15Х1М1Ф

Массовая доля элементов, %

НД

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

V

Cu

0,10-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,025

≤ 0,025

1,10-1,40

≤ 0,25

0,90-1,10

0,20-0,35

≤ 0,25

ТУ 14-3Р-55-2001

Для стали, изготовленной скрап-процессом или из медистых руд, допускается содержание Cuи Niдо 0,30% каждого.

В стали, выплавленной в электропечах, содержание С должно быть в пределах 0,11-0,16%,  Mn– 0,60-0,90%.

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

V

Cu

ТУ 05764417-008-93

0,10-0,16

0,17-0,37

0,60-0,95

≤ 0,025

≤ 0,025

1,10-1,40

≤ 0,30

0,90-1,10

--

≤ 0,25

Допускаются следующие отклонения по химическому составу:

По С ± 0,01%; ; Mn– 0,02%; по Cr± 0,10%; по Mo± 0,02%; по V± 0,02%; по Ni+ 0,10%; по Cu+ 0,05%.

Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

 δ, %

ψ, % 

KCU, Дж/см²

HRC

НВ

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее

ГОСТ 5949-75

Закалка

Отпуск

        ПС

500-800

275

530

13

30

29

--

156-197

500-800

345

590

12

33

39

--

174-217

100-300

395

615

15

40

54

--

187-229

Механические свойства стали при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HRC

HB

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее или в пределах

ТУ 14-1-1529-93

Нормализация

отпуск

970-1000

730-760

Воздух

Воздух

От 100 до 300

Образца продольные

314

490-686

18

50

49

--

--

Образцы поперечные

314

490-686

16

45

39

--

--

ТУ 14-3Р-55-2001

(взамен ТУ 14-3-420-75, ТУ 14-3-460-75)

Горячедеформированные трубы

Ø114-465

s  16-60

Образцы продольные

Нормализация

Отпуск

970-1000

730-760

Выдержка не менее

10 ч

Воздух

Воздух

314

490-686

18

50

49

--

--

Ø114-465

s  16-60

Образцы поперечные

314

490-686

16

45

39

--

--

Ø 377-530

s25-90

Образцы продольные

314

490-686

18

50

49

--

--

Ø 377-530

s25-90

Образцы поперечные

314

490-686

16

45

39

--

--

                                                                                                                                    Примечание

1. Допускается при нормализации ускоренное вентиляторное или спрейерное охлаждение.

2. Для труб с толщиной стенки до 15 мм выдержка при отпуске не менее 5 часов.

3. Для труб из стали, выплавленной в электропечи, допускается повышение температуры нормализации до 1070°С.

4.  Для труб с толщиной стенки более 15 мм при нормализации необходимо применение индивидуального охлаждения.

Примечание к таблице механических свойств.

1. Определение временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения проводят либо на продольных патрубках, сегментах или цилиндрический образцах, либо на поперечных цилиндрических образцах.

2. Определение относительного сужения проводят только на цилиндрических продольных образцах для труб с толщеной стенки 7 мм и более или на цилиндрических поперечных образцах для труб диаметром 120 мм и более. 

3. В случае определения механических свойств на патрубках допускается снижение относительного удлинения на 3 абс. %.

4. Твердость металла труб с толщиной стенки менее 5 мм не определяется.

5. Ударную вязкость металла определяют на трубах с толщиной стенки более 12 мм на продольных или поперечных образцах.

6. Допускается снижение значений ударной вязкости на одном образце на 9,8 Дж/см² от установленной нормы, при условии, что среднеарифметическое значение результатов испытаний образцов, отобранных от одной трубы, будет не ниже установленной нормы. Снижение значений ударной вязкости на поперечных образцах не допускается.

7. Твердость НВ металла труб из стали не нормируется, но измеряется и заносится в документ о качестве труб.

8. По требованию заказчика трубы поставляются с определением ударной вязкости при комнатной температуре на образцах с концентратором типа V(KCV) и при пониженных температурах от 0 до минус 60°С на образцах с концентраторами типа V(KCV) или типа U(KCU). Значения ударной вязкости не нормируются, но заносятся в документ о качестве труб.

Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

t, °C

σ_0,2, Н/мм²

Длительная прочность,Н/мм², за время испытания, ч

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

1×10⁵

2×10⁵

ГОСТ 5949-75

Норм-ция

Отпуск

970-1000

730-760

Выдержка

не менее 10 ч

Воздух

Воздух

400

450

500

550

600

235

225

--

--

--

--

--

176

104

63

--

--

147

93

56

Примечание.

1. Значение пределов текучести и длительной прочности  являются средними значениями по совокупности имеющихся данных, которые при периодических испытаниях могут быть уточнены и при необходимости исправлены. Допускается отклонение фактических значений предела длительной прочности на 20% от указанных в таблице.

2. Пределы текучести и длительной прочности труб для промежуточных температур определяются путем линейной интерполяции между ближайшими значениями, приведенными в таблице.

3. Пределы текучести при повышенных температурах и длительной текучести при повышенных температурах и длительной прочности металла труб указанным в таблице.

Изготовитель гарантирует соответствие пределов текучести при повышенных температурах и длительной прочности металла труб указанным требованиям без проведения испытаний.

4. По требованию заказчика трубы поставляются с определением  предела текучести при одной или нескольких температурах, приведенных в таблице.

