Металлопрокат
Более 1000 наименований продукции
Весь лист у нас
Металлопрокат » Статьи » Сталь 15ХСНД – расшифровка, химический состав, преимущества, сравнительные характеристики

Сталь 15ХСНД – расшифровка, химический состав, преимущества, сравнительные характеристики

Расшифровка

Характеристики и применение

Обработка стали 15ХСНД

Заменители отечественного и иностранного производства

Вид поставки

Химический состав

Механические свойства

Технологические свойства

Сталь 15ХСНД по праву считается одной из самых востребованных в мире марок стали. Это конструкционная низколегированная хромокремненикелевая сталь, предназначенная для сварных и сборных конструкций с повышенными требованиями к прочности, износоустойчивости, антикоррозионным свойствам и температурному диапазону применения. Эта марка сложнее в производстве и дороже некоторых аналогов, но ее использование приводит к существенной экономии материала, что с лихвой окупает ее более высокую стоимость. Сталь 15ХСНД не является нержавеющей, т.к. содержание легирующих добавок в ее составе значительно ниже, чем у нержавеек. Тем не менее, она значительно превосходит углеродистые стали по устойчивости к коррозии и разрушительному влиянию кислотных сред. Эту сталь можно использовать без защитного покрытия при нормальных условиях эксплуатации.

Расшифровка марки

Обозначения марки указывают на химический состав стали. Каждый элемент, влияющий на свойства и характеристики металла в значительной степени, попадает в маркировку. Примеси, содержащиеся в сплаве в малых концентрациях, в маркировке не указываются.

  • 15 – цифра указывает на содержание углерода в сотых долях (0,15%). Стали с высоким содержанием углерода самые прочные и твердые, но уступают в показателях пластичности и вязкости. Если углерода в сплаве мало, такой сплав считается «мягким» - он подходит для эксплуатации при высоких динамических (ударных) нагрузках, но отстает по твердости. Варьирование показателя содержания углерода позволяет подобрать сталь по задаче, в зависимости от назначения изделия.
  • Х – хром (до 0.9%). Хромистые стали хорошо сопротивляются коррозии, при содержании хрома около 18% становятся нержавеющими. Хром делает сталь еще тверже, практически не влияя на пластичность. Высоколегированные стали, как правило, плохо поддаются обработке, отличаются ограниченной свариваемостью и сложной резкой.
  • С – кремний (до 0,7%). Кремний используется в производстве сталей как раскислитель – добавка, препятствующая газообразованию при затвердевании сплава. Он защищает металл от кислотного воздействия и связывает серу, чем повышает качество сплава.
  • Н – никель (до 0,6%). Благодаря никелю сталь лучше прокаливается, лучше сопротивляется коррозии, становится прочнее и пластичнее. Это дорогая легирующая добавка, для удешевления стоимости сплава чаще используют хром.
  • Д – медь (до 0,4%). Добавляется в строительную сталь, повышает прочность и антикоррозионную устойчивость материала.

Помимо перечисленных, в стали 15ХСНД содержатся также марганец, фосфор, сера, ванадий и другие элементы в незначительных количествах. Содержание вредных примесей – серы и фосфора – согласно ГОСТ 5058—65 не должно превышать 0,04% для каждого элемента.

Характеристики и применение

Основное назначение стали 15ХСНД – сварные металлоконструкции и их элементы. Из стали 15ХСНД производятся детали повышенной прочности для эксплуатации в условиях коррозионного риска, сверхнизких (до -70С) или сверхвысоких (до +450С) температур. Сплав успешно применяется в мостостроении, машиностроении, строительстве, вагоностроении, металлообрабатывающей промышленности и других отраслях. Благодаря свойствам стали 15ХСНД, применение металлопроката приводит к экономии материала до 20% по сравнению с листовой сталью других марок. Ее использование в сборных конструкциях, в масштабных инженерных проектах значительно снижает итоговую стоимость постройки. Тонкий и толстый лист стали 15ХСНД наиболее востребован на рынке. Сплав ценится за сопротивляемость ударным нагрузкам, легкость в обработке, отсутствие склонности к образованию трещин и сравнительную доступность.

