| Марка | Сталь 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,ВНС-5) |
| Классификация | Сталь жаропрочная высоколегированная |
| Заменитель | СТАЛЬ 07Х16Н6 (ЭП288, Х16Н6) 18Х14Н4АМ3 |
| Прочие обозначения | сталь 13Х15Н5АМЗ, сталь ЭП310, ст. 13Х15Н5АМЗ-Ш, ст. ВНС-5, ЭП310Ш,BHC-5, 13Х15НЧАМ3 |
| Иностранные аналоги | |
| Общая характеристика | Коррозионно-стойкая сталь аустенитно-мартенситного класса |
| Применение | Сталь 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,ВНС-5) применяется в основном в авиационной технике для изготовления поковок, предназначенных для последующей холодной механической обработки, либо для последующей горячей механической обработки (штамповки, ковки, прокатки и т.п.) при изготовлении деталей машин; специального жаропрочного крепежа для энергетического оборудования;для изготовления накаткой высоконагруженных болтов, работающих как на срез, так и на растяжение. |
| Вид поставки | |
| Классификация, номенклатура и общие нормы | ОСТ 1 90005-91 Стали и сплавы. Показатели временного сопротивления и твердости готовых деталей. Глубина слоя при химико-термической обработке цементуемых, нитроцементуемых, азотируемых сталей. |
| Сортовой и фасонный прокат | ТУ 14-1-940-74. Прутки из стали марки 13Х15НЧАМ3-Ш (ЭПЗ10-Ш). Технические условия; ТУ 14-1-1271-75. Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. |
| Лист и полосы | ТУ 14-1-1505-76 Сталь тонколистовая коррозионно-стойкая марки 13Х15Н4АМ3-Ш (ЭП310-Ш). Технические условия; ТУ 14-1-2931-80 Сталь толстолистовая коррозионностойкая. Марка 13Х15Н4АМ3-Ш (ЭП310-Ш). Технические условия |
| Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 1 90176-75 Штамповки из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов. Общие технические требования; ТУ 14-1-1213-75. Заготовка горячекатаная и кованая, квадратная и прямоугольная из стали качественной углеродистой, легированной стали. Технические условия; ТУ 14-1-1626-76.Слитки листовые электрошлакового переплава из стали марки 13Х15Н4АМ3 (ЭП310). Технические условия. |
| Обработка металлов давлением. Поковки | ТУ 14-1-1530-75.Поковки из сталей и сплавов для деталей машин. Технические условия; ТУ 14-1-2902-80. Поковки из высоколегированных сталей и сплавов. Технические условия; ТУ 14-1-2918-80 Поковки из высоколегированных сталей и сплавов. Технические условия. |
| Химический элемент | % |
| Углерод (С) | 0,13 |
| Хром (Cr) | 14 - 16 |
| Никель (Ni) | 4 - 6 |
| Кремний (Si) , не более | 0,6 |
| Азот (N) | 0,08-0,12 |
| Марганец (Mn), не более | 1 |
| Фосфор (P), не более | 0,035 |
| Молибден (Mo) | 2-4 |
| Сера (S), не более | 0,03 |
Высоколегированные cтaли. аустенитного класса типа 12х18н10т содержат значительное количество хрома (18%) и никеля (10%) и после закалки имеют аустенитную структуру. Из таких сталей изготовляют детали, при производстве которых требуется высокая технологическая пластичность (стрингеры, патрубки и т. д.). Аустенитные cтaли. характеризуются небольшой прочностью (500-800 МПа) и невысокой работоспособностью при жёстких условиях коррозионного воздействия атмосферы и морской среды.
Стали переходного аустенитно-мартенситного класса (07х16н6 13Х15Н4АМЗ и др.) легированы по сравнению с аустенитными сталями. меньшим количеством никеля (4-7%) и хрома (15-17%). После закалки эти cтaли. имеют преимущественно аустенитную структуру и в таком состоянии характеризуются высокой технологической пластичностью. Упрочнение деталей (до 1200-1700 МПа) достигается после закалки обработкой холодом, при которой происходит переход аустенита низкой прочности в высокопрочный мартенсит. После обработки холодом сохраняется 15-30% остаточного аустенита, что обеспечивает высокую вязкость cтaли. Окончательная термообработка сталей. этого класса - отпуск при температурах 200-450(°)С. Из сталей. переходного класса изготовляют ответственные силовые детали больших сечений, листовые детали сложной формы и т. д.
