Особенности стали 15Х1М1Ф
Марка 15Х1М1Ф — хромомолибденованадиевая сталь. Металлоконструкции способны длительно работать в условиях повышенного давления и температуры (Tmax = +595 0C).
Форма поставки: прокат, листы, поковки, болванки, трубы, отливки.
Похожими свойствами обладают отечественные заменители: 15ХМ и 12Х1МФ. В Германии производят марки: 15CrMoV5-10 и 15CrMoV5-9.
Сплав относят к классу жаропрочных низколегированных сталей.
Требования к фасонному и сортовому прокату перечислены в регламенте № 5949-75. Кроме продукции, соответствующей государственному стандарту, выпускают сталь по ТУ: № 108-806-78; 14-1-4992-91, 108-11-888-87, 108-938-80.
Состав сплава 15Х1М1Ф
Марка стали указывает на вхождение углерода — 0,15%, хрома (Х) и молибдена (М) — более 1%. Массовая доля ванадия (Ф) — менее 1%. Железо определяют по остаточному принципу, около 94,5%.
| C | P | Ag | Ni | V | Cu | S | Cr | Mn | Si | Mo |
| 0,1 - 0,16 | 0,025 | 0,12-0,13 | 0,25 | 0,2 - 0,25 | 0,25 | 0,025 | 1,1 - 1,4 | 0,4 - 0,7 | 0,17 - 0,37 | 0,9 - 1,1 |
| Углерод | Фосфор | Серебро | Никель | Ванадий | Медь | Сера | Хром | Марганец | Кремний | Молибден |
Плотность металла 7800 кг/м3.
Физические и механические свойства сплава 15Х1М1Ф
Материал относят к группе перлитных сталей. Феррито-карбидная структура отличается повышенной прочностью: σв = 500 МПа (при испытании образца, вырезанного вдоль трубы). Листы после нормализации (T = 970-1000 0C) и отжига (T = 720-760 0C) соответствуют параметру: σв = 490-685 МПа.
Механические свойства металла при нормальной температуре:
| Испытываемый образец | KCU | σт | δ5 | ψ |
| Труба | 500 | 320 | 18 | 50 |
| | кДж / м2 | МПа | % |
Физические характеристики марки 15Х1М1Ф при T = 20 0C:
E 10-5 = 2.14 МПа (T = 20 0C);
α 106 = 11,2 1/0C (T = 100 0C);
λ = 41,58 Вт/м·0C (T = 100 0C).
Технологичность стали 15Х1М1Ф
Характеристики изделий зависят от всех операций, которые входят в технологический цикл. Для дальнейшей обработки поставляют кованые, калиброванные, горячекатаные заготовки. Выпускают металлопродукцию со специальной отделкой поверхности.
Горячекатаные и кованые детали проходят операции: холодное волочение, механическую обработку (точение, фрезерование, строгание), деформирование при высокой температуре.
В зависимости от технологического цикла, различают сталь:
- термически необработанную;
- с нагартованной поверхностью;
- после нагрева: отпущенную, отожженную.
Чтобы получить однородную структуру с заданными характеристиками, отожженный трубопрокат подвергают нормализации и отпуску.
Свариваемость металла — без ограничений, используют технологии: КТ, АФ, РД, РАД.
Коэффициент обрабатываемости резанием для быстрорежущего сплава и твердого металла: Kv=0,8 и Kv=1,1 (соответственно).
Применение стали 15Х1М1Ф
Сплав предназначен для изготовления теплоустойчивых и жаропрочных конструкций промышленного назначения. Металлоизделия используют в котельных, турбинных агрегатах, теплораспределительных и атомных станций.
Из стали 15Х1М1Ф изготавливают продукцию:
- бесшовные отводы, деформированные в холодном и горячем состоянии;
- редуцированные трубы для паровых котлов и оборудования, работающего при критически высоком давлении пара.
Типовые способы использования: трубопроводы, печи, коллекторы, парогенераторы. Основные требования к изделиям — выдерживать высокие и сверхкритические параметры: температуру и давление. Рабочая среды — пар и вода.
