Сталь 15Х5М (Х5М)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	15Х5М
Обозначение ГОСТ латиница	15X5M
Транслит	15H5M
По химическим элементам	15Cr5Mo

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	Х5М
Обозначение ГОСТ латиница	X5M
Транслит	H5M
По химическим элементам	Cr5Mo

Описание

Сталь 15Х5М применяется: для изготовления корпусов и внутренних элементов аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов и крекинговых труб, деталей насосов, задвижек, спецкрепежа, труб и других деталей, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до +600 °С; деталей трубопроводов и трубопроводной арматуры (закалка на воздухе + отпуск при 400 °C, охлаждение на воздухе); печных и коммуникационных труб, применяемых в энергомашиностроении и тепловых сетях; трубной заготовки, предназначенной для производства труб агрегатов крекинговой переработки нефти.

Примечание

Сталь мартенситного класса.
Температура интенсивного окалинообразования +650 °С.

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Листы и полосы	В23	ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат	В22	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Листы и полосы	В33	ГОСТ 4405-75, ГОСТ 7350-77, TУ 14-1-2657-79
Трубы стальные и соединительные части к ним	В62	ГОСТ 550-75, TУ 14-3-442-76, TУ 14-3-457-76, TУ 14-3-463-2005, TУ 14-3-1080-81, TУ 14-3Р-62-2002, TУ 14-3Р-115-2010
Сортовой и фасонный прокат	В32	ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 20072-74, TУ 14-11-245-88
Обработка металлов давлением. Поковки	В03	ОСТ 26-01-135-81, TУ 0306.018-80
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТ ЦКБА 026-2005
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	TУ 14-1-1834-76, TУ 14-1-583-73, TУ НЗЛ 341-93

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu	V	Ti	Mo	W
TУ 14-1-583-73	≤0.15	≤0.025	≤0.03	≤0.5	4.5-6	≤0.5	≤0.6	Остаток	≤0.2	≤0.05	≤0.03	0.45-0.6	≤0.3
ГОСТ 20072-74	≤0.15	≤0.025	≤0.03	≤0.5	4.5-6	≤0.5	≤0.6	Остаток	≤0.2	≤0.05	≤0.03	0.45-0.6	≤0.3

Fe - основа.
По ГОСТ 20072-74 при выплавке стали скрап-процессом содержание Cu ≤ 0,30 %. При выплавке стали методом электрошлакового переплава массовая доля серы должна быть не более 0,015 %. Допускается наличие вольфрама до 0,30 %, ванадия до 0,050 % и титана до 0,030 %.
По ТУ 14-1-583-73 химический состав приведен для стали марки 15Х5М. В готовом прокате допускаются отклонения по химическому составу в соответствии с ГОСТ 20072. Допускается модифицирование стали церием из расчета 0,050 %. Массовую долю церия химическим анализом не определяют.

