Все, что нужно знать о стали 15Х

Только выяснив все, что нужно знать о стали 15Х, можно правильно выбрать этот материал. Придется учесть его характеристики по ГОСТу, применение и расшифровку марки. Также надо будет изучить существующие виды поставок и аналоги.

Современная марка стали 15Х относится к числу конструкционных сплавов с хорошим уровнем легирования. По умолчанию доля углерода в ней колеблется от 0,12 до 0,18%. Среднестатистический уровень будет равен 0,15%, и именно к нему стремятся технологи. В составе этой стали есть еще от 0,17 до 0,37% кремния. Дополнительно там присутствуют:

• 0,4-0,7% марганца;
• менее 0,04% фосфора;
• менее 0,04% серы;
• от 0,7 до 1% хрома;
• меньше 0,11% молибдена;
• до 0,3% никеля;
• до 0,3% меди;
• меньше 0,2% вольфрама;
• до 0,05% ванадия;
• до 0,03% титана;
• меньше 0,012% азота.

Конструкционная легированная хромистая сталь 15Х может выпускаться согласно различным ГОСТам, в зависимости от позиции в сортаменте. Обычными примерами являются стандарты:

• 103, принятый в 2006 году;
• 8479, действующий с 1970;
• 1526-81;
• 14955 от 1977 года;
• 24950-81.

Точка Ar1 установлена для температуры в 702 градуса. Когда металл разогревается до 766?C, его состояние описывается как критическая позиция Ac1. При достижении температуры в 799 градусов оно будет соответствовать температурной точке Ar3, иначе называемой Arcm. Свариваемость у стали 15Х очень хороша, никаких ограничений для нее не установлено.

Образование флокенов для этого сплава также нехарактерно. В пользу материала свидетельствует и отсутствие всякой отпускной хрупкости. Твердость отожженного металла будет составлять 179 МПа. В нагартованном состоянии такая сталь продемонстрирует твердость не хуже 217 МПа. Для труб, получаемых методом холодной деформации, индекс твердости принимается равным 179 МПа, а для прутка, выработанного по горячей методике, — 156 МПа.

Характеристики отожженной и нагартованной стали установлены в ГОСТе 4543 от 1971 года. Для труб вместо него используют стандарт 8733-74, а для прутков — 10702-78. Плотность при комнатной температуре равна 7830 кг на 1 м3. При температуре кипения воды она уменьшается до 7810 кг. Как только сталь согреется до 400 градусов, ее кубический метр будет весить 7710 кг, а при достижении точки 600?C эта удельная масса снижается до 7640 кг.

Прутки из стали 15Х закаливают как в воде, так и в специальных маслах. При этом нагрев самого металла достигает 880 градусов. В другом варианте закалку проводят в тех же средах при температуре не ниже 770 и не выше 820 градусов. Отпускная процедура возможна в воздухе или в масле при 180?C.

Дополнительно выпускают нагартованную без термической обработки сталь. Ее калибруют, в том числе с последующей специальной отделкой. Цементация проводится при 910 градусах. Потом ее закаливают, понижая температуру до 790 градусов, а отпускают металл в воде при 190 градусах. Такая обработка позволяет достичь твердости от 58 до 64 баллов по шкале HRC.

На основе стали 15Х изготавливают:

• поковки;
• трубы;
• металлические листы;
• полосы;
• стандартный сортовой прокат;
• фасонный металлопрокат;
• стальные трубы;
• узлы для соединения трубопроводов;
• проволоку с низким содержанием углерода.

У российской стали 15Х есть и точные, и соответствующие только по каким-то отдельным параметрам заменители. Так, в нормативах ЕС как замену упоминают сплав 15Cr2. В США можно заказать идентичные металлы 1.7015 и 13Cr2. Но точно так же в качестве альтернативы подходят 15Cr3 и 17Cr3. Бельгийские и французские металлурги тоже используют индексы 17Cr3.

Но если в Бельгии другого варианта нет, то французский стандарт AFNOR предусматривает еще выпуск идентичной стали 523M15. В Испании основную роль играют сплавы 15Cr и 15CrA. Однако наряду с ними встречается еще и индекс ML15Cr. Британская металлургия использует для аналогов 15Х цифровые индексы: 1.7014 и 1.7016. Кроме них, существуют также условные обозначения:

• 15Cr2;
• 15Cr2 KD;
• 17CrS3.

Много вариантов такой стали производят в Японии:

• 12C3;
• 12C8;
• 15Cr2RR;
• 17Cr3;
• 18C3.

Но абсолютное лидерство по разнообразию индексов уверенно держит южнокорейская металлургия. Там этот сплав поставляют под цифровыми обозначениями 5015 и 5115. Наряду с ними встречается маркировка:

• G50150;
• G51150;
• G51170;
• G61180.

На базе стали 15Х заказывают втулки, пальцы и валики. Из этого сплава могут быть сделаны шестеренки, толкатели и прочие подлежащие цементации детали. Важное условие — вся продукция должна иметь достаточно высокую твердость поверхности. При этом требований к прочности средней части почти не выдвигается, и она даже может быть относительно мягка.