Сталь 15ХСНД нечувствительна к флокенам, мало склонна к отпускной хрупкости, не ограничена по свариваемости. Сварка осуществляется следующими способами: АДС (флюс и газовая защита), ЭШС, РДС.

Обработка стали 15ХСНД

Сталь 15ХСНД хорошо обрабатывается всеми способами, это один из главных плюсов материала, обеспечивающий ему неизменную широкую популярность во всем мире. Ковка начинается при температуре 1180С, заканчивается при 840С. Резка осуществляется после процедур нормализации и отпуска, с помощью станочного оборудования, желательно – плазменных станков для максимальной точности. Из стали 15ХСНД изготавливают холоднокатаные тонкие листы, допускается гибка и холодная штамповка. Металл сваривается без ограничений, термообработка не требуется ни до, ни после сварочных работ. Сталь можно закаливать при температуре 900С в воде, после чего подвергать отпуску.

Заменители отечественного и иностранного производства

Сталь 15ХСНД популярна на рынке и имеет много аналогов, как в России, так и за рубежом. При необходимости замены, выбирается сталь, точно или приблизительно соответствующая исходной по эксплуатационным характеристикам. В России есть, по меньшей мере, пять марок, подходящих на роль заменителя для сплава 15ХСНД. Подробную информацию о точных и приблизительных аналогах смотрите в таблицах ниже.

Марка металлопроката

Заменитель

15ХСНД

14ХГС

14СНД

15ГФ

16Г2АФ

16ГС

Иностранные аналоги

Европа (EN)

1.0562,
1.0565,
1.0566,
1.1106

Германия (DIN)

StE 355,
WStE 355,
TStE 355,
EStE 355

США (ASTM)

A 633 Gr.C,
A 588

Франция (AFNOR)

E 355 R/FP

Швеция (SIS)

2132

Япония (JIS)

QLA 37

Италия (UNI)

Fe E 355 KG,
Fe E 355 KW,
Fe E 355 KT

Испания (UNE)

A 355 KG; DD
AE 355 KW,
AE 355 KT

 

Вид поставки

Виды поставки материала 15ХСНД

В22 - Сортовой и фасонный прокат

  ГОСТ  8239-89;   ГОСТ  26020-83;   ГОСТ  9234-74;   ГОСТ  8509-93;   ГОСТ  8510-86;   ГОСТ  8240-97;   ГОСТ  8278-83;   ГОСТ  8281-80;   ГОСТ  8282-83;   ГОСТ  2591-2006;   ГОСТ  2590-2006;   ГОСТ  11474-76;   ГОСТ  25577-83;   ГОСТ  14635-93;   ГОСТ  19425-74;   ГОСТ  19771-93;   ГОСТ  19772-93;   ГОСТ  13229-78;   ГОСТ  21026-75;   ГОСТ  8283-93;

В23 - Листы и полосы

  ГОСТ  103-2006;   ГОСТ  82-70;   ГОСТ  6713-91;   ГОСТ  19903-74;   ГОСТ  17066-94;

В33 - Листы и полосы

  ГОСТ  19282-73;

В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним

  ГОСТ  20295-85;   ГОСТ  24950-81;

 

Температура критических точек, °С

Ac1

Ас3

Ar3

Аr1

730

885

803

650

Химический состав

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, не более

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Cu

V

других
элементов

не более

0,12-0,18

0,40-0,70

0,40-0,70

0,030

0,035

0,60-0,90

0,30-0,60

0,20-0,40

не более
0,12

Механические свойства

ГОСТ

Состояние
поставки

Сечение, мм

σ0,2, МПа

σв, МПа

δ54), %

не менее

ГОСТ 19281-89

Сортовой и
фасонный
прокат

От 5 до 10

345

490

21

От 10 до 32 вкл.

325

470

21

Лист и
полоса в
состоянии
поставки
(образцы
поперечные)

До 32 вкл.

345

490

21

ГОСТ 17066-94

Лист
горячекатаный

От 2 до 3,9 вкл.

