Поковка диска с отверстием из стали ст.15ХМ

Марка 15ХМ: характеристики и применение

Сталь 15ХМ относится к жаропрочным низколегированным хромомолибденовым сталям. По данным таблицы химического состава легирование строится на хроме (Cr 0,8–1,1 %) и молибдене (Mo 0,4–0,55 %) при низком содержании углерода (C 0,11–0,18 %); кремний, марганец, никель и медь остаются в пределах сопутствующих. Именно связка хром-молибден обеспечивает повышенное сопротивление ползучести и стабильность структуры при длительной работе под нагрузкой при повышенных температурах, что отличает 15ХМ от обычных конструкционных углеродистых и хромистых марок диска с отверстием.

Поковки диска с отверстием из 15ХМ применяют там, где деталь длительно работает при повышенных температурах: согласно технической карте марки это сортовые заготовки, поковки, трубы для перегревателей, паропроводов и коллекторов, а также фланцы, рассчитанные на эксплуатацию при температурах до 500 °C. Низкий углерод делает сталь хорошо свариваемой и пригодной для деталей теплоэнергетического и нефтехимического оборудования. Приведённые механические показатели относятся к нормализованному и отпущенному либо закалённому и высокоотпущенному состоянию (для прутка σв 540 МПа, σT 350 МПа, δ5 25 %, KCU 2700 кДж/м²; для прутка по ГОСТ 4543-71 σв 440 МПа, σT 275 МПа), а исходную мягкость под обработку характеризует твёрдость после отжига HB 179.

При изготовлении диска с отверстием хромомолибденовый состав требует выдержанной термообработки: в таблице свойств указаны режимы нормализации 900–920 °C с отпуском 630–650 °C на воздухе и закалки 880 °C на воздухе с отпуском 650 °C — именно высокий отпуск формирует у 15ХМ нужное сочетание прочности и сопротивления ползучести. Поковку получают со штамповочными припусками под последующую механическую обработку отверстия и торцов; при заданных требованиях контролируем твёрдость или проводим УЗК, а режимы нагрева и охлаждения согласуем под жаропрочное назначение детали.