Металлические заготовки 15ХМ в Минске


Металлические заготовки 15ХМ: трубная и круговая заготовка из хромомолибденовой стали

Металлические заготовки 15ХМ — это полуфабрикаты из теплоустойчивой низколегированной стали перлитного класса, поставляемые в виде непрерывнолитой и кованой заготовки, трубной заготовки, круга горячекатаного и поковок. Сталь 15ХМ содержит 0,11–0,18 % углерода, 0,4–0,7 % хрома и 0,4–0,55 % молибдена; марганец и кремний — в пределах 0,25–0,5 % и 0,17–0,37 % соответственно. Такое легирование обеспечивает устойчивость против ползучести при длительной работе под нагрузкой в интервале 450–560 C и жаропрочность в паропроводах высокого давления.

Сортамент и способы производства

Заготовки 15ХМ выпускают по ГОСТ 4543, ГОСТ 20072, ГОСТ 5520 и ТУ металлургических комбинатов. Непрерывнолитая заготовка сечением 150 150 — 300 400 мм идёт на перекат в сортовой прокат и трубы; кованая заготовка для ответственных деталей проходит ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ 24507. Трубная заготовка служит исходным материалом для горячедеформированных и холоднодеформированных труб котельных и паропроводных систем.

  • Круг горячекатаный 20–250 мм, термообработанный (нормализация + высокий отпуск)
  • Трубная заготовка 90–350 мм под прошивку на ТПА
  • Непрерывнолитая заготовка 150 150 — 300 400 мм
  • Поковки по ГОСТ 8479 с последующей нормализацией
  • Полоса и подкат для штамповки фланцев и крепежа

Механические свойства после термообработки

Нормализация при 900–930 C с отпуском 620–680 C формирует феррито-перлитную структуру с равномерным распределением карбидов. Показатели сохраняются после длительной эксплуатации благодаря молибдену, тормозящему коагуляцию карбидной фазы. Заготовки проходят контроль макро- и микроструктуры, обезуглероженного слоя и твёрдости по Бринеллю.

ПоказательСечение, ммв, МПа0,2, МПа5, %
Круг горячекатаныйдо 80 450 245 21
Круг горячекатаный80–160 430 235 19
Трубная заготовка90–250 440 235 21
Поковкадо 300 410 225 18
Ударная вязкость KCU— 39 Дж/смпри +20 C—

Области применения

Заготовки 15ХМ применяют в котлостроении, нефтегазопереработке и энергетике. Из них изготавливают трубы пароперегревателей, коллекторы, гибы и тройники паропроводов, корпуса арматуры, фланцы, шпильки и детали крепежа, работающие при температуре до 560 C. В нефтехимии заготовка идёт на корпуса реакторов гидроочистки, теплообменники и технологические трубопроводы установок каталитического риформинга.

  • Паропроводы и коллекторы ТЭЦ и ГРЭС с параметрами пара 9,8–13,8 МПа
  • Трубы поверхностей нагрева котлов по ГОСТ 5520
  • Корпусные детали арматуры и фланцевые соединения
  • Крепёж горячего тракта турбин и энергооборудования
  • Аппараты нефтепереработки и установок гидроочистки

Технологические особенности обработки

Сталь 15ХМ обладает ограниченной свариваемостью: перед сваркой заготовки подогревают до 200–250 C, после сварки выполняют высокий отпуск 680–720 C для снятия остаточных напряжений. Обрабатываемость резанием удовлетворительная в термообработанном состоянии. При гибке труб требуется учёт склонности к деформационному старению, поэтому заготовку поставляют с нормированным содержанием азота и алюминия.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура заготовок 15ХМ?

Длительная эксплуатация допускается до 560 C; при более высоких температурах интенсивно развивается ползучесть и требуется переход на стали марок 12Х1МФ или 15Х1М1Ф.

Какой термообработке подвергают заготовки 15ХМ?

Применяют нормализацию при 900–930 C с последующим высоким отпуском 620–680 C, что обеспечивает феррито-перлитную структуру и требуемый комплекс механических свойств.

Нужен ли подогрев при сварке заготовок 15ХМ?

Да, сварку выполняют с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой — высоким отпуском 680–720 C для предотвращения холодных трещин.

По каким стандартам поставляют заготовки 15ХМ?

Сортовой прокат и поковки — по ГОСТ 4543 и ГОСТ 8479, трубная заготовка и трубы — по ГОСТ 5520 и ГОСТ 20072, непрерывнолитая заготовка — по ТУ производителя.