490

(17)

 

Механические свойства при испытании на растяжение (ГОСТ 19281-2014)

Класс
прочности

Размеры
проката по
сечению, мм

Марка
стали

Механические
свойства,
не менее

Предел
текучести
σт, Н/мм2,

Временное
сопротивление
σв, Н/мм2,

Относительное
удлинение
δ5, %

325

До 60,0 включ.
Св. 60,0 до 140,0

15ХСНД

325

450

21

345

До 20,2 включ.
Св. 20,2 до 140,0

345

480

До 32,0 включ.
Св. 32,0 до 50,0

490

Механические свойства (ГОСТ 6713-91)

Марка
стали

Толщина
проката, мм

Механические
свойства
при
растяжении

Ударная
вязкость
KCU(a1),
Дж/см2(кгс*м/см2),
для проката
категорий,
при
температуре, °С

Испытание
на изгиб в
холодном
состоянии
до параллельности
сторон

Временное
сопротивление
σв, Н/мм2(кгс/мм2)

Предел
текучести
σт, Н/мм2(кгс/мм2)

Относительное
удлинение
δ5, %

1

2

3

1 и 2

3

-40

-60

-70

+20

-20

1

2 и 3

после
механического
старения

не менее

15ХСНД

8-32

490-685
(50-70)

345
(35)

21

29
(3,0)

29
(3,0)

29
(3,0)

29
(3,0)

29
(3,0)

d = 2a

d = 1,5a

33-50

470-670
(48-68)

335
(34)

19

29
(3,0)

29
(3,0)

29
(3,0)

29
(3,0)

d = 2a

d = 1,5a

 

Ударная вязкость KC (ГОСТ 19281-89)

Состояние
поставки

Сечение, мм

КСU, Дж/см2
при температуре, °С

-40

70

 

КСV

Сортовой
прокат

От 5 до 10

39

34

От 10 до 20 вкл.

29

29

Св. 20 до 32 вкл.

29

 

КСU

Лист и
полоса
(образцы
поперечные)

От 5 до 10

39

29

От 10 до 32 вкл.

29

29

 

Механические свойства при повышенных температурах  

tисп, °С

σ0,2,
МПа

σв,
МПа

δ5, %

20

370

620

20

200

370

590

610

300

360

610

11

400

375

590

14

500

300

365

17

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист нормализованный.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска  

tотп, °С

σ0,2, МПа

σв, МПа

δ10, %

ψ, %

КСU, Дж/см2

Твердость HB

200

1220

1450

10

56

78

425

300

1160

1370

10

57

410

400

1080

1170

11

58

78

360

500

840

930

15

62

118

275

600

640

740

20

68

176

220

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка c 900°С в воде.

Предел выносливости (n=107)

Состояние поставки

σ-1, МПа

τ-1, МПа

Образцы без надреза [2],
σв=490-560 МПа [1]

304

157

Технологические свойства

Свариваемость

Сваривается без ограничений.
Способ сварки — РДС,
АДС под флюсом и газовой защитой,
ЭШС.

Склонность к отпускной хрупкости

Малосклонна.

Флокеночувствительность

Не чувствительна.

Характеристики свариваемости стали 15ХСНД и технологические требования к ней

Структурный
класс

Марки
отечественных
материалов

Характеристика
свариваемости

Перлитный

15ХСНД

Хорошо
сваривающаяся

Электроды для сварки стали 15ХСНД

Типы
электродов
по ГОСТ 9467
или
наплавленного
металла

Минимальная
температура
стенки
сосуда

Э50А

Не ниже
минус 40 °C

 

Сварочные материалы для сварки стали 15ХСНД с другими сталями в среде защитных газов и автоматической сварки под флюсом