Коррозионно-стойкие стали переходного класса обладают высокой надёжностью, сопротивлением коррозии под напряжением , хорошей свариваемостью всеми видами сварки ( причём сварные соединения не требуют термической обработки).
Сталь 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,ВНС-5) с параметром прочности σв= 1400 ... 1600 МПа применяют для изготовления высоконагруженных деталей и сварных узлов. Высокие параметры прочности этой стали обеспечиваются повышенным содержанием углерода и азота, а пластичности и вязкости - наличием в структуре 15 - 20% равномерно распределённого остаточного аустенита. Эту высокопрочную сталь поставляют в виде поковок, штамповок, прутков и горячекатаных листов. Термическая обработка cтaли 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,ВНС-5) состоит из закалки при температуре 10700 С, обработки холодом и отпуска при 2000 С или 3500 С. При параметре прочности σв= 1600 МПа после отпуска при температуре 2000 С сталь 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,BHC-5) имеет высокие значения вязкости разрушения, ластичности, сопротивления к концентраторам напряжений, в том числе к трещинам при длительно действующих контактах с водой.
Сталь 13Х15Н5АМЗ (ЭП310Ш,ВНС-5) используют для изготовления накаткой высоконагруженных болтов, работающих как на срез, так и на растяжение.
Слабостареющие cтaли. мартенситного класса ( 08х15н5д2т(внс2,эп410у-ш),06х14н6д2мбт(эп817) применяются для изготовления сложных сварных конструкций (лонжероны, рамы) и элементов обшивки, работающих во всех климатических условиях. Эти стали. после закалки имеют мартенситную структуру с некоторым количеством остаточного аустенита. С. подвергаются старению при температурах 410-525(°)С и имеют прочность примерно 1300 МПа, обеспечиваемую легированием углеродом (0,07%) и медью (2%), которая вызывает дисперсионное упрочнение . Низкоуглеродистые стали. хорошо свариваются и не требуют после сварки термической обработки.
Cтали. для деталей двигателя работают при повышенных температурах, сохраняя в этих условиях высокую прочность и хорошее сопротивление окислению поверхности. Жаропрочные стали. мартенситного класса (типа 13х11н2в2мф-ш(эи961ш) легированы такими элементами, как хром, никель, углерод, азот, вольфрам, молибден, ниобий, ванадий, обеспечивающими окалиностойкость, мартенситное состояние матрицы и её карбонитридное упрочнение. Эти cтaли. после закалки подвергают отпуску при 350-720(°)С; работоспособны до температур 550-650(°)С. Для работы при 650-800(°)С применяют высоколегированные аустенитные стали. типа Х12Н20Т3МР, упрочняющиеся при старении. Все перечисленные стали. используются в авиастроении в деформированном виде.
Сталь марки 13Х15Н4АМЗ-Ш находит свое применение во многих отраслях промышленности, например, в производстве авиационной техники. Речь идет о поковках, которые предназначаются для холодной механической обработки. Из данной марки стали изготавливаются и детали, проходящие в дальнейшем горячую механическую обработку – это прокатки, штамповки, листы.
Сталь 13Х15Н4АМЗ-Ш незаменима в производстве деталей машин, а также жаропрочного крепежа, предназначенного для работы в энергетическом оборудовании. Кроме этого, сталь 13Х15Н4АМЗ-Ш находит свое применение в производстве высоконагруженных болтов методом накатки. Такие болты могут работать как на растяжение, так и на срез.
Марка стали 13Х15Н4АМЗ-Ш относится к легированным сталям с относительно небольшим количеством хрома и никеля (соответственно 15-17% и 4-7%). Рассматриваемая нами сталь относится к аустенитным, а это значит, что она имеет высокую технологическую пластичность.
Кроме хрома и никеля, в химический состав стали входит углерод, кремний, азот, марганец, фосфор, молибден и сера.
Детали из этой стали становятся более прочными после обработки холодом: непрочный аустенит превращается в намного более прочный мартенсит. После процесса обработки остается до 15-30% аустенита, поэтому сталь имеет достаточно высокую вязкость.
Окончательной термической обработкой данных сталей является отпуск при высоких температурах, от 200 до 450 градусов.