Сталь жаропрочная низколегированная 15Х5М (Х5М)
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 15Х5М (Х5М).
Классификация материала: Сталь жаропрочная низколегированная
Применение: Трубы, задвижки, крепеж и другие детали, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600—650 °С.-
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
В таблице указаны точные и сходные по составу аналоги.
| США | Германия | Япония | Франция | Евросоюз | Италия | Китай | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | |||||||||||||||||||||||||||||
| — | DIN,WNr | JIS | AFNOR | EN | UNI | GB | MSZ | PN | STAS | CSN | |||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внимание! Вся приведённая информация о 15Х5М (Х5М) носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов.
12Х1МФ (12ХМФ) Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления- поковок для паровых котлов и паропроводов- деталей цилиндров газовых турбин- для изготовления деталей, работающих при температуре 540-580 °С.
12МХ Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления- поковок для паровых котлов и паропроводов- деталей цилиндров газовых турбин- в качестве основного слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионностойких листов.
12Х2МФСР пароперегревательные и пароводные трубы, длительно работающие при температурах до 620 град.
12ХМ сортовые заготовки, поковки, котельные трубы для длительной службы при температурах до 500 град.
15Х1М1Ф трубы пароперегревателей, паропроводов и коллекторов установок высокого давления, длительно работающих при температурах до 585 град.
12Х2МФБ трубы котельных установок, длительно работающие при температурах до 570 град.
15Х2М2ФБС поковки диафрагм, трубы и другие детали, работающие при температуре пара перед турбиной 565-580 град.
15Х5ВФ (Х5ВФ) Корпуса и внутренние элементы аппаратов нефтезаводов и крекинговых труб, детали насосов и другие детали, длительно работающие при температурах до 600 °С.
15Х5 (Х5) Трубы, детали насосов, лопатки турбомашин, подвески котлов-
15Х6СЮ (Х6СЮ ЭИ428) детали котельных установок, трубы- сталь жаростойкая
16ГНМ барабаны паровых котлов с рабочей температурой до 425 град.
15ХМФКР поковки турбинных деталей, работающие при температуре 580-600 град.- трубы паропроводные, коллекторные, пароперегревательные
15ХМ Сортовые заготовки, поковки, трубы для перегревателей, паропроводов, коллекторов, фланцы, длительно работающие при температурах до 500 град.
18Х3МВ (ЭИ578) Трубы для гидрогенизационных установок-
Сталь 15X5M конструкционная теплоустойчивая
Расшифровка
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 |
к содержанию ↑
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)
| Марка стали | Новое обозначение | 15Х5М |
| Старое обозначение | Х5М | |
| Рекомендуемый режим термической обработки | Температура нагрева, °C | Отжиг 840-860° |
| Среда охлаждения | С печью | |
| Механическое свойство | Предел текучести σ0,2, Н/мм 2 (кгc/мм 2 ) | не менее 215(22) |
| Временное сопротивление σв, Н/мм 2 (кгc/мм 2 ) | не менее 390(40) | |
| Относительное удлинение δ5, % | не менее 22 | |
| Относительное сужение ψ, % | не менее 50 | |
| Ударная вязкость КСU, Дж/см 2 (кгc*м/см 2 ) | не менее 118(12) |
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 | ||
к содержанию ↑
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 |
к содержанию ↑
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
текучести
σ0,2, МПа
прочности
σв, МПа
удлинение
δ5, %
сужение
ψ, %
Дж/см 2
HRCэ
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 |
к содержанию ↑
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
Количество слоев в зависимости от свариваемой толщины при ручной дуговой сварке труб из стали марки 15Х5М
| Толщина стенки, мм | Диаметр электрода, мм | Количество слоев |
| 6-12 | 3-4 | 2-4 |
| 13-20 | 3-4-5 | 4-6 |
| 21-25 | 3-4-5 | 6-9 |
| 26-30 | 3-4-5 | 6-11 |
Режим аргонодуговой сварки корневого слоя
Сталь 15Х5М
Общие сведения
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. |
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 7417-75.
Лист толстый ГОСТ 7350-77.
Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Трубы ГОСТ 550-75, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75.
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C), не более | 0.15 |
| Вольфрам (W), не более | 0.3 |
| Ванадий (V), не более | 0.05 |
| Кремний (Si), не более | 0.5 |
| Медь (Cu), не более | 0.20 |
| Молибден (Mo) | 0.45-0.60 |
| Марганец (Mn), не более | 0.5 |
| Никель (Ni), не более | 0.6 |
| Титан (Ti), не более | 0.03 |
| Фосфор (P), не более | 0.030 |
| Хром (Cr) | 4.5-6.0 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м 2 | HB |
| Прутки. Отжиг 840-860 °С, охлаждение с печью | 90 | 215 | 390 | 22 | 50 | 118 | |
| Листы горячекатаные или холоднокатаные. Отжиг 840-870 °С, 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 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % |
| Поковки диаметром 280 мм. Нормализация 1000 °С, воздух. Отпуск 700 °С, 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 |
| 50 | 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
Сталь 15Х5М
Низколегированная жаропрочная сталь 15Х5М
Марка 15Х5М – назначение
Низколегированная жаропрочная сталь 15Х5М мартенситного класса используется для изготовления деталей устойчивых к окислению – задвижки, трубы, крепеж, другая продукция, работающая при температурах до 650 0 С. Рекомендуемая t до 600 0 С, при температуре 650 0 С происходит интенсивное образование окалины, срок службы – более 10000 ч.
Сталь 15Х5М – отечественные аналоги
Характеристики
Сталь жаропрочная низколегированная
Материал 15Х5М – технологические свойства
Склонность к отпускной хрупкости
сварка с ограничениями
Марка 15Х5М – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
Сталь 15Х5М – механические свойства
Размеры – толщина, диаметр
Отжиг 840–860 0 С. Охлаждение (печь)
Отжиг 840–870 0 С. Охлаждение (воздух)
Материал 15Х5М – твердость, Мпа
Пруток горячекатан. после отжига
Марка 15Х5М – температура критических точек, 0 С
Сталь 15Х5М – ударная вязкость, Дж/см 2
KCU при температурах
Отжиг 860 0 С. Охлаждение (печь)
Нормализация 1000 0 С. Отпуск 700 0 С
Закалка 900 0 С (воздух). Отпуск 600 0 С
Материал 15Х5М – коррозионные свойства
Марка 15Х5М – физические свойства
Сталь 15Х5М – точные и ближайшие зарубежные аналоги
Условные обозначения
Механические свойства
Твердость по Бринеллю
Относительное удлинение при разрыве
Предел кратковременной прочности
Свариваемость
Сварка с ограничениями
Физические свойства
Коэффициент линейного расширения
Купить металлопрокат из низколегированной жаропрочной стали 15Х5М в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +7(812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
Внимание! Все электронные письма и счета от ООО «Ленспецсталь» отправляются только с почтового домена @lsst.ru Документы, отправленные с других адресов недействительны!