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

KCV, Дж/см²

HRC

HB

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее или в пределах

ТУ

14-3Р-55-2001

Нормализация

Отпуск

970-1000

730-760

Воздух

Воздух

От 28 до 140

294

490

15

45

39

34

--

--

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HRC

HB

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее или в пределах

ТУ 108.11.888-87

Закалка

Отпуск

970-950

721-740

Масло

Воздух

До 250

314

490-686

20

50

44

--

--

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HRC

HB

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее или в пределах

ТУ 108-1267-84

Нормализация

Отпуск

 970-1000

730-760

Воздух

Воздух

ø 426-920

s22-95

310

490-686

18

50

45

--

--

Значение пределов текучести и длительной прочности металла труб при повышенных температурах

НД

Режим термообработки

t, °C

σ_0,2, Н/мм²

Длительная прочность,Н/мм², за время испытания, ч

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее

1×10⁵

2×10⁵

ТУ 05764417-008-93

ПС

400

560

235

130

--

94

--

--

НД

Режим термообработки

t, °C

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HRC

HB

Операция

t, °C

Охлаждающая среда

не менее

[5]

Нагрев

Отпуск

1020-1050

730-760, 10 ч

Воздух

--

Образцы продольные

320

500

18

50

50

--

--

--

Образцы поперечные

320

500

16

45

40

--

--

Назначение.Трубы котельные бесшовные механически обработанные, изготовленные из слитков методом свободной ковки, предназначенные для изготовления трубопроводов больших диаметров. Трубы пароперегревателей, паропроводов и коллекторов установок высокого давления, длительно работающих при температуре до 585°С. Различные детали, работающие при температуре до 575°С.

Максимальная допускаемая температура применения для деталей АЭС 510°С (ПНАЭГ-7-008-89).

Сталь теплоустойчивая перлитного класса.

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

t, °C

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HB

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

[5]

Нагрев

Отпуск

1020-1050

730-760, 10 ч

Воздух

Труба катания

ø 273-36

Образцы продольные

20

400

450

500

550

570

500

600

380

330

330

310

310

270

260

260

590

550

520

470

410

400

320

320

21

18

17

19

19

21

15

20

67

72

74

76

79

78

84

82

150

160

--

120

110

110

120

130

--

--

--

--

--

--

--

--

При толщине стенок более 15 мм при нормализации требуется раздельное охлаждение каждой трубы

Механические свойства стали (труба, продольные образцы) при температуре 20°Cв зависимости от содержания углерода

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

С, % (по массе)

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HB

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

[5]

Нагрев

Отпуск

1020-1050

730-760, 5 ч

Сжатый воздух на выдвинутом поду печи

Воздух

--

0,11

0,13

0,15

320

360

420

520

580

620

27

24

21

75

77

65

280

290

90

145

164

180

Нагрев

Отпуск

1000

720, 5 ч

Воздух

Воздух

--

0,12

0,15

480

590

670

710

19

20

59

58

40

80

--

--

Механические свойства при различных температурах после длительного старения

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

Режим старения

t, °C

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HB

Операция

t, °C

Охл. среда

t, °C

τ, ч

не менее

[5]

Нагрев

Отпуск

970-1000

700, 5 ч

Воздух

Воздух

Трубы

ø 273-36

Исходное состояние

20

550

600

Образцы продольные

380

310

260

590

410

320

21

19

20

69

79

82

150

110

130

--

--

--

550

550

550

25000

25000

40000

20

550

20

320

240

320

560

300

550

27

34

30

73

82

73

220

--

180

--

--

--

565

565

565

565

10000

10000

50000

50000

20

565

20

565

310

220

240

170

540

290

410

260

25

30

35

25

77

87

77

79

210

180

170

--

--

--

--

--

600

600

600

10000

30000

30000

20

20

600

270

200

140

500

450

210

26

33

35

77

72

42

200

180

210

--

--

--

Исходное состояние

20

550

600

Образцы тангенциальные

420

310

270

610

440

330

19

14

20

64

86

60

90

50

60

--

--

--

550

10000

20

330

570

21

65

100

--

565

565

30000

30000

20

565

300

--

520

--

22

--

62

--

100

80

--

--

600

600

600

10000

30000

30000

20

20

600

300

220

150

500

460

210

24

32

25

67

65

76

130

90

--

--

--

--

Приделы длительной прочности и ползучести

НД

t, °C

Длительная прочность,Н/мм², за время испытания, ч

Ползучесть,  Н/мм², при скорости деформации, %/ч

1×10⁴

1×10⁵

1/10⁵

[5]

500

525

540

550

565

585

600

--

--

--

--

120

105

85

210

170

160

130

100

80

65

--

--

120

80

50

--

40

Коэффициент чувствительности 10⁴ ч

Жаростойкость [1,2]

--

Среда

t, °C

Скорость коррозии, мм/год

База испытаний, ч

Чувствительность к охрупчиванию при старении [1,2]

Воздух

600

625

650

0,194

0,264

0,413

3000

5000

5000

Время, ч

t, °C

KCU, Дж/см²

Исходное состояние

147-235

40000

50000

30000

550

565

600

176-191

175

179

Коррозионная стойкость [1,2]

Вид коррозии

Среда

t, °C

Длительность, ч

Балл стойкости

Общая

Вода деминерализованная

300

1000

1-2

Точечная

Вода деминерализованная

300

1000

Подвержена

Коррозионное растрескивание

--

--

--

--

Межкристаллитная

--

Технологические характеристики

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид полуфабр.

Темпер. интервал, °С

из слитков

из заготовок

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Слиток

1240-800

До 700

Отжиг низкотемпературный, одно переохлаждение

До 50

51-100

В штабелях

На воздухе

Заготовка

140-780

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Температура критических точек, °С

Ограниченно свариваемая.

Способы сварки: РД, РАД АФ и КТ.

Необходимы подогрев и последующая термообработка 

В нормализованном и отпущенном состоянии при 200 НВ

K_v= 1,1 (твердый сплав)

K_v= 0,8 (быстрорежущая сталь)

Ac₁

Ac₃

Ar₁

Ar₃

770-819

905-975

755-815

855-908