Сталь 15К
Описание
Сталь 15К
Сталь 15К: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 15К.
Общие сведения стали 15К
| Заменитель марки |
| сталь 20К |
| Вид поставки |
| Лист толстый ГОСТ 5520–79, ГОСТ 19903–74. |
| Применение |
| Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, корпуса аппаратов и другие детали котлостроения и сосудов, работа под давлением при температуре до 450 °C. |
Химический состав стали 15К
| Химический элемент |
% |
| Кремний (Si) |
0.15−0.30 |
| Марганец (Mn) |
0.35−0.65 |
| Медь (Cu), не более |
0.30 |
| Мышьяк (As), не более |
0.08 |
| Никель (Ni), не более |
0.30 |
| Сера (S), не более |
0.040 |
| Углерод (C) |
0.12−0.20 |
| Фосфор (P), не более |
0.04 |
| Хром (Cr), не более |
0.30 |
Механические свойства стали 15К
| Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
KCU, Дж/м2 |
| KCU — в состоянии поставки / после механического старения |
| Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
<20 |
225 |
370−480 |
27 |
68/34 |
| Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
21−40 |
215 |
370−480 |
26 |
64/29 |
| Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 |
41−60 |
205 |
370−480 |
25 |
59/29 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
| Листы горячекатаные толщиной 37−40 мм |
| 20 |
225 |
420 |
30 |
56 |
62−103 |
| 100 |
195 |
390 |
|
|
88−167 |
| 200 |
195 |
470 |
|
|
73−137 |
| 300 |
165 |
470 |
|
|
64−113 |
| 400 |
160 |
370 |
|
60 |
54−78 |
| 500 |
155 |
250 |
|
61 |
44−73 |
| Листы толщиной 37−40 мм. Отжиг 880−900°С |
| 20 |
245 |
400−430 |
30 |
55−60 |
73−98 |
| 200 |
180−225 |
350−500 |
17−28 |
43−62 |
83−118 |
| 300 |
145−185 |
350−510 |
24 |
52−60 |
78−93 |
| 400 |
140−175 |
320−400 |
22−33 |
60−73 |
59−73 |
| 500 |
120−150 |
200−270 |
24−33 |
71−83 |
49−64 |
| 600 |
69−98 |
110−150 |
36−48 |
84−91 |
113 |
Механические свойства в зависимости от тепловой обработки
| Термообработка, состояние поставки |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 20 000 ч, 450°С |
225 |
370 |
33 |
74 |
161 |
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 40 000 ч, 450°С |
180 |
350 |
34 |
73 |
|
| Состояние поставки — горячекатаное. Выдержка 20 000 ч, 550°С |
200 |
320 |
40 |
76 |
|
Механические свойства при испытании на длительную прочность
| Предел ползучести, МПа |
Скорость ползучести, %/ч |
t испытания,°С |
Предел длительной прочности, МПа |
Длит. испытания, ч |
t испытания, ч |
| 108 |
1/100000 |
400 |
127 |
10000 |
450 |
| 94 |
1/10000 |
450 |
93 |
100000 |
450 |
| 63 |
1/100000 |
450 |
76 |
10000 |
500 |
| |
|
|
54 |
100000 |
500 |
Технологические свойства стали 15К
| Температура ковки |
| Начала 1260, конца 750. |
| Свариваемость |
| Сваривается без ограничений. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. |
| Склонность к отпускной способности |
| Не склонна. |
| Флокеночувствительность |
| Не чувствительна. |
Температура критических точек стали 15К
| Критическая точка |
°С |
| Ac1 |
724 |
| Ac3 |
860 |
| Ar3 |
830 |
| Ar1 |
676 |
Ударная вязкость стали 15К
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-20 |
-40 |
| Горячекатаное состояние |
88 |
49 |
39 |
Предел текучести стали 15К
| Температура испытания,°C /s0,2 |
| 200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
| 175 |
165 |
135 |
120 |
98 |
78 |
Физические свойства стали 15К
| Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
207 |
204 |
201 |
196 |
187 |
176 |
162 |
|
|
|
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа |
78 |
77 |
76 |
73 |
69 |
66 |
59 |
|
|
|
| Плотность стали, pn, кг/м3 |
7850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
57 |
53 |
|
45 |
|
38 |
|
|
|
| Температура испытания,°С |
20−100 |
20−200 |
20−300 |
20−400 |
20−500 |
20−600 |
20−700 |
20−800 |
20−900 |
20−1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С) |
|
11.9 |
12.8 |
13.2 |
13.6 |
13.9 |
|
|
|
|
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) |
470 |
483 |
|
525 |
571 |
|
|
|
|
|