Механические свойства

Сечение, мм	t отпуска, °C	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, кДж/м²	HB, МПа	HRC
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка на воздухе от 950-970 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск при 750-770 °C, охлаждение в печи до 400 °C и далее на воздухе
≤200	-	≥294	≥490	≥18	≥40	≥588	149-197	-
Сортовой прокат (образец). Закалка на воздухе с 900 °С + Отпуск, охлаждение на воздухе
-	200	≥990	≥1260	≥16	≥63	-	-	≥35
Образцы из труб с толщиной стенки 10-12 мм. Нормализация + Отпуск
-	-	≥485	≥640	≥18	≥78	-	-	-
Сортовой прокат (образец). Закалка на воздухе с 900 °С + Отпуск, охлаждение на воздухе
-	400	≥1010	≥1220	≥18	≥64	-	-	≥35
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Отжиг при 840 - 870 °C, охлаждение на воздухе
-	-	≥235	≥470	≥18	-	-	-	-
Образцы из труб с толщиной стенки 10-12 мм. Нормализация + Отпуск
-	-	≥430	≥510	≥12	≥75	-	-	-
Сортовой прокат. Отжиг при 840-860 °С, охлаждение с печью
≤90	-	≥215	≥390	≥22	≥50	≥1176	-	-
Сортовой прокат (образец). Закалка на воздухе с 900 °С + Отпуск, охлаждение на воздухе
-	450	≥1020	≥1230	≥20	≥65	-	-	≥37
Образцы из труб с толщиной стенки 10-12 мм. Нормализация + Отпуск
-	-	≥385	≥480	≥15	≥76	-	-	-
Трубная заготовка по ТУ 14-1-583-73 после отжига
	-	≥215	≥390	≥22	≥50	≥1177	≤170	-
Сортовой прокат (образец). Закалка на воздухе с 900 °С + Отпуск, охлаждение на воздухе
-	500	≥1120	≥1250	≥16	≥64	-	-	≥35
Образцы из труб с толщиной стенки 10-12 мм. Нормализация + Отпуск
-	-	≥350	≥430	≥18	≥82	-	-	-
Трубы бесшовные термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 550-75
	-	≥216	≥392	≥22	≥50	≥1180	≤170	-
Сортовой прокат (образец). Закалка на воздухе с 900 °С + Отпуск, охлаждение на воздухе
-	550	≥760	≥850	≥19	≥73	-	-	≥20
Образцы из труб с толщиной стенки 10-12 мм. Нормализация + Отпуск
-	-	≥170	≥310	≥21	≥91	-	-	-
Трубы бесшовные термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 550-75
	-	≥216	≥392	≥22	-	-	≤170	-
Поковки диаметром 280 мм. Нормализация при 1000 °С, охлаждение на воздухе + Отпуск при 700 °С, охлаждение на воздухе
-	-	≥660	≥800	≥16	≥50	-	-	-
Трубы горячедеформированные в состоянии поставки (в сечении указана толщина стенки)
2-25	-	≥216	≥392	≥22	≥50	≥1158	≤170	-
Поковки диаметром 280 мм. Нормализация при 1000 °С, охлаждение на воздухе + Отпуск при 700 °С, охлаждение на воздухе
-	-	≥580	≥680	≥15	≥68	-	-	-
Трубы горячедеформированные. Нормализация + Отпуск (в сечении указана толщина стенки)
2-25	-	≥412	≥588	≥16	≥65	≥961	≤235	-
Поковки диаметром 280 мм. Нормализация при 1000 °С, охлаждение на воздухе + Отпуск при 700 °С, охлаждение на воздухе
-	-	≥550	≥670	≥15	≥65	-	-	-
Трубы печные и коммуникационные в состоянии поставки по ТУ 14-3-457-76 (ударная вязкость указана для труб с толщиной стенки ≥ 12 мм и определяется на продольных образцах)
	-	≥412	≥588	≥16	≥65	≥980	180-240	-
Поковки диаметром 280 мм. Нормализация при 1000 °С, охлаждение на воздухе + Отпуск при 700 °С, охлаждение на воздухе
-	-	≥530	≥630	≥14	≥64	-	-	-
Трубы центробежнолитые термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-3Р-115-2010. Нормализация: загрузка в печь при ≤ 350 °C, подъем температуры до 690-720 °C со скоростью ≤ 150 °C/ч (выдержка 4 ч), подъем температуры до 950-980 со скоростью ≤ 100 °C/ч (выдержка 2 мин/1 мм толщины стенки), охлаждение до ≤ 100 °C обдувом вентилятором на выдвинутом поду печи или вне пода, далее охлаждение на воздухе + Отпуск: загрузка в печь при ≤ 350 °C, подъем температуры до 705-735 °C со скоростью 100 °C/ч (выдержка 4 ч), охлаждение на воздухе
	-	≥412	≥588	≥19	≥35	≥961	≤220	-
Поковки диаметром 280 мм. Нормализация при 1000 °С, охлаждение на воздухе + Отпуск при 700 °С, охлаждение на воздухе
-	-	≥520	≥620	≥16	≥70	-	-	-
-	-	≥465	≥550	≥19	≥75	-	-	-
-	-	≥390	≥500	≥22	≥82	-	-	-
-	-	≥300	≥415	≥22	≥84	-	-	-

Описание механических обозначений

Название	Описание
s_Т\|s_0,2	Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σ_B	Предел кратковременной прочности
d₅	Относительное удлинение после разрыва
y	Относительное сужение
KCU	Ударная вязкость
HB	Твёрдость по Бринеллю
HRC	Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический)

Физические характеристики

Температура	Е, ГПа	r, кг/м³	l, Вт/(м · °С)	R, НОм · м	a, 10^-6 1/°С	С, Дж/(кг · °С)
20	211	7750	-	430	-	-
400	178	7640	34	-	122	-
500	145	7610	33	-	123	-
600	102	7580	-	-	123	-
100	-	7730	37	-	113	483
200	-	7700	36	-	116	-
300	-	7670	35	-	119	483
800	-	-	-	-	125	-

Описание физических обозначений

Название	Описание
Е	Модуль нормальной упругости
G	Модуль упругости при сдвиге кручением
r	Плотность
l	Коэффициент теплопроводности
R	Уд. электросопротивление

Технологические свойства

Название	Значение
Свариваемость	Трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Температура ковки	Начала - 1200 °C, конца - 800 °C. Сечения до 800 мм подвергаются отжигу с перекристаллизацией и одному переохлаждению.
Флокеночувствительность	Чувствительна.
Обрабатываемость резаньем	В горячекатаном состоянии при НВ 170 sВ=390 МПа Kn тв.спл.=2,7 Kn б.ст.=2,0.
Макроструктура и загрязненность	Макроструктура трубной заготовки, проверяемая на протравленных поперечных темплетах, не должна иметь усадочной рыхлости, пузырей, расслоений, пустот, трещин, инородных включений и флокенов, видимых без применения увеличительных приборов. Допустимые дефекты по точечной неоднородности, центральной пористости и ликвации не должны превышать балла 2 (по каждому виду), по подкорковым пузырям - 1 балла на глубине не более 2 мм. Допустимые дефекты трубной заготовки из стали ЭШП не должны превышать 1 балла (по каждому показателю) по точечной неоднородности, центральной пористости и ликвации, подкорковые пузыри не допускаются.
Особенности термической обработки	Трубы печные и коммуникационные по ТУ 14-3-457-76 поставляются в термообработанном состоянии. Температура высокого отпуска труб после нормализации должна быть не ниже 700 °C.