Сочетание
марок
стали в
сварном
соединении

Марка
проволоки

ГОСТ
или ТУ

Марка
флюса

Примечание,
допускаемая рабочая
температура,
условия сварки

А

Б

Ст3кп,
Ст3пс,
Cт3сп,
Ст3Гпс,
10, 15, 20,
15К, 16K,
18К, 20К, 22К

15ХСНД

Св-08,
Св-08А,
Св-08ГА

ГОСТ 2246

АН348A, ОСЦ-45

Подогрев
200 — 300°С

15ХСНД

12МХ,
12ХМ,
15ХМ

Св-08ГА,
Св-08ГС,
Св-08Г2С,
Св-10НЮ

ТУ 14-1-2219

AH-348A,
ОСЦ-45,
АН-22

08X13,
08X17T,
15Х25Т

Св-07Х25Н13,
Св-07Х25Н12Г2Т

ГОСТ 2246

48-ОФ-6,
АН-26С,
АН-18

Возможен подогрев
в зависимости
от толщины,
для ненагруженных
конструкций

08X22H6T,
12X18H9T,
08X18H10T,
12Х18Н10Т,
08Х18Н10

Св-07Х25Н13,
Св-07Х25Н12Г2Т

08Х18Н12Б,
08Х18Г8Н2Т,
03X18H11,
02X18H11,
08X17H13M2T,

Св-10Х16Н25АМ6

До 435 °C

10X17H13M2T,
10X17H13M3T,
08Х17Н15М3Т,
08X21Н6М2Т

Св-08Х25Н25М3

ТУ 14-1-4968

До 470 °C

03X17H14M3

Cв-08X25H40M7

До 550 °C

03Х21Н21М4ГБ

Cв-08X25H60M10

До 550 °C

06ХН28МДТ

Cв-08X25H60M10

До 550 °C

03ХН28МДТ,
ХН30МДТ

Cв-08X25H60M10

Прием против
горячих трещин

Электроды для ручной электродуговой сварки разнородных сталей

Сочетание
марок
стали в
сварном
соединении

Электроды

Примечание,
допускаемая
рабочая
температура,
условия
сварки

А

Б

ГОСТ или ТУ

Тип*

Марка

Ст3кп,
Ст3пс,
Ст3Гпс,
10, 15, 20,
15К, 16К,
18К, 20К,
22К

15ХСНД

ГОСТ 9466,
ГОСТ 9467

Э-42,
Э-42А,
Э-46,
Э-46А

АНО-5,
УОНИ-13/45,
АНО-4,
АНО-8
и им равноценные

Э-42,
Э46
не ниже минус 15 °C

15ХСНД

12МХ, 12ХМ, 15ХМ

Э-50А

УОНИ-13/55
и им равноценные

Подогрев
до 200-300 °C,
термообработка

15X5M

Подогрев
до 300-350 °C,
термообработка
непосредственно
после сварки

08Х22Н6Т,
08X18Г8H2T,
12X18H9T,
08Х18Н10Т,
12Х18Н10Т,
08X18H10,
08X18H12Б,
03X18H11,
02X18H11,
08X17H13M2T,
10Х17Н13М2Т,
08X17H15M3T,
08X21H6M2T,
03Х17Н14М3

ГОСТ 9466,
ГОСТ 10052

Э-10Х25Н13Г2
и им равноценные

ЗИО-8;
ОЗЛ-6
и им равноценные

До 400 °C

Э-11Х15Н25М6АГ2

ЭА-3959,
НИАТ-5
и им равноценные

До 435 °C

ГОСТ 9466,
ТУ 14-168-23

10Х25Н25М3Г2

АНЖР-3У

До 470 °C

ГОСТ 9466,
ТУ 14-4-598

08Х24Н40М7Г2

АНЖР-2

До 550 °C

ГОСТ 9466, ТУ 14-4-568

08Х24Н60М10Г2

АНЖР-1

03Х21Н21М4ГБ,
06ХН28МДТ,
03ХН28МДТ,
ХН30МДБ

ГОСТ 9466,
ГОСТ 10052

Э-11Х15Н25М6АГ2

НИАТ-5

Приемы
против
горячих
трещин

ГОСТ 9466,
ТУ 14-168-23

10Х25Н25М3Г2

АНЖР-3У

Прокаливаемость

Термообработка

Критическая
твердость HRCэ

Критический
диаметр, мм,
после закалки

в воде

в масле

Закалка с 900°С

36-48

30

24-35

30

Коррозионная стойкость

Среда

Глубина, мм/год

Морская
вода

0,0435-0,0573 [1]

Грунт

До 0,0179

Воздух

До 0,0608

Плотность ρп при температуре испытаний 20°С

ρп = 7830 кг/см3

Оформление заказа
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон:
Комментарий:
Форма заказа обратного звонка!
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон: