 - Расширенный интервал содержания углерода
хxx15 - Добавлен кремний
хxx20 - Повышенное содержание серы и фосфора
хxx23 - Добавлен селен
хxx30 - Добавлена медь
хxx51 - Добавлен азот
хxx53 - Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азот

Примеры :
Углеродистая сталь 1045 имеет обозначение в системе UNS G 10450, а легированная сталь 4032 - G 40320.
Сталь 51B60, легированная бором, называется в системе UNS G 51601, а сталь 15L48, легированная свинцом, - G 15484.
Нержавеющие стали обозначаются: 304 - S 30400, 304 L - S 30401, 304 H - S 30409, а 304 Cu - S 30430.

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.

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.

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,

Читайте также: